3
правки
Изменения
Перейти к навигации
Перейти к поиску
Контекст расчета = Настройка микросервиса KPI определяется набором рабочих центров (РЦ), базовых и расчетных показателей (БП и РП).=
БП представляет собой временной рядПеред началом работы убедитесь, т.е. совокупность последовательных интервалов времени и значений на этих интервалах. При запуске контекста, БП загружаются микросервисом что микросервис KPI из родительской системы, с момента времени, указанного в поле «Дата начала» в настройках контекста. В дальнейшем повторные запросы для получения новых данных производятся для каждого БП в соответствие с настройкой «Период опроса»установлен: Меню настройки [[File:Settings. БП загружаются для каждого РЦ контекста по очередиpng | 20px]]-> Микросервисы [[File:Micro.png | 25px]]
Для каждого БП необходимо задать имя переменной и тип. Имя переменной необходимо для указания данного БП в формулах расчета РП. Имя переменной должно начинаться с буквы, не содержать спецсимволов и пробелов.
БП могут быть следующих видов[[File:*унифицированный базовый показатель;*индикаторMicros.png | 1000px]]
Унифицированный базовый показатель имеет общие настройки для всех РЦ. Список доступных в системе БП приведен в таблице.
{| class="wikitable"В случае, если микросервис KPI отсутствует в списке: ! scope="col"| имя api! scope="col"| название! scope="col"| описание! scope="col"| значения! scope="col"| источник|-| actualOperation| фактическое время операции| интервалы выполнения задания по данным оператора#Скачайте актуальную версию DPA: https://rundpa.com/ru/download Запустите установочный файл, отключите флаг “Использовать предыдущие параметры установки”, на шаге “Выбор компонентов”, поставьте флаг “DPA. KPI”. Обратите внимание, исключая простои| 1что для работы микросервиса требуется .NET 5.0 [https://dotnet.microsoft.com/download/dotnet/5.0(ссылка)]| данные оператора|#На шаге “DPA. KPI” пропишите экземпляр SQL-| actualOperationDowntime| фактическое время простоя| интервалы простоясервера и выберите новую или существующую базу данных (обратите внимание, указанные оператором| 1/0| данные оператора|база микросервиса и база host -разные базы!) | plannedOperation#После установки вернитесь в модуль “Микросервисы”, нажмите кнопку “Добавить” и заполните следующие параметры (пример настроек по умолчанию приведен на снимке экрана ниже): | плановое время операции##Протокол (http или https) | интервал времени##Адрес машины, на котором запланировано заданиекоторой развернут микросервис, если он отличается от адреса HOST | 1/0##Порт (по умолчанию 5780) | задания[[File:Kpiset.png |-1000px]]| actualGoodProgress| производительность по качественным | скорость изготовления качественных изделийПри успешном подключении в колонке состояние видим, рассчитанная по отметкам выпуска оператора, с учетом простоевчто микросервис успешно подключен. | изделий в час| данные оператора= KPI Базовые понятия и принципы вычисления = |-| actualRejectedProgressПеред началом настройки необходимо определить терминологию. | производительность по браку| скорость изготовления брака'''KPI''' - (Key Performance Indicator, рассчитанная по отметкам выпуска оператораключевой показатель эффективности) числовой показатель, с учетом простоевкоторый позволяет оценить результативность и эффективность процесса | изделий в час| данные оператора|'''Контекст KPI''' -| actualUndefinedProgress| производительность по условно годным| скорость изготовления условно годных изделийконтекст вычислений, определяется набором рабочих центров, базовых и расчетных показателей, рассчитанная по отметкам выпуска оператораэто множество значений показателей на временном интервале от момента запуска процесса вычисления отдельного KPI до текущего момента/момента завершения подсчета KPI. Понятие контекста и его запуска/перезапуска и остановки важно, с учетом простоевтак как процесс вычисления KPI может быть очень ресурсоемким | изделий в час'''Базовые показатели''' представлены двумя видами показателей: | данные оператора|'''Базовый унифицированный показатель''' -показатели, существующие на всех РЦ системы | actualTotalProgress| производительность