Refraktäre Optimierung

Refraktäre Applikationsmaschinen bereiten neue Auskleidungen für die Produktion vor oder reparieren Auskleidungen, um die Wandstärke zu erhöhen, wenn die Anlagenlogistik dies zulässt.

Durch die Reparatur abgenutzter Bereiche der feuerfesten Auskleidung bei kurzen Produktionsstopps erhöhen diese Maschinen die Wandstärke über der kritischen Schwelle, um zusätzliche Stahlansätze mit der vorhandenen Auskleidung herzustellen, bis die nächste Wandstärke eine kritische Schwelle erreicht. Dieser Zyklus dauert an, bis die Gesamtkosten steigen, wenn die Auskleidung das Lebensende erreicht, dann muss der Prozess zum Auslinsen heruntergefahren werden.

Geschäftslösung

Die feuerfeste Optimierung muss den sichersten und wirtschaftlichsten Einsatz von feuerfesten Materialien bieten. Die Prognose des feuerfesten Verbrauchs hilft, die optimalen Wartungsfenster und erforderlichen Ersatzteile zu definieren. Mit Analysen können OEMs und Stahlhersteller die Instandhaltung von reaktiver oder geplanter zu vorausschauender Instandhaltung transformieren.

Im Folgenden werden einige Vorteile aufgeführt:

• Steigern Sie die Betriebszeit für die feuerfesten Applikationsmaschinen, was zu einer höheren Produktion für Stahlhersteller führt.
• Geringere Kosten für feuerfesten Materialverbrauch und Bestand.
• Verbessern Sie die Transparenz der feuerfesten Materialleistung und -nutzung ohne Verzögerung.
• Verbessern Sie die Serviceeffizienz für die refraktären Anwendungsmaschinen durch eine bessere Vorhersage der Austauschzeit basierend auf Teileverfügbarkeit und geschultem Personal.
• Unterstützen Sie die Nachhaltigkeit mit reduzierten Kohlendioxid-(CO₂-)Emissionen bei der Stahlherstellung. Beispiel: 1 Tonne MgO können 1 Tonne CO₂-Emissionen erzeugen.

Personas

Diese Architektur zeigt den Workflow und die Zielpersonas für eine feuerfeste Optimierungslösung.

Beschreibung der Abbildung smart-mfg-personas.png

smart-mfg-personas-oracle.zip

In diesem Beispiel verwenden die folgenden Ressourcen die Daten:

• Daten, die aus verschiedenen Quellen wie Manufacturing Execution System (MES), Data Historian und Enterprise Applications erfasst werden, werden in Oracle Autonomous Database übertragen.
• Daten, die von Werkssensoren und Refraktärdatenflüssen zum Data Lake erfasst werden.

Die Personas verwenden die Daten wie folgt:

• Plant Manager: Verfolgt Kosten einschließlich Feuerfestverbrauch und Wartung, gibt Bestellungen für zusätzliche Feuerfestmaterialien auf der Grundlage von Vorhersagen aus.
• Process Engineer: Führt Funktionstests (Parameterkorrelation) durch, analysiert Produktions- und Betriebsausreißer und prüft refraktäre Analysen.
• Data Scientist: Entwickelt Modelle für maschinelles Lernen (ML), um Wartungsfenster und den feuerfesten Verbrauch vorherzusagen.

Technische Lösung

Refraktäre Anwendungsmaschinen stellen Betriebsdaten zur Verfügung, die verwendet werden können, um ein vorausschauendes Wartungssystem zu entwickeln und das Kundenlagermanagement vor Ort für den feuerfesten Materialbestand zu verbessern. Beispielsweise zeigen 3D-Scans der feuerfesten Auskleidung die Wandstärke bei jedem Scan, der bei Wartungsreparaturen durchgeführt wird.

Durch die Erstellung einer kontinuierlichen zentralen Aufzeichnung von feuerfesten Anwendungsmaschinendaten können Sie:

• Erkennen Sie Anomalien auf Rechnern, und stellen Sie eine Benachrichtigung aus.
• Erfassen Sie den Feuerfestverbrauch, um Prognosen für die aktuelle Kampagne bereitzustellen.
• Erstellen Sie Vorhersagen in Wartungsfenstern.
• Analysieren Sie den Verbrauch auf bis zu 1 kg feuerfestes Material, und prognostizieren Sie zukünftige Materialbestellungen für geplante Kampagnen.

Architektur

Diese Architektur zeigt, wie Sie mit Oracle Cloud Infrastructure-(OCI-)Services die vorausschauende Instandhaltung und Bestandsoptimierung für jedes Produktionswerk weltweit implementieren können.

