每家廠商都在談論大數據，有些已經實現了可以收集數據的系統，但是很少有廠商能夠充分利用其機器和流程產生的數據的全部潛力。憑借其用于陶瓷和金屬粉末成型的電動和液壓粉末壓力機，Dorst 公司使用貝加萊技術為其客戶提供了特別便捷的信息寶庫。為其機器配備了智能維護的客戶可以選擇收集哪些數據以及誰可以訪問這些數據。
生產批次常常包含一些次品，它們不符合買家的質量要求，并會導致整個交貨被拒收。這對供應商的營收和聲譽都有危害。位于德國巴伐利亞的陶瓷和金屬粉末壓力機制造商Dorst Technologies 公司致力于確保其客戶不會發生這種情況。
具有附加值的粉末壓力機
關鍵字是數字化。早在2016 年， 這家擁有150 年歷史的公司就已建立了數字化部門——將自己定位為德國工業4.0 運動的先鋒。此舉有兩個目的。一方面，新部門的任務是檢查和評估經過數十年發展的內部流程，包括生產物流和制造流程本身。另一方面，他們將確定對Dorst 客戶具有吸引力和價值的數字化和新服務的潛力。
對于機器制造商和操作員來說，數字化仍然是新的領域，而且在實施的早期階段很難獲得確鑿證據證明其具體好處。因此，說服客戶在初始投資上放手一搏可能是一個挑戰。“很快我就知道，無論我們提供什么解決方案，都必須盡早為我們的客戶帶來可觀的附加值。”負責數字化團隊的信息技術主管HerbertGr.bl 說道，他在公司工作了近30 年，比大多數人更了解Dorst。“做到這一點的最佳方法是使他們能夠通過易于管理的步驟，以明確的目標訪問未開發的機器和過程數據存儲庫。”
▎圖1 ：眾多汽車制造商使用Dorst 壓力機制造高精度變速箱和發動機零部件以及其它與安全相關的組件。
有效訪問大數據
Gröbl 及其團隊正在尋找一種軟件解決方案，可以使他們以盡可能小的成本和努力實現此目的，同時還要確保最大限度的安全性和靈活性。他們首先尋求知名軟件巨頭的支持。“這些公司提供具有眾多功能的先進物聯網平臺。
但是，這些通常都是帶有巨大價格標簽的封閉系統。最重要的是，他們在彌合機器與軟件之間的鴻溝方面往往缺乏經驗。”Gröbl 聲稱道。
經過初步討論，Dorst 拒絕了一家軟件公司的定制化解決方案。“毫無疑問，作為軟件專家，他們很懂行。”Gröbl 承認道。
“問題在于，我們將不得不闡明整個過程中每個步驟的每個細節。而且最后，我們將在身邊擁有一個合作伙伴，至少在國際上，這在很大程度上是一個未知數。”這對很多客戶來說是一件影響大局的事情，因此，尋找開箱即用解決方案的工作仍在繼續。Dorst 多年來一直在使用貝加萊產品，因此有必要看一下自動化專家的APROL 軟件， 它已在過程和工廠自動化領域相當成熟，并測試其作為數字化平臺的適用性。
“我們很快就意識到，APROL將是最佳選擇。該平臺幾乎已經具備了我們所需的一切，”Gröbl回憶道。“因此，自2017 年開始實施后不久，我們就取得了第一個切實成果。”他的團隊得到了貝加萊APROL 專家及其長期合格的合作伙伴Megasystems 的支持。通過這種聯合開發取得的解決方案具有非凡的模塊化、開放性和可擴展性，并能滿足最新的安全標準。
▎圖2 ：Dorst 制造的陶瓷和金屬粉末液壓及電動壓力機深受全球領先的制造商的歡迎，且需求旺盛。
不影響現有資產
