典型工业互联网平台介绍及案例.doc
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1、典型工业互联网平台介绍及案例航天云网-INDICS 平台平台介绍航天云网是源于航天科工集团数字化实践所形成的工业互联网平台,2015 年 6 月推出后,经过持续优化形成现有 INDICS 平台。INDICS 平台包括接入层、云平台层和工业应用 APP 层。其中,接入层提供应用程序接口和 Smart IOT 系列智能网关接入产品,支持各类工业设备、工控系统、管理软件等与平台的接入。平台层提供云资源基础设施管理、大数据管理和应用支撑公共服务等云服务功能。工业应用 APP 层提供了智能商务、智能研发、智能管控和以远程监控、智能诊断、售后服务、资产管理等工业应用服务。INDICS 平台架构图目前,IN
2、DICS 平台已应用于高端装备、模具、家具、电子、汽车、新材料等制造行业和领域,为众多企业提供了基于工业互联网平台的整体解决方案。平台应用案例:河南航天液压气动公司产品协同设计河南航天液压气动技术有限公司是中国航天科工集团专业 高端液压气动元件生产企业,但缺少有效的手段来固化业务流程, 存在重复劳动、工作效率低下、产品设计周期较长、产品质量无 法保证等问题。通过应用 INIDICS 平台,河南航天液压气动公司一是实现了云端设计,并通过云平台提供的协同调度和管理功能,建立涵盖复杂产品多学科专业的虚拟样机系统,通过仿真完成系统级的整体评估和验证工作,实现复杂产品的多学科设计优化。二是实现了与总体设
3、计部、总装厂所的协同研发设计与工艺设计。三是实现跨企业计划排产,从 ERP 的主计划到CRP 的能力计划再到CMES 的作业计划的全过程管控,并通过 CMES 实现计划进度采集反馈, 质量采集分析,最终实现全流程管控。借助 INDICS 工业互联网平台,河南航天液压气动公司的产品研发设计周期缩短 35、资源有效利用率提升 30,生产效率提高 40,产品质量一致性得到大幅度提升。树根互联-根云平台平台介绍树根互联技术有限公司由三一重工物联网团队创业组建,是独立开放的工业互联网平台企业。2017 年初,树根互联发布了根云 RootCloud 平台。根云平台主要基于三一重工在装备制造及远程运维领域的
4、经验,由 OT 层向 IT 层延伸构建平台,重点面向设备健康管理,提供端到端工业互联网解决方案和服务。树根互联“根云”平台架构根云平台主要具备三方面功能。一是智能物联,通过传感器、控制器等感知设备和物联网络,采集、编译各类设备数据。二是大数据和云计算,面向海量设备数据,提供数据清洗、数据治理、隐私安全管理等服务以及稳定可靠的云计算能力,并依托工业经验知识谱构建工业大数据工作台。三是 SaaS 应用和解决方案。为企业提供端到端的解决方案和即插即用的 SaaS 应用,并为应用开发者提供开发组件,方便其快速构建工业互联网应用。目前,根云平台能够为企业提供资产管理、智能服务、预测性维护等工业应用服务。
5、同时基于平台开展产业链金融创新,已有 UBI 保险、维保等产品实践,服务于保险公司等金融机构,提升其风险管控和金融服务能力。平台应用案例:与久隆保险共同推出 UBI 挖机延保产品数据平台工业互联网平台汇聚大量数据,能够帮助银行对抵押物实行全面监控,及时了解供应链上下游企业的经营状况,也可以帮助保险公司掌握车辆或者特种设备的健康状态、车辆驾驶员行为习惯等,实现保险精准定价。树根互联与久隆保险、三湘银行合作, 将工业互联网与大数据分析应用于动产融资、UBI 保险等领域, 推出相关服务。基于平台,一是以挖机数据和维修换件数据为基础,完成数据的评估和分析,针对设备使用情况与设备故障维修情况进行大数据挖
6、掘与建模,建立挖机设备质量评估指数。二是根据模型开发用于精算定价与风险选择的数据产品,在用户使用场景、风险管理上为保险公司精算和研发部门提供技术、数据支持,帮助久隆保险完成 UBI 产品及延保产品的定价。通过与树根互联的合作,久隆保险得以保费规模、利润、承保机器数量出发,明确适合开展业务的机器类型。对于开展业务的设备,久隆保险能够对设备维修费用和利润比例进行量化分析与排序,并实现对各档保险的精准定价。海尔-COSMOPlat 平台平台介绍海尔集团基于家电制造业的多年实践经验,推出工业互联网平台 COSMOPlat,形成以用户为中心的大规模定制化生产模式, 实现需求实时响应、全程实时可视和资源无
