* Išplėsta versija skirta gilesnes IT žinias turintiems skaitytojams.

Kaip veikia Iwoscan?

Iwoscan pagrindinė paskirtis – gamybos procesų tobulinimas ir efektyvumo didinimas. Iwoscan registruoja darbo vietose atliekamas užduotis, veda darbuotojų darbo laiko apskaitą pagal konkrečias atliktas užduotis.

Sistema sukurta kaip visiškai autonomiška, todėl net 95% funkcionalumo užtikrinama be išorinių serverių ar debesijos sprendimų.

Kiekvienas Iwoscan registratorius lokaliai kaupia tik tuos duomenis, kurie susiję su jam priskirta darbo vieta ar procesu, tačiau registratoriai nuolat komunikuoja tarpusavyje, todėl dinamiškai kintanti informacija – tokia kaip Darbas, Pasiruošimas, Prastova, Remontas, Užduočių kaita, Personalo registracija ir kt. – realiojo laiko režimu yra prieinama visiems sistemos varotojams.
Nepaisant to, kad registratoriai saugo tik savo duomenis, jie geba operatyviai keistis informacija, todėl prisijungus prie bet kurio aktyvaus registratoriaus galima realiu laiku stebėti viso cecho veiklą. Būsenos atnaujinimo uždelsimas paprastai neviršija 0.1 sekundės, kas leidžia užtikrinti sklandų ir tikslų duomenų atvaizdavimą.

Iwoscan yra kuriama kaip atspari gedimams, duomenų praradimui ir ryšio sutrikimams sistema. Net ir esant tinklo problemoms, registratoriai išlieka funkcionalūs ir toliau kaupia duomenis lokaliai o gamybos procesas nesutirinka.

Pagrindinis Iwoscan gamybos optimizavimo sistemos tikslas – surinkti maksimaliai tikslius procesinius duomenis ir juos apdoroti neįtakojant gamybos eigos. 

Pavyzdžiui, jei operatorius turi nuskenuoti užduoties lapą, tai atliekama automatiškai, be papildomų veiksmų ar mygtukų paspaudimų. Tam naudojamas integruotas BAR/QR kodų skaitytuvas, nuolatos veikiantis automatinio skenavimo režimu. Taip taupomas laikas, netrikdomas darbų srautas, ženkliai sumažinama klaidų tikimybė.
Jei Iwoscan ir daro įtaką procesui, tai ši įtaka yra teigiama, orientuota į gamybos optimizavimą, pagalbą darbuotojui ir našumo didinimą. Pvz.:

• Darbo instrukcijų atvaizdavimas
• Produkcijos skaičiavimas
• Broko valdymas
• Automatinis užduočių užbaigimas
• Ir t.t.

Iwoscan duomenų formatas

Iwoscan registratoriai sukauptus duomenis saugo optimizuotame binariniame formate – tai pats efektyviausias būdas, leidžiantis itin greitai apdoroti didelius duomenų kiekius.

Kadangi gamybos procesų stebėsenos metu generuojami dideli kiekiai nuoseklių duomenų, tradicinės SQL tipo duomenų bazės, augant duomenų apimčiai, tampa vis mažiau efektyvios.

Iwoscan sistema, naudodama suspaustą ir optimizuotą binarinį formatą, leidžia duomenis apdoroti gerokai greičiau nei net specializuotos nuoseklių duomenų bazės. Testų rezultatai rodo, kad apdorojant 32 milijonus įrašų, Iwoscan komandos sukurtas ir optimizuotas binarinis formatas lenkia:

• InfluxDB – net 350%
• Prometheus – iki 420%

Nors šie rezultatai gali skirtis priklausomai nuo konkrečių duomenų bazių konfigūracijų, greičio skirtumas išlieka reikšmingas.

Papildomas efektyvumo irodymas – 1 MB dydžio binarinį failą konvertavus į JSON formatą (sutrumpinus kintamųjų pavadinimus iki 3 raidžių), gaunamas maždaug 95–110 MB dydžio .json failas. Statistiškai galima teigti jog tradicinis programuotojų pamėgtas .json duomenų apsikeitimo formatas gali būti 100 ir daugiau kartų lėtesnis nei binarinis duomenų formatas.

Verta pažymėti, jog vienos 24/7 režimu dirbančios darbo vietos trijų metų duomenys užima 2-4 MB, kas rodo itin efektyvų duomenų saugojimą.

Binariniai duomenų įrašai yra visiškai pritaikyti nuosekliems duomenų perdavimo protokolams, tokiems kaip: RS232, RS485, CAN, CAN-FD ir pan., o tai reiškia jog įrašas skirtas įrašyti į FLASH atmintį, ne konvertuojant, patogiai gali būti perduotas bet kurio iš išvardintų protokolų neužimdamas neproporcingai daug laiko skirto nereikšmingų duomenų perdavimui.

