依托亚马逊云科技图数据库,西门子成都灯塔工厂构建工业知识图谱
作者 | 物联网智库2022-10-10

导读:过去的几年,数字化战略一直在加速推进当中,从而驱动了智能化的转型升级,继而让更多企业达成降本增效的目的。在各界通过云端进行创新的同时,企业在云基础设施服务上的开销也在日益扩大。

在全球的云厂商当中,亚马逊云科技目前已经占据全球三分之一的云基础设施服务市场,IaaS基础设施已经遍布全球,并且凭借着涵盖安全、数据库、物联网、人工智能等丰富的PaaS能力,再到合作伙伴生态,为千百行业的转型升级注入创新活力。目前,亚马逊云科技为企业数字化转型提供了超过200项全功能的服务,这样广泛而深入的云服务无人可及,已经连续11年被Gartner评为云计算领域的领导者。

同时,在数百项云服务当中,云原生数据库的发展也不可小觑。通过使用云原生数据库,能够助力企业更快地扩展业务、专注于创新,并加快新功能的上市时间,还能带来一系列其他好处:

  • 云计算解决了开源数据库在易用性、可靠性、扩展性、性能等方面的问题,相比传统商业数据库,降低了高昂的成本。通过云上托管的数据库服务,客户可以用开源数据库实现媲美商业数据库的性能,而成本通常只有商业数据库的几分之一。

  • 专门构建的托管数据库,为企业工作负载,尤其是现代化应用架构下的微服务提供极致性能,不同的问题由专门的数据库来解决。

  • 基于云端海量资源池的云数据库可以根据企业工作负载需求快速弹性扩展,无服务器的数据库将这一特性发挥到极致。

  • 云原生数据库可以利用云端的其他服务,包括计算、网络、存储、安全、大数据、AI/ML,通过深度集成,将各种能力融会贯通。

  • 企业可以按用量付费,无需预置资源。

  • 托管数据库服务使客户可以集中精力在高价值的应用开发上,并借助全球数据库配合全球业务扩展

多年以来,亚马逊云科技一直通过不断创新来推动云原生数据库服务的迭代与发展,截至目前已推出15种专门构建的云上托管数据库服务,既有SQL也有NoSQL的数据库类型。其中,亚马逊云科技推出的Amazon Neptune托管图数据库可用于分析万事万物的关联,常用于欺诈检测、社交网络、推荐引擎等场景,同时在制造业领域中也能发挥重要的作用。

图数据库让设备故障检测不再以人为主导

作为西门子在中国的首座数字化工厂,西门子工业自动化产品(成都)有限公司(以下简称:SEWC)主要负责工业自动化相关的产品,包括:PLC可编程逻辑控制器、HMI人机交互界面和IPC工业电脑,用来供应中国以及全球的市场。SEWC于2013年上半年投产,通过数字化软件、套件SIMATIC以及相关硬件,实现了研发、制造、质量、管理系统的整体联动,持续致力于通过数字化的解决方案,通过智能制造为客户提供高质量准时交付的产品。

在工厂领域,判定机器利用效率的重要性不言而喻,此前,通常需要通过各种系统收集不同设备的状态信息,每次宕机时就要借助人工来处理相应的故障。因为每一次机器设备故障的代码都是不同的,这就需要有大量经验的资深人员来分析问题、寻找解决办法,同时更新维修记录。

例如,对于SEWC来说,其技术专家团队是由工艺专家、技术专家联合组成的,他们需要对各种问题,比如严重抛料、贴片机的贴头、吸嘴的堵塞以及物料本身的供应出现一些故障等各种行为进行判断,随着流程和工序的不断增加,在整个处理过程中就会遇到比较严重的瓶颈问题。

因为工厂的设备信息分散,每个设备之间还有各种复杂的互动式关联关系。由于产能扩展迅速,很多设备进厂以后,产线的增长速度特别快,基于人工的知识处理手段是比较有限的,导致大量依赖于比较有经验的员工,而且设备知识的运营管理也变得很困难。

同时,由于数据信息传递的能力不足,在很多知识的总结和提炼上面也会出现一些瓶颈。所以,怎样培育备份员工、培养新员工,把员工的知识体系进行提升等都成为亟待解决的问题,此时的SEWC迫切需要一个数字化解决方案。

为了避免这样的情况,SEWC引进了亚马逊云科技Amazon Neptune图数据库,实现基于故障的知识体系分析系统之后,有效解决了面临的挑战。

据西门子工业自动化产品(成都)有限公司信息技术部经理 杨健表示, “使用亚马逊云科技的图数据库Amazon Neptune系统后,大大节省了人工要去努力进行判断,系统能够给予一个比较及时正确的故障的判断。现在不能说完全依赖于系统,我们也会基于这个系统做进一步的人工处理,但总体上大大节省了目前的资源和能力。”

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具体来说,使用Amazon Neptune带来的好处是多方面的:

  • 对于研发来说,可以更好地实现市场定位,快速提供决策支持,快速获取各种产品与环境的关系,设计与生产的关系、设备与产品的关系、产品与零部件的关系、零部件与材料的关系以及供应商与采购商的关系,我们就能够及时发现、及时处理;

  • 对于生产制造来说,主要处理的是各种核心工艺、设备之间的关系,物料存储之间的关系,质量检测,生产、计划、能力、消耗等等一系列知识结构的体系化,争取能够实现动态自动的处理,为生产人员提供快速准确的应对帮助;

  • 对于运维保障来说,真正可以做到运维的支持,比如结构、使用手册、维护手段等能够把它很好地固化起来,同时能够通过非常友善方便而且及时专时专用的方式提供给使用者。同时也能够提供多元化的方式,通过多种渠道进行相关的数据采集定位,找到问题,真正降低整个产线的故障成本

写在最后

对于SEWC来说,在整个生产的生命周期都拥有这样的知识体系以后,就能够真正做到知识的不断推进,并结合亚马逊云科技图数据库Amazon Neptune、Amazon S3存储、计算服务等产品和服务,能够真正实现基于工厂无缝的、无痛的基础架构的运维支撑,同时,又能够享受到高质量基于人工智能、基于图数据库的服务,这也是西门子选择与亚马逊云科技深度合作的原因。

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