创建SMT产线和设备资产模型

场景说明

为了构建物联网领域业务对象的数字孪生模型，IoT数据分析服务参考软件工程中面向对象的思想提供了“资产建模”能力，其中核心概念包括资产模型和资产，模型包括属性（类属性）和分析任务（类方法），对物理世界事物构建数字资产模型时，必须先定义好资产模型、然后再创建资产，即要先定义好SMT产线和设备的资产模型，再基于设备模型实例化创建设备资产。

当前章节主要介绍如何创建SMT产线和设备模型，需要创建的模型包括镭雕机，印刷机，SPI，贴片机，回流炉，AOI，SMT产线，数字工厂等，用于描述现实中电子工厂的数字模型。

操作步骤

1. 创建设备模型：印刷机模型，在IoTA Console中左侧导航栏中选择“资产建模”，“模型”，单击上方“新建”

   

   输入模型名称： Printing， 显示名称： “印刷机”，单击“确定”保存。

   

2. 为印刷机增加属性，单击属性信息下方“快速添加”按钮，可从数据存储中快速导入印刷机属性字段，减少手工操作。

   

   在数据存储中下拉选择“Printing”存储名称，勾选所有导入的属性，然后单击“确定”保存。

   

   导入后效果如下

   

   

   通过存储导入的设备属性类型为：“测量数据”，此时模型还不完整，需要增加静态类型和分析类型的属性，同时还要为分析类型的属性配置相应该的分析任务，比如本例子中，我们通过分析任务定义各种OEE相关指标的计算，以及针对部分特定属性的告警规则的定义。

3. 为印刷机增加静态类型和分析任务类型的属性，通过界面“手动添加”方式，按照"设备公共性属性列表"的参数进行配置。

   

   表1 设备共性属性列表

   属性名称	显示名称	属性类别	数据类型	单位
   PlanningWorkPeriod	设备计划工作时长	分析任务	double	min
   ActualWorkPeriod	设备实际工作时长	分析任务	double	min
   ProductPeriod	指定数量产品的理想生产时长	分析任务	double	min
   PlanningOutputPeriod	设备理想产品生产时长	静态配置	double	min
   TimeUsage	时间利用率	分析任务	double	%
   PerformanceUtilization	性能利用率	分析任务	double	%
   QualificationRatio	合格率	分析任务	double	%
   OEE	OEE	分析任务	double	%
   TemperatureState	温度状态	分析任务	string	NA
   HumidityState	湿度状态	分析任务	string	NA
   TemperatureUpLimit	温度上限	静态配置	double	°C
   TemperatureDownLimit	温度下限	静态配置	double	°C
   HumidityUpLimit	湿度上限	静态配置	double	%
   HumidityDownLimit	湿度下限	静态配置	double	%

4. 为印刷机模型增加分析任务，通过界面“添加分析任务”，按照"设备公共分析任务列表"的参数进行配置。

   

   

   表2 设备共性分析任务列表

   任务名称	显示名称	类型	表达式	输出	引用模型
   calc_TimeUsage	计算时间利用率	转换计算	ActualWorkPeriod/PlanningWorkPeriod*100	TimeUsage	--
   calc_PerformanceUtilization	计算性能利用率	转换计算	ProductPeriod/ActualWorkPeriod*100	PerformanceUtilization	--
   calc_QualificationRatio	计算产品合格率	聚合计算	TS_Sum(Quality)/TS_Sum(Output)*100	QualificationRatio	--
   calc_ProductPeriod	计算实际数量产品的理想生产时长	聚合计算	TS_Sum(Output)*PlanningOutputPeriod	ProductPeriod	--
   calc_PlanningWorkPeriod	计算计划工作时长	聚合计算	StateTime(PlanningWorkStatus,"true")/(1000*60)	PlanningWorkPeriod	--
   calc_ActualWorkPeriod	计算实际工作时长	聚合计算	StateTime(ActualWorkStatus,"Run")/(1000*60)	ActualWorkPeriod	--
   calc_TemperatureState	计算温度状态	转换计算	If(Temperature >= TemperatureDownLimit && Temperature <= TemperatureUpLimit, "normal", "abnormal")	TemperatureState	--
   calc_HumidityState	计算湿度状态	转换计算	If(Humidity >= HumidityDownLimit && Humidity <= HumidityUpLimit, "normal", "abnormal")	HumidityState	--
   calc_OEE	计算OEE	转换计算	TimeUsage*PerformanceUtilization*QualificationRatio/10000	OEE	--

