智能制造體系中的工業(yè)互聯(lián)解決方案PPT參考幻燈片

1、工 業(yè) 物 聯(lián) 網(wǎng) 在 智 能 制 造 中 的 應(yīng) 用,目錄,能效&設(shè)備管理-智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實踐,01,03,智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),案例,04,智能制造系統(tǒng)架構(gòu) 國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南,工業(yè)4.0 與 中國制造2025，異曲同工； 工業(yè)4.0 的三個集成： 縱向整合； 橫向整合 端到端整合 中國制造2025系統(tǒng)架構(gòu)三維度： 系統(tǒng)層級，企業(yè)內(nèi)信息集成 生命周期，企業(yè)間信息集成； 智能功能，從制造到服務(wù)的轉(zhuǎn)型，新業(yè)態(tài)（B2CC2B）,面向企業(yè)內(nèi)信息集成的架構(gòu),系統(tǒng)層級,智能功能,協(xié)同,企業(yè),設(shè)備,傳感器、儀器儀表、射頻識別、機(jī)器、機(jī)械和裝置,面向工廠/車間的生產(chǎn)管理，包括MES,

2、面向企業(yè)的經(jīng)營管理，包括ERP、PLM、 SCM和CRM,協(xié)同研發(fā)、智能生產(chǎn)、精準(zhǔn)物流和智能服務(wù),車間,控制,PLC、SCADA、DCS 等過程控制,西門子/工業(yè)4.0的數(shù)字化工廠架構(gòu),中國制造2025的企業(yè)內(nèi)信息集成系統(tǒng)層級,企業(yè)信息化系統(tǒng) IT,工廠或車間的工業(yè)環(huán)境 OT,“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)” 貫穿智能制造體系三個維度的各個環(huán)節(jié),工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)： 位于智能制造系統(tǒng)架構(gòu)生命周期的所有環(huán)節(jié)； 實現(xiàn)系統(tǒng)層級的設(shè)備、控制、工廠、企業(yè)和協(xié)同五個層級，以及智能功能的互聯(lián)互通； 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了 OT與IT 的融合的基礎(chǔ)。,互聯(lián)互通,Enterprise (Internet Protocol),Industria

3、l Network (Industrial protocols),企業(yè)信息化系統(tǒng) / IT,工廠或車間的工業(yè)環(huán)境 / OT,制造執(zhí)行系統(tǒng) MES,控制系統(tǒng),物流執(zhí)行系統(tǒng) LES,企業(yè)運(yùn)營系統(tǒng) (ERP, CRM, SCM),決策支撐系統(tǒng),傳感器 儀器儀表,機(jī)械和裝置,監(jiān)控系統(tǒng),以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn) OT 與 IT 融合,制造型企業(yè)信息化框架,基于物聯(lián)網(wǎng)的OT/IT融合：全面集成的制造業(yè)信息化五層系統(tǒng)及專業(yè)服務(wù)：實現(xiàn)制造管控一體的兩化融合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)的實際應(yīng)用,控制過程 OT,管理過程 IT,企業(yè)運(yùn)營過程,企業(yè)層 業(yè)務(wù)運(yùn)營與 決策支持,管理層 車間生產(chǎn)計劃 調(diào)度和執(zhí)行,操作層,控制層,PLC

4、,DCS,HMI,設(shè)備及工序相關(guān)的行業(yè)化過程控制系統(tǒng)（如：爐機(jī)等控制系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床、柔性生產(chǎn)線、工業(yè)機(jī)械人等）SCADA,制造執(zhí)行系統(tǒng) MES,生產(chǎn)執(zhí)行,管控對接,能源管控,現(xiàn)場成本,設(shè)備運(yùn)行,現(xiàn)場倉儲,物流執(zhí)行系統(tǒng) LES,通過RFID/監(jiān)控設(shè)備等技術(shù)和設(shè)備實現(xiàn)物料流動以及物流相關(guān)的人、設(shè)備、工具、位置的管理,協(xié)同辦公,門戶,采購平臺,產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng),ERP,供應(yīng)鏈管理,生產(chǎn)管理,財務(wù)管理,人力資源,設(shè)備管理,CRM,PLM,電子商務(wù),戰(zhàn)略規(guī)劃,業(yè)務(wù)優(yōu)化,績效管理,商業(yè)智能,管理駕駛倉,信息化部署,信息化技術(shù)支撐,服務(wù)支撐,物聯(lián)網(wǎng) 工業(yè)適配,CPU/內(nèi)存/文件,計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全,實時數(shù)據(jù)