貝加萊提供多種通信接口，可利用各種類型的機器和工廠控制器生成的數據。但是，Dorst 選擇了其它路線。為了排除可能對現有系統造成影響的任何風險，必須重新驗證它們，Dorst 為其壓力機配備了第二個控制器，它與機器控制器相同，可以耦合機器和過程數據。這樣還可以連接其它傳感器，且無需修改主要的機器控制器。
“采用這種方式收集的所有數據， 其所有權完全歸用戶所有。”Gr.bl 說道。他們可以圍繞它建立自己的物聯網解決方案，或者將其連接到現有的MES 系統，只要他們具備這些方法所需的IT 和數據庫專業知識即可。對于那些不具備這種專業知識的用戶而言，Dorst 創建了兩種級別的更深入的解決方案。
使用Dorst 的中級解決方案，可以在用戶現場的邊緣控制器上收集數據。該數據收集器由一臺貝加萊工業PC 組成， 在該PC上安裝有APROL 運行版軟件，它僅需一次性支付授權費即可。該PC 能夠從多臺Dorst 壓力機中收集數據。如果處理或連接要求不斷發生變化，那么轉換到更強大的貝加萊工業PC 沒有絲毫問題。
APROL 提供各種存儲數據的容器。定義哪些數據進入哪個容器只是簡單的配置問題。這樣就可以將過程數據和機器數據分開，并以不同方式進行處理。APROL系統配置無需任何數據庫管理方面的專業知識，并允許Dorst 提供完全透明的數據流可追溯性。
▎圖3 ：越來越多的汽車零部件制造商要求采用質量保證措施記錄和處理他們生產的每個零部件的數據。為此，Dorst 開發了一個基于APROL 的物聯網平臺。
靈活的數據準備和自定義報表
由機器控制器提供的數據可以在邊緣控制器上進行檢查和預處理。通過僅過濾相關的和經過驗證的數據，減少了后續步驟需要處理的數據量。還可以僅在由報警、錯誤或停止之類的事件觸發時才記錄某些數據。不同時間的多個處理步驟中的數據也可以映射到特定的零件號上。例如，這樣就可以將壓制過程中施加的力與隨后相同零件的測量聯系起來。
貝加萊軟件平臺提供了廣泛而現成的處理功能，僅需少量實際編程即可實現對所有機器和過程數據進行無縫記錄。例如，Dorst 使用計數功能建立了一種“里程表”，以追蹤液壓缸驅動工具所施加的累積載荷。根據這一信息，用戶可以得出與這些重要且非常昂貴的組件剩余壽命相關的結論。計數功能還應用于多種機器以追蹤不合格零件的總數。
這些數據存儲在一個集成的數據庫中，上位系統如客戶的MES 系統可以通過OPC UA 對其進行檢索。“對我們而言非常重要的一方面是APROL 系統的開放性，它允許我們將APROL 數據庫中的內部數據傳輸到MariaDB 數據庫，”Gr.bl說道。“ 這確保了我們的用戶可以輕松地通過JDBC或ODBC訪問數據，甚至建立他們自己的報表工具。”
智能維護
憑借最全面的解決方案，Dorst 可以根據用戶生成的數據為其客戶提供更高級的服務。經過用戶授權的數據可以通過與用于機器遠程維護相同的路由器發送到中央日志服務器。“NDA 和數據使用協議對允許我們查看的數據進行了明確定義。”Gr.bl 指出道。互聯網上的VPN 連接提供了必要的網絡安全性，此外，還可以通過證書保證安全性，這些證書可以確保滿足過程制造業最嚴格的安全要求。日志服務器無需持續不斷地連接路由器，而是將數據存儲在邊緣控制器上，并定期進行檢索，從而確保服務不會因網絡臨時中斷而受損。
“我們的機器專家將對收到的數據進行處理，然后再對其進行解釋，他們能夠通過查看漏油量來估算液壓泵的剩余壽命。這就是我們所謂的智能維護。”Gr.bl 說道。“我們還使用了一個自動預測維護系統，它是基于深度學習算法。”