5. 重复步骤1~步骤5 创建其它5种设备的模型。
6. 创建产线模型

   单击“新建”，弹出模型对话框，输入模型名称：“ProductLine”，显示名称：“产线”， 单击“确定”。

   

7. 添加产线模型的属性信息。

   在左侧模型导航栏上选择上一步创建的“ProductLine”模型， 在“属性信息”页面单击 “手动添加”，如下图所示：

   

   在对话框中输入属性相关信息，包括名称，显示名称，属性类别，数据类型，单位等信息。然后单击“确定” 完成添加属性。如下图所示：

   

   注：标红星的字段为必填项。

   重复同样的步骤，按以下表格内容逐个添加属性信息。

   表3 产线模型属性列表

   序号	属性名称	显示名称	属性类别	数据类型	单位
   1	ActualWorkPeriod	产线实际工作时长	分析任务	double	min
   2	PlanningWorkPeriod	产线计划工作时长	分析任务	double	min
   3	TimeUsage	产线时间利用率	分析任务	double	%
   4	ProductPeriod	产线实际数量产品的理想生产时长	分析任务	integer	min
   5	Output	产线产量	分析任务	integer	个
   6	PerformanceUtilization	产线性能利用率	分析任务	double	%
   7	Quality	合格产出数量	分析任务	integer	个
   8	QualificationRatio	产线合格率	分析任务	double	%
   9	OEE	产线OEE	分析任务	double	%

   完成添加后的效果如下图所示。

   

8. 添加产线模型的分析任务

   选择分析任务页面，单击“添加分析任务”。

   

   弹出对话框中，参考下图和表格输入相关信息，若输入参数较多，通过"添加参数" 逐个增加参数。

   

