Software Design
Scope of System
การเชื่อมต่อข้อมูล (Connect and Collect data) [TCS-001]
- ติดตั้งเซ็นเซอร์ QM30VT2-QP 5 เครื่องจักร จำนวน 20 เซนเซอร์ (เครื่องจักรละ 4 เซนเซอร์)
- เชื่อมต่อเซนเซอร์เข้ากับ Apex Cloud Box (ECU-1051) ด้วย RS485 และทำการส่งข้อมูลไปยัง AWS IoT Core ด้วย MQTT
- N3uron รับข้อมูลจาก AWS IoT Core ด้วย MQTT แล้วส่งต่อไปยัง Ignition เพื่อวิเคาระห์และแสดงผล Dashboard ด้วย OPC UA
การเก็บข้อมูล Store [TCS-002]
- Database SQL
- สร้าง database เก็บข้อมูลทั่วไปของเครื่องจักรและเซนเซอร์
- สร้าง database เก็บข้อมูลคำอธิบาย ML-Root cause
- สร้าง database เก็บข้อมูล moving avg data เพื่อทำการวิเคราะห์ ML-Forecasting
- สร้าง database เก็บข้อมูลการทำงานของเครื่องจักร (Run, Idle, Offline)
- สร้าง database เก็บข้อมูลสุขภาพของเครื่องจักรรายชั่วโมง (Machine Health)
- สร้าง database เก็บข้อมูลผลการวิเคราะห์ความถี่การสั่นสะเทือนรายตัวแปร (Velocity RMS, Acceleration RMS, Kurtosis, Crest Factor, Temperature)
- สร้าง database เก็บข้อมูลผลการวิเคราะห์ root cause analysis
- Tag historian
- เก็บข้อมูล raw data
- เก็บข้อมูล forecasting
การวิเคราะห์และแสดงผลข้อมูล (Analyze and Visualize)
- การวิเคราะห์ความถี่การสั่นสะเทือน เพื่อติดตามและเฝ้าระวังสุขภาพของเครื่องจักร [TCS-003,004,005]
- Axis Level Vibration Analysis (Velocity RMS, Acceleration RMS, Kurtosis, Crest Factor)
- Sensor-Level Condition Analysis (Temperature, Root Cause Diagnosis)
- Assets Health Condition (Motor Health, Pump Health, Machine Health)
- Sensor Health Detection (Connect, Disconnect, Overrange, Insufficient Vibration)
- Machine State (Run, Idle, Offline)
- พัฒนาระบบ Dashboard ที่แสดงสถานะของเครื่องจักรในแบบ Real-time [TCS-006]
- Realtime Graph parameter
- Realtime Critical parameter
- Realtime Log state change by hr.
- Realtime Monitoring Dashboard
- การตั้งค่าและการจัดการระบบ Vibration Monitoring [TCS-007]
- Machine/Sensor Setting ตั้งค่าเริ่มต้นของเครื่องจักร ตั้งค่าเปิด/ปิดการทำงานของเซนเซอร์
- Baseline Setting ตั้งค่า baseline critical warning เพื่อใช้วิเคราะห์การสั่นสะเทือน
- Run flag Setting ตั้งค่า Setpoint เพื่อใช้วิเคราะห์ state การทำงานของเครื่องจักร
- Alarm Setting ตั้งค่าการแจ้งเตือนทั้งหมดของระบบ
- แจ้งเตือนในกรณีที่ตรวจพบความเสี่ยง (ค่ามาตรฐานตามข้อกำหนด ISO 10816) [TCS-008,011]
- Alarm (Realtime / Historian)
- Email Notification
- SMS Notification
- การคาดการณ์เวลาที่เครื่องจักรเสียหาย (ML-Forecasting) [TCS-009]
การตีความสาเหตุความสั่นสะเทือน และให้คำแนะนำเบื้องต้น (ML-Root Cause) [TCS-009]
- การสร้างรายงานสรุปผล [TCS-010]
- สร้างรายงานสรุปรายเครื่อง
- สร้างรายงานการซ่อมบำรุง
- สร้างรายงานสรุปประวัติการแจ้งเตือน
- สร้างรายงานการวิเคราะห์ประสิทธิภาพเครื่องจักร
Features & Functional Requirements
No | Feature / Service | Function / Module | Function / Module Description |
1 | Axis Level Vibration Analysis การวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อเฝ้าระวังการสั่นสะเทือนที่ระดับแกนของเซนเซอร์ | Analysis Velocity RMS | การเฝ้าระวังการสั่นสะเทือนโดยรวมของเครื่องจักรหรือมอเตอร์ ด้วยการวิเคราะห์ความเร็วของการสั่น (Vibration Velocity) แบบ RMS |
Analysis Acceleration RMS | การเฝ้าระวังความผิดปกติของแบริ่ง (หรือส่วนหมุนต่าง ๆ) โดยการวิเคราะห์ค่าความเร่งเฉลี่ยของการสั่น (RMS) ในระดับความถี่สูง | ||
Analysis Kurtosis | การเฝ้าระวังสัญญาณแรงกระแทก จากลักษณะของการกระจายตัวของสัญญาณ เป็นการเฝ้าระวัง defect ระยะเริ่มต้น จากสัญญาณพีคเล็กๆ ที่เกิดซ้ำ | ||
Analysis Crest Factor | การตรวจจับสัญญาณแรงกระแทกที่มี “ความรุนแรง” หรือ “พีคสูง” | ||
2 | Sensor-Level Condition Analysis การวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อเฝ้าระวังอุณหภูมิการสั่นสะเทือนที่ระดับเซนเซอร์ | Temperature Monitoring | การเฝ้าระวังอุณหภูมิ |
