工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備智能化導(dǎo)則

1、工 業(yè) 互 聯(lián) 網(wǎng) 產(chǎn) 業(yè) 聯(lián) 盟 標(biāo) 準(zhǔn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 設(shè)備智能化導(dǎo)則Industrial InternetGuide for Device intelligentization目錄 HYPERLINK l _bookmark0 前言2 HYPERLINK l _bookmark1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 導(dǎo)則 設(shè)備智能化3 HYPERLINK l _bookmark2 范圍3 HYPERLINK l _bookmark3 設(shè)備智能化架構(gòu)圖3 HYPERLINK l _bookmark4 數(shù)據(jù)采集要求4 HYPERLINK l _bookmark5 流程行業(yè)4 HYPERLINK l _bookmark6

2、3.1.1 目的4 HYPERLINK l _bookmark7 采集的數(shù)據(jù)4 HYPERLINK l _bookmark8 數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)方式6 HYPERLINK l _bookmark9 離散行業(yè)7 HYPERLINK l _bookmark10 3.2.1 目的7 HYPERLINK l _bookmark11 需要采集的數(shù)據(jù)7 HYPERLINK l _bookmark12 數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)方式11 HYPERLINK l _bookmark13 網(wǎng)絡(luò)接口與應(yīng)用協(xié)議要求13 HYPERLINK l _bookmark14 4.1 需求13 HYPERLINK l _bookmark15 4

3、.2 聯(lián)接14 HYPERLINK l _bookmark16 設(shè)備智能化功能要求14 HYPERLINK l _bookmark17 實(shí)施流程15 HYPERLINK l _bookmark18 6.1 流程行業(yè)15 HYPERLINK l _bookmark19 6.2 離散行業(yè)16 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 導(dǎo)則 設(shè)備智能化范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)底層設(shè)備進(jìn)行智能化改造的基本要求，包括生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集需求、生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)方法、設(shè)備智能化的實(shí)施流程等，適用于連接工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的底層設(shè)備智能化改造及實(shí)施。 縮略語下列縮略語適用于本文件?？s略語 英文全稱中文全稱 MES Manufacturing Ex

4、ecution System生產(chǎn)制造過程執(zhí)行系統(tǒng)ERP Enterprise Resource Planning企業(yè)資源計(jì)劃SCADA Supervisory Control And Data Acquisition HYPERLINK /item/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E9%87%87%E9%9B%86 數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)HMI Human Machine Interface人機(jī)接口MDC Manufacturing Data Collection and Control制造數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)PLC Programmable Logic Controller可編程邏輯控制

5、器PAC Programmable Automation Controller可編程自動(dòng)控制器DCS Distributed Control System HYPERLINK /item/%E5%88%86%E5%B8%83%E5%BC%8F%E6%8E%A7%E5%88%B6%E7%B3%BB%E7%BB%9F 分布式控制系統(tǒng)DNC Distributed Numerical Control分布式數(shù)控系統(tǒng)CBM Condition Based Maintenance 預(yù)測(cè)性維修管理I/O Input/Output輸入/輸出API Application Programming Interfa

6、ce應(yīng)用程序編程接口IT Information Technology信息技術(shù)RFID Radio Frequency Identification HYPERLINK /item/%E5%B0%84%E9%A2%91%E8%AF%86%E5%88%AB 射頻識(shí)別AGV Automated Guided Vehicle自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車設(shè)備智能化架構(gòu)圖設(shè)備的智能化主要通過生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化控制、狀態(tài)信息和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控，形成高度數(shù)字化、自動(dòng)化、狀態(tài)可感知的智能生產(chǎn)裝備，為企業(yè)控制系統(tǒng)、企業(yè)云各類管理系統(tǒng)以及工業(yè)云服務(wù)平臺(tái)的各類應(yīng)用和服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。 圖1 設(shè)備智能化框架圖 如圖1所示，對(duì)于流

