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【数据分析】Altair 物联网应用系列之:机器学习及实时监控应用于智能工厂流程化生产

9月前浏览1347

本文摘要(由AI生成):

这篇文章主要介绍了如何将机器学习用于工业流程实时监控,以实现对生产流程的优化和产品质量的评估。首先介绍了在工业自动化生产中,机器学习与物联网结合的应用潜力和数据分析的重要性。然后提出了利用 Altair 数据分析产品,形成一个完整的“机器学习+工业流程实时监控”的解决方案,包括建立机器学习模型和实时可视化两个步骤。最后通过案例分享,介绍了如何利用 Altair Knowledge Studio + Altair Panopticon 来预测和监控药品化学生产过程的质量。


01

背景


随着互联设备越来越广泛、可采集的数据体量越来越大以及机器学习和人工智能技术的进步,机器学习与物联网的结合在改善工业运营、智能制造方面呈现出越来越大的应用潜力。


虽然终端设备采集数据能力的不断发展,但大多数工厂对于数据分析的应用却没有与时俱进。如何分析这些数据、挖掘出数据中的洞察,并根据所揭示的信息做出决策,这些都是优化工厂流程、带来经济效益的关键。其中,数据分析又以“实时”监控数据最难实现。


以工业自动化生产中的设备故障预测和产品质量评估为例。这是一个旨在预测机器部件故障并触发预防性维护的程序。它可以防止意外事件造成的损害,并帮助机构计划运营以及停机维护时间。同时,根据生产产品时自动生成的各类数据来判断产品质量的优劣。那么,如何将机器学习用于工业流程实时监控?


02

机器学习用于工业流程实时监控


下图介绍了利用 Altair 数据分析产品,形成一个完整的“机器学习+工业流程实时监控”的解决方案。


 

1

建立机器学习模型

首先,利用前期生成的历史数据,建立机器学习模型,得到相关的策略,比如判断机器发生故障的概率,根据生产数据判断产品质量合格与否的标准。


Altair Knowledge Studio™ 作为一个专业的通用机器学习、预测分析工具,可以在完全可视化、无需编码的环境下生成机器学习模型,并把训练好的模型自动生成 Python 或其它语言的代码,然后部署到服务器或边缘设备上。


2

实时可视化


其次,利用 Altair Panopticon™ 实时流处理和可视化工具,把之前生成的机器学习模型部署进去,然后把终端设备采集的生产数据,先通过机器学习模型对数据进行分析和判断,然后根据其中部署的策略给出判断,最后在可视化端通过多种图表形式,以交互式的方式展示出来,并设置一些报警阈值。


03

案例分享


本案例介绍了利用 Altair Knowledge Studio + Altair Panopticon 来预测和监控药品化学生产过程的质量。


 


上图为某企业自动化生产的实际生产流程图,由于只能使用细粉片剂来继续该流程的下一步,那么细粉片剂的质量就影响后续最终产品质量,为此,我们需要实时监控生产流程中细粉片剂的质量。


流程拆解

首先收集历史数据,并把之前观察到的实际结果一起存储,以便知道每一批次的好坏。

利用 Knowledge Studio 建立决策树模型,训练到结果满意后,输出 Python 代码,并导入到 Panopticon 中。

在 Panopticon 中,结合实际的生产流程和作业顺序,构建一个 Smart Factory 工作簿,并连接实时生产数据

观察每个传感器传输过来的数据测量结果(利用部署的决策树模型),可以提供当前状态的明确信息。

调用时间序列数据库的历史数据,查看历史所有数据预测结果。

研究不同输入参数是如何影响处理批次的结果的。

来源:Altair澳汰尔
ACT化学通用python工厂人工智能Altair
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-03-24
最近编辑:9月前
Altair澳汰尔
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