Ein wesentlicher Bestandteil des Informationsmanagements in einer Organisation ist der Zugang zu Daten. Unsere Aufgabe ist es, die bestmögliche Umgebung für Sicherheit, Leistung, Skalierbarkeit und Gesamtkosten (Total Cost of Ownership) bereitzustellen. Um dies zu gewährleisten, ist unsere erste Wahl als Datenrepository das AVEVA PI System.

Unser Smart RDM integriert sich perfekt in das PI System und ergänzt dessen Funktionalität, um eine einheitliche Plattform für die gesamte Produktionssteuerung zu schaffen: von der Planung über die Überwachung bis hin zu Reporting und Analyse.

Grundlagen der Systemintegration

Analysiert man die API-Struktur des PI Systems, könnte man den Eindruck gewinnen, es handle sich um einen PI System Explorer ohne grafische Benutzeroberfläche (GUI). Doch stimmt das wirklich? Auf der Plattform Smart RDM sind wir einen Schritt weiter gegangen und haben eine breite Palette zusätzlicher Funktionen genutzt, die die API bietet. Dafür haben wir einen dedizierten Service entwickelt, der die Kommunikation mit dem PI System nutzt.

Dieser Service ermöglicht dem Benutzer den Zugriff über einen Webbrowser auf die zuvor erstellte, strukturierte Datenorganisation in Form eines Baumes. Die Sicherheit wird durch die Verwaltung des Zugriffs durch den Systemadministrator und Active-Directory-Gruppen gewährleistet.

Die Authentifizierung der Kommunikation erfolgt über das Kerberos-Protokoll, eine der Authentifizierungsmethoden des PI Asset Framework Servers.

Effizientes Prozessdaten-Management

Smart RDM ist unter anderem ein Datenmanagement-Tool, das es ermöglicht, Fehler aus Automatisierungssystemen zu korrigieren, manuell erfasste Daten zu ergänzen und die Daten umfassend auf ihre Richtigkeit zu prüfen.

Über die vom API angebotenen Controller und Funktionen erlaubt Smart RDM die Eingabe von Daten in das PI System direkt über den Webbrowser. Benutzer nutzen dazu vorbereitete Formulare mit Elementen, die für das weitere Reporting organisiert sind.

Erfahrene PI-System-Nutzer wissen, dass die Dateneingabe auch über den PI System Explorer oder die PI System Management Tools möglich ist. Das ist korrekt, jedoch mit Einschränkungen. Unsere Erfahrung zeigt, dass das Eingeben großer Datenmengen über die eingebauten Tools viele Stunden mühsamer Arbeit bedeutet, da Zeitstempel und einzelne Werte manuell den Attributen zugeordnet werden müssen. Zudem sind nicht alle Daten über Schnittstellen aus den Quellsystemen abrufbar.

Mit Smart RDM können Benutzer ganze Datensätze gleichzeitig korrigieren oder eingeben, z. B. durch Kopieren mehrerer Werte aus Tabellenkalkulationen in die Anwendung. Die Bedienoberfläche im Browser ist so gestaltet, dass sie den bereits gewohnten Tools der Nutzer ähnelt. Die eingegebenen Daten werden automatisch im PI System gespeichert.

Die Formulare zur Datenverwaltung ermöglichen zudem das Löschen von Daten aus dem PI System – sowohl einzelner Werte als auch kompletter Datensätze eines Elements zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Big Data statt ACE

Die Nachricht, dass die Unterstützung und Weiterentwicklung der PI Advanced Computing Engine (PI ACE) eingestellt wurde, hat viele Unternehmen verunsichert. Zahlreiche Organisationen basierten einen großen Teil ihrer erweiterten Berechnungen auf dieser Komponente.