7、程型或離散型的各類生產(chǎn)設(shè)備，利用傳感、數(shù)據(jù)采集、信息網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)手段采集設(shè)備的狀態(tài)信息和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，用于企業(yè)內(nèi)部各類控制、管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用，并最終為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的各類應(yīng)用提供支撐；同時(shí)，設(shè)備的各類數(shù)據(jù)也可以直接通過各類智能物聯(lián)網(wǎng)關(guān)等邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備直接接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，為平臺(tái)的智能應(yīng)用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 數(shù)據(jù)采集要求流程行業(yè)目的流程工業(yè)具有高能耗、高污染、高排放、高危險(xiǎn)的特征，企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)是生產(chǎn)的連續(xù)、安全、高效、節(jié)能、環(huán)保、優(yōu)化運(yùn)行。流程工業(yè)的基礎(chǔ)是流程工藝和生產(chǎn)設(shè)備，由過程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，由設(shè)備監(jiān)測(cè)與維護(hù)管理系統(tǒng)保障設(shè)備運(yùn)行的可靠性。采集的數(shù)據(jù)流程工業(yè)中的生產(chǎn)設(shè)備按照生產(chǎn)狀態(tài)分為靜設(shè)

8、備和動(dòng)設(shè)備兩大類。 靜設(shè)備（過程設(shè)備）：主要作用部件是靜止或者較少運(yùn)動(dòng)的機(jī)械。如窯爐， 塔器、反應(yīng)器，換熱器，分離器、干燥器、儲(chǔ)罐、管道、閥門等。物料經(jīng)歷物理或化學(xué)過程，主要功能是為物料的物理過程和化學(xué)過程提供適宜的場(chǎng)所。 靜設(shè)備本體隨著生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間的增加，老化與腐蝕等變化影響著設(shè)備的完整性、可靠性，需要對(duì)影響到生產(chǎn)過程安全、穩(wěn)定的設(shè)備開展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)，了解設(shè)備本體變化，及早發(fā)現(xiàn)故障隱患。監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要有壓力、溫度、變形、位移、振動(dòng)、堵塞、破損、開裂、腐蝕、泄漏、密封等。 表1 靜設(shè)備數(shù)據(jù)采集內(nèi)容及采集方式 采集信息 采集方式 壓力 自動(dòng) 溫度 自動(dòng) 變形 人工 位移 自動(dòng)/人工 振動(dòng) 自動(dòng)/人

9、工 堵塞 自動(dòng)/人工 破損 人工 開裂 人工 腐蝕 人工 泄漏 自動(dòng)/人工 密封 人工 動(dòng)設(shè)備（過程機(jī)器）：主要作用部件為運(yùn)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng)）的機(jī)械。如泵， 壓縮機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)，壓濾機(jī)、粉碎機(jī)，以及包含有電動(dòng)機(jī)的大部分設(shè)備。物料只經(jīng)歷物理過程，主要功能是把能量傳遞給物料，提高其壓力或速度。 動(dòng)設(shè)備一般為一體化的機(jī)電設(shè)備，在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，部件（含部件間）運(yùn)行情況等因素影響設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要對(duì)這些參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及早發(fā)出設(shè)備預(yù)警信號(hào)，及時(shí)解決故障隱患。監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要有溫度、振動(dòng)、噪聲、堵轉(zhuǎn)、堵塞、潤滑、冷卻、腐蝕、泄漏、密封等。 采集方式 采集信息 表2 動(dòng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集內(nèi)容及采集方式 溫度 自動(dòng) 振動(dòng)

10、 自動(dòng)/人工 噪聲 自動(dòng)/人工 堵轉(zhuǎn) 自動(dòng)/人工 堵塞 自動(dòng)/人工 潤滑 人工 冷卻 自動(dòng)/人工 腐蝕 人工 泄漏 自動(dòng)/人工 密封 人工 數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)方式流程工業(yè)的設(shè)備智能化主要是通過增加傳感器、檢測(cè)儀和人工巡檢方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化。具體實(shí)現(xiàn)方式如圖所示： 圖2 流程行業(yè)設(shè)備智能化實(shí)現(xiàn)方式示意圖 對(duì)于溫度、壓力、振動(dòng)等一些物理量，可以通過加裝傳感器或檢測(cè)儀器實(shí)時(shí)獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)（WirelessHART、ISA100.11a、WIA-PA）或有線網(wǎng)絡(luò)（Modbus RTU、HART、PROFIBUS-DP/PA、FF、DeviceNet）傳送到設(shè)備監(jiān)測(cè)與維護(hù)管理系統(tǒng)。 對(duì)于破