5、庫： 實現(xiàn)系統(tǒng)化底 層數(shù)據(jù)收集； 關(guān)系型數(shù)據(jù) 庫：實現(xiàn)執(zhí)行 層次的管理,統(tǒng)一平臺先進(jìn)的集成工具,關(guān)系型數(shù)據(jù)庫/OLTP,大數(shù)據(jù)/OLAP,專業(yè)IT規(guī)劃和管理咨詢 標(biāo)準(zhǔn)化的管理體系 全面應(yīng)用集成及有效落地 專業(yè)的團(tuán)隊建設(shè) 實施、培訓(xùn)、運(yùn)營服務(wù)全生命周期管理,儀器/儀表,傳感器,機(jī)械和裝置,現(xiàn)場層,傳感器 工業(yè)適配,質(zhì)檢,計量,數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)傳輸,數(shù) 據(jù) 計 算,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 采、傳、算 技術(shù)架構(gòu),工廠 Intranet Factory,PDA,RFID,LoRA,Camera,HMI,PLC,LoRA基站,工業(yè)交換機(jī),物聯(lián)網(wǎng)關(guān),【生產(chǎn)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)】 多種聯(lián)接方式并存 多種協(xié)議并存 物聯(lián)網(wǎng)絡(luò),傳感網(wǎng),工

6、廠數(shù)據(jù)中心 Factory Data Center,集團(tuán)數(shù)據(jù)中心 Group Data Center,協(xié)同研發(fā) 智能服務(wù),工廠生產(chǎn)辦公網(wǎng) Factory Office Network,集團(tuán)辦公網(wǎng) Group Office Network,研發(fā)中心/分支 Dev. Group,管理駕駛艙,目錄,智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最佳實踐,01,03,智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),案例,04,傳：低功耗傳廣域無線傳輸方案 采：配套儀表與模組 算：能效管理與設(shè)備管理方案,承載應(yīng)用 數(shù)據(jù)處理 運(yùn)維管理,連接平臺 發(fā)揮芯片能力 本地實時處理,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢 平臺側(cè)&終端側(cè),應(yīng)用管理,設(shè)備管理,注冊鑒權(quán),尋址轉(zhuǎn)發(fā),資產(chǎn)管

7、理,鏈接管理,數(shù)據(jù)管理,群組管理,規(guī)則引擎,行業(yè)預(yù)集成,API開放,業(yè)務(wù)編排,計費(fèi),發(fā)放,Portal,Agent接入,多協(xié)議（寬/窄帶，遠(yuǎn)距、近距等）,IoT中間件和框架,數(shù)據(jù)獲取,設(shè)備管理,安全鑒權(quán),網(wǎng)關(guān)/設(shè)備/gent,各類行業(yè)應(yīng)用,SDK API,通過Agent軟件支持第三方IoT終端和網(wǎng)關(guān)接入，簡化集成,物聯(lián)網(wǎng)平臺,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)的“傳感回傳場景”,物聯(lián)網(wǎng)的三種應(yīng)用場景： 場景1：WLAN無線覆蓋場景 支撐業(yè)務(wù)：監(jiān)控視頻回傳、PDA巡檢、流程電子化、辦公數(shù)字化； 場景2：人員、資產(chǎn)管理場景 支撐業(yè)務(wù)：庫房管理、兩票電子化、安全圍欄、人員門禁、健康監(jiān)測、消費(fèi)； 場景3：傳感回傳場景

8、 支撐業(yè)務(wù)：遠(yuǎn)程抄表、移動生產(chǎn)、生產(chǎn)數(shù)字化、工業(yè)智能化、環(huán)境監(jiān)測；,復(fù)雜多樣的物聯(lián)網(wǎng)連接通信協(xié)議,近距無線,廣域無線,802.11af/ah,LTE-M,有線通信協(xié)議：,GEM,Ethernet,無線通信協(xié)議：,各種物聯(lián)網(wǎng)無線協(xié)議特征對比 LoRA 的優(yōu)勢,物聯(lián)網(wǎng)主要無線標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議對比,10m,100m,1km,10km,100km,100bps,10Kbps,100Kbps,1Mbps,10Mbps,100Mbps,1Gbps,Blueteeth,Zigbee,WiFi 802.11ac,Sigfox,2G GPRS,NB-IoT,Weightless,LoRaWAN,802.11ah,功耗增

9、加,LTE-M,3G,4G LTE,長距傳感回傳場景組網(wǎng)說明 LoRA的場景優(yōu)勢,IP網(wǎng)絡(luò),場景關(guān)鍵技術(shù)： LoRa,溫濕度傳感器（總線接口）,水位監(jiān)測儀（Zigbee接口）,LoRa 溫濕度傳感終端,LoRaWAN,智慧電表（支持LoRaWAN）,水位監(jiān)測儀（總線接口）,RS232/485,Zigbee,LoRaWAN,場景優(yōu)勢： LoRa N101終端提供多種下行接入方式，靈活組網(wǎng)； LoRa N101本身支持溫濕度傳感采集，節(jié)約成本,LoRa技術(shù)特點(diǎn)： 傳輸距離極遠(yuǎn)，建筑群內(nèi)可達(dá)3-5KM 穿透能力極強(qiáng)，樓宇內(nèi)垂直方向可傳輸近20層樓 功耗極低，用于功耗敏感場所，可數(shù)年更換一次電池,目錄

