工业互联网平台
一、行业分析
工业互联网(Industrial Internet)是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态,通过对人、机、物、系统等的全面连接,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系。
我国拥有完备的产业体系、庞大的生产规模、齐全的产业门类、大量中间产品的生产,与全球产业连接紧密,世界需要中国,中国也需要世界。我国处于新一轮科技革命大潮中,绿色化和数字化正在成为我国工业新的增长点,并且在部分领域处于世界领先地位。劳动力供给升级、“工程师红利”逐渐成为推动我国工业转型升级的新优势。我国既是世界工厂,也是全球工业品消费中心,对那些既需要产业配套又需要消费市场的重资本和技术密集型产业具有较大黏性。
(1)2022年工业互联网发展概述
近五年来,我国工业互联网从无到有,逐步壮大。目前工业互联网已经全面融入45个国民经济大类,助力制造业、能源、矿业、电力等各大支柱产业数字化转型升级。工信部数据显示,我国已建成具有一定区域和行业影响力的工业互联网平台超过150家,工业设备连接数量超过7900万台套,服务工业企业超过160万家。
(2)行业发展规模日益扩大
在经历新冠疫情的持续冲击下,以工业互联网为载体的新型工业和经济模式成为我国生产和经济复苏的发力点,成为促进我国经济高质量发展的重要力量。其中,2021年工业互联网带动制造业增加值预计达到1.68万亿元。与此同时,工业互联网产业增加值规模突破4万亿元。
在疫情常态化的背景下,众多企业尤其是制造业企业认识并使用工业互联网平台,工业互联网普及度与大众认知大幅提升,推动行业在用户中逐步渗透。据相关调查数据显示,工业互联网在中小企业应用普及率近年来持续走高,近两年提升近5个百分点,83%的企业表示应用工业互联网后生产经营效率明显提升。
《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》提到,2025年全国工业互联网平台普及率达45%,企业经营管理数字化普及率达80%,设计工具普及率达85%,关键工序数控化率达68%。
(3)相关政策支持到位
以习近平同志为核心的党中央高度重视发展实体经济,出台了一系列政策措施,为制造业高质量发展创造了有利环境。工业和信息化部等八部门联合印发的《“十四五”智能制造发展规划》中提出,到2025年,70%的规模以上制造业企业基本实现数字化网络化,并实现工业软件市场满足率超过50%。
全国各省也充分运用市场的逻辑、资本的力量,发挥政府作用,加快工业互联网发展,促进制造业数字化、网络化、智能化转型,制定工业互联网申报奖励补贴政策,重点支持企业开展智能化改造,加大智能制造装备、先进信息技术、大数据、人工智能等在产品研发、生产控制、经营管理、物流营销等各个环节的应用。
(4)相关技术发展和人才新要求出台
随着近年来我国物联网技术的不断发展以及国家对工业互联网的大力扶持,工业互联网行业发展形势良好。“5G+工业互联网”、边缘计算、数字孪生等新兴领域创新活跃,带动新型工业设备、网络、软件加快创新,新兴产业规模不断发展壮大,工业互联网产业规模已破万亿元。
随着工业互联网持续催生新模式新业态,像“工业互联网工程技术人员”一样,相关的新职业不断涌现。据中国工业互联网研究院测算,我国在2019年至2022年连续四年发布了5批74个新职业,工业互联网相关新职业达31个,占新职业总数的41.9%。劳动力供给升级、“工程师红利”逐渐成为推动我国工业转型升级的新优势。
二、产品介绍(云MES平台)
(1)产品概述
中恒互联“云MES平台”产品,是在充分了解国家工业互联网政策、深度调研离散型机加工企业后,针对政策要求和企业痛点而设计研发的。
产品包含工业级定制数采网关设备、云MES平台、可视化工厂综合看板、车间看板、OEE分析看板、用能设备能耗看板等,支持企业自定义配置,采集和分析生产数据,可视化展现计划、调度、质量、设备、生产、能效的全过程;即使企业不进行配置,看板也可反映现场实际生产情况。
产品旨在帮助企业以极低成本、极简参与的方式,完成设备及产线的数字化改造,实现智能工厂、数字化车间的建设,赋能企业逐步实现高质量发展。
(2)专利工业级定制数采设备
中恒互联专门研发了适用工业现场的智能数采网关设备,在实践中已证实该设备完全满足工业现场复杂设备情况,实现现场生产设备、数控机床、工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等关键技术装备的数据互联互通、高度集成。