11、損、泄露、開裂等一些難以通過傳感器進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備狀態(tài)信息，采用人工巡檢的方式，通過檢測(cè)器具間接或人的感官直接獲取設(shè)備狀態(tài)，并使用移動(dòng)終端記錄、上傳到設(shè)備監(jiān)測(cè)與維護(hù)管理系統(tǒng)。 設(shè)備監(jiān)測(cè)與維護(hù)管理系統(tǒng)統(tǒng)一匯集設(shè)備基本信息、設(shè)備實(shí)時(shí)檢測(cè)信息、人工巡檢記錄信息等，采用數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)實(shí)現(xiàn)基于狀態(tài)的預(yù)測(cè)性維修管理（Condition Based Maintenance，CBM），包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、健康評(píng)估、故障診斷、維修決策功能，提升設(shè)備完好率，減少由于設(shè)備異常、故障導(dǎo)致對(duì)生產(chǎn)、質(zhì)量和安全的影響。 離散行業(yè)目的由于連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)與離散工業(yè)生產(chǎn)在設(shè)備、物料和產(chǎn)品特點(diǎn)的差異，導(dǎo)致了兩種類

12、型的工業(yè)生產(chǎn)在制造管理中存在諸多差異，離散制造企業(yè)制造執(zhí)行過程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集主要用于支持企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備控制、排產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)運(yùn)維三個(gè)方面。 需要采集的數(shù)據(jù)離散工業(yè)的設(shè)備一般分為：普通設(shè)備和數(shù)字化設(shè)備。其中，數(shù)字化設(shè)備分為可聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和不可聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。要采集數(shù)據(jù)可以分為： 設(shè)備本身信息表3 設(shè)備本身信息采集內(nèi)容及采集方式 信息類別 信息采集內(nèi)容 采集方式 大類 小類 標(biāo)識(shí)類 設(shè)備編號(hào) 設(shè)備接入云制造服務(wù)平臺(tái)時(shí)采用的設(shè)備編號(hào)由組織機(jī)構(gòu)代碼和企業(yè)內(nèi)部設(shè)備編號(hào)組成 自動(dòng)采集/人工錄入設(shè)備名稱 采用設(shè)備銘牌信息中的名稱 自動(dòng)采集/人工錄入設(shè)備型號(hào) 采用設(shè)備銘牌信息中的型號(hào) 自動(dòng)采集/人工錄入能力分類 云制造

13、服務(wù)平臺(tái)的能力分類，如機(jī)加類設(shè)備的能力分類為：“制自動(dòng)采集/人工錄入信息類別 信息采集內(nèi)容 采集方式 大類 小類 造”“機(jī)械加工” 數(shù)控標(biāo)識(shí) 傳統(tǒng)設(shè)備 自動(dòng)采集/人工錄入具備對(duì)外通訊能力的數(shù)字化設(shè)備 自動(dòng)采集/人工錄入無對(duì)外通訊能力的數(shù)字化設(shè)備 自動(dòng)采集/人工錄入生產(chǎn)廠商 設(shè)備的生產(chǎn)廠商名稱 自動(dòng)采集/人工錄入出廠編號(hào) 設(shè)備的生產(chǎn)廠商為設(shè)備賦予的唯一出廠編號(hào) 自動(dòng)采集/人工錄入所屬部門 設(shè)備所屬的部門名稱 自動(dòng)采集/人工錄入設(shè)備負(fù)責(zé)人 設(shè)備的管理責(zé)任人 自動(dòng)采集/人工錄入功能類 規(guī)格參數(shù) 描述設(shè)備或被加工產(chǎn)品、被試產(chǎn)品等的尺寸、重量的參數(shù)，可結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行采集 自動(dòng)采集/人工錄入范圍參數(shù)

