产业园智能制造创新服务中心建设项目总体解决方案.docx
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1、某工业产业园智能制造创新服务中心建设项目概要方案41 / 41目录一总体目标4二. 总体方案内容5三项目建设周期7四整体规划和蓝图8五 展示中心101) 园区运营指挥中心102) 园区发展规划展示113) 智能制造技术展示11六数据中心和 IT 基础设施141) 工程建设方案142) 机房工艺方案163) IT 基础设施方案19七 云计算平台211)云平台整体架构21八 工业云核心引擎281) 工业云平台架构282) 工业云平台与工业集成293) 工业云平台核心引擎31九 工业云业务应用351) 物联网接入与管理352) 工业大数据的分析能力363) 云化 APS374) 供应链协同385)
2、供应链金融平台:39一总体目标通过引入国家高端智能制造服务创新示范企业的经验、能力和技术及产品,同时导入 L 市区的创新引领政策、法规,结合本地区资本、产能、科研、人才和基建等要素,引智到本地区现有产业的航空制造企业,打造高端区域中心,重新定义竞争格局和产业结构,以区域能力资源共享,和价值共创为导向,构筑覆盖技术创新、资源整合和动态配置、平台服务、企业参与、多方协作的园区开放网状价值生态,打破传统封闭工业技术体系链式发展的传统路径,实现换道超车。项目的目标是通过打造园区展示中心、智能制造服务中心和孵化中心,为园区入驻制造企业提供集中共享的智能制造创新服务资源,促进园区工业企业上云, 建立用平台
3、双向迭代、互促共进的制造业新生态。加快构建产业园区工业互联网 平台新型能力体系,以大规模应用牵引形成开放价值生态,引领本地区制造业企 业提升产业格局。二.总体方案内容在某工业产业园区内打造智能制造创新服务中心,输出工业互联网云平台, 构建 6 大产业功能平台,包括智能制造平台、物联网平台、互联 网金融平台、供应链协同平台、产能交易平台、展示体验平台。为产业园区企业输出完整的智能制造解决方案,包括制造大脑、工业大数据、工业应用平台、工业应用服务,为本地制造业带来产品故障诊断和预警、加速产品创新、满足连接工业物联网生产线的大数据应用,同时提供工业供应链、生产过程、金融等方面的智能化应用服务,推动该
4、地区的产业经济转型。提供工业互联网平台的“云基础设施+工业终端连接+数据分析+应用服务+ 区块链”等端到端的解决方案,构建合作伙伴关系和生态系统。总体方案建议和设计规划会包括:智能制造展示中心的方案设计和规划; 智能制造数据中心的方案设计和规划; 网络和 IT 基础设施的设计和规划;工业互联网云计算服务平台;基于云服务平台的产业功能平台,智能制造平台、物联网平台、互联网金融平台、供应链协同平台、产能交易平台、展示体验平台。展示中心:用于展示园区规划布局、功能服务、创新能力、产业特色、发展态势、工业云平台服务能力、企业智能制造能力、智能化生产线能力等,以及园区网站和宣传片的策划等;工程包含楼宇自
5、动化、监控、孵化中心培训中心的综合布线等。数据中心:用于承载工业云应用、工业云平台和工业大数据运行所需的 IT 基础设施,工程包含机房装修、高压配电柜、变压器、UPS 电池、弱电、暖通、消防、安防、门禁、机柜(50 个)、综合布线等;IT 基础设施:用于运行工业云应用、工业云平台和工业大数据的硬件,工程包含服务器、存储、交换机、防火墙、路由器;以及网络安全、网络带宽、IP 地址等,一期 10 个机柜;云计算管理平台和超融合系统:用于将服务器、存储、网络等硬件虚拟化成资源池,并为工业云应用提供服务环境管理,包含超融合、容器、企业网盘、IT 运营管理、自动化运维、监控、IT 资产管理、工业大数据;