общая| скорость изготовления изделий'''Индикаторы'''- значения технологических или иных автоматически регистрируемых параметров, рассчитанная по отметкам оператора, с учетом простоев| изделий уникальные для каждого РЦ/группы РЦ в часзависимости от особенностей оборудования | данные оператора|'''Расчетный показатель''' -| plannedQuantity| плановая производительность| плановая скорость изготовлениявременной ряд показателей или результирующий показатель, равная отношению числа изделий вычисляемый в задании к длительности задания. значение определено на интервалах фактического времени операции (actualOperation=1)| изделий соответствии с функцией, включающей в час| задания себя операторы, имена базовых показателей и данные оператора|-| shiftWorkingTime| рабочее время| время смен по расписанию | 1/0| настройки системы|-| productionTime| время операций на рабочем центре| автоматический режим работы станка| 1/0| машинные данные|}или имена других расчетных показателей
Для БП типа индикатор необходимо указать конкретный индикатор для каждого РЦ'''Срез данных''' - это инструмент разукрупнения агрегирующих расчетных показателей по выбранному признаку (смена, изделие, простой, поскольку РЦ могут иметь различный набор индикаторов и разные наименования тип простоя) для них. При этом в дальнейших расчетах БП указывается общим именем переменной, определенном в его настройкахупрощения сопоставления данных.
Для РП необходимо определить наименование и функцию Список базовых показателей, актуальный для его вычисления. Также РПданной версии системы, которые необходимо отображать вы можете увидеть в аналитикеокне добавления KPI на вкладке “Базовые показатели”; пояснения, нужно указать, как основныераскрывающие суть данного БП вы можете увидеть во всплывающей подсказке. Подробнее процесс создания БП описан ниже.
Формулы РП могут включать имена БП или РП, константы, бинарные операторы, скобки, математические функции, а также функции расчета итогов (агрегирующие функции)[[File:List.png | 700px]][[File:Hint.png | 700px]]
Константы задаются в числовом видеПолный список индикаторов, с точкойактуальных для выбранного набора РЦ, вы можете увидеть в качестве разделителя дробной части. Допустима также экспоненциальная форма записи. Например: 1.3, 1.7e3 (эквивалентно 1700)окне добавления KPI на вкладке “Базовые показатели”; РЦ могут иметь различный набор индикаторов и разные наименования для них, 1E-3 (эквивалентно 0как было указано ранее.001)Подробнее процесс создания БП описан ниже.
Имена переменных БП и РП должны начинаться с буквы (латиницы или кириллицы), могут также содержать цифры и символ _. Буквы верхнего и нижнего регистра считаются различными, поэтому, например, названия «Индикатор» и «индикатор» будут интерпретированы, как разные переменные[[File:Bp. png | 700px]]
РП может быть определен двумя способами: как временной ряд Расчетные функции могут включать имена БП или как итоговый показатель. Формула РП временного ряда должна включать хотя бы один РП временного ряда, либо БП. Такие РП вычисляются по мере поступления данных в микросервисконстанты, скобки, а также математические функции, бинарные операторы и полученные значения сохраняются в базе данных. Для каждого РЦ сохраняется отдельный ряд РПфункции расчета итогов (агрегирующие функции).
Итоговый РП представляет собой одно значение, рассчитываемое Бинарные операторы и математические функции поддерживается для некоторого заданного интервала временипоказателей временного ряда и результирующих показателей. Такой РП вычисляется непосредственно при запросе к микросервису, например, из аналитик. Формула итогового РП Аргументом агрегирующей функции может содержать другие итоговые РП, а также агрегирующие функции, примененные к быть только БП или РП временного ряда. Итоговый РП может быть получен для каждого РЦ контекста в отдельности, и как общий для всех РЦ, заданных в запросе.
Для обоих видов РП доступен одинаковый набор бинарных Далее приведен перечень поддерживаемых функций и операторов. В таблице приведены доступные операторы, в соответствие с их математическим приоритетомпо категориям.