14、 設(shè)備能夠提供的加工、試驗(yàn)、檢測(cè)等能力的上限和（或）下限， 可結(jié)合設(shè)備實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行采集 自動(dòng)采集/人工錄入 精度參數(shù) 設(shè)備能實(shí)現(xiàn)的加工、試驗(yàn)、檢測(cè)等最高精度或相應(yīng)級(jí)別，可結(jié)合設(shè)備實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行采集 自動(dòng)采集/人工錄入 運(yùn)行狀態(tài)類 自檢信息 固件是否正常 自動(dòng) 硬件是否正常 自動(dòng) 配置是否正常 自動(dòng) 通信接口是否正常 自動(dòng) 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài) 運(yùn)行/待機(jī)/關(guān)機(jī)/故障 自動(dòng) 狀態(tài)注釋 自動(dòng)/人工錄入 狀態(tài)起始時(shí)間 自動(dòng) 狀態(tài)結(jié)束時(shí)間 自動(dòng) 信息類別 信息采集內(nèi)容 采集方式 大類 小類 狀態(tài)持續(xù)時(shí)間 自動(dòng) 運(yùn)行/待機(jī)/關(guān)機(jī)/故障 自動(dòng) 時(shí)間信息 購置時(shí)間 自動(dòng)/人工錄入 啟用時(shí)間 自動(dòng)/人工錄入 可

15、工作時(shí)間 自動(dòng)/人工錄入 節(jié)假日工作安排 自動(dòng)/人工錄入 生產(chǎn)數(shù)據(jù)表 4 生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集內(nèi)容及采集方式信息類別 信息采集內(nèi)容 采集方式 大類 小類 任務(wù)信息 當(dāng)前任務(wù)描述 任務(wù)名稱 自動(dòng)/人工錄入 任務(wù)編號(hào) 自動(dòng)/人工錄入 任務(wù)描述 自動(dòng)/人工錄入 工序名稱 自動(dòng)/人工錄入 工序編號(hào) 自動(dòng)/人工錄入 操作人員 自動(dòng)/人工錄入 任務(wù)進(jìn)度 自動(dòng)/人工錄入 任務(wù)所屬訂單 自動(dòng)/人工錄入 工作時(shí)間 計(jì)劃開工時(shí)間 自動(dòng) 計(jì)劃完工時(shí)間 自動(dòng) 實(shí)際開工時(shí)間 自動(dòng) 實(shí)際完工時(shí)間 自動(dòng) 工藝參數(shù) 實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù) 設(shè)備在加工、試驗(yàn)、檢測(cè)等過程中的關(guān)鍵實(shí)時(shí)參數(shù)，如機(jī)加設(shè)備的主軸轉(zhuǎn)速、高低溫箱的當(dāng)前溫度等 自動(dòng) 物料信息

16、 物號(hào) 自動(dòng)/人工錄入 信息類別 信息采集內(nèi)容 采集方式 大類 小類 物料名稱 自動(dòng)/人工錄入 物理尺寸 自動(dòng)/人工錄入 材料 自動(dòng)/人工錄入 質(zhì)量數(shù)據(jù)表 5 質(zhì)量數(shù)據(jù)采集內(nèi)容及采集方式信息類別 信息采集內(nèi)容 采集方式 檢測(cè)出的產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù) 檢測(cè)結(jié)果 自動(dòng)/人工錄入 合格數(shù) 自動(dòng)/人工錄入 偏離度 自動(dòng)/人工錄入 設(shè)備本身質(zhì)量數(shù)據(jù) 壽命 自動(dòng)/人工錄入 上次維護(hù)時(shí)間 自動(dòng)/人工錄入 計(jì)劃維護(hù)開始時(shí)間 自動(dòng)/人工錄入 計(jì)劃維護(hù)結(jié)束時(shí)間 自動(dòng)/人工錄入 維護(hù)工作頻率 自動(dòng)/人工錄入 能耗數(shù)據(jù)表 6 能耗數(shù)據(jù)采集內(nèi)容及采集方式信息類別 信息采集內(nèi)容 采集方式 實(shí)時(shí)功率 設(shè)備實(shí)時(shí)耗電功率 自動(dòng) 用電量

