工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集技術(shù) 課件 任務(wù)1.1 認(rèn)識(shí)工業(yè)數(shù)據(jù)

項(xiàng)目01工業(yè)數(shù)據(jù)采集技術(shù)概述項(xiàng)目02工業(yè)數(shù)據(jù)采集與設(shè)備安裝工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)建設(shè)項(xiàng)目04項(xiàng)目03工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸與處理項(xiàng)目05工業(yè)數(shù)據(jù)上云項(xiàng)目06工業(yè)數(shù)據(jù)采集綜合應(yīng)用工業(yè)數(shù)據(jù)采集技術(shù)概述01項(xiàng)目工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及其技術(shù)體系1知識(shí)鏈接工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的核心是網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和安全，如圖所示。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及其技術(shù)體系1知識(shí)鏈接可以從網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和安全３個(gè)方面來(lái)理解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。（１）網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)，即通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)全系統(tǒng)的互聯(lián)互通，促進(jìn)工業(yè)數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成。（２）數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是核心，即通過(guò)工業(yè)數(shù)據(jù)全周期的應(yīng)用，形成工業(yè)系統(tǒng)的決策應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)機(jī)器彈性生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)管理優(yōu)化、生產(chǎn)協(xié)同組織與商業(yè)模式創(chuàng)新，推動(dòng)工業(yè)智能化發(fā)展。工業(yè)數(shù)據(jù)的定義2知識(shí)鏈接工業(yè)數(shù)據(jù)的適用范圍3知識(shí)鏈接（１）潛在影響符合下列條件之一的數(shù)據(jù)為三級(jí)數(shù)據(jù)易引發(fā)特別重大生產(chǎn)安全事故或突發(fā)環(huán)境事件，或造成的直接經(jīng)濟(jì)損失特別巨大；對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、行業(yè)發(fā)展、公眾利益、社會(huì)秩序乃至國(guó)家安全造成嚴(yán)重影響。（２）潛在影響符合下列條件之一的數(shù)據(jù)為二級(jí)數(shù)據(jù)易引發(fā)較大或重大生產(chǎn)安全事故或突發(fā)環(huán)境事件，給企業(yè)造成較大負(fù)面影響，或直接經(jīng)濟(jì)損失較大；引發(fā)的級(jí)聯(lián)效應(yīng)明顯，影響范圍涉及多個(gè)行業(yè)、區(qū)域或者行業(yè)內(nèi)的多個(gè)企業(yè)，或影響持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，或?qū)е麓罅抗?yīng)商、客戶資源被非法獲取或大量個(gè)人信息泄露；恢復(fù)工業(yè)數(shù)據(jù)或消除負(fù)面影響所需付出的代價(jià)較大。工業(yè)數(shù)據(jù)的適用范圍3知識(shí)鏈接（３）潛在影響符合下列條件之一的數(shù)據(jù)為一級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)及設(shè)備、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等正常生產(chǎn)運(yùn)行的影響較?。唤o企業(yè)造成的負(fù)面影響較小，或直接經(jīng)濟(jì)損失較??；受影響的用戶和企業(yè)數(shù)量較少、生產(chǎn)生活區(qū)域范圍較小、持續(xù)時(shí)間較短；恢復(fù)工業(yè)數(shù)據(jù)或消除負(fù)面影響所需付出的代價(jià)較小。工業(yè)數(shù)據(jù)的按來(lái)源分類知識(shí)鏈接來(lái)源數(shù)據(jù)類型典型系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)特點(diǎn)實(shí)時(shí)性管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)資料產(chǎn)品模型、圖紙文檔半結(jié)構(gòu)化/非結(jié)構(gòu)化類型各異，更新不頻繁，屬于企業(yè)核心數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入價(jià)值鏈管理數(shù)據(jù)供應(yīng)鏈管理、客戶關(guān)系管理價(jià)值鏈管理數(shù)據(jù)供應(yīng)鏈管理、客戶關(guān)系管理半結(jié)構(gòu)化/非結(jié)構(gòu)化資源管理ＥＲＰ、ＭＥＳ、ＰＬＭ、環(huán)境管理系統(tǒng)、倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化沒(méi)有嚴(yán)格的時(shí)效性要求，需要定期同步批量導(dǎo)入生產(chǎn)系統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)DCS、PLC結(jié)構(gòu)化需要實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)反饋控制實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)SCADA結(jié)構(gòu)化包含實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、批量導(dǎo)入各類傳感器數(shù)據(jù)外掛式傳感器、條碼、射頻識(shí)別結(jié)構(gòu)化單條數(shù)據(jù)量小，并發(fā)度大，結(jié)合IoT網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)采集其他外部裝置數(shù)據(jù)視頻攝像頭非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)量大，低時(shí)延，要求網(wǎng)絡(luò)帶寬和時(shí)延實(shí)時(shí)采集外部數(shù)據(jù)外部數(shù)據(jù)相關(guān)行業(yè)、法規(guī)、市場(chǎng)、競(jìng)品、環(huán)境數(shù)據(jù)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)變化較小，定期更新批量導(dǎo)入認(rèn)識(shí)工業(yè)數(shù)據(jù)體系任務(wù)實(shí)施【任務(wù)目的】理解工業(yè)數(shù)據(jù)體系框架和應(yīng)用場(chǎng)景【步驟1】