Root Cause Diagnosis | ระบบวิเคราะห์สาเหตุของปัญหาทางกล โดยอ้างอิงจากรูปแบบความถี่ของการสั่นสะเทือน (Vibration Spectrum) ที่ตรวจพบ เช่น Unbalance, Misalignment, Looseness | ||
Summary Sensor Analysis | sensor health ที่สรุปมาจาก Velocity RMS, Acceleration RMS, Kurtosis, Crest Factor, Temperature, Root Cause ที่เซนเซอร์วิเคราะห์ได้ | ||
3 | Assets Health Condition ระบบเฝ้าระวังและวิเคราะห์สุขภาพของเครื่องจักรหรือทรัพย์สิน (Assets) | Motor Health | การสรุปภาพรวมของสุขภาพ Motor โดยรวบรวมข้อมูลจากทุกเงื่อนไขย่อย Velocity RMS, Acceleration RMS, Kurtosis, Crest Factor, Temperature, Root Cause เพื่อให้เห็นระดับความเสี่ยง หรือสถานะ “สุขภาพ” ปัจจุบันของอุปกรณ์อย่างชัดเจน |
Pump Health | การสรุปภาพรวมของสุขภาพ Pump โดยรวบรวมข้อมูลจากทุกเงื่อนไขย่อย Velocity RMS, Acceleration RMS, Kurtosis, Crest Factor, Temperature, Root Cause เพื่อให้เห็นระดับความเสี่ยง หรือสถานะ “สุขภาพ” ปัจจุบันของอุปกรณ์อย่างชัดเจน | ||
Machine Health | การสรุปภาพรวมของสุขภาพ Machine โดยรวบรวมข้อมูลจากทุกเงื่อนไขย่อย Velocity RMS, Acceleration RMS, Kurtosis, Crest Factor, Temperature, Root Cause เพื่อให้เห็นระดับความเสี่ยง หรือสถานะ “สุขภาพ” ปัจจุบันของอุปกรณ์อย่างชัดเจน | ||
Sensor Health Detection การตรวจสอบสภาพของเซนเซอร์ | Sensor Communication | ตรวจสอบการเชื่อมต่อ Connect, Disconnect | |
Vibration Anomaly | ตรวจสอบความผิดปกติของการอ่านข้อมูลสั่นสะเทือน Overrange : แรงสั่นสะเทือนมากกว่า 65 เกินค่าที่เซนเซอร์รับได้ Insufficient Vibration : ค่าสั่นต่ำผิดปกติ อาจบ่งชี้ปัญหาหยุดทำงานหรือ sensor ไม่ทำงาน | ||
Machine State | Machine State | Run : เครื่องทำงานปกติ Idle : เครื่องหยุดทำงาน แต่ยังเชื่อมต่ออยู่ Offline : เครื่องไม่ได้เชื่อมต่อ | |
4 | Real time Monitoring การแสดงผลข้อมูลแบบเรียลไทม์ | Machine Health | แสดงภาพรวมสุขภาพของเครื่องจักร อธิบายสาเหตุที่ทำให้สุขภาพเครื่องจักรแย่ลง พร้อมคำแนะนำ |
Realtime Log state change by hr. | Heat-map Operational Status, Connectivity Sensor, RMS Velocity, RMS Acceleration, Kurtosis, Crest Factor | ||
Realtime Critical parameter | แสดงข้อมูลของตัวแปรที่วิกฤติ สถานะปัจจุบัน ค่าปัจจุบัน เปอร์เซนเมื่อเทียบกับค่าวิกฤต | ||
ML-Forecasting | แสดงกราฟแนวโน้มที่เครื่องจักรเข้าสู้จุดวิกฤติ | ||
Realtime Monitoring Dashboard | Overview Dashboard, Summary Dashboard, Machine Dashboard, Trend Dashboard, Alarm Dashboard | ||
5 | Settings and management การตั้งค่าและการจัดการอุปกรณ์ | Machine and Sensor Setting | การตั้งค่าเครื่องจักรและเซนเซอร์ได้เบื่องต้น เช่น การแก้ไขข้อมูลทั่วไป การปิดใช้งานการวิเคราะห์ความถี่การสั่นสะเทือนของอุปกรณ์ |
Run flag Setting | การตั้งค่า Setpoint เพื่อทำการตรวจสอบว่าเครื่องจักรมีการทำงานอยู่หรือไม่ | ||
Baseline Setting | การตั้งค่า Setpoint เพื่อทำการวิเคราะห์ว่าอุปกรณ์ ถึงจุดที่ต้อง เฝ้าระวัง warning หรือวิกฤติ critical หรือไม่ | ||
Alarm Setting | การตั้งค่าการแจ้งเตือนทั้งหมดของระบบ การตั้งค่าการแจ้งเตือนผ่าน SMS การตั้งต่าการแจ้งเตือนผ่าน Email | ||
6 | Alarm management ระบบการแจ้งเตือน | Alarm (Realtime / Historian) | การจัดการการแจ้งเตือน ผ่าน UI |
SMS Notification | การแจ้งเตือนข้อมูลผ่านข้อความ | ||
Email Notification | การแจ้งเตือนข้อมูลผ่านอีเมลล์ | ||
7 | ML & AI | ML-Root Cause | การตีความสาเหตุความสั่นสะเทือน และให้คำแนะนำเบื้องต้น |
ML-Forecasting | การพยากรณ์สภาพเครื่องจักรด้วย Machine Learning | ||
8 | Report management การสร้างรายงาน | Machine Summary Report | รายงานสรุปการทำงานของเครื่องจักร ประจำเดือน/ประจำวัน |
Machine Performance Report | รายงานสรุปประสิทธิภาพเครื่องจักร ประจำเดือน/ประจำวัน | ||
Alarm Report | รายงานแสดงประวัติการแจ้งเตือน |