17、 統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)的累計(jì)用電量 自動(dòng) 冷卻水使用量 統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)的冷卻水累計(jì)使用量 自動(dòng) 高壓氣體使用量 統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)的高壓氣體累計(jì)使用量 自動(dòng) 安全數(shù)據(jù)表 7 安全數(shù)據(jù)采集內(nèi)容及采集方式信息類別 信息采集內(nèi)容 采集方式 物理安全信息 連接通暢次數(shù) 自動(dòng) 信息類別 信息采集內(nèi)容 采集方式 功能安全 誤動(dòng)作率 自動(dòng) 信息安全 丟包率 自動(dòng) 數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)方式對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)備（非智能設(shè)備或非數(shù)字化設(shè)備）企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)云平臺(tái)接入API企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)電氣信號(hào)傳感器傳感器 電氣連接傳統(tǒng)設(shè)備企業(yè)云云制造服務(wù)平臺(tái)傳統(tǒng)設(shè)備是指設(shè)備本身不具備數(shù)控單元和傳感系統(tǒng)，無法獲得設(shè)備的各類數(shù)據(jù)信息，且利用智能數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備，

18、并連接傳感器或I/O信號(hào)采集裝置，獲取傳統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等信息。通過內(nèi)置了云平臺(tái)接入API的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入企業(yè)云，或直接接入云制造服務(wù)平臺(tái)。 I/OI/O圖3 傳統(tǒng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集方式具備對(duì)外通訊能力的數(shù)字化設(shè)備具備對(duì)外通訊能力的數(shù)字化設(shè)備是指設(shè)備具有完備的數(shù)控單元和傳感系統(tǒng)， 能夠獲取設(shè)備的各類數(shù)據(jù)信息，并擁有對(duì)外通訊接口和通訊協(xié)議，可以與外部網(wǎng)企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)云平臺(tái)接入API企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)總線工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)無線具備對(duì)外通訊能力的數(shù)字化設(shè)備工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)企業(yè)云云制造服務(wù)平臺(tái)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行通信的能力。該類設(shè)備可通過內(nèi)置了云平臺(tái)接入API的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入企業(yè)云，或直接調(diào)用云平臺(tái)接口接入云制造

19、服務(wù)平臺(tái)。 圖4 具備對(duì)外通訊能力的數(shù)字化設(shè)備數(shù)據(jù)采集方式 無通訊能力的數(shù)字化設(shè)備無通訊能力的數(shù)字化設(shè)備是指設(shè)備本身具有完整的數(shù)控單元和傳感系統(tǒng)，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行數(shù)字化控制，且通過設(shè)備內(nèi)置的傳感器能夠獲取完整的狀態(tài)、生產(chǎn)等信息，但由于不具有對(duì)外通訊接口、數(shù)控系統(tǒng)封閉或通訊協(xié)議過于昂貴等原因， 設(shè)備無法與外界網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有效通訊。 對(duì)于該類設(shè)備，可通過以下方式（包括但不限于）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與集成： 1）外接傳感器或I/O信號(hào)采集裝置獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)，并通過內(nèi)置了云平臺(tái)接入API的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)直接接入云制造服務(wù)平臺(tái)； 2）通過設(shè)備內(nèi)部的PLC或HMI，間接獲取設(shè)備的狀態(tài)、運(yùn)行、控制等數(shù)據(jù)信息，通過內(nèi)置了云