7、缝对接。海尔COSMOPlat 平台架构图COSMOPlat 平台共分为四层:第一层是资源层,开放聚合全球资源,实现各类资源的分布式调度和最优匹配。第二层是平台层,支持工业应用的快速开发、部署、运行、集成,实现工业技术软件化。第三层是应用层,为企业提供具体互联工厂应用服务, 形成全流程的应用解决方案。第四层是模式层,依托互联工厂应用服务实现模式创新和资源共享。目前,COSMOPlat 平台已打通交互定制、开放研发、数字营销、模块采购、智能生产、智慧物流、智慧服务等业务环节,通过智能化系统使用户持续、深度参与到产品设计研发、生产制造、物流配送、迭代升级等环节,满足用户个性化定制需求。平台应用案例
8、:基于海尔 COSMOPlat 平台的洗衣机个性化定制洗衣机用户结合自身经历,指出当前洗衣机产品中存在内桶清洗周期短,清洗难度大等使用问题,期望能够获得一款具备更优用户体验的新式产品。基于 COSMOPlat 平台,洗衣机用户的个性需求在众创汇平台上进行了交互,有 990 万用户、57 个设计资源参与新式产品创意设计;创意立项之后,借助开放平台引入 26 个外部专业团队,共同研发攻克技术难题;产品样机通过认证之后,利用 26 个网络营销资源和 558 个商圈进行预约销售;用户下单后,开启模块采购和智能制造,在 125 个模块商资源和 16 个制造商资源的参与下,产品按需定制、柔性生产;产品下线
9、后,通过涵盖 9 万辆“车小微”和 18 万“服务兵”的智慧物流网络,及时送达用户家里,并同步安装好。用户在使用产品的过程中,又可通过社群在免清洗的基础上持续交互,催生净水洗、无水洗(筒间)系列产品。中国电信-CPS 平台平台介绍中国电信集团公司是我国大型通信企业,近年来积极向工业领域拓展。中国电信 CPS 平台以生产线数据采集与设备接口层为基础,以建模、存储、仿真、分析的大数据云计算为引擎,实现各层级、各环节数据互联互通,打通从生产到企业运营的全流程。中国电信 CPS 平台架构图平台架构包括通讯层、应用开发平台层和应用展现层。在通讯层,通过使用工业 PON 或移动通讯方式,将采集到的数据传输
10、到云平台。在应用开发层,基于数据集成与大数据存储,通过先进的业务计算模型和科学分析方法,优化业务逻辑,生成平台应用功能。同时提供拖拽式开发界面,实现应用快速构建。在应用展现层,支持 PC、手机、大屏、看板等不同界面展现,并通过接口与企业其他业务系统进行交互。平台应用案例:中建钢构基于 CPS 平台的个性化定制与协同制造中建钢构是中国最大的钢结构产业集团,迫切需要建设平台用以满足装配式建筑新材料高效率、大规模、个性化生产需要。通过中国电信 CPS 平台的构建与实施,一是实现大规模个性化定制新模式。根据客户的需求结合施工现场条件,依托平台完成设计和修改,同步展视 3D 效果并且根据设计结果自动计算
11、材料用量和建设预估费用。数字化设计方案通过平台可直接下达至工厂进行生产,整个从设计到运维的过程全程可视。二是实现网络协同制造新模式。充分使用人工智能技术,实现总部智能决策与任务分配,协调五大制造基地的任务协调和过程管控,并实现供应商和客户设计交互和进度跟踪。实现设计、供应、制造和服务环节并行组织和协同优化。借助 CPS 平台,现已初步实现数据汇聚、大数据存储、数据安全保障、工业数据清理和分析和工业数据展现和应用的能力, 预计平台全面上线后,中建钢构可实现生产效率提高 20以上,运营成本降低 20以上,产品交付周期缩短 20以上,产品不良率降低 20以上,单位产值能耗降低 10以上。华为-Oce
