- moneo：IIoT平台
- 使用案例
利用 moneo SmartLimitWatcher 實現智慧泵監控作業
全面監控供給泵狀態
作為CIP工廠的核心設備之一，供給泵可確保介質在整套系統中不斷循環。一旦供給泵故障，整座工廠的製程將被迫暫停。
由於泵的運轉速度會因清潔步驟不同而異，因此難以進行靜態監控。
對於CIP工廠而言，目標是運用 AI（人工智慧）技術對泵進行監控，以便及時偵測並回報任何運作上的誤差，並即時進行維護。
初始狀況
未能執行泵的流程監控（包含振動與速度監控），或執行程度非常有限，僅可監控靜態製程的變數。未安裝任何監控或視覺化系統，例如像moneo。因此當泵出現損壞時，無法及時示警。
專案目標
記錄關鍵製程變數，實現智慧泵監控作業。
採用適合的 IO-Link 感測器，即可記錄泵的關鍵製程變數。
- 流量
- 速度
- 壓力
- 溫度
- 振動數據
記錄正常條件下的數據後，建立一套可監控作業狀況的模型，以便在數值偏離正常條件時及時辨識（異常）。
執行情況
將 moneo|RTM（包括 DataScienceToolbox 與 SmartLimitWatcher 功能）安裝在伺服器上。透過內部 VLAN 將 IO-Link 主站連接至伺服器。再將每個感測器連接至 IO-Link 主站。
moneo|RTM 會在記錄數據後予以視覺化。DataScienceToolbox 的 SmartLimitWatcher 功能可於分析數據後，計算出相對應的模型。完成示教階段後，這套模型就能接手泵監控作業，回報任何偏離正常條件的誤差。
泵可在不同的狀態下運作（例如：有裝載或無裝載），因此每個狀態下所允許的閾值各異。使用者可透過 DataScienceToolbox 的 SmartLimitWatcher 功能，對閾值進行動態設定。一旦製程值落在特定信賴區間外，就會配合靜態閾值發出警告。
為了監控流速（目標變數），可採用 SmartLimitWatcher，並搭配速度、泵壓以及振動數據等支援變數。這些變數可描述不同運作狀態下的流量特性。例如，當流量增加，速度與泵壓也會增加。
成效
- 簡單
非資料科學專業也能輕鬆上手。搭配簡單易懂的5步驟操作精靈，是一套適合生產與維護經理的務實解決方案。 - 方便
實現資料準備與品質檢查自動化。不再需要繁複的資料前處理程序。 - 智慧
採用最合適的AI模型。自動化模型訓練與監控精準度驗證。 - 可靠
根據時間與狀態進行監控。利用目標變數的動態期望值範圍，進行長期背景監控。 - 客製化
提供客製化的警告功能。可調整異常偵測的敏感度。
記錄數據可提高透明度，進而實現製程最佳化。整體製程也會隨著工廠正常運作時間增加而改善。有了整合警示管理系統，使用者可迅速變更製程參數、實現維護最佳化。如此一來，製程與產品的品質均可提升。moneo|RTM 則會以視覺化方式提供製程細節。
結果
工廠成功數位化，且無須更動或干預現有的 PLC 或軟體。
系統架構
- 速度監控
- 溫度感測器
- 振動感測器
- 壓力感測器
- 流量感測器
- IO-Link 主站
儀表板
在 moneo 儀表板上一覽無遺。
儀表板讓使用者能清楚瀏覽與工廠相關的製程數值。
- 泵出水口目前的流速（單位：公升／分鐘）
- 泵出水口目前的壓力（單位：bar）
- 振動數據總覽（a-RMS、v-RMS、a-Peak）
- 運作小時計數器
- 泵馬達表面溫度（單位：°C）
- 比較馬達速度（單位：rpm）以及流速（單位：公升／分鐘）
分析
分析功能可用來存取歷史數據，並比較不同的製程數值。圖表可顯示啟動 ①、運作 ②以及停止 ③的常見特性曲線。
不難發現，速度與壓力的曲線幾乎完全相同。儘管系統中的流量稍有落後，但屬於正常現象，因為介質會有慣性。
- 藍色 = 流量
- 白色 = 壓力
- 綠色 = 速度
設定與規則：管理閾值
靜態閾值
由於泵的各種參數與運作狀態無關，因此能進行靜態監控。例如，在本案例中，馬達溫度不能超過 50°C。只要設定靜態警告與警示閾值就能輕鬆達成。
動態閾值（SmartLimitWatcher）
在本案例中，SmartLimitWatcher 可用來監控泵的流量（目標變數）。
使用支援變數（泵壓、速度與加速度值）即可計算出模組，進而建立起製程值的信賴區間。這個信賴區間定義了流量的閾值，同時將不同的運作狀態納入考量。
可以透過參數調整敏感度、信賴區間的寬度，進而提高與降低警告與警示閾值（關閉、低、中與高）。如此一來就能避免任何錯誤警告。
工單處理規則
這個功能可用來輕鬆定義警告觸發後的流程，例如：
- 電子郵件通知
- SAP 整合
計算數值
除了感測器的製程數值外，moneo 也記錄了泵的運作時間。只要使用「運作小時計數器」模組，就能輕鬆快速地應用這項功能。
數據來源 ②必須描述運作狀態。在以下範例中，可使用速度並設定了之後的閾值 ③ ：
- <50rpm，泵關閉
- >=50rpm，泵開啟
- 運作小時計數器的名稱
- 資料來源
- 閾值
- 目前計數器數值 ／計數流程的起始數值（單位：小時）