In Gesprächen mit Kunden aus verschiedenen Branchen hörten wir oft, dass dies die Entwicklung und Einführung fortgeschrittener Analyse- und Berechnungsmethoden stark einschränken würde. Aufgrund der Bedürfnisse unserer Kunden haben wir daher ein Werkzeug entwickelt, das ihre neuen Anforderungen im Bereich der Advanced Analytics erfüllt.

Design, Entwicklung, Test, Wartung und Weiterentwicklung – all das gehört im IT-Bereich zum Standardprozess. Warum also nicht auch diesen bewährten Ansatz auf die Analyse von Betriebsdaten im PI System anwenden? Dazu braucht es jedoch eine weitere Zutat: die Integration mit der universellen Sprache der Datenanalyse – Python.

Python bietet unzählige Bibliotheken für Datenverarbeitung, Prognosen und komplexe Berechnungen. Zudem gilt es als eine der am leichtesten erlernbaren Programmiersprachen. Deshalb haben wir im Big Data Modul von Smart RDM das PI System mit Python-Skripting-Funktionen integriert.

Dieses Modul ermöglicht es, mehrere Python-Algorithmen parallel auszuführen, wobei die Skalierungsmechanismen der Kubernetes-Umgebung genutzt werden. So kann Smart RDM automatisch die passenden Recheneinheiten („Pods“) bereitstellen, die an die jeweilige Komplexität der Berechnungen angepasst sind.

Als Datenquelle für die Analysen können nicht nur das PI System, sondern auch Cloud-Daten, Datenbanken oder andere Quellen verwendet werden. Das Big Data Modul kann in der Cloud installiert werden, um bei geringen Kosten ausreichende Rechenleistung bereitzustellen.

Die Analyseergebnisse können als Visualisierungen in PI Vision oder als automatisierte Reports dargestellt werden – etwa für Vorhersagen, Optimierungen oder Anomalieerkennung. Die erzeugten Daten werden mithilfe der Future Data Funktionalität zurück ins PI System geschrieben.

Der Benutzer kann Algorithmen einmalig ausführen oder Zeitpläne mit spezifischen Parametern erstellen. Diese Parameter ermöglichen eine enge Integration in die Baumstruktur des PI Asset Frameworks – etwa für die Analyse eines Geräts, einer Gruppe oder einer gesamten Einheit. Damit erhält der Kunde nahezu unbegrenzte Analysemöglichkeiten bei gleichzeitig einfacher Integration in das PI System.

Darüber hinaus kann das Modul zum Import und Export von Daten aus dem PI System genutzt werden. Über vorbereitete Skripte lässt sich der Datenaustausch effizient und kontrolliert anstoßen – manuell oder im Hintergrund.

Prozessvisualisierung

Für die Überwachung von Produktion und Prozessen ist der Zugang zu Echtzeitdaten entscheidend. Mit PI ProcessBook bot das PI System bereits eine Lösung für die grafische Darstellung einzelner Unternehmensbereiche. Mit der Zeit verlagerte sich der Fokus jedoch auf Webtechnologien, konkret auf PI Vision, das die Desktop-Lösung ablöste.

Ein unschlagbarer Vorteil von PI Vision ist der Zugriff von jedem netzwerkfähigen Gerät. AVEVA stellte zudem ein Migrationstool bereit, um bestehende ProcessBook-Screens nach PI Vision zu überführen.

Smart RDM ist als Webanwendung ebenfalls mobil zugänglich. Daher war es nur konsequent, PI-Vision-Ansichten direkt in die Plattform zu integrieren.

Die in Smart RDM eingebundenen PI-Vision-Bildschirme werden sicher und schreibgeschützt angezeigt, basierend auf den Nutzerrechten. Ein besonders wichtiges Feature ist die integrierte Kartenkomponente, die Echtzeitdaten auf einer Karte darstellt – und Smart RDM damit auch als Leitstand-Werkzeug nutzbar macht.

Auf Grundlage der PI-Asset-Framework-Struktur erstellt Smart RDM Dashboards mit aktuellen Betriebsparametern sowie branchenspezifischen Kennzahlen. Benutzer haben nach dem Login sofortigen Zugriff auf die in PI Vision vorbereiteten Ansichten.