   按以下表格重复以上步骤，完成产线模型的分析任务的配置。

   表4 分析任务配置

   任务名称	类型	参数名称	属性引用类型	选择资产模型	属性选择	表达式	输出属性
   calc_ActualWorkPeriod 计算产线实际工作时长	转换计算	ActualWorkPeriod_A	引用其它资产属性	Printing	ActualWorkPerio	Sum([ActualWorkPeriod_A, ActualWorkPeriod_B, ActualWorkPeriod_C, ActualWorkPeriod_D, ActualWorkPeriod_E, ActualWorkPeriod_F, ActualWorkPeriod_G])	ActualWorkPerio
   		ActualWorkPeriod_B	引用其它资产属性	SPI	ActualWorkPeriod
   		ActualWorkPeriod_C	引用其它资产属性	Mounter	ActualWorkPeriod
   		ActualWorkPeriod_D	引用其它资产属性	laser_marking	ActualWorkPeriod
   		ActualWorkPeriod_E	引用其它资产属性	Reflux_furnace	ActualWorkPeriod
   		ActualWorkPeriod_F	引用其它资产属性	AOI	ActualWorkPeriod
   		ActualWorkPeriod_G	引用其它资产属性	AOI	ActualWorkPeriod
   calc_PlanningWorkPeriod 计算产线计划工作时长	转换计算	PlanningWorkPeriod_A	引用其它资产属性	Printing	PlanningWorkPeriod	Sum([PlanningWorkPeriod_A, PlanningWorkPeriod_B, PlanningWorkPeriod_C, PlanningWorkPeriod_D, PlanningWorkPeriod_E,PlanningWorkPeriod_F,PlanningWorkPeriod_G])	PlanningWorkPeriod
   		PlanningWorkPeriod_B	引用其它资产属性	SPI	PlanningWorkPeriod
   		PlanningWorkPeriod_C	引用其它资产属性	Mounter	PlanningWorkPeriod
   		PlanningWorkPeriod_D	引用其它资产属性	laser_marking	PlanningWorkPeriod
   		PlanningWorkPeriod_E	引用其它资产属性	Reflux_furnace	PlanningWorkPeriod
   		PlanningWorkPeriod_F	引用其它资产属性	AOI	PlanningWorkPeriod
   		PlanningWorkPeriod_G	引用其它资产属性	AOI	PlanningWorkPeriod
   calc_Output 计算产线产量	聚合计算	Output_A	引用其它资产属性	Printing	Output	TS_Sum(Output_A)+TS_Sum(Output_B)+TS_Sum(Output_C)+TS_Sum(Output_D)+TS_Sum(Output_E)+TS_Sum(Output_F)+TS_Sum(Output_G)	Output
   		Output_B	引用其它资产属性	SPI	Output
   		Output_C	引用其它资产属性	Mounter	Output
   		Output_D	引用其它资产属性	laser_marking	Output
   		Output_E	引用其它资产属性	Reflux_furnace	Output
   		Output_F	引用其它资产属性	AOI	Output
   		Output_G	引用其它资产属性	AOI	Output
   calc_ProductPeriod 计算产线实际数量产品的理想生产时长	转换计算	ProductPeriod_A	引用其它资产属性	Printing	ProductPeriod	Sum([ProductPeriod_A, ProductPeriod_B, ProductPeriod_C, ProductPeriod_D, ProductPeriod_E, ProductPeriod_F, ProductPeriod_G] )	ProductPeriod
   		ProductPeriod_B	引用其它资产属性	SPI
   		ProductPeriod_C	引用其它资产属性	Mounter
   		ProductPeriod_D	引用其它资产属性	laser_marking
   		ProductPeriod_E	引用其它资产属性	Reflux_furnace
   		ProductPeriod_F	引用其它资产属性	AOI
   		ProductPeriod_G	引用其它资产属性	AOI
   calc_Quality 计算合格产出数量	聚合计算	Quality_A	引用其它资产属性	Printing	Quality	TS_Sum(Quality_A)+TS_Sum(Quality_B)+TS_Sum(Quality_C)+TS_Sum(Quality_D)+TS_Sum(Quality_E)+TS_Sum(Quality_F)+TS_Sum(Quality_G)	Quality
   		Quality_B	引用其它资产属性	SPI
   		Quality_C	引用其它资产属性	Mounter
   		Quality_D	引用其它资产属性	laser_marking
   		Quality_E	引用其它资产属性	Reflux_furnace
   		Quality_F	引用其它资产属性	AOI
   		Quality_G	引用其它资产属性	AOI
   calc_PerformanceUtilization 计算产线性能利用率	转换计算	ProductPeriod	引用本资产属性	--	ProductPeriod	ProductPeriod/ActualWorkPeriod	PerformanceUtilization
   		ActualWorkPeriod	引用本资产属性	--	ActualWorkPeriod
   calc_QualificationRatio 计算产线合格率	转换计算	Quality	引用本资产属性	--	Quality	Quality/Output	QualificationRatio
   		Output	引用本资产属性	--	Output
   calc_TimeUsage 计算产线时间利用率	转换计算	ActualWorkPeriod	引用本资产属性	--	ActualWorkPeriod	ActualWorkPeriod/PlanningWorkPeriod	TimeUsage
   		PlanningWorkPeriod	引用本资产属性	--	PlanningWorkPeriod
   calc_OEE 计算产线OEE	转换计算	TimeUsage	引用本资产属性	--	TimeUsage	TimeUsage * PerformanceUtilization * QualificationRatio*100	OEE
   		PerformanceUtilization	引用本资产属性	--	PerformanceUtilization
   		QualificationRatio	引用本资产属性	--	QualificationRatio

   完成配置后的效果如下图所示:

   

9. 创建工厂模型

   单击“新建”，弹出模型对话框，输入模型名称：“Factory”，显示名称：“工厂”， 单击“确定”。

   

10. 至此工厂，产线，设备的模型已创建完成，如下图如示。