Betriebsdaten werden von angeschlossenen feuerfesten Applikationsmaschinen beim Kunden empfangen. Diese Daten können in Batches gestreamt oder erfasst werden, mit OCI Data Flow bereinigt und dann in Oracle Autonomous Database gespeichert werden. Diese Daten werden mit OCI Data Flow bereinigt und dann zur Analyse an Manufacturing Lakehouse gesendet. Die Daten zum Feuerfestverbrauch werden in benutzerdefinierte Algorithmen für maschinelles Lernen eingespeist, die mit OCI Data Science entwickelt und bereitgestellt werden. Ein Algorithmus führt die vorausschauende Wartung der refraktären Anwendungsmaschine durch, die einen Fertigungsauftrag in Oracle Fusion Cloud Maintenance generiert. Der andere Algorithmus prognostiziert zukünftige Feuerfestverbrauche für die aktuellen oder geplanten Kampagnen, die in Supply Chain Management einfließen. Mit IoT Production Monitoring oder 3. Parteitools wie Grafana können Sie die aktuellen Messwerte und historischen Trends von Betriebsdaten anzeigen.

Beschreibung der Abbildung smart-mfg-architecture.png

smart-mfg-Architektur-oracle.zip

Diese Architektur kann folgende Funktionen und Vorteile bieten:

• Zuverlässige Nachverfolgung des Feuerfestverbrauchs
• Überwachen Sie alle relevanten feuerfesten Applikationsmaschinen-Sensoren
• Vorhersage des Feuerfestverbrauchs mehrere Wochen mit angemessener Genauigkeit
• Empfehlungen zum Prüfen oder Ändern von feuerfesten Applikationsmaschinenkomponenten
• Vorschläge zur Nachbestellung von Feuerfestmengen machen

Diese Architektur unterstützt die folgenden Komponenten:

• Streaming

  Oracle Cloud Infrastructure Streaming bietet eine komplett verwaltete, skalierbare und dauerhafte Speicherlösung zur Aufnahme kontinuierlicher Datenstreams mit hohem Volumen, die Sie in Echtzeit konsumieren und verarbeiten können. Sie können Streaming verwenden, um Daten mit hohem Volumen wie Anwendungslogs, Betriebstelemetrie, Clickstream-Webdaten oder für andere Anwendungsfälle zu erfassen, bei denen kontinuierlich und nacheinander Daten in einem Publish-Subscribe-Nachrichtenmodell erzeugt und verarbeitet werden.

• Oracle Data Integration

  Oracle Integration ist ein vollständig verwalteter Service, mit dem Sie Ihre Anwendungen integrieren, Prozesse automatisieren, Einblicke in Ihre Geschäftsprozesse erlangen und visuelle Anwendungen erstellen können.

  Verwenden Sie OCI Data Integration für einen optimalen Datenfluss zwischen Systemen. Sie unterstützt die deklarative Entwicklung von ETL- und Datenpipeline ohne Code oder Low-Code.

• Oracle GoldenGate Cloud Service

  Oracle GoldenGate Cloud Service ist ein Echtzeit-Cloud-Service zum Migrieren, Integrieren oder Auslagern von Daten zwischen Cloud- und Cloud- oder Nicht-Cloud-Datenbanken. Diese Datenbanken umfassen Oracle Base Database Service, Oracle Big Data Cloud Service, Oracle MySQL Cloud Service und jede von Oracle GoldenGate unterstützte Datenbank. Mit Oracle GoldenGate Cloud Service können Sie schnell eine Oracle GoldenGate-Umgebung in der Cloud konfigurieren, ohne die Infrastruktur- oder Plattformanforderungen selbst einrichten zu müssen.

• Autonomous Database

  Oracle Cloud Infrastructure Autonomous Database ist eine vollständig verwaltete, vorkonfigurierte Datenbankumgebung, die Sie für Transaktionsverarbeitungs- und Data Warehousing-Workloads verwenden können. Sie müssen keine Hardware konfigurieren oder verwalten und keine Software installieren. Oracle Cloud Infrastructure verwaltet das Erstellen der Datenbank sowie Backup, Patching, Upgrade und Optimierung der Datenbank.

• Objektspeicher

  Mit Object Storage erhalten Sie schnellen Zugriff auf große Mengen an strukturierten und unstrukturierten Daten eines beliebigen Inhaltstyps, darunter Datenbankbackups, Analysendaten und umfangreiche Inhalte, wie Bilder und Videos. Sie können Daten sicher und geschützt speichern und dann direkt aus dem Internet oder aus der Cloud-Plattform abrufen. Sie können den Speicher nahtlos skalieren, ohne dass die Performance oder Servicezuverlässigkeit beeinträchtigt wird. Verwenden Sie Standardspeicher für "Hot Storage", auf den Sie schnell, sofort und häufig zugreifen müssen. Verwenden Sie Archivspeicher für "Cold Storage", den Sie über lange Zeiträume beibehalten möchten und auf den Sie nur selten zugreifen.

