Überwachung von Produktionsanlagen: Wie läuft es in Russland?

Hallo, Habr! Unser Team überwacht Maschinen und verschiedene Anlagen im ganzen Land. Im Wesentlichen bieten wir dem Hersteller die Möglichkeit, nicht noch einmal einen Techniker schicken zu müssen, wenn „oh, es ist alles kaputt“, sondern er in Wirklichkeit nur einen Knopf drücken muss. Oder als es nicht am Gerät, sondern in der Nähe kaputt ging.

Das Grundproblem ist folgendes. Hier produzieren Sie eine Ölspaltanlage, eine Werkzeugmaschine für den Maschinenbau oder ein anderes Gerät für eine Anlage. Der Verkauf selbst ist in der Regel äußerst selten möglich: Meist handelt es sich um einen Liefer- und Dienstleistungsvertrag. Das heißt, Sie garantieren, dass die Hardware 10 Jahre lang ohne Unterbrechungen funktioniert, und für Unterbrechungen sind Sie entweder finanziell verantwortlich oder stellen strikte SLAs oder ähnliches bereit.

Tatsächlich bedeutet dies, dass Sie regelmäßig einen Techniker vor Ort schicken müssen. Wie unsere Praxis zeigt, sind 30 bis 80 % der Fahrten unnötig. Im ersten Fall wäre es möglich, aus der Ferne herauszufinden, was passiert ist. Oder bitten Sie den Bediener, ein paar Tasten zu drücken, und alles wird funktionieren. Der zweite Fall sind „graue“ Schemata. Dabei geht ein Techniker los, plant einen Austausch oder komplexe Arbeiten und teilt dann die Vergütung mit jemandem aus der Fabrik in zwei Hälften auf. Oder er genießt einfach den Urlaub mit seiner Frauchen (ein echter Fall) und geht deshalb gerne öfter aus. Der Pflanze macht das nichts aus.

Die Installation der Überwachung erfordert eine Modifikation der Hardware mit einem Datenübertragungsgerät, der Übertragung selbst, einer Art Datensee zum Speichern, Parsing-Protokollen und einer Verarbeitungsumgebung mit der Möglichkeit, alles anzuzeigen und zu vergleichen. Nun, das alles hat seine Nuancen.

Warum können wir nicht auf Fernüberwachung verzichten?

Es ist kitschig teuer. Geschäftsreise für einen Ingenieur - mindestens 50 Rubel (Flugzeug, Hotel, Unterkunft, Tagegeld). Außerdem ist eine Trennung nicht immer möglich und es kann sein, dass in verschiedenen Städten dieselbe Person gebraucht wird.

