molntjänster för effektiva processer samt feldetektion av processensorer för ett effektivare...
Post on 16-Feb-2017
107 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Molntjänster för effektiva processer samt feldetektion av processensorer för ett effektivare underhållAnders Björk1 och Oscar Samuelsson1,2
1 IVL Svenska miljöinstitutet2 Uppsala Universitet
Outline
DEMI ett exempel på molntjänster
– Bakgrund
– Optimering av tryckluftssystem
– Tekniken för att lösa detta
– Värmebehandling av stål
– Kylkanaler i plastgjutningsformar
Historik
OPC
Webtjänster-webservices
Diagnostik på Avloppsreningsverk
– Strategier
– Exempel 1-2
– Framtid tillämpning
Summering
DEMI ett exempel på molntjänster
Den energi som återgår för olika enhetsoperationer vid tillverkning i fordons- och verkstadsindustrin är stor. Projektet syftade till att genom mjukvarustöd minska energin genom förbättrad design och produktionen.
För att minska Europas energiförbrukning och därmed klimatpåverkan samt öka europeiska industrins konkurrenskraft
Metoder och angreppssätt
– Tillämpa Ambient Intelligence samt TRIZ för utvecklingsarbetet.
– Tillämpa en mjukvaruarkitektur för att kunna reducera energi-förbrukning vid tillverkning under både design och produktions-stadiet.
– Utveckla fyra/fem löst kopplade mjukvarutjänster (SOA): Energy Dependency Selector, Energy Monitoring Setup, Energy Simulator, Energy Analyser samt Eco-knowledge” repository
Testa dessa tjänster i tre fallstudier.
DEMI
Optimering av Tryckluftssystem
Ett tryckluftsystem består vanligen av
– Kompressorer
– Filter
– Torkar
– Tankar
– Rörsystem
– Ventiler
– Regulatorer
En designer har typiskt många olika alternativ för varje position i
konfigurationen, vilket lätt gör man kan få över 1000 möjliga
kombinationer för ett system
DEMI
Optimering av Tryckluftssystem
• Öppna konfigurationer
• Okända system, kända delsystem
• Få styrbara variabler
• Randvillkor & bivillkor
• Målvariabler
Energy and LCC Optimised Design of Compressed Air Systems: A Mixed Integer Optimisation Approach with General Applicability, Computer Modeling and Simulation, Friden, Håkan; Bergfors, Linus; Björk, Anders;Mazharsolook, Ebrahim, http://doi.ieeecomputersociety.org/10.1109/UKSim.2012.74
DEMI
Värmebehandling av stål
• Stängda konfigurationer
• ”Känt” system, okänt bivillkor
• Styrbara variabler
• Målvariabler
Heat Treatment Process Energy Efficient Design and Optimisation , I. Mendikoa, M. Sorli, A. Armijoa, L. García, L. Erausquin, M. Insunza, J. Bilbao, H. Friden, A. Björk, L. Bergfors, R. Skema, R. Alzbutas, T. Iesmantas, doi:10.1016/j.proeng.2013.08.220
DEMI
Kylkanaler i plastgjutningsformar
• Öppna konfigurationer
• Okänt system, kända delsystem
• Styrbara variabler
• Randvillkor & bivillkor
• Målvariabler
Men vad kunde man göra med gammal beprövad
teknik. FTP & textfiler 2006…
Reagens trycks in en torpedo car
Svårt att förutsäga resultatet av behandlingen
Dyrare ta bort svavel senare i processen.
Behövdes att operatörsvänligt verktyg för att mer precist beräkna
mängden reagens
Detta är v arken Big data i dagens betydelse eller sakernas internet (IoT).
OPC
OPC, togs fram i mitten av 1990-talet– Syfte att lösa integrationen mellan PC-klienter och automationsenheter.
– Bygger på samma teknik som gjorde det möjligt i tidigare versioner av Microsoft Office att bädda in Excelblad i ett Word dokument.