12、anConnectIoT 平台平台介绍华为是全球领先的信息与通信技术解决方案供应商,在电信、企业、消费者等领域为客户提供有竞争力的产品和服务。华为推出的 OceanConnect IoT 平台在技术架构上分为垂直和水平两个方向。在垂直方向,又分为三层架构,分别为连接管理层、设备管理层和应用使能层。其中,连接管理层主要提供 SIM 卡生命周期管理、计费、统计和企业 Portal 等功能,设备管理层主要提供设备连接、设备数据采集与存储、设备维护等功能。应用使能层主要提供开放 API 能力,同时具备数据分析、规则引擎、业务编排等能力。在水平方向,通过与平台连接的分布式 IoT agent 对接行业智
13、能设备网关,并提供边缘计算能力,实现与云端计算的协同。目前,OceanConnect IoT 平台主要服务行业包括公共事业、车联网、油气能源、生产与设备管理、智慧家庭等领域,构筑多个成熟解决方案并完成商用,并有约 40 个运营商 POC 项目及若干个企业 POC 项目等,提供 170 余个开放 API,聚合超过 500 合作伙伴。平台应用案例:车联网推动车厂向服务提供商转型中国第一汽车集团公司(以下简称一汽)是国内大型汽车生产企业。探索车联网等服务化转型的过程中,一汽面临一系列突出问题,一是旧系统无法满足高并发、高频率接入需求,支撑现有的 20 万辆车已经出现严重性能瓶颈。二是运行 10 年系
14、统老旧,难以叠加新的业务,扩展困难。三是不同车型接入不同的业务平台,割裂的烟囱式系统,维护复杂,管理成本高。通过应用华为 OceanConnect IoT 平台,一汽实现了对千万级车辆的有效管理,并发处理百万车辆的信息。平台的开放 API 支撑了一汽开展新业务的快速开发,系列化 Agent 则支持快速集成新设备。平台还为一汽提供了能够支持实时分析的大数据处理能力,并支持车队管理、共享租车等多种业务。借助平台的能力,一汽提供了“挚享”租车服务,未来将逐步在平台上增加车辆控制、轨迹回放、车况检查、电子围栏等新型车联网业务。预计到 2020 年,通过 IoT 平台管理 200 万车辆及 25 万支车
15、队。和利时-HiaCloud 平台平台介绍和利时主要从事自动控制系统产品的研发、制造和服务,核心业务聚焦在工业自动化、轨道交通自动化和医疗自动化三大领域。和利时公司于 2017 年发布面向企业生产环节的 HiaCloud 平台,主要作用是发挥数据资源聚集的价值。HiaCloud 平台架构图平台主要由工业现场层、工业 PaaS 云平台层、工业 SaaS 智能应用创新服务层构成。工业现场层提供边缘计算服务,实现各类数据集成。工业 PaaS 云平台层自下而上包括云基础环境层、数据层、基础服务层、应用服务层。工业 SaaS 智能应用创新服务层包括资产性能管理服务和运营优化服务。HiaCloud 平台支
16、持公有云、私有云、混合云部署和本地部署。目前,和利时基于 HiaCloud 平台已发布了数字工厂支撑软件 HiaMES、HiaCube。平台主要业务涉及过程自动化、高速铁路、核电站、医疗科技、工厂自动化、地铁交通、电子信息系统、电子设备等领域。平台应用案例:基于 HiaCloud 平台的生产质量优化过去,某大型电子公司智能化车间面临一系列问题:1.产线手工率高,工作量繁重且易出差错,影响生产效率;2.没有建立起产品质量追溯体系,影响产品质量稳定性;3.无法获取生产装备的运行状态,设备维修保养缺乏针对性。通过运用和利时 HiaCloud 平台,该公司借助 HiaCube 软件为所有设备建立信息模
17、型,实现模型与设备的信息交互并于企业各信息系统互联互通。HiaCube 还帮助该企业打通 IT-OT 层,实现生产要素互联。运用平台后,该公司产品一次合格率达到 99.5,产品返修率低于 0.3,生产效率提升 50,生产能力达 158 万模块/年以上,定制产品从需求确定到样机制造完成时间为 8 周。用友-iUAP 平台平台介绍用友基于自身在软件领域的技术和经验积累,于 2016 年推出了工业互联网平台 iUAP,旨在帮助企业整合业务系统数据资源,实现以平台模式驱动的互联网化运营。用友工业互联网平台总体分为三层:数据资源层、PaaS 层、SaaS 层。数据资源层通过 MQTT、Modbus、无线