6、工业应用服务组件:在园区的工业云平台上,各个业务服务以 SaaS 形式面向企业租用,降低企业成本,含工业智能组件、供应链协同系统、制造执行系统MES、高级计划排程系统 APS、工业设备采集 CPS、预防性维护系统、运营可视化系统、产能交易系统;工业智能支撑环境:含人工智能、工业大数据存储及分析;三项目建设周期1、2021 年 4 月,总体方案设计评审;2、2021 年 6 月,项目立项、启动,项目团队成立;3、2021 年 7 月到 2021 年 12 月,完成数据中心、培训中心、展示中心的设计、建设、施工;4、2022 年 1 月到 2 月,云计算服务平台和工业应用服务的部署、配置、调试和交
7、付;5、2022 年 2 月,工业云服务的试运营;6、2022 年 3 月,正式对园区企业提供运营服务。四整体规划和蓝图在X 工业产业园区内打造智能制造创新服务中心,输出工业互联网云平台, 构建 6 大产业功能平台,包括智能制造平台、物联网平台、互联网金融平台、供应链协同平台、产能交易平台、展示培训平台。实现设计能力、生产能力和制造资源的共享、互补和对接,推动制造能力和生产资源的在线发布与交易,构建社会化协作的产业生态。向产业园区企业输出完整的智能制造解决方案,包括制造大脑、工业大数据、工业应用平台、工业应用服务,为本地制造业带来产品故障诊断和预警、加速产品创新、满足工业物联网生产线的大数据应
8、用,同时提供工业供应链、设计、生产过程等方面的智能化应用服务,为企业提供一站式云制造服务,引领制造业向自动化、智能化方向发展,推动该地区的产业经济转型。提供工业互联网平台的“云基础设施+工业终端连接+数据分析+应用服务+ 区块链”等端到端的解决方案,构建合作伙伴关系和生态系统。计划建设的工业互联网平台必须是要以数据为驱动、制造能力为核心的专业 服务平台。一是数据是平台的核心要素,基于数据能力合作是平台业务发展和模 式创新的动力源泉。二是打造开放共享的价值网络是工业互联网平台发展的基础, 目前还没有一家公司能够独立提供工业互联网平台的“云基础设施+工业终端连 接+数据分析+应用服务”等端到端的解
9、决方案,构建合作伙伴关系和生态系统 是平台发展的主要途径。三是从以平台功能和产品为中心逐步向以价值共创为中 心转变。随着平台逐步具备自动量化服务价值的能力,平台将围绕市场需求,实 现从销售产品或服务到销售可量化价值结果的转变,带动服务定价方式、金融工具、风险防控机制发生变化,重新定义竞争格局和产业结构。通过打造集成工业网关、工业大数据采集与分析、人工智能、工业操作系统、工业业务应用和服务管理等为一体的平台,能够为制造业企业提供解决实际业务场景的能力,帮助制造业企业通过共享的智能制造服务资源,快速转型升级,缓解过剩产能、从制造向服务转型,并降低运营成本和提高良品率。智能制造云服务平台有三大产品能
10、力:IT 云计算服务(如超融合、云监控、虚拟化) 智能工厂服务(如大数据、人工智能、物联网)工厂业务服务(如协同制造、生产管理、设备管理、运营可视化)五展示中心响应国家制定的“中国制造 2025”规划&十九大精神,推动互联网、大数据、云计算、自动化、人工智能、AR 等先进技术在 X 工业产业园区快速落地,展示中心将秉承“充分展示、完美体验、开拓视野、引领遐想、主导未来”的展示原则,全方位地展示园区信息化建设取得的技术与应用成果以及未来发展方向,前瞻性地展示全球信息领域主流理念、领先技术以及趋势走向,面向未来,实现跨越。中心主要体现理念创新、技术创新、内涵创新以及意识创新,将信息技术与新媒介技术
11、有机结合,通过电子介质手段从视觉、听觉、触觉等各个感观层面营造特殊的空间“情景”,使参观者能够全景感受“智慧园区”,亲身体验“智慧园区”便捷性、先进性、创造性。展示中心,将成为园区信息化建设成果的重要展现窗口,成为中国第一个完整的“智慧园区”展示体验中心,成为海内外专家、学者开展信息化学术交流、经验交流的平台。展示中心主题设计如下:1) 园区运营指挥中心竞争力指数:产值分析,税收分析,就业分析,收益分析,投资强度分析 切片聚焦:能耗监控,环保监控,安全监控,社保监控政企服务:企业招商,企业孵化,公共服务,政企互通.2) 园区发展规划展示园区产业分类:大数据产业,高端制造产业,高端服务产业. 行
