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物联网开发解决方案 - 智能工业(4。0)

  物联网智能工业(4.0)开发方案背景


  2015年5月8日,国务院印发《中国制造2025》,这是制造强国战略第一个十年的行动纲领。2016年5月13日,国务院印发《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》、《中国制造2025》和《积极推进“互联网+”行动的指导意见》,共同构成制造强国战略的一个政策体系。

  智能制造——“制造业数字化网络化智能化”,是新一轮工业革命的核心技术,是《中国制造2025》的主攻方向。智能制造包括生产智能化、能源智能化、设备管理智能化、供应链管理智能化四大部分,其中生产智能化、能源智能化、设备管理智能化是必须依靠物联网开发技术来实现的。目前工业领域,以PLC为代表的工业自动化集成技术已经相当成熟,智能制造需要做的是将信息化和自动化技术相结合,为工业提供一套从前端到云端的整体物联网解决方案,最终实现智能制造。

  生产智能化:用数据代替经验指导生产,更加科学化提高产品质量。

  设备智能化:核心生产设备的智能化运维,保障生产的进行,延长设备的生命周期。

  能源管理智能化:生产能源管理的智能化,对生产设备的能耗监测、统计并分析,提供能源分析报告。

  供应链管理智能化:通过对产品品质的海量数据监测,提高对供应链的有效考核和管理。

  物联网智能工业(4。0)开发方案


  工业4.0解决方案包括核心生产设备的资产管理、设备运维、在产品核心数据实时在线监测、告警及统计分析等,通过安装在生产设备(如注塑机、冲压机、数控机床等)上的传感设备和智能物联网终端设备(如压力传感器、温度传感器、智能DTU设备),对生产设备实时运行状态和在产品关键数据实时监测,一方面,利用实时数据直接指导生产;另一方面,将数据并上传云端,利用大数据及机器学习算法统计分析,用数据指导用户生产决策。


物联网开发解决方案 - 智能工业(4.0)一


  物联网智能工业(4.0)技术架构


  系统采用局域物联网组网+广域连接+云端接入技术+云端数据分析技术。局域物联网组网技术采用ZigBee连接(或者采用有线连接);与云端采用GPRS移动通信方式避免工厂布线的复杂度;云端接入采用MQTT协议;云端技术分析采用时序数据库存储和机器学习的基本算法,从而实现全生命周期的检测;同时利用公有云搭建服务器,使得项目的前期投入成本非常低,在数据量增加时可以弹性扩充。


物联网开发解决方案 - 智能工业(4.0)二


  智能工业(4.0)物联网系统功能模块介绍


  资产管理:包括设备台账、设备关系、设备规格、设备状态显示等。

  数据实时检测:生产过程中设备实时数据和产品生产过程数据的实时检测。

  智能分析:设备全生命周期预测、产品全生命周期预测、产能统计、产量统计、能耗分析。

  阈值预警:根据云端数据统计分析结果设置生产阈值,以供生产过程的产品质量监控。

  咨询报告:按客户要求对设备及产品质量统计分析,提供日报、周报、月报的统计。

  运维管理:核心生产设备日常运维管理,提供移动端的工单建立、指派、维护反馈等。


物联网开发解决方案 - 智能工业(4.0)三


  SaaS管理:提供SaaS服务平台,针对不同用户定制功能模块。

  智能工业(4。0)物联网开发方案总结


  方案价值


  数据实时性:生产数据实时监测,在现场实时展现,为生产者提供实时的参考。

  数据保障产品质量:采集生产的核心数据,经云端大数据分析后将提供生产的关键性阈值。

  提升设备运维效率:采集生产设备的数据,实时掌握生产设备的状态,提高设备维护效率。

  生产设备生命周期预测:采集生产设备和产品的数据,经云端数据统计分析后给出设备的生命周期预测。

  总结


  此方案是物联网在工业领域创造真正价值的典型案例,与以往基于工业自动化的案例不同,此方案将物联网无线通信技术、信号采集技术以及云端大数据分析、机器学习技术相结合,在工业领域成熟的自控方案基础上,叠加前沿信息化价值,弥补了工业自动化领域对于数据的现场展现、数据远程传输、云端数据分析方面的不足,可以说是对现有工业领域智能制造的经典尝试,是典型的工业4.0应用案例。
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