18、通信等技术,实现工控系统、感知设备、工业软件等与平台的数据接入。PaaS 层提供设备管理、安全认证、数据分析、预测推理、机器学习、自然语言理解等服务,并通过API 接口提供软件的调用权限。SaaS 层提供面向制造过程、协同办公、营销采购等方面的智能应用。iUAP 平台架构图平台应用案例:基于 iUAP 平台的企业智能化管理和设备诊断天瑞集团水泥有限公司是主要从事石灰岩的开采利用以及熟料、水泥的生产、销售,面临产能过剩、市场疲软、能耗高、管理混乱等问题。基于用友工业互联网平台,天瑞集团一是通过水泥行业在线监控的管控集成系统,构建了生产数据采集子系统、质量数据采集子系统、安全管理子系统、设备管理子
19、系统、物流无人值守系统等业务系统为一体的智能化生产管理系统。二是通过实时数据库与关系数据库的对接,从而能从集团总部对下属各工厂设备实现集中监控及远程管理与诊断,提高了设备的台时运转率,并显著降低了能耗与物耗。借助用友 iUAP 工业互联网平台,天瑞集团的熟料吨煤耗降低 17.7kg/吨,吨电耗降低 4Kw/h,环保效益显著,按年节约 6.44 万吨标煤计算,可减排 CO2 约 16.1 万吨,SO2 约 1060 吨,粉尘1.61 万吨。索为-SYSWARE 平台平台介绍索为主要面向国防军工和高端装备制造业等领域提供工程研发和制造解决方案,以知识自动化和工业技术软件化为出发点推出 SYSWAR
20、E 平台。产品生命周期管理保障试验制造设计工业APP管理工业APP2工业APP1应用层工程中间件平台统一数据模型统一业务模型统一活动模型智能语义标定体系工业APP运行/开发平台平台层工业软件/设备适配器(连接、驱动)研软件:制软件:服软件:发CAD/CAE/PLM/ALM造MPM/MES/SCADA&PLC务插图工具/电子手册资硬件:高性能计算设备资硬件:数控机床/机器人资硬件:源/3D打印机源/AGV/RFID源手持终端/维修设备工业资源层(IT/IoT)SYSWARE 工业互联网平台架构图索为 SYSWARE 平台架构主要包含工业资源层、平台层、应用层三层。其中,工业资源层即工业基础设施层
21、,既包含 IT 领域的软硬件资源,也包含工业物联网领域的软硬件资源;平台层包含工程中间件、工业 APP 运行/开发平台、智能语义标定体系以及各类工业软件/设备适配器等,通过模型化、组件化、软件化形成可重用的、可执行的工业 APP;应用层包括工业 APP 生态环境及产品开发管理环境两大功能,为工业技术融合化建设、复杂工程产品开发提供保障和服务。平台应用案例:基于 SYSWARE 平台的大型客机设计解决方案商飞公司大型客机总体方案设计阶段面临多种问题,各专业数据零散分布,缺乏数据共享;数据源不唯一,导致专业间设计协作困难;设计过程缺乏主线引导,迭代优化困难且无法追溯。商飞公司将大型客机总体方案综合
22、设计中的部分工作迁移到索为 SYSWARE 平台,打通了前端设计和后端制造。在平台上以民机技术经济性要求作为设计输入,向下游提供数字样机基线模型,基于平台形成初步产品结构树,再转入以 CATIA / Windchill 为核心的详细设计平台进行工程化设计。通过索为平台的使用,商飞实现了设计工具的互联互通和集成,支撑大型总体方案的快速设计和更改,加快设计过程迭代速度,提高设计过程整体效率。东方国信-BIOP 平台平台介绍东方国信基于软硬件相结合的端到端工业大数据解决方案, 推出BIOP 工业互联网平台。平台主要包含数据采集层、PaaS 层、SaaS 层三个部分。数据采集层包含 BIOP-EG 智
23、能网关接入设备和 BIOP 的接入接口软件,支持各类数据的接入。工业 PaaS 层集成了工业微服务、大数据分析、应用开发等功能。工业 SaaS 层面向工业各环节场景向平台内租户提供工业领域通用、专用以及基于大数据分析的云化、智能化工业应用及解决方案服务。BIOP 平台架构图基于 BIOP 工业互联网平台,东方国信目前进一步搭建了面向 7 个工业领域的子平台,汇聚数十家开发生态企业和数千名开发者。平台应用案例:基于 BIOP 平台的钢铁制造流程协同优化酒钢是西部最大的钢铁联合企业,其原燃料主要依赖自产, 原燃料质量差,质量波动幅度大,高炉类型多样化,炉容涵盖范围广,存在因反应器“黑箱”特性导致生
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