20、平臺(tái)接入API的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入企業(yè)云，或直接接入云制造服務(wù)平臺(tái)。 企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)云平臺(tái)接入API企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)傳感器 無對(duì)外通訊能力的數(shù)字化設(shè)備PLCHMI傳感器數(shù)控單元工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)企業(yè)云云制造服務(wù)平臺(tái)I/O圖5 無通訊能力的數(shù)字化設(shè)備數(shù)據(jù)采集方式 網(wǎng)絡(luò)接口與應(yīng)用協(xié)議要求需求工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備智能化需以IP化、無線化為發(fā)展目標(biāo)，涉及的網(wǎng)絡(luò)需求有三類：1）聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過邊緣網(wǎng)關(guān)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)需求；2）聯(lián)網(wǎng)設(shè)備直接與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)需求；3）聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過控制系統(tǒng)、IT系統(tǒng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)需求；整體上這些需求可概括為：大容量物聯(lián)網(wǎng)（Massive IoTMTC）、低時(shí)延高可

21、靠通信（Critical CommunicationsMTC）和增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB），滿足高并發(fā)、低時(shí)延、高帶寬、安全等需求。 a）聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過邊緣網(wǎng)關(guān)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)需求：需滿足高帶寬、低時(shí)延、大并發(fā)的需求；邊緣網(wǎng)關(guān)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)之間需支持使用IP虛擬專網(wǎng)技術(shù)，如支持MPLS VPN技術(shù)（MPLS多協(xié)議標(biāo)記轉(zhuǎn)換）；聯(lián)網(wǎng)設(shè)備直接與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)需求：主要指廠區(qū)外的網(wǎng)絡(luò)需求，根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求支持廣覆蓋、高帶寬、低時(shí)延、安全、大并發(fā)等需求。通過支持3G/LTE/5G及NB-IOT等無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，充分利用蜂窩網(wǎng)絡(luò)廣覆蓋、高安全性、易管理等優(yōu)點(diǎn)，通過組建關(guān)鍵智能設(shè)備無線

22、網(wǎng)絡(luò)，承擔(dān)廠區(qū)關(guān)鍵智能設(shè)備無線接入，同時(shí)可作為廠區(qū)移動(dòng)MES、移動(dòng)OA管理等應(yīng)用的無線接入基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)；聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過控制系統(tǒng)、IT系統(tǒng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)需求：需支持各種主流的工業(yè)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)的采集。同時(shí)，需支持以太網(wǎng)及PON等主流通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)的傳輸。其中EPON技術(shù)需滿足本系列標(biāo)準(zhǔn)中工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò) 工業(yè)EPON系統(tǒng)技術(shù)要求。聯(lián)接一般要求如下： 聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與控制系統(tǒng)的聯(lián)接：此類聯(lián)接主要指底層I/O、PLC等控制單元、IPC等上位機(jī)的互聯(lián)。各類協(xié)議需保證高可靠、低時(shí)延、高帶寬；網(wǎng)絡(luò)和各類現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)通信協(xié)議需實(shí)現(xiàn)高效互通；需支持、集成各種主流的工業(yè)協(xié)議（如：Profibus/Pr

23、ofinet、Modbus、OPC DA/UA等）； 控制系統(tǒng)、IT系統(tǒng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的聯(lián)接需保證高帶寬、高可靠性的需求。廠區(qū)內(nèi)有線網(wǎng)絡(luò)為了適應(yīng)工廠環(huán)境的生產(chǎn)環(huán)境、及未來以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，在工業(yè)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)整體上需支持高帶寬、低時(shí)延、高可靠的要求，可選擇工業(yè)以太網(wǎng)及工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。同時(shí)，應(yīng)著重保證網(wǎng)絡(luò)的安全性。在工廠內(nèi)部的無線網(wǎng)絡(luò)方面需支持短距離通信技術(shù)RFID、Zigbee、WIFI 等（用于車間內(nèi)的傳感數(shù)據(jù)讀取、物品及資產(chǎn)管理、AGV等無線設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接）；專用工業(yè)無線通信技術(shù)WIA-PA/FA、WirelessHART、ISA100.11a 等；以及蜂窩無線通信技術(shù)2G/