该设备支持独立IP以太网端口、RS485端口、4G模块和5G模块选配、可扩展IO槽位;内置300+规约解释库和实时数据库,可根据用户要求定制特殊规约;提供开放的API,方便用户自行开发规约软件,规约软件可独立下载;可通过HDMI显示接口和USB键盘鼠标(或触摸屏),支持20000点以下完整的SCADA系统功能。同时,该设备采用先进的iCoupler®数字隔离技术、RS485自动方向控制、RS485零延时传送技术,在设计上充分考虑了工业现场应用的特殊性,遵循EMI/EMC设计规范,适应各种严酷的工业现场和物联网现场,保障通信以及各种IO信号量的可靠。
产品已取得独立知识产权,并完成了全面国产化的相关认证。支持根据实际要求选择和定制。
(3)系统拓扑图
云端计算和边缘计算协同工作,可定制本地部署。
(1)系统拓扑图
(2)数据业务示意图
(4)系统功能架构图
(5)云MES平台
“云MES平台”是针对离散型机加工企业专门研发的生产现场监控产品,可对设备状态和加工情况进行实时监控,及时了解现场的加工进度和设备运行情况,随时掌握生产绩效情况,实现计划、调度、质量、设备、生产、能效的全过程闭环管理,优化生产和管理过程,达到智能工厂、数字车间、数字化产线等建设要求。
1)生产管理
(1)生产记录
采集现场实际生产数据,与计划生产数量同步显示对比,可计算计划/实际完成率。
(2)生产计划
记录每天每班次生产计划,支持下载Excel模板,填写模板后导入。
模板导入成功后,生成记录,支持“预览”、“导出”、“删除”。导入模板部分截图如下,可指定机台号/设备编号为唯一值。
(3)生产分析
根据取到每台设备的实际生产数据,统计并分析全部设备生产量、单个设备生产量,得出设备生产效能,用日月年的方式展示。
2)设备管理
(1)设备信息
以列表和卡片的双重形式,展示所有设备的属性信息和运行状态。
(1)列表形式
(2)卡片形式
点击“设备详情”,弹出静态数据(管理属性数据)和动态数据(现场实时采集数据)。
(1)设备导入
支持以Excel模板表格导入设备。
3)巡检/维保管理
支持生产现场维保信息和结果展示。在本例中,生产现场搭载手持机作为维保巡检的数据提交源(由于手持PDA的型号多、接口工作量大,数据互通及接口开发需另行协商收费)。
(1)点检/巡检记录
工厂在设备生产前,系统会对设备进行外观和状态粗略检查。在本例中,系统根据手持PDA上传的日检和周检的模板数据,进行数据呈现,支持根据日期和设备名称进行查询。
如下图显示点检/巡检模板,对于手持PDA上传的信息,可“点检详情”进行查看。如果有异样记录,将会在异样记录后面出现黄色感叹号标记,可点击查看标记内容。
(2)维保记录
工厂在设备需要定期进行维保。在本例中,系统根据手持PDA上传的月检和季检的模板数据,进行数据呈现。
如下图显示维保模板,对于手持PDA上传的信息,可“维保详情”进行查看。如果有异样记录,将会在异样记录后面出现黄色感叹号标记,可点击查看标记内容。
4)告警/预警
(1)预警记录
系统支持人工配置预警数值,设备运行数据超出预警阈值时,会产生预警报警。可人工干预处理。对于已处理的预警,系统自动计算持续时间,便于管理者掌握处理效率。
(2)预警配置
人工配置预警数值。配置页同步显示当前设备的通讯状态。通讯良好为绿色,通讯断开(脱机)为灰色。
(3)告警记录
设备现场运行产生设备级告警时,自动产生告警警报。可人工干预处理。对于已处理的告警,系统自动计算持续时间,便于管理者掌握处理效率。
5)质检管理
(1)质检记录
现场采集质检设备的质检数据,对于质检数量、合格/不合格数量做出统计。
(2)质检分析
根据现场采集到的质检数据,呈现出图表分析,便于计算良品率。
6)系统配置
(1)产线/厂区划分
系统响应国家数字化产线建设的政策要求,支持为离散型机加工企业进行产线、车间、厂区的自由划分。
点击配置,即可自定义和配置该设备的测点信息和属性信息。
(2)用户管理
支持用户管理、授权管理。
(3)日志查询
支持查询各种人工设置、设备告警等操作日志。
(6)可视化工厂综合看板(云部署)
为真实提高企业生产效能,产品将采集到的生产进度、现场操作、质量检验、设备状态、物料传送等各类生产数据,设计成为可视化数据看板。
(7)OEE分析看板(云部署)
产品特别设计了OEE设备绩效分析工具,基于设备运行数据和生产过程数据,实现对时间稼动率、性能稼动率、以及良品率的全面绩效分析,可面向企业管理者提供对单台设备、车间产线以及全厂的绩效分析功能。
分析数据主要来源于设备运行数据的实时采集,具有较强的客观性和说服力,配合生产过程数据的人工补录,构建了完整的 OEE 绩效评价体系。产品提供绩效指标数据的钻取功能,可以快速定位到绩效问题和原因,帮助企业实现生产绩效的全面提升。
(8)车间看板
对于车间层面来说,车间范围内的生产数据可视化看板。
(9)设备能耗看板
公司积极响应绿色车间改造政策号召,围绕重点用能设备,专门研发采集和分析用电等能耗情况,为企业能量优化决策做好数据支撑,推进企业节能降碳、提标改造和能源管控数字化。
(10)支持5G工业互联网
产品支持5G+数采的现代数据传输技术,通过5G高端边缘计算网关,实现生产数据通过5G信号进行互联互通,并支持统一集成至云平台,实现数据共享。