Iwoscan duomenų saugojimo formatas yra atviras, gamintojas suteiks C, Python, LUA ir Javascript kalbomis sukurtas bibliotekas skirtas binarinių duomenų skaitymui ir rašymui.

Duomenų apdorojimas

Iwoscan sistema apdoroja duomenis vieningu formatu, nepriklausomai nuo jų šaltinio ar apdorojimo lygmens. Tai leidžia užtikrinti nuoseklumą ir suderinamumą visoje sistemoje – nuo registratorių iki vartotojo kompiuterio.

Kadangi duomenų agregavimui naudojamos vieningos bibliotekos, sistemai nėra svarbu, iš kur gaunami duomenys. Pavyzdžiui, vartotojo kompiuteris, atliekantis proceso analizę naršyklėje, gali vienu metu gauti duomenis tiek iš lokalios IndexedDB laikmenos, tiek tiesiogiai iš bet kurio Iwoscan registratoriaus.

Tokiu būdu, jei vienas duomenų šaltinis tampa nepasiekiamas, sistema automatiškai persijungia į alternatyvų šaltinį, užtikrindama nepertraukiamą darbą.
RAW duomenų apdorojimas ir agregavimas gali vykti tiek nuotoliniame registratoriuje, tiek lokaliai vartotojo kompiuteryje, o rezultatas visais atvejais bus identiškas, nes:

• Nuotoliniame registratoriuje binariniai failai apdorojami C kalba parašyta programa
• Lokaliame kompiuteryje RAW duomenys apdorojami naudojant WASM (web assembly) modulį

Abiem atvejais naudojama ta pati C duomenų apdorojimo biblioteka, todėl rezultatai yra visiškai suderinami ir vienodi, nepriklausomai nuo apdorojimo vietos.

Duomenų užklausos ir apdorojimo greitaveika

Kadangi kiekvienas Iwoscan registratorius kaupia duomenis lokaliai, vartotojui suformavus užklausą, reikalaujančią informacijos iš kelių darbo vietų vienu metu, sistema automatiškai išsiunčia užklausas visoms atitinkamoms darbo vietoms naudodama multicast metodą. Toks metodas leidžia duomenis apdoroti lygiagrečiai, pasitelkiant kiekvieno registratoriaus procesorių, taip ženkliai padidinant bendrą apdorojimo greitį.

Šis principas tampa ypač svarbus, kai sistema plečiasi – didėja darbo vietų skaičius, informacijos srautai ir sukauptų duomenų kiekiai. Teoriškai, sistema kurioje veikia 10 registratorių ir sistema su 100 registratorių, gavusios tą pačią užklausą, duomenis apdoros tokiu pačiu greičiu, nes apdorojimas vyksta decentralizuotai. Net ir padidinus registratorių skaičių iki 250, apdorojimo greitis išlieka stabilus, nes proporcingai didėja ir užklausas apdorojančių mikroprocesorių kiekis.

Visgi, praktikoje pastebimas tam tikras duomenų atvaizdavimo greičio pokytis, kuris nėra proporcingas duomenų kiekiui. Šis skirtumas dažniausiai atsiranda dėl tinklo pralaidumo apribojimų, kai duomenys vienu metu gaunami iš didesnio kiekio registratorių, bei dėl vartotojo kompiuterio naršyklės pajėgumo apdoroti ir vizualizuoti didelius duomenų kiekius.

Duomenų atsparumas praradimams

Bet kuriam, ar keletui registratorių įstačius papildomą SD kortelę jis tampa duomenų serveriu apie tai automatiškai pranešdamas visiems kitiems.

a.) Registratoriai matydami naujai atsiradusią saugyklą automatiškai sukelia savo turimus duomenis. Taip automatiškai sukuriamos atsarginės kopijos, procesas yra pilnai automatinis ir skaidrus, veikiantis fone.

b.) Vartotojui naršyklės pagalba pirmą kartą prisijungus prie Iwoscan registratoriaus, sistema į vartotojo kompiuterio diską atsisunčia visų sistemoje viekiančių registratorių duomenis.
Kaip duomenų laikmena yra naudojama vidinė IndexedDB jūsų naršyklės duomenų bazė. 
Kadangi duomenys saugomi binariniu formatu, maždaug vieno šimto darbo vietų, dviem pamainomis dirbančio gamybinio cecho, trijų metų sukaupti duomenys paprastai neviršija 100MB.
Dėl nemenko failų kiekio gali tekti palaukti keltą minučių bet tai vyksta tik pirmojo prisijungimo metu, sekančiais prijungimas laukti nebereikės.