12、业展示:酒业、食品,航空科技、制约、汽车、能源.3)智能制造技术展示企业分布展示:各产业企业分布,各行业企业分布,行政区域企业分布, 不同性质企业分布,不同规模企业分布六数据中心和 IT 基础设施1) 工程建设方案一层到二层楼, 规划面积 500 到 1000 平米,机房区可容纳50 到 100 个机柜。2、建筑工程总平面布置包含刨面设计、立面设计、建筑材料的设计3、结构工程承重, 1000 公斤/平米层高,10 米要包含结构材料、防水处理、抗温处理3、给排水工程确定水源、供水系统、排水系统4、电气工程变配电系统、供电电源、用电负荷计算、动力照明配电、防雷接地措施、防火措施。5、暖通工程包括空
13、调通风排烟6、楼宇信息化系统包括综合布线、网络、语音、干线、配线无线对讲、有线电视公共广播、信息显示多媒体会议建筑设备管理(1) 环境监控(2) 空调机组设备监控(3) 电梯控制系统监控(4) 送排风设备监控能源管理照明控制2) 机房工艺方案2.1 功能布局规划方案数据中心预期满足中期 3-5 年,远期 6-15 年的要求。各层数据机房及其配套设备用房均按模块化配置,可根据实际运营需要,逐步加载机架及配套设备, 可最终精确到每列机架。云计算中心机房位于中心 XX 楼,其中X 楼为生产配套用房,包括:柴油发电机房、空调冷冻机房、配电室、消防控制室兼值班室等区域;X 层为标准机房平面,包括:数据机
14、房区、空调区以及电力电池区等;X 层除数据机房及其相关配套区外,还根据需要分设多功能厅及大会议室。2.2 数据中心大楼安全布置方案根据各区域的重要程度设定相应的安全级别,设置各个级别的出入管理系统。在大楼入口处设置大型闸机,在多人来访时也可以进行信赖性的安全管理和同时 进行顺利的出入。2.3 电源系统方案数据中心机房功耗统计数据中心机房功耗统计等合计(KVA)数据中心机房功耗统计序机房区机架数量单机架功IDC 设备功耗空调功耗电池充电电流照明负荷号域(架)耗(KVA)(KVA)(KVA)(KVA)(KW)1505.00277.78138.89100.0060.00数据机合房计50277.781
15、38.89100.0060.00576.00注:功率因素按照 0.9 计算变配电方案本期拟采用 10KV 高压进线引入,终局共引 2 路 10KV 进线,每路 800KVA 容量,每 2 路分别从独立的变电站引入。用电负荷等级需满足一级负荷用电要求。油机方案本规划在一楼安装 1 台备用功率不低于 1000KW 的高压油机。根据消防规范要求,本项目日用油箱储油后备时间约为 3 小时,为保证长时间供油,可通过建立油库或与本地石化公司签订供油协议,必要时候进行统调不间断电源方案本期不间断电源采用 2N 系统,每套系统容量为 150KVA UPS(蓄电池后备时间 15 分钟),共需 6 套。2.4 空
16、调系统方案冷源方案机房空调冷负荷计算冷水机组冷却塔:。冷冻水循环泵: 冷却水循环泵:冷却水灾备蓄水槽:2.5 弱电系统方案综合布线方案2.7 机柜计划建设 50 个机柜的空间,一期计划投入 10 个机柜,每个机柜可容纳 12台服务器。10 个机柜中,计划分配 1 个机柜专做大数据处理、1 个机柜专做人工智能(配置 GPU)、1 个机柜专做存储、1 个机柜专做 3D 渲染和工业模拟仿真,剩下6 个机柜以超融合模式提供计算服务。2.8 动力环境监控机房动力环境监控监测系统可以实现 UPS、空调、消防、视频监控、安防报警、供配电、漏水、温湿度监测等子系统的统一监控,可以减轻机房维护人员负担,提高系统
17、可靠性,而且丰富的事件历史记录对系统设备的管理有着重要的参考价值。2.9 安防系统方案数据中心安防系统包括视频监控、防盗报警、电子巡更系统。2.10 消防系统方案采用气体消防系统。3) IT 基础设施方案1、总体架构总体架构分为四层两体系:物理资源层、虚拟化层、资源控制层、服务层、信息安全体系和运营管理体系。2、网络架构由总体架构图所示,云数据中心网络整体结构采用模块化分区设计思想,所有的功能分区均同核心交换区互联,各个分区之间保持独立,实现整个设计架构的松耦合特性,提供良好的系统扩展性3 IP 地址及 DNS 规划满足大二层网络和三层路由协议的需求,实现 IP 地址的平滑连接,保证云数据中心