KPI
,Нет описания правки
{| class="wikitable"
| операции с отсутствующими значениями
|}
Для БП типа индикатор необходимо указать конкретный индикатор для каждого РЦ, поскольку РЦ могут иметь различный набор индикаторов и разные наименования для них. При этом в дальнейших расчетах БП указывается общим именем переменной, определенном в его настройках.
Для РП необходимо определить наименование и функцию для его вычисления. Также РП, которые необходимо отображать в аналитике, нужно указать, как основные.
Формулы РП могут включать имена БП или РП, константы, бинарные операторы, скобки, математические функции, а также функции расчета итогов (агрегирующие функции).
Константы задаются в числовом виде, с точкой, в качестве разделителя дробной части. Допустима также экспоненциальная форма записи. Например: 1.3, 1.7e3 (эквивалентно 1700), 1E-3 (эквивалентно 0.001).
Имена переменных БП и РП должны начинаться с буквы (латиницы или кириллицы), могут также содержать цифры и символ _. Буквы верхнего и нижнего регистра считаются различными, поэтому, например, названия «Индикатор» и «индикатор» будут интерпретированы, как разные переменные.
РП может быть определен двумя способами: как временной ряд или как итоговый показатель. Формула РП временного ряда должна включать хотя бы один РП временного ряда, либо БП. Такие РП вычисляются по мере поступления данных в микросервис, и полученные значения сохраняются в базе данных. Для каждого РЦ сохраняется отдельный ряд РП.
Итоговый РП представляет собой одно значение, рассчитываемое для некоторого заданного интервала времени. Такой РП вычисляется непосредственно при запросе к микросервису, например, из аналитик. Формула итогового РП может содержать другие итоговые РП, а также агрегирующие функции, примененные к БП или РП временного ряда. Итоговый РП может быть получен для каждого РЦ контекста в отдельности, и как общий для всех РЦ, заданных в запросе.
Для обоих видов РП доступен одинаковый набор бинарных операторов. В таблице приведены доступные операторы, в соответствие с их математическим приоритетом.
Для расчета логических выражений в системе используется соглашение, что значения больше нуля соответствуют значению «истина», а меньше - «ложь», и наоборот, логические операции и операции сравнения возвращают 1 в качестве значения «истина» и 0 – «ложь». Некоторые примеры вычислений для логических операций и операций сравнения приведены в таблице
! scope="col"| a != b
|-
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0|-| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0|-| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1|-| -10 | 10 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1|} Для расчета логических выражений в системе используется соглашение, что значения больше нуля соответствуют значению «истина», а меньше - «ложь», и наоборот, логические операции и операции сравнения возвращают 1 в качестве значения «истина» и 0 – «ложь». Некоторые примеры вычислений для логических операций и операций сравнения приведены ниже. {| class="wikitable"! scope="col"| a! scope="col"| b! scope="col"| a ? b! scope="col"| a ?? b! scope="col"| a + b|-| 1| 2| 2| 1| 3|-| 0| 2| нет значения| 0| 2|-| нет значения| 2| нет значения| 2| нет значения|-| 1| нет значения| нет значения| 1| нет значения|-| нет значения| нет значения| нет значения| нет значения| нет значения|} В таблице ниже приведены математические функции: {| class="wikitable"| <b>Название</b>| <b>Описание</b>| <b>Примеры</b>|-| min| минимум из нескольких значений| min(1,2,3) = 1|-|max|максимум из нескольких значений|max(1,2) =2|-| abs| значение по модулю| abs(-2) = 2 abs(1,2) – неверная формула|-| round | математическое округление| round(2.5) = 3 round(2.2) = 2 round(-2.5) = -3|-| floor| округление к меньшему целому| floor (2.5) = 2floor (2.7) = 2 floor (-2.5) = -3|-| ceil| округление к большему целому| ceil (2.3) = 3 