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文档首页/ IoT数据分析 IoTA/ 最佳实践/ 创建SMT产线和设备资产模型

创建SMT产线和设备资产模型

更新时间:2022-12-01 GMT+08:00
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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

    说明:

    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

    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

    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。

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