TwinCAT Analytics

TwinCAT Analytics ist ein Tool für die Datenanalyse von einer lokalen oder von vielen verteilten Maschinen. Die TwinCAT-Analytics-Produktfamilie bildet den gesamten Workflow einer solchen Analyse ab und beinhaltet verschiedenste Algorithmen für die Analyse von Livedaten sowie historischen Daten. Die Daten, die mithilfe von TwinCAT Analytics zu wertvollen Informationen und Entscheidungsgrundlagen verarbeitet werden, stellen den „Rohstoff“ für diesen Workflow dar.

In den folgenden Abschnitten nehmen wir Sie mit auf den Weg der Daten – von der Erfassung der Rohdaten bis hin zu möglichen Maßnahmen und Optimierungen – natürlich vollständig auf Basis von TwinCAT Analytics.

Schritt 1: Rohdatenerfassung

Wo kommen die Daten eigentlich her?

Die Qualität einer Analyse steht und fällt mit der Qualität der Daten („Garbage in – Garbage out“). Deshalb stellt die Rohdatenerfassung den Ausgangspunkt des Datenwertschöpfungsprozesses dar. Für eine erfolgreiche Analyse ist es relevant, zu erkennen, welche Daten für welchen Zweck benötigt werden und wie schnell Änderungen erfasst werden müssen (Abtastrate). TwinCAT Analytics bietet unterschiedliche Möglichkeiten für die kontinuierliche Erfassung des Prozessabbildes. Mithilfe hoher Abtastraten können große Datenmengen in Echtzeit erfasst werden - für eine hohe Datenqualität als Basis einer erfolgreichen Analyse und Modellbildung. Besonders zielführend ist die Verwendung des TwinCAT 3 Analytics Loggers, aber auch andere bekannte und bewährte Technologien und Produkte, wie zum Beispiel das TwinCAT 3 Scope View oder der TwinCAT 3 Database Server, können zum Einsatz kommen.

Schritt 2: Datenspeicherung und Kommunikation

Wie gelangen die Daten vom Ort der Aufzeichnung in meine Analyse?
Wo werden die Daten abgelegt und welche Zugriffsmöglichkeiten gibt es?

Im Anschluss an die Datenaufzeichnung oder direkt während der Aufzeichnung der Daten müssen diese übertragen oder gespeichert werden. Dabei bieten Ihnen unsere Produkte verschiedenste Möglichkeiten. Live-Daten können direkt per ADS oder MQTT für eine Live-Analyse übertragen werden. Wurden die Daten zunächst auf dem lokalen Zielsystem oder im Netzwerk mit dem TwinCAT 3 Analytics Storage Provider historisiert, können Analytics Files zu einem späteren Zeitpunkt auf ein anderes System übertragen und archiviert werden. Auch der Import in Datenbanken oder der Export in andere Dateiformate sind möglich.

Schritt 3: Datenaufbereitung und explorative (Vor-)Analyse

Wie werden die Daten aufbereitet und für die Analysen nutzbar gemacht?
Wie wird eine problemspezifische Analyse designt?

In vielen Fällen führt der Weg zu einer erfolgreichen Analyse zunächst über eine Datenvorverarbeitung und eine explorative Voranalyse der Daten. Denn nicht immer ist von vornherein klar, welche Datenströme mithilfe welcher Algorithmen verarbeitet werden müssen, um zu einer sinnvollen Analysekette zu gelangen, die die gewünschten Ergebnisse und Handlungsempfehlungen liefert. Daher müssen zunächst relevante Datenströme und gegebenenfalls auch Zeiträume und Ereignisse identifiziert werden. Dabei kann Ihnen der Data Scout, der in die TwinCAT 3 Analytics Workbench und in das TwinCAT 3 Analytics Service Tool integriert ist, behilflich sein. Dieser bietet eine schnelle Übersicht einzelner Datenaufnahmen und ermöglicht zudem das Ausschneiden und Verknüpfen von Daten verschiedener Datenaufnahmen zu einem neuen Datenstrom. Sind die entsprechenden Daten ausgewählt, müssen zudem passende Algorithmen und Verknüpfungen gefunden werden. Dazu bietet Ihnen die TwinCAT 3 Analytics Workbench mit dem integrierten Konfigurator die besten Möglichkeiten. Sie können die verschiedenen Algorithmen ganz einfach per Drag-and-Drop aus der Toolbox in den Konfigurator ziehen und mit Ihren Daten und weiteren Algorithmen verknüpfen und entsprechend Ihren Vorstellungen parametrisieren. Falls Sie anwenderspezifische Algorithmen benötigen, besteht zudem die Möglichkeit, die vorhandene Algorithmik durch die neuen Analytics-Lambda-Funktionen zu erweitern, die wizardgestützt realisiert werden können.