ceil (2.7) = 3 ceil (-2.5) = -2|} В выражениях для итоговых РП можно использовать 3 агрегирующие функции: *sum – сумма (интеграл) значений на интервале; *dur – длительность интервала, на котором значение известно и определено; *avg – среднее значение на интервале, выражение avg(РП) эквивалентно выражению sum(РП)/dur(РП). Для уменьшения избыточности хранимых данных и ускорения запросов, для агрегирующих функций, могут быть использованы оконные функции. Окно – набор строк, в рамках которого происходит вычисление. У оконной функции необходимо указать 2 параметра – выражение для временного ряда и период вычисления в минутах. Можно понижать размерность исходных данных, сохраняя точность запросов в пределах размера окна, поскольку значения агрегирующих функций одинаковы как для исходного ряда, так и для прореженного. Вычисление среднего в окне avgWin. За каждый полный период с начала текущих суток в хранилище будет записан один интервал значений, равный среднему значению временного ряда, для которого функция рассчитывается. На примере видно, что применение оконной функции не виляет на точность результата. {| class="wikitable"|| время, мин|||||| avg| sum|-||0|1|2|3|4|5|||-| origin (исходный ряд)|3|1|2|6|5|4|3.5|21|-| avgWin(origin,3) (прореженный ряд)| 2 =(3+1+2)/3|||5 =(6+5+4)/3||| 3.5=(2*3+5*3)/6| 21=(2*3+5*3)|} Рассмотрим пример, «xload» – базовый показатель, индикатор нагрузки на ось, с периодом дискретизации до 1 измерения в секунду. Требуется определить суммарное время повышенной нагрузки на ось (>95) с точностью до 10 минут. Решение: Контекст без применения оконной функции может быть реализован следующим образом [[File:Win_1.png | 700px]] Зададим расчетный показатель «xloadWindow», вычисляемый по функции «avgWin(xload>95, 10)» и основной расчетный показатель «overload2», вычисляемый по функции «sum(xloadWindow)». Объем хранимых данных и время запросов для overload уменьшаются в 600 раз по сравнению с исходным контекстом. [[File:Win_2.png | 700px]] Подробнее процесс создания РП описан ниже = Создание и редактирование KPI = Для работы с модулем KPI перейдите: Главное меню [[File:Menu.png | 20px]] -> KPI [[File:Kpi 1.png | 30px]] [[File:Kpi 2.png | 1000px]] Нажмите кнопку “Добавить”. В открывшемся диалоговом окне укажите наименование KPI. [[File:Wc 1.png | 700px]] На вкладке “Рабочий центр” добавьте один или несколько рабочих центров. Через стандартное окно выбора РЦ. [[File:Wc 2.png | 700px]] На вкладке “Базовые показатели” добавьте индикаторы и/или базовые показатели. [[File:Bp creation 1.png | 700px]] [[File:Bp creation 2.png | 700px]] Вы можете использовать индекс сортировки и цветовую индикацию для наглядности. [[File:Bp creation 3.png | 700px]] Обратите внимание что часть базовых показателей могут быть конкретизированы за счет дополнительных полей (например, смена или пользовательская причина простоя). Поле становится доступно после того как вы выберите тот или иной показатель. [[File:Bp creation 5.png | 700px]] На вкладке “Расчетные показатели” опишите функции, в соответствии с желаемой логикой. Важно корректно выбрать тип данных (десятичная дробь, время в часах или процент) и учитывать тип данных переменных при составлении функций. [[File:Cp 1.png | 700px]] Если вы пропустили какое-то обязательное поле или ошиблись в имени переменной при сохранении валидатор сообщит об этом. [[File:Cp 2.png | 700px]] Для снижения вероятности возникновения ошибки рекомендуем вводить формулы не вручную, а с использованием подсказок. [[File:Cp 2 1.png | 700px]] Если РП должен быть доступен на аналитиках необходимо активировать флаг “Основной”. Цвета РП используются для отображения на диаграммах аналитик. [[File:Cp 3.png | 700px]] Если вы хотите добавить “Срез данных”, на соответствующей вкладке нажмите кнопку “Добавить” и выберите один из стандартных срезов, затем нажмите “Сохранить”. Важно чтобы добавляемый срез