• In Russland sind Anbieter und Verbraucher fast immer recht weit voneinander entfernt. Wenn Sie ein Produkt nach Sibirien verkaufen, wissen Sie darüber nichts außer dem, was Ihnen der Lieferant sagt. Weder wie es funktioniert, noch unter welchen Bedingungen es verwendet wird, noch wer tatsächlich welchen Knopf mit krummen Händen gedrückt hat – Sie haben diese Informationen objektiv nicht, Sie können sie nur aus den Worten des Verbrauchers erfahren. Dies macht die Wartung sehr schwierig.
• Unbegründete Einsprüche und Ansprüche. Das heißt, Ihr Kunde, der Ihr Produkt verwendet, kann jederzeit anrufen, schreiben, sich beschweren und sagen, dass Ihr Produkt nicht funktioniert, es ist schlecht, es ist kaputt, und dringend kommen und es reparieren lassen. Wenn Sie Glück haben und nicht nur „Verbrauchsmaterialien waren nicht aufgefüllt“ heißt, dann haben Sie nicht umsonst einen Spezialisten geschickt. Es kommt oft vor, dass nützliche Arbeiten weniger als eine Stunde dauerten und alles andere – die Vorbereitung einer Geschäftsreise, Flüge, Unterkunft – all das beanspruchte viel Zeit des Ingenieurs.
• Es gibt eindeutig unbegründete Behauptungen, und um dies zu beweisen, müssen Sie einen Ingenieur schicken, einen Bericht erstellen und vor Gericht gehen. Dadurch verzögert sich der Prozess, was weder dem Kunden noch Ihnen etwas Gutes bringt.
• Streitigkeiten entstehen aufgrund der Tatsache, dass der Kunde beispielsweise das Produkt falsch bedient hat, der Kunde aus irgendeinem Grund einen Groll gegen Sie hegt und nicht sagt, dass Ihr Produkt nicht ordnungsgemäß funktioniert hat, nicht in den in den technischen Spezifikationen angegebenen Modi und im Reisepass. Gleichzeitig können Sie nichts dagegen tun, oder Sie können, aber nur schwer, wenn beispielsweise Ihr Produkt diese Modi irgendwie protokolliert und aufzeichnet. Ausfälle durch Kundenverschulden – das kommt immer wieder vor. Ich hatte einen Fall, bei dem eine teure deutsche Portalmaschine aufgrund einer Kollision mit einem Mast kaputt ging. Der Bediener hat den Wert nicht auf Null gesetzt und die Maschine blieb dort stehen. Darüber hinaus sagte der Kunde ganz klar: „Wir haben damit nichts zu tun.“ Aber die Informationen wurden protokolliert, und es war möglich, diese Protokolle nachzuschlagen und nachzuvollziehen, welches Steuerprogramm verwendet wurde und als Ergebnis genau diese Kollision aufgetreten ist. Dadurch ersparte sich der Lieferant sehr hohe Kosten für Garantiereparaturen.
• Bei den erwähnten „grauen“ Schemata handelt es sich um eine Verschwörung mit dem Dienstanbieter. Stets ist derselbe Servicetechniker beim Kunden. Sie sagen ihm: „Hör zu, Kolya, lass es uns so machen, wie du willst: Du schreibst, dass hier alles kaputt ist, wir bekommen eine Entschädigung, oder du bringst eine Art Reißverschluss zur Reparatur mit.“ Wir werden das alles still und leise umsetzen, wir werden das Geld aufteilen.“ Es bleibt nur noch, entweder zu glauben oder irgendwie komplizierte Methoden zu erfinden, um all diese Schlussfolgerungen und Bestätigungen zu überprüfen, was weder Zeit noch Nerven kostet, und dabei passiert nichts Gutes. Wenn Sie wissen, wie Kfz-Werkstätten mit Garantiebetrug umgehen und wie hoch die Komplexität der Prozesse ist, dann verstehen Sie das Problem ungefähr.

Nun ja, Geräte schreiben immer noch Protokolle, oder? Was ist das Problem?

Das Problem besteht darin, dass die Kultur nicht weiter fortgeschritten ist, wenn Lieferanten mehr oder weniger verstehen, dass das Protokoll ständig irgendwo geschrieben werden muss (oder dies in den letzten Jahrzehnten verstanden haben). Das Protokoll wird oft benötigt, um Fälle mit teuren Reparaturen zu analysieren – egal, ob es sich um einen Bedienfehler oder einen echten Geräteausfall handelte.

Um ein Protokoll aufzunehmen, müssen Sie sich oft physisch dem Gerät nähern, ein Gehäuse öffnen, den Serviceanschluss freilegen, ein Kabel daran anschließen und Datendateien abholen. Dann greifen Sie sie mehrere Stunden lang beharrlich an, um sich ein Bild von der Situation zu machen. Leider passiert das fast überall (entweder ich habe eine einseitige Sichtweise, da wir genau mit den Branchen arbeiten, in denen die Überwachung gerade erst etabliert wird).