Schritt 4: 24/7-Datenaufzeichnung, Analyse und Einbindung in den Betrieb

Auf welche Weise kann die erstellte Analyse dauerhaft und kontinuierlich genutzt werden?

Im Anschluss an die Identifizierung der relevanten Daten können Sie diese für eine kontinuierliche Datenaufnahme auswählen. Dafür kann wieder der TwinCAT Analytics Logger konfiguriert werden, der die selektierten Datenströme während der Laufzeit der Steuerung mitschreibt und somit eine durchgängige Datenerfassung ermöglicht. Durch die automatische Codegenerierung können Sie aus der zuvor in der Workbench erstellten problemspezifischen Analysekette SPS-Code generieren. Dieser kann dann ebenfalls dauerhaft in den Betrieb eingebunden werden und 24/7 die gewünschte Analyse der aufgezeichneten Daten durchführen. Damit können mögliche Fehlerfälle zeitnah und vorausschauend erkannt und Zusammenhänge sowie Optimierungspotenziale auch über lange Zeiträume aufgedeckt werden.

Schritt 5: Visualisierung der Analyseergebnisse

Wie können die Analyseergebnisse übersichtlich dargestellt werden?

Den nächsten konsequenten Schritt in Bezug auf eine dauerhafte Einbindung der Analyse in den Betrieb stellt die kontinuierliche Visualisierung des Maschinenzustands sowie der Analyseergebnisse dar. Durch das One-Click Dashboard ist dieser Schritt ganz nah und für Sie als Anwender besonders einfach umsetzbar. Bereits beim Design der Analyse in der Workbench können Sie Konfigurationseinstellungen für das spätere Dashboard treffen. Das Dashboard wird dann automatisch generiert und kann flexibel angepasst werden. Dies ermöglicht Ihnen eine interpretierbare Visualisierung Ihrer Daten und Analyseergebnisse integriert in die TwinCAT HMI, die gleichzeitig eine intuitiv bedienbare Benutzerschnittstelle darstellt.

Schritt 6: Maßnahmen und Optimierungen

Wie können Maßnahmen abgeleitet und Optimierungspotenziale genutzt werden?

Aus den kontinuierlichen Analysen können fortlaufend Maßnahmen abgeleitet werden, die Maschinenstillstandszeiten verkürzen und die Lebensdauer der Maschinen und Anlagen verlängern sowie die Produktqualität steigern. Außerdem können aus den „On Demand“-Analysen in der TwinCAT 3 Analytics Workbench oder dem TwinCAT 3 Analytics Service Tool Optimierungspotenziale, z. B. zur Optimierung der Prozesse oder aber auch Maschinen, abgeleitet und in die Produktion integriert werden. Wenn Maßnahmen und Konsequenzen auf Variablenebene abgeleitet werden, können sie auch direkt zurück in die Steuerung geschrieben werden, sodass sich der Analyse-Handlungs-Kreislauf schließt.

Erfahren Sie im folgenden Video, wie die Produkte von TwinCAT Analytics die einzelnen Prozessschritte der Datenwertschöpfung vollständig abdecken. Alle oben genannten Schritte, von der Rohdatenerfassung über die Datenspeicherung, Datenaufbereitung, 24/7-Datenaufzeichnung, Visualisierung bis hin zur Optimierung auf Variablenebene werden durch die Softwarekomponenten von TwinCAT Analytics realisiert. Und das ohne großen Engineeringaufwand und komplexe SPS-Code-Programmierung. Die meisten Anwendungsszenarien lassen sich durch bereits implementierte Algorithmen und unterstützende Wizards abbilden.

Profitieren Sie von der Einfachheit der technologischen Umsetzung der Datenanalyse mit TwinCAT Analytics und nutzen Sie Ihre Daten gewinnbringend mit der so möglichen Entwicklung neuer Geschäftsmodelle für Ihr Unternehmen.

In diesen technischen Kurzvideos erhalten Sie nützliche Anleitungen und Arbeitstipps zu ausgewählten Funktionalitäten der Analytics-Software.