был логически связан с расчетным показателем, в противном случае вы не получите желаемого эффекта, добавление среза - опциональный шаг. [[File:Cp 2 2.png | 700px]] После завершения редактирования контекста активируйте флаг “Контекст включен” и нажмите “Сохранить”. [[File:Cp 4.png | 700px]] Если функции расчетного показателя для разных рабочих центров должны отличаться, добавьте поле для ввода функции с помощью кнопки "+" и укажите для каких рабочих центров она актуальна. Удалить формулу можно с помощью кнопки "-". Для рабочих центров не учтенных в дополнительных формулах вычисления будут произведены по основной формуле.<b>Примечание</b>: Дополнительные формулы не могут быть использованы в расчетах итоговых значений, т. к. расчет общего значения для всех РЦ в контексте для разных формул в большинстве случаев невозможен или некорректен. Возможное решение – задать дополнительные формулы для временных рядов до расчета итогов. Пример: для РЦ разного типа необходимо задать разные критические значения нагрузки на шпиндель - задаём дополнительные формулы для каждого типа РЦ с соответствующим уровнем порога (axisLoad>95 для четырех РЦ, axisLoad>85 для двух и axisLoad>80 для РЦ Siemens). Для РЦ не указанных в дополнительных формулах будет произведен расчет функцией по умолчанию (axisLoad>90). [[File:AddCP.png | 700px]] По истечению времени KPI будет отображаться на аналитиках 30 или 30.1 в зависимости от типа. В нашем примере мы работаем с временным рядом [[File:Visualization.png | 700px]] При необходимости могут быть внесены изменения в контекст, но все правки приведут к необходимости перезапуска контекста. Подробнее ограничения описаны в “Правила редактирования и перезапуска контекстов”, для контекстов KPI доступны стандартные функции: “Редактировать”, “Клонировать” и “Удалить”, а также кнопка “Перезапустить контекст”. Окно редактирования полностью идентично окну создания. После внесения правок система сама предложит “Перезапустить контекст”. = Использование InfluxDB 2.X = Реляционные базы данных (особенно Express-версии) не являются оптимальным выбором для хранения баз данных KPI, они быстро разрастаются и медленнее предоставляют данные для визуализации, выполняют пересчеты. Мы рекомендуем рассмотреть возможность использовать [https://docs.influxdata.com/influxdb/v2.1/install/?t=Windows InfluxDB 2.X] Обратите внимание, что при первичной установке InfluxDB 2.X запросит данные регистрации, их необходимо запомнить (вы всегда сможете посмотреть их в интерфейсе Influx): *Организация*Сегмент данных (Bucket)*Имя пользователя*Пароль [[File:Inflax3.png.PNG | 700px]] ИЛИ вы можете взять данные DPA по умолчанию, тогда при добавлении хранилища вам не придется указывать их вручную. [[File:Inflax11.png | 1000px]] После установки перейдите на вкладку "Хранилища данных" модуля KPI, выберите добавить, в выпадающем списке выберите Influx, заполните поле "Наименование" нажмите "Сохранить". После того как хранилище добавлено необходимо перенести в него контексты (их копии). Для этого скопируйте (откройте на редактировании контекст), затем перейдите на вкладку "Хранилище" и выберите из выпадающего списка ранее созданное хранилище, сохраните и запустите контекст. [[File:Inflax2.png | 1000px]] = Правила редактирования и перезапуска контекста = Реализация системы накладывает некоторые технические ограничения на возможности редактирования контекстов, которые уже запускались ранее. Если в базе уже есть какие-либо данные, относящиеся к данному контексту, при изменении контекста эти данные не будут автоматически пересчитаны. Поэтому:* изменение даты начала контекста игнорируется – для ранее запущенного контекста данные запрашиваются и рассчитываются от последней временной отметки данных, зафиксированных в базе* изменение формул РП временных рядов влияет только на новые данные – данные уже записанные в базу останутся прежними, поэтому