掌握工業(yè)數(shù)據(jù)體系框架工業(yè)數(shù)據(jù)架構(gòu)從功能視角看，主要由數(shù)據(jù)采集與交換、數(shù)據(jù)預(yù)處理與存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)建模與數(shù)據(jù)分析、決策與控制應(yīng)用４個(gè)層次組成，如圖所示。【步驟1】

掌握工業(yè)數(shù)據(jù)體系框架（１）數(shù)據(jù)采集與交換該層主要實(shí)現(xiàn)工業(yè)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的采集與交換。數(shù)據(jù)源既包含來(lái)自傳感器、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（ＳＣＡＤＡ）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（ＭＥＳ）、企業(yè)資源計(jì)劃（ＥＲＰ）等內(nèi)部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，也包含來(lái)自企業(yè)外部的數(shù)據(jù)，主要包括對(duì)象感知、實(shí)時(shí)采集與批量采集、數(shù)據(jù)核查、數(shù)據(jù)路由等功能。（２）數(shù)據(jù)預(yù)處理與存儲(chǔ)該層的關(guān)鍵目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的初步清洗、集成，并將工業(yè)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行關(guān)聯(lián)，主要包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能?！静襟E1】

掌握工業(yè)數(shù)據(jù)體系框架（３）數(shù)據(jù)建模與數(shù)據(jù)分析該層根據(jù)工業(yè)實(shí)際元素與業(yè)務(wù)流程，在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上構(gòu)建用戶、設(shè)備、產(chǎn)品、產(chǎn)線、工廠、工藝等數(shù)字化模型，并結(jié)合數(shù)據(jù)分析層提供數(shù)據(jù)報(bào)表、可視化、知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)分析工具及數(shù)據(jù)開(kāi)放功能，為各類決策的產(chǎn)生提供支持。（４）決策與控制應(yīng)用該層主要是基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果，生成描述、診斷、預(yù)測(cè)、決策、控制等不同應(yīng)用，形成優(yōu)化決策建議或產(chǎn)生直接控制指令，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制、智能化生產(chǎn)、協(xié)同化組織和服務(wù)化延伸等創(chuàng)新模式，并將結(jié)果以數(shù)據(jù)化形式存儲(chǔ)下來(lái)，最終構(gòu)成從數(shù)據(jù)采集到設(shè)備、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)及企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理持續(xù)優(yōu)化的閉環(huán)?！静襟E2】