10、,智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最佳實踐,01,03,智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),案例,04,傳：低功耗傳廣域無線傳輸方案 采：配套儀表與模組 算：能效管理與設(shè)備管理方案,數(shù)據(jù)采集 工業(yè)表計與傳感器的 LoRa 適配,LoRa被集成模塊,在省電模式下，終端功耗極低，可工作2-5年時間無需更換電池。 模塊形態(tài)根據(jù)集成方式又分為多種：miniPCIE插卡式；郵票孔式等；也支持定制化開發(fā)。 終端包含多種形態(tài)：既有可獨(dú)立工作的Tracker終端，也有嵌入式的LoRa通信模塊。其中模塊可用于集成產(chǎn)品 LoRA 的各種表計：,目錄,智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最佳實踐,01,03,智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),案例,04,傳

11、：低功耗傳廣域無線傳輸方案 采：配套儀表與模組 算：能耗&設(shè)備管理系統(tǒng),能源管理與智能制造體系,MES 能耗&設(shè)備管理系統(tǒng),ERP 經(jīng)營決策,LoRa 基站,LoRa表計,LoRa表計,LoRa表計,數(shù)據(jù)采集點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)能耗&設(shè)備管理系統(tǒng)的架構(gòu),數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,工程師站,交換機(jī),公司辦公網(wǎng)絡(luò)其他系統(tǒng) （ERP系統(tǒng)，MIS系統(tǒng)等）,以太網(wǎng),LoRa基站 數(shù)據(jù)回傳,能源中心系統(tǒng),管理人員 能源管理 IE（報表及分析）,Internet,LoRa 模組表計,物聯(lián)網(wǎng)能源管理系統(tǒng)的主要功能簡介,1,2,3,4,5,6,7,大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用 能源趨勢分析,未來趨勢預(yù)測 根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，建立模型，預(yù)測未來能源消耗

12、量?？勺鳛樾枨蠊芾怼⒉少忣A(yù)算。根據(jù)預(yù)測值，可發(fā)現(xiàn)某些時刻能源利用率的異常點(diǎn)，分析可能的故障。 需求側(cè)管理 利用能源預(yù)測功能，根據(jù)用電規(guī)律，合理安排生產(chǎn)負(fù)荷和檢修時間，充分利用電價的峰谷平差異提高谷時電價的用電量，降低電價峰時的用電量。 能源采購預(yù)算 通過企業(yè)的財務(wù)或ERP系統(tǒng)獲取實時能源價格及費(fèi)率信息，分析不同車間、不同產(chǎn)品、不同時段、不同工段的能源需求，制定能源采購預(yù)算。,早期征兆,設(shè)備缺陷,設(shè)備故障,生產(chǎn)事故,設(shè)備狀態(tài)管理（健康狀態(tài)拐點(diǎn)判斷） 特點(diǎn)： 現(xiàn)象隱蔽，難發(fā)現(xiàn)； 判斷周期長，偏差易處理；,設(shè)備缺陷管理（健康劣化極限控制） 特點(diǎn)： 跡象明顯，易發(fā)現(xiàn)； 處理周期短 ，過程難控制； 影響

13、范圍大。,物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)設(shè)備管理的“可預(yù)測性維護(hù)”,發(fā)現(xiàn)異常點(diǎn),找出離散規(guī)律,可預(yù)測性維護(hù)，多點(diǎn)采樣確保分析全面,可預(yù)測性維護(hù)，預(yù)測建模,目錄,智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最佳實踐 設(shè)備管理,01,03,智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),案例,04,能耗管理實踐案例-微電子企業(yè)FMCS項目,能源管理系統(tǒng)為獨(dú)立的子系統(tǒng)，監(jiān)控所有管路中流量計的流量，各類電表電能的采集，設(shè)監(jiān)控站對各類能源進(jìn)行監(jiān)控分析統(tǒng)計，能自動生日報、周報、月報、年報。 并能實時將數(shù)據(jù)傳送到FMCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。建立全廠能源計量網(wǎng)絡(luò)圖，實現(xiàn)對主要生產(chǎn)過程參數(shù)、水、電、煤、蒸汽等相關(guān)數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析；系統(tǒng)主要功能包括數(shù)據(jù)采集、處理分析、實時監(jiān)控、指標(biāo)管理、班組考核、自定義報表服務(wù)和能效管理等。,設(shè)備管理實踐案例通信企業(yè)實現(xiàn)關(guān)鍵部件壽命預(yù)測分析,回流爐熱風(fēng)馬達(dá)磨損，生產(chǎn) PCB 隱性故障，難檢測 傳感器+LoRa/網(wǎng)關(guān)+大數(shù)據(jù)平臺，預(yù)測建模，預(yù)測馬達(dá)故障時間點(diǎn) 殘次品率下降，節(jié)約物料成本,、能源管理、節(jié)能,、運(yùn)行管理,、異常檢測