Unsere Hauptkunden sind Gerätehersteller. In der Regel denken sie darüber nach, eine Art Überwachung durchzuführen, entweder nach einem größeren Vorfall oder einfach beim Blick auf ihre Reiserechnungen für das Jahr. Doch in den meisten Fällen handelt es sich um einen großen Misserfolg mit Geld- oder Reputationsverlust. Fortschrittliche Führungskräfte, die darüber nachdenken, „was auch immer passiert“, sind selten. Tatsache ist, dass der Manager normalerweise den alten „Park“ an Serviceverträgen erhält und er keinen Sinn darin sieht, Sensoren auf neuer Hardware zu installieren, da diese erst in ein paar Jahren benötigt werden.

Im Allgemeinen beißt der gebratene Hahn irgendwann immer noch und es ist Zeit für Modifikationen.

Die Datenübertragung selbst ist nicht sehr beängstigend. Die Geräte verfügen in der Regel bereits über Sensoren (oder diese sind recht schnell installiert), außerdem sind bereits Protokolle geschrieben und Serviceereignisse vermerkt. Alles was Sie tun müssen, ist mit dem Senden zu beginnen. Die allgemeine Praxis besteht darin, eine Art Modem, beispielsweise mit einer eingebetteten SIM-Karte, direkt in das Gerät vom Röntgengerät bis zur automatischen Sämaschine einzubauen und Telemetriedaten über das Mobilfunknetz zu senden. Orte, an denen es keinen Mobilfunkempfang gibt, liegen meist recht weit entfernt und sind in den letzten Jahren selten geworden.

Und dann beginnt die gleiche Frage wie zuvor. Ja, es gibt jetzt Protokolle. Aber sie müssen irgendwo abgelegt und irgendwie gelesen werden. Im Allgemeinen ist ein System zur Visualisierung und Analyse von Vorfällen erforderlich.

Und dann erscheinen wir auf der Bühne. Genauer gesagt erscheinen wir oft früher, weil die Manager der Lieferanten schauen, was ihre Kollegen machen, und sofort zu uns kommen, um sich bei der Auswahl der Hardware für den Telemetrieversand beraten zu lassen.

Marktnische

Im Westen besteht die Möglichkeit, diese Situation zu lösen, aus drei Möglichkeiten: Das Siemens-Ökosystem (sehr teuer, wird für sehr große Einheiten, normalerweise wie Turbinen, benötigt), selbst geschriebene Mands, oder einer der lokalen Integratoren hilft. Als all dies auf den russischen Markt kam, entstand ein Umfeld, in dem es Siemens mit seinen Teilen des Ökosystems, Amazon, Nokia und mehrere lokale Ökosysteme wie 1C Developments gab.

Wir sind als verbindendes Bindeglied auf den Markt gekommen, das es uns ermöglicht, beliebige Daten von beliebigen Geräten mithilfe beliebiger (okay, fast aller mehr oder weniger moderner) Protokolle zu sammeln, sie gemeinsam zu verarbeiten und einer Person in jeder erforderlichen Form anzuzeigen: Dafür haben wir gesorgt Coole SDKs für alle, Entwicklungsumgebungen und visuelle Benutzeroberflächen-Designer.

Dadurch können wir alle Daten vom Gerät des Herstellers sammeln, auf dem Server speichern und dort ein Überwachungspanel mit Warnungen zusammenstellen.

So sieht es aus (hier hat der Kunde auch eine Visualisierung des Unternehmens erstellt, diese befindet sich mehrere Stunden im Interface):

Und es gibt Diagramme von der Ausrüstung:

Warnungen sehen so aus: Wenn auf Maschinenebene die auf das Führungsorgan wirkende Kraft überschritten wird oder es zu einer Kollision kommt, wird eine Reihe von Parametern konfiguriert, und das System informiert die Abteilung oder den Reparaturdienst, wenn diese überschritten werden.

Nun, das Schwierigste ist, den Ausfall von Knoten anhand ihres Zustands zur Vorbeugung vorherzusagen. Wenn Sie die Ressourcen jedes einzelnen Knotens kennen, können Sie die Kosten für Verträge, bei denen eine Zahlung für Ausfallzeiten erfolgt, erheblich senken.

