Мониторинг производительности линии фасовки: детект просадок скорости в реальном времени

Контекст задачи

На производственной линии фасовки готовой продукции требовалось обеспечить непрерывный мониторинг скорости работы оборудования и автоматическое обнаружение просадок производительности. Ранее операторы замечали снижение скорости только при визуальном контроле, что приводило к задержкам в реакции и потерям времени.

Сигналы и данные

• Скорость конвейера (м/мин) — Modbus RTU, частота опроса 1 Гц
• Счётчик упаковок — импульсный сигнал, преобразованный в частоту
• Состояние оборудования (работа/останов) — дискретные сигналы
• Температура узлов — термопары через Modbus
• Энергопотребление линии — счётчик электроэнергии, Modbus

Решение

Архитектура

1. **Сбор данных**: Modbus RTU → OPC UA Gateway → InfluxDB

2. **Обработка**: Python-скрипт с расчётом скользящего среднего и пороговых значений

3. **Визуализация**: Grafana дашборды с панелями скорости, трендов, алертов

4. **Алертинг**: Telegram-бот для уведомлений операторов и диспетчеров

Стек

• OPC UA Server (Prosys OPC UA Simulation Server)
• InfluxDB 2.x для хранения временных рядов
• Grafana для визуализации
• Python 3.10 для обработки данных и алертинга
• Telegram Bot API для уведомлений

Что автоматизировали

• Автоматический расчёт нормальной скорости работы линии на основе исторических данных
• Детекцию просадок скорости ниже порога (более 10% от среднего за последние 30 минут)
• Генерацию алертов при обнаружении аномалий
• Логирование всех событий в InfluxDB для последующего анализа
• Дашборды для операторов с актуальными метриками в реальном времени

Результат

• Сокращение времени реакции на просадки производительности с 15–20 минут до момента обнаружения
• Единая точка контроля для всех параметров линии
• Автоматическое документирование инцидентов для анализа причин
• Возможность анализа трендов и планирования профилактических работ