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背景
在寰球掀起的新一轮工业转型浪潮中，智能制作面临微小倒退时机。将来智能制造业生产方式将朝着智能化方向晋升，个性化定制、网络化协同、智能化生产、服务化延长成为引领制造业高端化的重要模式，个性化、定制化的用户需要将促使企业向生产柔性化倒退。
与流程制造业相比，智能制作生产环节更加扩散，生产设施更加多样，工序繁冗。生产柔性化的发展趋势则给企业的生产品质治理带来了更大的挑战。晋升产品质量程度是企业市场竞争中最无力的武器，是企业倒退的重要策略伎俩。
产品质量溯源作为重要的制作过程品质管理手段，很大水平上影响着产品在制作过程中的品质程度。产品质量溯源通过追踪整个制作过程数据，并剖析找到影响产品质量程度的起因，为企业制作过程的改良提供根据，从「人机料法环」各个维度全面晋升工厂品质管控能力。
产品质量溯源现状剖析
数据扩散，整合老本高
在智能制作生产过程中，波及到现场多工序、多产线生产设施的多源异构协定数据采集，生产经营相干业务数据和产品设计工艺数据，以及 MES、WMS、ERP 等工厂管理系统的对接。数据的全面感知和采集，是进行产品质量溯源的必要条件。
不足数据过滤能力
在现场设施侧，不足数据分析过滤能力，导致冗余数据、有效数据在存储端大量沉积，造成数据存储压力，品质溯源剖析耗时耗力。
数据查问剖析能力弱
传统形式下，MES 零碎将生产数据通过关系型数据库采集存储，进行产品质量追溯。随着智能制作发展趋势，生产数据高频采集，数据规模倍增，采纳传统形式无论在查问效率还是数据分析能力方面，都无奈满足产品质量溯源的性能要求。
实时智能剖析告警能力弱
在生产过程中，没有充分利用机理模型、AI 算法模型对生产数据进行实时剖析，无奈及时发现生产数据异样并推送告警信息，影响产品质量及合格率的晋升。
EMQ 产品质量溯源解决方案
EMQ 产品质量溯源解决方案，通过云原生技术以及云边协同架构，实现对海量设施数据的连贯、挪动、解决、存储与剖析。计划次要包含以下软件：
多维度数据高效采集
利用 Neuron 将工厂内 PLC、非标自动化设施、SCADA 以及各类仪器仪表通过现场总线形式进行实时数据采集。Neuron 反对 Modbus、OPCUA、Siemens S7 等 80+ 现场总线协定采集，最高采集频率可到 100ms，还反对通过 MQTT 和 Restful API 等形式实现对工厂设施的反向管制性能。
数据流式剖析引擎 eKuiper 能够对各类利用 API 接口进行数据拉取，通过配置界面设置接口地址、数据拉取频率，并可将拉取数据的格局再定义，并实时推送到 EMQX BC 中，实现工厂 MES、视频监控等各类零碎的数据汇聚。此外，eKuiper 还反对定期查询数据库以获取批量工厂数据。
通过 Neuron+eKuiper 对多维度数据的高效采集，能够将工厂内机器设备的实时数据、生产经营相干业务数据、产品设计工艺数据以及工厂各类生产管理软件中数据进行对立汇聚，为产品质量溯源提供了齐备的数据撑持。
边缘剖析
eKuiper 除了上述提到的数据拉取性能外，还能够在边缘端对数据进行实时计算剖析、过滤荡涤、智能告警等。eKuiper 提供了灵便的 SQL 语法以及数据模板性能，能够实现：
- 对智慧工厂多厂家设施、多维度数据源的数据格式规范规范化；
- 实时测点高阶剖析能力，除了对实时数据进行简略的数据函数计算和阈值判断外，还反对自定义函数和 AI 算法模型集成，能够将 Python、C/C++、Matlab 算法集成进行边缘实时推理，帮忙实时发现设施异样及产品缺点；
- 通过 eKuiper 的工夫窗口函数能够对高频采集的冗余数据进行过滤荡涤。eKuiper 多流计算性能能够对工序中的要害信息数据进行抓取，解决后再发送到 EMQX BC，大大降低了后端存储压力并进步了产品质量溯源的效率。
以某半导体生产工厂为例，通过 eKuiper 的多流计算性能，能够将多个工艺流程的数据进行跨工艺的数据对齐，在边缘端对数据进行整合；在高低料单工艺段中，产品通过传送带传送并通过多个传感器对产品状态信息进行采集，eKuiper 可拉取 MES 零碎中的配方数据，依据传送带的动静运行速度以及布尔信号状态，进行有效数据过滤及简单数据补齐性能。
实时存储、高效查问
云原生分布式物联网接入平台 EMQX BC 内置规定引擎性能，将工厂内各类会集而来的数据，实时推送到 InfluxDB、TimescaleDB、TDengine、MySQL、PostgreSQL 等各类时序数据库和关系型数据库中。EMQX BC 反对每秒 10 万 +TPS 的数据库数据写入性能，可进行每秒千万级数据测点的实时入库。EMQX BC 将多端 Neuron、eKuiper 采集剖析的数据进行对立汇聚，数据推送到数据库及大数据系统逆行长久化存储，为产品质量溯源构建了强壮的底层数据架构。
同时，EMQX BC 反对可弹性扩大的集群模式，随着业务增长能够不停机拓展集群规模。单个集群能够解决百万 TPS 的音讯并发，在工厂产线继续裁减以及业务场景对数据采集频率一直放慢的状况下，具备良好可扩展性和稳定性的数据架构层也能从容应对。
云边协同对立治理
多维度数据采集以及边缘剖析会应用十分多的边缘软件，EMQX BC 云边协同控制台将 Neuron、eKuiper 等泛滥边缘软件进行近程对立治理，能够监控边缘软件状态、收集边缘软件日志、实时推送告警信息、保障边缘软件的高可用性以及一键实现边缘软件的版本升级治理，大大提高了整体零碎的可维护性及易用性，显著升高运维老本。
结语
针对智慧工厂所面临的品质溯源需要，EMQ 基于云原生和云边协同的产品质量溯源解决方案，在现场设施端可实现数据的实时采集剖析和异样报警，在云端实现工厂海量数据的对立接入存储，突破信息孤岛，充沛挖掘数据价值，助力工厂实现数字化、实时化及智能化转型。
版权申明：本文为 EMQ 原创，转载请注明出处。
原文链接：https://www.emqx.com/zh/blog/product-quality-traceability-solution