Zusammenfassung

Diese Geschichte würde sich ganz einfach anhören: Nun, wir erkannten, dass wir Daten senden, überwachen und analysieren mussten, also wählten wir einen Anbieter und implementierten ihn. Nun, das war's, alle sind glücklich. Wenn wir über selbst geschriebene Systeme in unserer eigenen Fabrik sprechen, dann werden die Systeme seltsamerweise schnell unzuverlässig. Wir sprechen über den banalen Verlust von Protokollen, ungenaue Daten, Fehler bei der Erfassung, Speicherung und dem Empfang. Ein oder zwei Jahre nach der Installation werden alte Protokolle gelöscht, was ebenfalls nicht immer gut endet. Obwohl es eine Praxis gibt, werden pro Jahr 10 GB von einer Maschine gesammelt. Dies wird für fünf Jahre durch den Kauf einer weiteren Festplatte für 10 Rubel gelöst... Irgendwann stellt sich heraus, dass nicht die Sendeausrüstung selbst im Vordergrund steht, sondern das System, das die Analyse der empfangenen Daten ermöglicht. Der Komfort der Schnittstelle ist wichtig. Das ist generell das Problem aller industriellen Systeme: Es ist nicht immer einfach, die Situation schnell zu erfassen. Es ist wichtig, wie viele Daten im System sichtbar sind, wie viele Parameter vom Knoten vorhanden sind und ob das System in der Lage ist, mit einem großen Volumen und einer großen Datenmenge zu arbeiten. Einrichten von Dashboards, eines integrierten Modells des Geräts selbst, eines Szeneneditors (zum Zeichnen von Produktionslayouts).

Lassen Sie uns einige Beispiele dafür geben, was dies in der Praxis bewirkt.