Alarm- und Ereignismanagement

In jedem Unternehmen treten im Produktionsprozess unvorhergesehene Ereignisse auf. Unsere Kunden haben uns gezeigt, wie wichtig Sicherheit und Arbeitskontinuität sind. Daher haben wir in Smart RDM ein Ereignismodul entwickelt, das Alarme, Störungen oder Aufträge effizient verwaltet.

Das Modul arbeitet eng mit dem PI System zusammen. Autorisierte Nutzer definieren die Analysen, die Ereignisse erzeugen (z. B. Grenzwertüberschreitungen), sowie die Inhalte der Benachrichtigungen. So erhalten Mitarbeiter präzise Informationen, die eine gezielte und kostensparende Reaktion ermöglichen.

Die Standardmechanismen von PI-System decken meist nur die Grundanforderungen ab. Für Unternehmen, die ihre Abläufe optimieren wollen, reicht das nicht aus.

Mit Smart RDM können befugte Mitarbeiter Ereignisse vollständig verwalten: Sie weisen diese bestimmten Personen zu, ergänzen Kommentare, führen Ursachen-/Wirkungsanalysen durch, ändern Status oder korrigieren Ursprungsdaten.

Über die enge Integration in das PI System können Nutzer zwischen Ereignissen, Reports und Protokollen wechseln. Ereignisdaten werden in Echtzeit angezeigt, und Filterfunktionen erleichtern die Navigation.

So erweitert Smart RDM die Ereignisverwaltung zu einem vollwertigen Tool, das Visualisierungen, Berichte und Ereignismanagement in einer Anwendung vereint – für mehr Effizienz und vereinfachte Prozesse.

Reporting

Der letzte Schritt im Datenlebenszyklus ist die Erstellung von Berichten. Zwar verfügen Unternehmen über etablierte Reporting-Tools, doch erfolgt der Prozess häufig außerhalb des PI Systems.

Das Reporting-Modul von Smart RDM ermöglicht es, automatisch Reports aus den PI-Daten zu generieren, insbesondere auf Basis der PI-Asset-Framework-Struktur. Durch die Integration mit Power BI oder Tableau lassen sich interaktive Reports aus Produktionsdaten schnell und effizient erstellen.

Ein zentraler Vorteil ist, dass die gesamte Konfiguration der Reports im PI System liegt. Neue Knoten, Reporttypen oder Elemente werden ausschließlich dort eingerichtet – die Änderungen erscheinen sofort in Smart RDM, ohne weitere Anpassungen.

Häufig wird zur Aggregation von PI-Daten zusätzlich eine SQL-Datenbank eingesetzt. Über einen standardisierten Datenfeed ist eine schnelle und effiziente Integration gewährleistet.

Zusammenfassung

Smart RDM erweitert und optimiert die Nutzung des PI Systems erheblich. Es verbessert den Zugang zu Daten, beschleunigt Analysen und reduziert den Zeitaufwand für einzelne Aufgaben. Damit steigert Smart RDM die Effizienz dieses zentralen Systems und verringert den Verwaltungsaufwand für verstreute Informationen.

Im Überblick ermöglicht Smart RDM:

den Zugriff auf das PI System für reine Informationsnutzer zu beschränken,

das volle Potenzial des Asset Frameworks durch Reporting auszuschöpfen,

Daten in der PI-Datenbank zu korrigieren, zu vervollständigen, zu validieren und mit Kommentaren zu versehen – deutlich effizienter als bisher,

über die Integration mit PI Vision Reports und Übersichts-Screens online und sicher bereitzustellen.

Wir erzählen Ihnen gerne mehr darüber, wie Smart RDM auch ihr Unternehmen unterstützen kann. Kontaktieren Sie uns über diesen Link und lesen Sie unsere Case Studies.