• Datenfluss

  Oracle Cloud Infrastructure (OCI) Data Flow ist ein vollständig verwalteter Apache Spark-Service, der Verarbeitungsaufgaben auf extrem großen Datasets ausführt - ohne Infrastruktur zum Bereitstellen oder Verwalten. Entwickler können auch Spark Streaming verwenden, um Cloud-ETL für ihre kontinuierlich erstellten Streamingdaten auszuführen. Dies ermöglicht eine schnelle Anwendungsbereitstellung, da sich Entwickler auf die App-Entwicklung konzentrieren können, nicht auf das Infrastrukturmanagement.

• Data Catalog

  Oracle Cloud Infrastructure Data Catalog ist eine vollständig verwaltete Selfservice-Lösung für Daten-Discovery und Governance für Ihre Unternehmensdaten. Es bietet Dateningenieuren, Datenwissenschaftlern, Data Stewards und Chief Data Officers eine einzige kollaborative Umgebung zur Verwaltung der technischen, geschäftlichen und betrieblichen Metadaten des Unternehmens.

• Daten-Lakehouse

  Ein Data Lakehouse ist eine moderne, offene Architektur, mit der Sie alle Ihre Daten speichern, verstehen und analysieren können. Sie kombiniert die Leistung und den Umfang von Data Warehouses mit der Breite und Flexibilität der gängigsten Open Source Data Lake-Technologien. Sie können ein Data Lakehouse auf Oracle Cloud Infrastructure (OCI) erstellen, um mit den neuesten KI-Frameworks und vordefinierten KI-Services zu arbeiten.

  Erhalten Sie mit unserer umfassenden Plattform aus verwalteten Spark-, Hadoop-, Elasticsearch- und Kafka-kompatiblen Services neue Einblicke in all Ihre Daten in Kombination mit erstklassigen Data Warehouse- und Datenverwaltungsservices.

• KI

  Oracle Cloud Infrastructure AI Services ist eine Sammlung von Services, einschließlich OCI AI Anomaly Detection and Forecasting Services, mit vordefinierten Modellen für maschinelles Lernen, mit denen Entwickler KI für Anwendungen und Geschäftsvorgänge einfacher anwenden können.

• Data Science

  Oracle Cloud Infrastructure Data Science ist eine vollständig verwaltete, serverlose Plattform, mit der Data Science-Teams Modelle des maschinellen Lernens (ML) auf Oracle Cloud Infrastructure (OCI) erstellen, trainieren und verwalten können. Sie kann problemlos in andere OCI-Services wie Oracle Autonomous Data Warehouse, Oracle Cloud Infrastructure Object Storage und mehr integriert werden. Sie können hochwertige Modelle für maschinelles Lernen erstellen und evaluieren, die die Geschäftsflexibilität erhöhen, indem Sie vertrauenswürdige Daten für Unternehmen schnell einsetzen und datengesteuerte Geschäftsziele mit einer einfacheren Bereitstellung von ML-Modellen unterstützen.

• Benachrichtigungen

  Der Oracle Cloud Infrastructure Notifications-Service sendet Nachrichten über ein Veröffentlichungs-Abonnementmuster an verteilte Komponenten. So erhalten Sie sichere, äußerst zuverlässige, niedrige Latenz und dauerhafte Nachrichten für Anwendungen, die auf Oracle Cloud Infrastructure gehostet werden.

• Grafana (Begriffsklärung)

  Grafana ist eine Open-Source-Analyse- und interaktive Visualisierungswebanwendung. Es verwendet verschiedene Datenquellen, um Diagramme und Diagramme für das Web zu generieren.

• Analyse

  Oracle Analytics Cloud ist ein skalierbarer und sicherer Public Cloud-Service, mit dem Geschäftsanalysten moderne, KI-gesteuerte Selfserviceanalysefunktionen für Datenvorbereitung, Visualisierung, Unternehmensberichte, erweiterte Analysen sowie Natural Language Processing und -generierung erhalten. Mit Oracle Analytics Cloud erhalten Sie außerdem flexible Service-Management-Funktionen, darunter schnelles Setup, einfache Skalierung und Patching sowie automatisiertes Lifecycle Management.

Dashboards

Im Folgenden finden Sie Beispiel-Dashboards für die feuerfeste Optimierungslösung.

In einem Oracle Analytics Cloud-Dashboard wird die Ausgabe des Modells für maschinelles Lernen angezeigt. Der Plant Manager kann dieses Dashboard verwenden, um verwertbare Erkenntnisse aus den Daten zu identifizieren.
Beschreibung der Abbildung oac-dashboard-refractory.png

IoT-Datenflüsse von der refraktären Anwendungsmaschine zu OCI. Diese Daten sind schnell für die Anzeige in Grafana verfügbar. Mit Grafana können Ingenieure Betriebsdaten von der feuerfesten Applikationsmaschine remote überwachen.

Beschreibung der Abbildung grafana-dashboard-refractory.png