1. Hier ist ein globaler Hersteller von industriellen Kühlgeräten, die hauptsächlich in Einzelhandelsketten eingesetzt werden. 10 % der Einnahmen des Unternehmens stammen aus der Erbringung von Dienstleistungen zur Wartung seiner Produkte. Es ist notwendig, die Kosten für Dienstleistungen zu senken und generell die Möglichkeit zu geben, das Angebot normal zu erhöhen, denn wenn wir mehr verkaufen, wird das bestehende Dienstleistungssystem nicht ausreichen. Wir haben uns direkt mit der Plattform eines einzelnen Servicecenters verbunden, einige Module an die Bedürfnisse dieses speziellen Kunden angepasst und eine Reduzierung der Reisekosten um 35 % erzielt, da der Zugriff auf Serviceinformationen die Identifizierung der Ursachen ermöglicht eines Ausfalls, ohne dass ein Servicetechniker vorbeikommen muss. Analyse von Daten über lange Zeiträume – den technischen Zustand vorhersagen und bei Bedarf schnell eine zustandsorientierte Wartung durchführen. Als Bonus hat sich die Reaktionsgeschwindigkeit auf Anfragen erhöht: Es gibt weniger Exkursionen und Ingenieure können ihre Aufgaben schneller erledigen.
2. Maschinenbauunternehmen, Hersteller von Elektrofahrzeugen, die in vielen Städten der Russischen Föderation und der GUS eingesetzt werden. Wie alle anderen wollen sie die Kosten senken und gleichzeitig den technischen Zustand der Obus- und Straßenbahnflotten der Stadt vorhersagen, um das technische Personal rechtzeitig zu benachrichtigen. Wir haben Algorithmen zum Sammeln und Übertragen technischer Daten von Schienenfahrzeugen an ein einziges Lagezentrum angeschlossen und erstellt (die Algorithmen sind direkt in das Antriebssteuerungssystem integriert und arbeiten mit CAN-Bus-Daten). Der Fernzugriff auf technische Zustandsdaten, einschließlich Echtzeitzugriff auf sich ändernde Parameter (Geschwindigkeit, Spannung, Übertragung der zurückgewonnenen Energie usw.) im „Oszilloskop“-Modus, ermöglichte den Zugriff auf Firmware-Updates aus der Ferne. Das Ergebnis ist eine Reduzierung der Reisekosten um 50 %: Durch den direkten Zugriff auf Serviceinformationen können Fehlerursachen ohne den Besuch eines Servicetechnikers ermittelt werden, und durch die Analyse von Daten über lange Zeitintervalle können Sie die Fehler vorhersagen Ermitteln Sie den technischen Zustand und führen Sie bei Bedarf schnell eine „zustandsorientierte“ Wartung einschließlich einer objektiven Analyse von Notfallsituationen durch. Umsetzung von Verträgen mit verlängertem Lebenszyklus in voller Übereinstimmung mit den Anforderungen des Kunden und termingerecht. Einhaltung der Anforderungen der technischen Spezifikationen des Betreibers sowie Bereitstellung neuer Möglichkeiten für die Überwachung der Merkmale des Verbraucherdienstes (Qualität der Klimaanlage, Beschleunigung/Bremsen usw.).
3. Das dritte Beispiel ist eine Gemeinde. Wir müssen Strom sparen und die Sicherheit der Bürger verbessern. Wir haben eine einzige Plattform zur Überwachung, Verwaltung und Erfassung von Daten zur vernetzten Straßenbeleuchtung verbunden, die gesamte öffentliche Beleuchtungsinfrastruktur aus der Ferne verwaltet und von einem einzigen Bedienfeld aus gewartet und so Lösungen für die folgenden Aufgaben bereitgestellt. Funktionen: Dimmen oder Ein-/Ausschalten von Lichtern aus der Ferne, einzeln oder in Gruppen, automatische Benachrichtigung der städtischen Dienste über Ausfälle von Beleuchtungspunkten für eine effizientere Wartungsplanung, Bereitstellung von Energieverbrauchsdaten in Echtzeit, Bereitstellung leistungsstarker Analysetools zur Überwachung und Verbesserung der Straßenbeleuchtung Ein auf Big Data basierendes System, das Daten zu Verkehr, Klimaanlage und Integration mit anderen Smart City-Subsystemen bereitstellt. Ergebnisse – Reduzierung des Energieverbrauchs für die Straßenbeleuchtung um bis zu 80 %, Erhöhung der Sicherheit für Anwohner durch den Einsatz intelligenter Lichtsteuerungsalgorithmen (eine Person, die die Straße entlang geht – schaltet für sie das Licht ein, eine Person an der Kreuzung – schaltet heller ein). Beleuchtung, damit er weithin sichtbar ist), Bereitstellung zusätzlicher Dienstleistungen für die Stadt (Laden von Elektrofahrzeugen, Bereitstellung von Werbeinhalten, Videoüberwachung usw.).

Was ich eigentlich sagen wollte: Mit einer fertigen Plattform (zum Beispiel unserer) kann man heute ganz schnell und einfach ein Monitoring einrichten. Dies erfordert keine Änderungen an der Ausrüstung (oder nur minimale, wenn noch keine Sensoren und keine Datenübertragung vorhanden sind), es erfordert keine Implementierungskosten und keine separaten Spezialisten. Sie müssen sich nur mit dem Thema befassen, ein paar Tage damit verbringen, zu verstehen, wie es funktioniert, und ein paar Wochen mit Genehmigungen, einer Vereinbarung und dem Datenaustausch über Protokolle verbringen. Und danach verfügen Sie über genaue Daten von allen Geräten. Und das alles im ganzen Land mit Unterstützung des Technoserv-Integrators, d.h. wir garantieren eine gute Zuverlässigkeit, die für ein Startup nicht typisch ist.

Wie das von Seiten des Anbieters aussieht, zeige ich im nächsten Beitrag am Beispiel einer Umsetzung.

Source: habr.com