18、的网络扩展和有序管理。4 网络负载均衡设计(1)链路负载均衡设计云数据中心网络负载均衡分为链路负载均衡和应用负载均衡,链路负载均衡将通过两台互联网出口防火墙的负载均衡板卡实现,由于出口防火墙和负载均衡板卡采用了虚拟化技术虚拟成一台逻辑设备,对外展示的是一台防火墙和一台链路负载均衡器。5 计算存储超融合超融合架构采取将多个节点组成丛集的方式,既能透过增加丛集节点的方式提供扩充能力,也能透过丛集节点间的失效切换功能,来提供高可用性能力,并藉由丛集节点间的写入 I/O 镜像复制功能,来提供数据保护能力。6 灾备方案先选择在亚马逊云端建立一个虚拟灾备中心,将平台中生产环境的应用系统、模板、数据同步复制
19、到亚马逊云的虚拟灾备中心,亚马逊云的虚拟机数量可以随时增加或减少。7 安全防护系统建设方案(一)物理与环境安全(二)主机安全(三)网络安全七云计算平台1) 云平台整体架构云管理平台是云各项业务的管理中心,可以融合资源池化、生命周期管理、业务中间件管理、租户管理、身份认证、安全管理、计费与账务、服务运营、服务水平管理、业务流程自动化等内容,是调度、管理云资源必不可少的手段。在业务上,云管理平台是一个混合云管理平台,也是一个简版的 IT 运维管理平台。企业 IT 运维管理的目的是安全生产、提高效率、降低成本。这些需要通过管理手段和技术手段双轮驱动。云管理平台基于以上两个要素和 ITIL 为核心理念
20、进行研发。对于已经实施了ITIL 的企业,云计算应用是一种技术变革;未真正意义上实施 ITIL 的企业,借助云平台建设实施 ITIL,有助于保证安全生产及快速交付、改善管理整合、高效、便于操作落地快速发挥价值是其特点。赛往云云管理平台提供云服务、云运维、云监控、云资源、云存储、容器平台等六个业务模块。在技术上,云管理平台以超融合技术为基础资源平台,将计算、存储、网络等资源池化,实现计算、存储、网络资源的整合。然后通过云管理平台将这些整合的资源,按照用户自定义的规格进行快速资源交付,从而实现 SDC(软件定义计算资源)、SDN(软件定义网络)、SDS(软件定义存储)。助力企业 IT 能力转型,
21、实现全面软件定义数据中心,让业务交付更便捷, 让系统运维更简单。云管理平台整体业务架构,如下图:云管理平台包括以下六个组成部分: 云服务:租户信息概览,服务目录,租户内应用管理,云主机、快照管理, 交易管理,操作日志,在线反馈,用户资料管理等。包含对云运维、云监控、云资源、云存储、容器管理的整合资源的服务能力。 云 资 源 管 理 : 支 持 OPENSTACK 、 CLOUDSTACK 、 VSPHERE 、 微 软SYSTEM CENTER, IBM POWER VC、阿里云、腾讯云等。 云监控管理:统一监控X86 云主机、存储各类数据采集和展现、自定义资源监控指标、灵活告警管理设置、多维
22、度统计分析报表。 云运维:提供在线运维工单支持能力,方便满足用户自定义各种个性需求。 容器管理:为企业提供应用 CICD 持续集成和发布、DevOps 的落地产品能力。具体功能包含将代码获取 SVN、git 代码,然后打包发布镜像;然后用镜像发布线上环境的过程,以及线上环境的服务之间动态扩容等。主要使用了docker 与 kubernetes 的技术实现。通过该产品,企业可以获得一次打包,随处运行:降低系统的不一致性的成本和损耗。容器平台功能架构如下图: 云存储:为企业内部提供云存储的能力,在云存储中,租户可购买存储资源, 在购买后可上传、下载、分享存储中的文件。1. 云平台的业务场景和功能(
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- 产业园 智能 制造 创新 服务中心 建设项目 总体 解决方案
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