Išvardinti Iwoscan duomenų apsaugos sprendimai leidžia užtikrinti duomenų saugumą, tampa nebereikalingas papildomų serverių konfigūravimas is palaikymas, taip pat šis konceptas užtikrina prieigą prie registratoriaus duomenų net ir tada kai jis yra išjungtas arba neturi ryšio.

Iwoscan atsparumas trikdžiams ir ryšio sutrikimams

Sutrikus tinklo ryšiui, Iwoscan registratoriai ir toliau nepertraukiamai kaupia procesinius duomenis: darbuotojai gali registruotis darbo vietose, skenuoti užduotis, žymėti broką, prastovas, atlikti kitus veiksmus. Kai ryšys atsistato, registratoriai automatiškai sinchronizuoja sukauptus duomenis su aplinkiniais įrenginiais, užtikrindami duomenų vientisumą ir tęstinumą.
Trumpai dingus elektros tiekimui ar registratoriui persikrovus dėl nenumatytų priežasčių, sistemos paleidimo laikas paprastai neviršija 45 sekundžių. Po paleidimo registratorius automatiškai identifikuoja ir atstato proceso būseną iš savo vidinės atminties, todėl nedelsiant atstatoma ir pateikiama visa aktuali informacija:

• Darbuotojas
• Užduotis
• Užduoties trukmė
• Būsenos trukmė

Duomenų kaupimas tęsiamas be pertraukos, o iš darbuotojo ar įrenginio operatoriaus nereikalaujama jokių papildomų veiksmų. Tai leidžia išvengti klaidų, duomenų praradimo ir užtikrina sklandų gamybos proceso stebėjimą net ir esant neproporcingai dideliems techniniams trikdžiams kai kitos sistemos atsisako veikti.

Komunikacijos protokolas

Failų apsikeitimui tarpusavyje Iwoscan registratoriai naudoja HTTP protokolą. HTTP pasirinktas dėl greitesnio ir paprastesnio prisijungimo "handshake" lyginant tu HTTPS.

Duomenų apsikeitimui tarp registratoriaus ir naršyklės naudojamas HTTPS protokolas nes čia reikalingas saugumas kada vyksta darbuotojo autorizacija sistemoje.

UDP duomenų apsikeitimas

Dėl TCP protokolo prigimties laukti patvirtinimo į išsiųstą žinutę, o siuntimo metu atsiradus trikdžiui ir nenustačius klaidos, TCP protokolo tvarkyklė kernelio modulio lygmenyje gali atsidurti "timeout" laukimo būsenoje kuri pagal nukylėjimą sudaro 60s. intervalą.
Būtent tai ne retai ir nutinka dirbant gamybos linijose kur nepavyksta užtikrinti Wifi prieigos be duomenų paradimo arba jungiant registratorių LAN kabeliu, servo pavarų sukeliamas foninis elektromagnetinis triukšmas bei pavieniai galingi impulsai nuo vožtuvų neretai viršija visas įsivaizduojamas normas ir reikšmes.

Kadangi Iwoscan sistema privalo užtikrinti nenutrūkstamą darbo srauto registravimą, pastebėjome jog dažnai TCP protokolas užtikrinantis jog duomenys nueis ten kur reikia, neužtikrina jog jie nueis tada kada reikia. Dėl šios priežasties vienose darbo vietose tankiau, kitose rečiau buvo stebimi atvejai kai atlikus užduoties skenavimą kiti registratoriai apie tai sužino tik po geros minutės arba tiesiog "kada nors" jei ryšys yra visškai prastas.

Dėl išvardintų ir sunkiai kontroliuojamų faktorių buvo pasirinktas UDP protokolas nes jis nelaukia atsakymo. Nors atsakymą privalome išsiųsti mes, tai - šiek tiek sudėtingesniu keliu leidžia kotroliuoti duomenų apsikeitimo procesą padarant jį sklandų, ir be sutrikimų. Galimoms UDP persiuntimo klaidoms buvo pasirinktas UDP pramoninio LibUDPard protkolo standartas. Šis spreindimas pašalino praktiškai visas su tinklo veikimo stabilumu susijusias problemas, ir netgi esant tinklo praradimams >50% procesinių duomenų apsiketimas sulėtėja tačiau išlieka sklandus.

Iwoscan integracija į užsakovo ERP, MRP ir kitas sistemas

Iwoscan sukauptus duomenis gali eksportuoti .bin, .csv  arba .json formatu.

Taip pat palaikoma tiesioginė integracija į ODOO 16..18 ERP sistemą sinchronizuojant realiu laiku:

• Personalo darbo laikas
• Prastovos ir jų priežastys
• Užduotys
• Irangos darbo laikas

Sužinokite daugiau !