математически значимое изменение формул может приводить к некорректным результатам. Допустимо:* добавлять новые РП в контекст;* добавлять новые БП в контекст;* удалять РП и БП, не используемые в расчетах;* изменять названия и формулы итоговых РП;* удалять и добавлять РЦ. Допустимо, но не рекомендуется:* согласованно изменять названия БП и РП временных рядов (то есть одновременно в определении и во всех формулах)* изменять формулы на математически эквивалентные (например, a+b на b+a). Во всех случаях редактирования РП временных рядов необходим перезапуск контекста. Итоговые РП можно редактировать без каких-либо ограничений, т.к. их расчет производится по запросу. = Примеры KPI = Базовые показатели: {| class="wikitable"! scope="col"| Имя переменной! scope="col"| Тип! scope="col"| Значение! scope="col"| комментарий|-| feederate| индикатор| индикаторы РЦ, соответствующие коррекции скорости подачи| полагаем, что производительность пропорциональна данному значению. 100% - максимальная производительность|-| production| базовый показатель| Рабочее время по состоянию РЦ | интервалы производства по машинным данным|} Производные показатели: {| class="wikitable"! scope="col"| Имя переменной! scope="col"| Формула! scope="col"| Основной! scope="col"| комментарий|-| productivity| production ? feedrate/100| нет| учитываем мгновенную производительность только на интервалах производства, а также делаем пересчет из процентов в значения в диапазоне 0-1|-| Производительность| avg(productivity)| да| итоговое значение производительности, как средняя производительность за период|-| Доступность| avg(production)| да| итоговое значение доступности, как доля временных интервалов, на которых, согласно машинным данным было производство|-| ОЕЕ| Производительность * Доступность| да| итоговый показатель ОЕЕ|} 2 Базовые показатели: {| class="wikitable"! scope="col"| Имя переменной! scope="col"| Тип! scope="col"| Значение! scope="col"| комментарий|-| operation| базовый показатель| Фактическое время операции | интервалы операций|-| downtime| базовый показатель| Фактическое время простоя | интервалы простоев
|-
| 1 planned| 1 базовый показатель| 1 Плановое количество | 1 | 0 | 1 | 1 | 0плановая производительность
|-
| 0 good| 1 базовый показатель| 1 Произведено качественных | 0 | 1 | 1 | 0 | 1фактическая производительность по качественным изделиям
|-
| -10 total| 10 базовый показатель| 1 Произведено всего | 0 | 1 | 1 | 0 | 1фактическая производительность по всем изделиям
|}
Производные показатели:
{| class="wikitable"
! scope="col"| Имя переменной
! scope="col"| Формула
! scope="col"| Основной
! scope="col"| комментарий
|-
| taskOperation
| (actualOperationDowntime | actualOperation) ? actualOperation
| нет
| интервалы времени выполнения операций в пределах какого-либо задания; вне заданий значение не определено
|-
| Качество
| sum(good)/sum(total)
| да
| итоговый показатель, как отношение количества произведенных качественных изделий на интервале запроса, к общему количеству изделий
|-
| Производительность
| sum(total)/sum(planned)
| да
| итоговый показатель, как отношение общего количества произведенных изделий на интервале запроса, к плановому количеству изделий
|-
| Доступность
| avg(taskOperation)
| да
| итоговое значение доступности, как доля временных интервалов без простоя во время выполнения заданий
|-
| ОЕЕ
| Производительность * Доступность * Качество
| да
| итоговый показатель ОЕЕ
|}
Данный пример отличается от предыдущего тем, что в нем доступность рассчитывается без учета интервалов времени, на которые задания не были назначены. То есть первый вариант определяет ОЕЕ с учетом эффективности планирования, а второй показывает именно эффективность выполнения заданий оператором. Таким образом, гибкая настройка системы позволяет получать расчет OEE в разных разрезах для получения информативных значений в каждом практическом случае.