了解工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)用場(chǎng)景說(shuō)明虛擬設(shè)計(jì)與虛擬制造虛擬設(shè)計(jì)與虛擬制造是指將大數(shù)據(jù)技術(shù)與CAD、CAE、CAM等設(shè)計(jì)工具相結(jié)合，深入了解歷史工藝流程數(shù)據(jù)，找出產(chǎn)品方案、工藝流程、工廠布局與投入之間的模式和關(guān)系，對(duì)過(guò)去彼此孤立的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析，建立設(shè)計(jì)資源模型庫(kù)、歷史經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛶?kù)，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、工廠布局規(guī)劃方案，并縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。生產(chǎn)工藝與流程優(yōu)化生產(chǎn)工藝與流程優(yōu)化是指應(yīng)用數(shù)據(jù)分析功能，評(píng)估和改進(jìn)當(dāng)前操作工藝流程，對(duì)偏離標(biāo)準(zhǔn)工藝流程的情況進(jìn)行報(bào)警，快速地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或者瓶頸所在，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中工藝流程的快速優(yōu)化與調(diào)整。智能生產(chǎn)排程智能生產(chǎn)排程是指收集客戶訂單、生產(chǎn)線、人員等數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)現(xiàn)歷史預(yù)測(cè)與實(shí)際的偏差概率，考慮產(chǎn)能約束、人員技能約束、物料可用約束、工裝模具約束，通過(guò)智能的優(yōu)化算法，制訂預(yù)計(jì)劃排產(chǎn)，并監(jiān)控計(jì)劃與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的偏差，動(dòng)態(tài)地調(diào)整計(jì)劃排產(chǎn)。產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)化是指通過(guò)收集生產(chǎn)線、產(chǎn)品等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)建立大數(shù)據(jù)模型，對(duì)質(zhì)量缺陷產(chǎn)品的生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行回溯，快速甄別原因，改進(jìn)生產(chǎn)問(wèn)題，優(yōu)化提升產(chǎn)品質(zhì)量。設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)是指建立大數(shù)據(jù)平臺(tái)，從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中獲取設(shè)備振動(dòng)、溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)，在大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)管理，進(jìn)一步通過(guò)構(gòu)建基于規(guī)則的故障診斷、基于案例的故障診斷、設(shè)備狀態(tài)劣化趨勢(shì)預(yù)測(cè)、部件剩余壽命預(yù)測(cè)等模型，通過(guò)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行設(shè)備故障預(yù)測(cè)與診斷。供應(yīng)鏈配送體系優(yōu)化供應(yīng)鏈配送體系優(yōu)化主要是通過(guò)RFID等產(chǎn)品電子標(biāo)識(shí)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲得供應(yīng)商、庫(kù)存、物流、生產(chǎn)、銷售等完整產(chǎn)品供應(yīng)鏈的大數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定采購(gòu)物料數(shù)量、運(yùn)送時(shí)間等，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈優(yōu)化?！静襟E2】

了解工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)用場(chǎng)景說(shuō)明用戶需求挖掘用戶需求挖掘主要指建立用戶對(duì)商品需求的分析體系，挖掘用戶深層次的需求，并建立科學(xué)的商品生產(chǎn)方案分析系統(tǒng)，結(jié)合用戶需求與產(chǎn)品生產(chǎn)，形成滿足消費(fèi)者預(yù)期的各品類生產(chǎn)方案等，實(shí)現(xiàn)對(duì)市場(chǎng)的預(yù)知性判斷。個(gè)性化定制生產(chǎn)個(gè)性化定制生產(chǎn)主要指采集客戶個(gè)性化需求數(shù)據(jù)、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、外部環(huán)境數(shù)據(jù)等信息，建立個(gè)性化產(chǎn)品模型，將產(chǎn)品方案、物料清單、工藝方案通過(guò)制造執(zhí)行系統(tǒng)快速傳遞給生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行產(chǎn)線調(diào)整和物料準(zhǔn)備，快速生產(chǎn)出符合個(gè)性化需求的定制化產(chǎn)品?！静襟E2】

了解工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)用場(chǎng)景說(shuō)明遠(yuǎn)程監(jiān)控與服務(wù)產(chǎn)品遠(yuǎn)程服務(wù)是指通過(guò)搭建企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)平臺(tái)，圍繞智能裝備、智能家居、可穿戴設(shè)備、智能聯(lián)網(wǎng)汽車等多類智能產(chǎn)品，采集產(chǎn)品數(shù)據(jù)，提供智能產(chǎn)品的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、診斷與運(yùn)維服務(wù)。產(chǎn)品預(yù)測(cè)性維護(hù)產(chǎn)品預(yù)測(cè)性維護(hù)類似于設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)，是指建立大數(shù)據(jù)平臺(tái)，從產(chǎn)品狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行產(chǎn)品故障預(yù)測(cè)與診斷?？蛻舴答伔治隹蛻舴答伔治鲫P(guān)注客戶的反饋情況，并對(duì)這些信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可以幫助企業(yè)提高客戶的再次購(gòu)買率。任務(wù)測(cè)驗(yàn)選擇題

A.智能設(shè)備B.智能系統(tǒng)C.智能網(wǎng)絡(luò)D.智能決策

（）是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)執(zhí)行層和底層數(shù)據(jù)來(lái)源，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系的重要組成部分。A.網(wǎng)絡(luò)B.數(shù)據(jù)C.安全D.應(yīng)用

以下哪項(xiàng)不屬