Grafisch programmierbare Analyse-Pipeline
Jede Maschine und jeder Fertigungsprozess ist einzigartig. Um die erzeugten entstehenden Körperschallsignaturen gezielt zu bewerten, ist eine flexible Analysemöglichkeit von entscheidender Bedeutung. In unserer Software haben wir daher eine modular aufgebaute Echtzeit-Datenanalyse integriert. Innerhalb unseres Operatoren-Netzes können Analyse-Bausteine (Operatoren) per Drag & Drop zu komplexen Analysen kombiniert werden.
Die verfügbaren Bausteine reichen von grundlegenden mathematischen Operationen, über Daten- und Maschinenkommunikationszugriffe bis hin zu Bausteinen für die Mustererkennung.
Operatoren-Netz zur Schwellwertüberwachung
Die Implementierung einer grundlegenden Schwellwertauswertung der Messdaten erfordert lediglich vier Analyse-Bausteine.
Durch den Einsatz des Data Stream Operators wird der Zugriff auf die Spektraldaten innerhalb der Analyse ermöglicht. Der Energy Detector brechnet die eigentliche Schwellwert-Analyse.
Die erzielten Ergebnisse können direkt in der Datenbank mit Hilfe des Operators "Save Results" gespeichert werden.
Grafische Parametrierung
Fast alle Analyse-Bausteine stellen mehrere Parameter zur Verfügung, mit denen die Auswertung justiert werden kann.
Durch einen Doppelklick auf den Analyse-Baustein lässt sich die Oberfläche zur Parametrierung öffnen.
Umfangreiche Dokumentation
Die Analyse-Bausteine repräsentieren komplexe Berechnungen im Hintergrund. Die Operatoren haben mehrere Ein- und Ausgänge zur Verknüpfung mit weiteren Bausteinen. Alle komplexeren Auswertungen bieten Parametrierungen zur Feinjustierung.
Um die Operatoren zielgerichtet einsetzen zu können, muss die Funktionsweise und Interaktion mit anderen Bausteinen bekannt sein. Dafür stehen in der Software für die Operatoren umfangreiche Hilfeseiten mit Erklärung, Berechnungsbeispielen und Abbildungen mit konkreten Anwendungsbeispielen zur Verfügung.
Container-Bausteine
Damit du auch bei komplexen Analysen mit vielen Operatoren den Überblick nicht verlierst, können Analyse-Netze in sogenannten "Custom-Operatoren" zusammengefasst werden. Diese neuen, selbst erstellten Operatoren können als Templates gespeichert und so auch mehrfach und projektübergreifend wiederverwendet werden.
Auf diese Weise können mit Leichtigkeit Analysen aus mehr als 20 oder gar 50 Operatoren erstellt werden.
Echtzeit-Analyse während der Messung
Wie funktioniert die Auswertung von Daten überhaupt, obwohl die Messung noch gar nicht abgeschlossen ist?
Für dieses kleine Kunststück haben wir in unserem Operatoren-Netz eine spezielle Auswertungslogik implementiert. Als erstes wird vor der Ausführung berechnet, in welcher Reihenfolge die Bausteine ausgeführt werden müssen, damit die Daten gemäß der gezogenen Verknüpfungen rechtzeitig zur Verfügung stehen.
Für die Auswertung selbst durchläuft das Netz dann mehrere Phasen:
- Initialisierungs-Phase beim Messstart
- Run-Phase während der Messung (wiederholend)
- Abschluss-Phase am Ende der Messung
Die Haupt-Arbeit erfolgt in der Run-Phase, die für jedes neue Spektrum im Datenstrom erneut ausgeführt wird. Die Operatoren verarbeiten die neuen Spektren und liefern ggf. Ergebnisse an nachfolgende Bausteine.
Durch die effiziente Implementierung der Analyse-Bausteine kann die gesamte Analyse-Kette tausende Male pro Sekunde durchlaufen werden.
Gleichzeitige Ausführung von Berechnungen
Um die Auswertungsergebnisse so schnell wie möglich liefern zu können, setzen wir in unserer Software konsequent auf Multithreading, also die echt gleichzeitige Ausführung von Berechnungen. Die hochperformanten Prozessoren des Optimizer4D unterstützen die gleichzeitige Ausführung von bis zu 16 parallelen Berechnungssträngen.
Um dieses Potential auszuschöpfen passiert bei uns fast alles gleichzeitig und parallel:
- Die Datenübertragung von unserer Messhardware in die Software
- Die Kompression der Daten
- Die Anwendung von frequenzselektiven Filtern
- Die Bearbeitung der Steuerungslogik (Triggerliste)
- Die Auswertung von Analyse-Ketten im Operatoren-Netz
Selbst die Auswertung mehrerer Datenanalysen kann gleichzeitig stattfinden. Wir setzen beispielsweise bei der Risserkennung im Biegerichten auf parallel berechnete Analysen, um beispielsweise Bauteilbrüche noch schneller detektieren zu können.
Die Parallelisierung übernimmt dabei die Software für Dich!
Du musst nur die entsprechenden Operatoren miteinander verknüpfen, um das volle Rechenpotential auszuschöpfen.
Python-Integration
Wir haben Python direkt in unsere Software integriert. Dadurch kann der Python-Interpreter vollständig und ohne Abstriche Python-Code ausführen.
Durch spezielle Schnittstellen (sog. Bindings) kann von Python aus direkt auf die wichtigsten Datenstrukturen unserer Software zugegriffen werden.
Dazu gehören beispielsweise:
- Datenströme (Buffer)
- Analyse-Ergebnisse
- Datenbank-Schnittstelle
- Nutzeroberfläche (PenGUI)