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力控科技为智能制造

提供实践案例及解决方案

工业互联网解决方案

摘要

工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求,构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系,支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的载体。工业互联网网络实现人、机器、车间、企业等主体以及设计、研发、生产、管理、服务等产业链各环节的全要素的泛在互联。

工业互联网主要应用于智能制造、油气生产、公用事业、大型工业能源管控中心等行业领域,各行业的解决方案完全基于互联网+工业模式进行升级和布局,服务于生产过程智能化、运维和服务智能化、产品智能化,未来可形成跨界融合的工业互联网生态,将新一代信息技术与制造业形成深度融合,为中国智能制造2025服务。


一、方案概述        


近年来,国家不断推行精益制造、智能制造、柔性制造、敏捷制造、制造全球化等先进制造理念,力争逐步由制造大国向制造强国转变,由中国制造向中国创造过渡。采用现代信息技术,充分利用计算机网络及通讯技术,支持企业的产品开发、生产、销售、服务等各个环节,实现信息采集、加工和管理的网络化、集成化和实时化,最终实现企业全面数字化管理,已成为当今世界的一大趋势。

力控科技在洞察特定客户需求及自身能力的基础上,选择以工业软件平台为基础,以生产过程智能化、运维和服务智能化、产品智能化为切入点,从设备“治哑”开始,将工业现场的全部设备联网,实现智能感知和智能运维;利用物联网平台,实现异质异构数据的接入,实现各系统之间数据的精细化、高效化管理与共享;与各智能终端模块、数据采集设备、远程数据分析系统进行全面、有效集成,打造数据中心平台。


二、设计目标        


力控科技ForceCon产品家族覆盖整个工业互联网各个环节,支撑在智能工厂、智慧运维、工业物联网、智慧市政、智慧能源等行业的垂直应用。

在工厂内的管控一体化集成层面,提供从自动化监控到生产信息化调度决策的系列工业管理与控制软件及工控信息安全产品,构成完整的智能工厂纵向集成解决方案,实现企业生产调度指挥与在线运营管理系统。

在工业互联网层面,提供工业物联网产品及平台、工业大数据管理平台及工业APP开发工具,实现从生产到决策的实时优化,并可与众多工业互联网平台形成完整生态链,助力企业从数字化到智能化的发展。


三、系统架构      


工业互联网平台包括边缘、平台(工业PaaS)、应用三大核心层级。其实工业互联网平台就是工业云平台的延伸发展,其本质是在传统云平台的基础上叠加物联网、大数据、人工智能等新兴技术,构建更精准、实时、高效的数据采集体系,建设包括存储、集成、访问、分析、管理功能的使能平台,实现工业技术、经验、知识的模型化、软件化、复用化,以工业APP的形式为制造企业提供各类创新应用,最终形成资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的制造业生态。

系统架构如下图所示:



整个工业互联网平台呈现出清晰的层级架构,涵盖边缘层、IaaS层、平台层(即工业PaaS层)、应用层(即工业SaaS层),以及贯穿上述各层级的安全防护。其中,边缘层、平台层、应用层是工业互联网平台的三大核心层级。


四、实施方向


1、 传统工业现场系统结构兼容工业互联网

传统工业现场各系统之间采用金字塔结构,至下而上依次为:现场级、车间级、企业级,将复杂的工业网络和应用程序分解为多重功能级别,数据传输按照从底层的现场级-车间级-企业级逐级往上传。

力控科技的ForceCon产品家族贯穿整个企业信息化业务,可以自由构建不同规模的应用,实现从底层工业现场控制(小型场站系统、嵌入式HMI)、到生产调度指挥管理(SCADA)及上层信息化管理(MES、ERP)的融合,也可以完全拥抱虚拟化云计算所带来的可扩展性,创建混合解决方案将数据推向云端,并保证其完整性,促进企业信息化融合。



2、 基于云计算的工业互联网平台的生态融合。

基于云计算的工业互联网平台需要完成从设备集成、数据采集、数据存储、数据传输及数据应用、数据安全、网络安全、系统集成等所有环节自顶向下进行数据模型和业务模型的抽象。

力控工业云是数据治理和智慧服务的结合,可以与典型的各类开放的工业互联网平台形成工业新业态来推动产业生态升级。平台Paas层业务开发工具支持微服务和容器架构,可开发各类工业APP应用,来满足互联网+产业应用,可以独立部署在云环境,实现从物联数据的采集、处理、 存储、分析、应用等多个层面的管理。



3、 工业大数据与人工智能AI+的赋能。

我国正处于从制造大国向制造强国迈进的关键时期,工业大数据作为工业互联网平台的核心组成部分,是中国工业转型升级的必然选择。大数据与人工智能对于传统行业转型升级、服务于整个社会的引领作用,已经成为政府及业界的广泛共识。

以工业物联网平台为基础,以工业现场设备、数据、系统集成为前提,通过工业大数据和人工智能组成的工业互联网平台将对智能制造提供全价值链的赋能型产品,包括工业物联网平台实现数据采集、工业大数据平台实现数据汇聚和业务使能、工业智能平台实现业务预测优化等,并支撑面向业务闭环的工业App的开发。这将有助于传统企业实现转型升级,并“跨越式”迈入工业4.0和工业互联网时代。



五、给客户带来的价值  


工业场景高度复杂,行业知识千差万别,传统由少数大型企业驱动的应用创新模式,难以满足海量制造企业精细化、差异化的转型需求,需要构建一个开放共享的创新生态,在工业知识高效积累、复用的基础上,实现应用创新的爆发式增长。数据集成、业务交互、开放创新成为工业互联网平台快速发展的主要驱动力量。

1、 开放互联网理念变革传统制造模式。通过网络化平台组织生产经营活动,制造企业能够实现资源的快速整合利用,低成本快速响应市场需求,催生个性化定制、网络化协同等新模式新业态。

2、平台经济不断创新商业模式。信息技术与制造技术的融合带动信息经济、知识经济、分享经济等新经济模式加速向工业领域渗透,培育增长新动能。互联网技术、理念和商业模式成为构建工业互联网平台的重要方式。