Thách thức về Tích hợp và Chuẩn hóa Dữ liệu trong Hệ thống Đo lường Đa thương hiệu

Trong môi trường công nghiệp hiện đại, hệ thống đo lường hiếm khi đến từ một nhà sản xuất duy nhất. Các nhà máy, phòng thí nghiệm và hoạt động hiện trường thường triển khai sự kết hợp của các thiết bị cũ, cảm biến thông minh tiên tiến và các thiết bị chuyên dụng từ nhiều thương hiệu. Mặc dù sự đa dạng này cho phép các kỹ sư chọn công cụ tốt nhất cho từng nhiệm vụ, nhưng nó cũng tạo ra một mạng lưới phức tạp về định dạng dữ liệu, giao thức và tiêu chuẩn cần được hài hòa để giám sát, kiểm soát và phân tích hiệu quả.

Thực tế Đa thương hiệu

Một nhà máy hóa chất có thể có:

• Máy phát áp suất tương tự cũ từ những năm 1990Đồng hồ đo lưu lượng kỹ thuật số
• sử dụng các giao thức độc quyềnCảm biến nhiệt độ thông minh
• với chẩn đoán nhúngMáy phân tích trong phòng thí nghiệm
• xuất báo cáo CSV hoặc XMLMỗi thiết bị có thể 'nói' một 'ngôn ngữ' khác nhau, khiến cho

hợp nhất dữ liệu—quá trình kết hợp dữ liệu từ nhiều nguồn thành một định dạng thống nhất, có thể sử dụng—trở thành một thách thức đáng kể.Những Thách thức Chính

1.

Không tương thích giao thứcCác thương hiệu khác nhau thường sử dụng các giao thức truyền thông khác nhau (ví dụ: Modbus, HART, Profibus, API độc quyền). Nếu không có bộ dịch hoặc phần mềm trung gian, các hệ thống này không thể trao đổi dữ liệu trực tiếp.

2.

Mô hình dữ liệu không đồng nhấtNgay cả khi các giao thức tương thích,

cấu trúc và ngữ nghĩa của dữ liệu có thể khác nhau. Một đồng hồ đo lưu lượng có thể báo cáo bằng lít/phút, một đồng hồ khác bằng mét khối/giờ và một đồng hồ thứ ba có thể bao gồm các mã chẩn đoán trong cùng một luồng dữ liệu.3.

Chất lượng và độ chính xác dữ liệuViệc hợp nhất các bộ dữ liệu từ nhiều nguồn có thể khuếch đại lỗi nếu các tiêu chuẩn hiệu chuẩn, đồng bộ hóa dấu thời gian hoặc độ phân giải đo lường không nhất quán.

4.

Các vấn đề về khả năng mở rộngKhi thêm nhiều thiết bị hơn, độ phức tạp của việc tích hợp tăng theo cấp số nhân. Nếu không có một khuôn khổ tiêu chuẩn, mỗi thiết bị mới có thể yêu cầu công việc tích hợp tùy chỉnh.

5.

Rủi ro an ninh mạngTích hợp nhiều thương hiệu thường có nghĩa là kết nối các mô hình bảo mật khác nhau. Một liên kết yếu trong bảo mật của một thiết bị có thể gây nguy hiểm cho toàn bộ mạng.

Các chiến lược để vượt qua những thách thức này

Áp dụng các tiêu chuẩn mở

Các giao thức như

OPC UA hoặc MQTT với Sparkplug B cung cấp các khuôn khổ trung lập với nhà cung cấp để trao đổi dữ liệu có cấu trúc, an toàn.Triển khai Mô hình Dữ liệu Thống nhất

Xác định một

mô hình thông tin trên toàn nhà máy hoặc toàn doanh nghiệp, chuẩn hóa các đơn vị, quy ước đặt tên và các yêu cầu siêu dữ liệu.Sử dụng Phần mềm trung gian và Cổng

Triển khai bộ chuyển đổi giao thức, cổng biên hoặc nền tảng IoT công nghiệp để chuẩn hóa dữ liệu trước khi nó đến các hệ thống SCADA, MES hoặc phân tích đám mây.

Thực thi Quản trị Dữ liệu

Thiết lập các quy tắc về hiệu chuẩn, đánh dấu thời gian và kiểm tra chất lượng để đảm bảo rằng dữ liệu được tích hợp là đáng tin cậy.

Lập kế hoạch cho An ninh mạng

Áp dụng các chính sách xác thực, mã hóa và kiểm soát truy cập nhất quán trên tất cả các thiết bị, bất kể thương hiệu.

Hiệu quả chiến lược

Khi dữ liệu đo lường đa thương hiệu được tích hợp và chuẩn hóa thành công:

Khả năng hiển thị hoạt động

• được cải thiện, cho phép đưa ra các quyết định nhanh hơn, dựa trên dữ liệuBảo trì dự đoán
• trở nên chính xác hơn với các bộ dữ liệu lịch sử thống nhấtBáo cáo tuân thủ
• được đơn giản hóa thông qua dữ liệu nhất quán, đã được xác thựcKhả năng mở rộng
• được tăng cường, cho phép thêm các thiết bị mới với ma sát tối thiểuKết luận

Hệ thống đo lường đa thương hiệu là một thực tế trong hầu hết các môi trường công nghiệp, nhưng nếu không có một cách tiếp cận có chủ đích để

tích hợp và chuẩn hóa dữ liệu, chúng có thể trở thành nguồn gây ra sự kém hiệu quả và rủi ro. Bằng cách áp dụng các tiêu chuẩn mở, mô hình dữ liệu thống nhất và quản trị mạnh mẽ, các tổ chức có thể biến một mạng lưới các thiết bị thành một mạng lưới đo lường thông minh, gắn kết—sẵn sàng cho các yêu cầu của Ngành 4.0.