– Inte enkelt få detta fungera genom brandväggar…
OPC-UA, första specifikationen 2006– Funktionalitetsområdet ökades till att inkludera Enterprise interoperabilitet.
Så från fältnivå ända upp till affärsplanerings- och rapporteringssystemen.
– Även tvärs olika hårdvaruplattformar och även gjort för geografisktspridning.
– OPC-UA (Unified Architecture) är designat från grunden för att vara plattformsoberoende.
– Går att få säkert lättare, använder certifikat för kryptering
– Bygger på webtjänstteknik.
What is OPC? UA in a Minute https://www.youtube.com/watch?v=-tDGzwsBokY
Websida vs webtjänst
Websida Webtjänst
Datorer pratar med varandra
Frågar om information genom
använda metoder
Metoder i detta fall
– HämtaTelefonNr (’Samulelsson’)
– HämtaJobbBeskrivning
(’Samulelsson’)
– Hämta(’Samulelsson’)
Designad för att människor ska
läsa av den grafiskt
Vad är en webtjänst eller web service?
En webtjänst (Service) är en tjänstemjukvara är åtkomlig via
Internet protokoll på intra -eller inter-nät
Mjukvaran som använder webtjänsten kallas en klient. Den kan
finnas på vilken maskin som helst på internet.
Servicen och klienten kan vara programmerad i olika
programmeringspråk! (C#, Java, C++, R, LabVIEW..)
Kommunikationen ,www är ofta HTTP med XML, JSON
eller kan vara TCP
Nya protokoll och dataformat för mindre
overhead för datatransport
Ett av problemen med XML är att en mycket stor del av
dokumentet består beskrivning av innehållet
JSON
Binär JSON
MQTT (formerly MQ Telemetry Transport)
JSON
{"age" : 12, "name" : "Danielle"}XML
<person> <age>12</age> <name>Danielle</name> </person>
2) Modellbaserad feldetektion
13-02-15 13-02-25 13-03-07 13-03-17
����
13-02-15 13-02-25 13-03-07 13-03-17
�����
13-02-15 13-02-25 13-03-07 13-03-17
13-02-15 13-02-25 13-03-07 13-03-17
13-02-15 13-02-25 13-03-07 13-03-17
�������, ����,…)
�����, ����,…Skattad
Uppmätt
Identifiera normal kvot (från normala data)
Detecting anomalous air flow-ammonia load ratios, using Gaussian process regression,Watermatex proceedings 2015. Samuelsson, O., Zambrano, J., Björk, A, Chistiakova, T. and Carlsson, B.
Statliga program som supportar Industri 4.0 och Underhåll 4.0
Vinnova
Strategiska innovationsprogram
– PiiA Processindustriell IT och automation
– Produktion2030
– IoT Programmet
– IQ Samhällsbyggnad
– Troligen även ReScource
– Finns även mindre delar i andra program
Utmaningsdriven innovation
SSF Strategiska forskningsstiftelsen
Programmet generiska produktionsmetoder
IVL är gärna med utvecklar och utför forskningsprojekt mot både Industri 4.0 och Underhåll 4.0.
Vi har utfört många projekt med liknande innehåll tidigare och arbetar även IoT-projekt nu.
För Vinnova programmen gäller ofta att företag motfinansierar forskningsinstituts kostnader
genom insats av egen tid.
Summering
Molntekniken är här och gör det lättare att bygga mjukvarulösningar
– För att öka hållbarheten i produktionsprocesserna
– För att underlätta underhållsarbetet
Molntekniken behöver inte betyda Internet
– Använda molnteknik innanför brandväggarna kan göra det säkrare
Sätt användarna i fokus
– Håll det enkelt
Tips börja labba med teknikerna och idéer som löser verkliga problem
– Som till exempel feldetektion
Det är både enklare och svårare än man tror
Kunskap finns på institut och universitet dra nytta av det!
Program för FoU stöd finns!
top related