雖然歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)間,但知道使用哪一個(gè)以及如何在特定情況下大大化每個(gè)人的利益是關(guān)鍵,并且如何好地整合兩者以便大大化每個(gè)人的利益仍然存在很多問(wèn)題。
過(guò)去,歷史數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)習(xí)慣于存儲(chǔ)過(guò)程數(shù)據(jù)并允許將當(dāng)前與過(guò)去的過(guò)程條件進(jìn)行比較。在過(guò)去的十年中,這已經(jīng)發(fā)生了變化,歷史數(shù)據(jù)庫(kù)現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為強(qiáng)大的實(shí)時(shí)計(jì)算引擎,可以對(duì)大量資產(chǎn)(> 100萬(wàn))進(jìn)行特定分析,這允許對(duì)大型復(fù)雜系統(tǒng)(例如風(fēng)電場(chǎng),數(shù)據(jù)中心或渦輪機(jī))進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。
在MES系統(tǒng)中,歷史數(shù)據(jù)庫(kù)主要用作類(lèi)似于結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言(SQL),開(kāi)放平臺(tái)通信(OPC),實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS),監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集(SCADA)或其他類(lèi)似來(lái)源的數(shù)據(jù)源。這種淺層集成僅使用歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,而不會(huì)受益于實(shí)時(shí)計(jì)算,數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)和抽象。以下流程圖顯示了ISA-95功能層次結(jié)構(gòu)中的MES和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。
通常,制造企業(yè)中有兩種類(lèi)型的信息流:交易/關(guān)系數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)
交易數(shù)據(jù)可在訂單處理,資源管理,質(zhì)量,人工,維護(hù)等中找到,而實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主要來(lái)自工廠車(chē)間。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)從生產(chǎn)級(jí)別(0級(jí),1級(jí)和2級(jí))上升到站點(diǎn)和企業(yè)級(jí)別,同時(shí)改變其特性:
級(jí)別0,1,2:高頻數(shù)據(jù):毫秒到秒,源特定,噪聲
第3級(jí):中頻數(shù)據(jù):秒到分鐘,抽象,聚合
級(jí)別4:低頻數(shù)據(jù):分鐘到小時(shí),天或周,摘要,聚合。
值得注意的是,主要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換發(fā)生在歷史數(shù)據(jù)級(jí)別,其中數(shù)據(jù)被壓縮,聚合(最小值,最大值,總數(shù),總和,......),重要的是抽象。映射執(zhí)行抽象,例如控制器標(biāo)簽TIC01234.PV到反應(yīng)器的溫度特性(例如反應(yīng)器/溫度)。數(shù)據(jù)科學(xué)家現(xiàn)在可以基于抽象層構(gòu)建反應(yīng)堆模型或預(yù)測(cè)維護(hù)計(jì)算,而不是搜索大量未分類(lèi)的數(shù)據(jù)。
出于類(lèi)似的原因,MES系統(tǒng)不應(yīng)使用原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)。其主要功能是訂單管理,生產(chǎn)績(jī)效計(jì)算,預(yù)測(cè),質(zhì)量和資源規(guī)劃等。但是,在MES系統(tǒng)本身上執(zhí)行過(guò)程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換通常會(huì)導(dǎo)致性能和準(zhǔn)確性的損失。
因此,應(yīng)該在抽象層上執(zhí)行歷史數(shù)據(jù)庫(kù)與MES的接口。要成功地將歷史數(shù)據(jù)庫(kù)連接到MES系統(tǒng),需要遵守通用標(biāo)準(zhǔn),例如設(shè)備模型的S95和/或批量模型的S88。界面將在系統(tǒng)之間復(fù)制數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并驗(yàn)證結(jié)構(gòu)完整性。
上述架構(gòu)的好處是歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和MES的深度集成,可以大大化兩個(gè)系統(tǒng)的效用。它分離制造數(shù)據(jù)流并創(chuàng)建交換數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)的通用接口。
歷史數(shù)據(jù)庫(kù)在實(shí)時(shí)信息的制造數(shù)據(jù)流中發(fā)揮著核心作用。主要的歷史數(shù)據(jù)操作(如數(shù)據(jù)壓縮,去噪,聚合和抽象)可以使企業(yè)數(shù)據(jù)分析和MES操作受益。這需要?dú)v史數(shù)據(jù)庫(kù)的深度集成,通過(guò)使用諸如S95和S88的通用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)抽象數(shù)據(jù)層并與模擬MES數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)接口。結(jié)果是一種架構(gòu),在確認(rèn)數(shù)據(jù)屬性和要求的差異的同時(shí),充分利用兩種系統(tǒng)的能力。