KPI

Базовые и расчетные показатели

Контекст расчета KPI определяется набором рабочих центров (РЦ), базовых и расчетных показателей (БП и РП).

БП представляет собой временной ряд, т.е. совокупность последовательных интервалов времени и значений на этих интервалах. При запуске контекста, БП загружаются микросервисом 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». БП загружаются для каждого РЦ контекста по очереди.

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:

• унифицированный базовый показатель;
• индикатор.

Унифицированный базовый показатель имеет общие настройки для всех РЦ. Список доступных в системе БП приведен в таблице.

имя api	название	описание	значения	источник
actualOperation	фактическое время операции	интервалы выполнения задания по данным оператора, исключая простои	1/0	данные оператора
actualOperationDowntime	фактическое время простоя	интервалы простоя, указанные оператором	1/0	данные оператора
plannedOperation	плановое время операции	интервал времени, на котором запланировано задание	1/0	задания
actualGoodProgress	производительность по качественным	скорость изготовления качественных изделий, рассчитанная по отметкам выпуска оператора, с учетом простоев	изделий в час	данные оператора
actualRejectedProgress	производительность по браку	скорость изготовления брака, рассчитанная по отметкам выпуска оператора, с учетом простоев	изделий в час	данные оператора
actualUndefinedProgress	производительность по условно годным	скорость изготовления условно годных изделий, рассчитанная по отметкам выпуска оператора, с учетом простоев	изделий в час	данные оператора
actualTotalProgress	производительность общая	скорость изготовления изделий, рассчитанная по отметкам оператора, с учетом простоев	изделий в час	данные оператора
plannedQuantity	плановая производительность	плановая скорость изготовления, равная отношению числа изделий в задании к длительности задания. значение определено на интервалах фактического времени операции (actualOperation=1)	изделий в час	задания 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

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.

^	возведение в степень
* /	умножение, деление
+ -	сложение, вычитание
> < >= <= == !=	операции сравнения (больше, меньше, больше или равно, меньше или равно, равенство, неравенство)
&	логическое И
|	логическое ИЛИ
? ??	операции с отсутствующими значениями

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

a	b	a | b	a & b	a < b	a <= b	a ==b	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

В системе поддерживаются отсутствующие (неопределенные) значения. Такие значения не учитываются при расчете итогов, и для большинства операций применимо правило, если какой-либо аргумент не определен, результат также является неопределенным. Исключением является оператор ??, предназначенный для установки неопределенных значений в левой части в значения по умолчанию в правой. И наоборот, оператор ? позволяет получить неопределенные значения, в случае невыполнения заданного критерия в левой части, либо вернут значение справа, если критерий истинный. Например:

a	b	a ? b	a ?? b	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 выражениях доступны математические функции минимума и максимума с произвольным количеством аргументов – min, max, а также функция модуля abs.

min(1,2,3)	1
max(1,2)	2
abs(-3)	3
abs(0)	0
abs(3)	3
abs(1,2)	неверная формула

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).

Аргументом агрегирующей функции может быть только БП или РП временного ряда. Вычисляемые выражения в качестве аргумента не поддерживаются. Например, выражение avg(БП+РП) является некорректным. В таком случае нужно сначала определить РП2 как БП+РП, и использовать выражение вида avg(РП2). Тогда РП2 будет рассчитан предварительно, по мере поступления данных БП и расчета РП, а итог будет рассчитан в момент обработки запроса.

РП в контексте могут быть определены в любом порядке, но их формулы не должны содержать неизвестных переменных, а также циклических зависимостей. Например, следующие контексты являются некорректными:

• РП2 – не определен

РП1: РП2 + БП1

• РП1 зависит от РП2, который зависит от РП3, определенный через РП1 – циклическая зависимость

РП1: РП2

РП2: РП3

РП3: РП1

Примеры контекстов

Контекст для расчета ОЕЕ по машинным данным

Базовые показатели:

Имя переменной	Тип	Значение	комментарий
feederate	индикатор	индикаторы РЦ, соответствующие коррекции скорости подачи	полагаем, что производительность пропорциональна данному значению. 100% - максимальная производительность
production	базовый показатель	productionTime	интервалы производства по машинным данным

Производные показатели:

Имя переменной	Формула	Основной	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

Контекст для расчета OEE по данным оператора, исключая интервалы времени без запланированных заданий

Базовые показатели:

Имя переменной	Тип	Значение	комментарий
operation	базовый показатель	actualOperation	интервалы операций
downtime	базовый показатель	actualOperationDowntime	интервалы простоев
planned	базовый показатель	plannedQuantity	плановая производительность
good	базовый показатель	actualGoodProgress	фактическая производительность по качественным изделиям
total	базовый показатель	actualTotalProgress	фактическая производительность по всем изделиям