24、3G/LTE/5G、NB-IOT等（用于智能產(chǎn)品、大型遠(yuǎn)距離移動(dòng)設(shè)備或車輛、手持終端等的網(wǎng)絡(luò)連接）。設(shè)備智能化功能要求經(jīng)過智能化改造后的設(shè)備，應(yīng)能夠根據(jù)感知的信息調(diào)整自身的運(yùn)行模式，使其處于最優(yōu)狀態(tài)。包括： 環(huán)境自適應(yīng)：體現(xiàn)了設(shè)備的可用性，指能夠根據(jù)自身的工作環(huán)境（如溫度、濕度、電流、電壓）通過可用手段（調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速、功率、高電壓保護(hù)等）維持自身正常運(yùn)轉(zhuǎn)。是對(duì)環(huán)境的是適應(yīng)與優(yōu)化。功能自適應(yīng)：體現(xiàn)了設(shè)備的性能高低，指能夠根據(jù)被控對(duì)象所處的突發(fā)狀況、外部環(huán)境（如坡道、沖擊、壓力等）通過可控手段實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象正常運(yùn)轉(zhuǎn)與使用、并保證安全。操作自適應(yīng)：結(jié)合人工智能技術(shù)的自適應(yīng)與優(yōu)化。實(shí)施流程流程行業(yè)流程工業(yè)中

25、針對(duì)生產(chǎn)工藝的過程自動(dòng)化已經(jīng)普及，但針對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)管理還處于較低水平，重工藝、輕設(shè)備是流程工業(yè)普遍存在的問題。應(yīng)從對(duì)生產(chǎn)影響較大的重點(diǎn)設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)備入手，借助新型傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升檢測(cè)和信息收集能力；借助大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)提升故障診斷能力；借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展設(shè)備遠(yuǎn)程診斷服務(wù)。 流程工業(yè)設(shè)備智能化實(shí)施流程（主要針對(duì)非智能設(shè)備）： a）對(duì)影響到生產(chǎn)制造和物流貿(mào)易安全、質(zhì)量、成本方面的設(shè)備進(jìn)行分級(jí)，確定重要性等級(jí)（A類、B類、C類）:A 類（核心、重要）開展設(shè)備智能化改造；B類（非核心、重要）宜根據(jù)企業(yè)經(jīng)營管理需求，適度開展智能化改造；3）C類（非核心、不重要）可根據(jù)企業(yè)經(jīng)營管理需求，適度

26、開展智能化改造。b）設(shè)備智能化改造應(yīng)制定改造方案，明確目標(biāo)、方法、途徑等； c）應(yīng)選擇有經(jīng)驗(yàn)的智能設(shè)備制造（集成）商實(shí)施技術(shù)改造； d）采用的技術(shù)應(yīng)符合國際（國家）的標(biāo)準(zhǔn)。離散行業(yè)以航天科工集團(tuán)為例，設(shè)備智能化改造的實(shí)施流程如下圖： 啞設(shè)備改造試點(diǎn)實(shí)施路線圖航天云網(wǎng)試點(diǎn)企業(yè)集團(tuán)公司標(biāo)開始選擇試點(diǎn)企業(yè)選擇試點(diǎn)設(shè)備種類選擇試點(diǎn)設(shè)備的啞級(jí)制定改造的（各級(jí)別）目判斷設(shè)備的種類提供啞設(shè)備種類啞設(shè)備數(shù)量判斷啞設(shè)備是否有價(jià)值進(jìn)行改造判斷設(shè)備的啞級(jí)選擇試點(diǎn)企業(yè) 選擇試點(diǎn)設(shè)備類型改造的方法/途徑設(shè)備改造方案制訂（或修訂）改造達(dá)到的目標(biāo)改造的人員配置改造的資金預(yù)算、資金來源等改造方案評(píng)審評(píng)審是否合格啞設(shè)備改造實(shí)施

27、改造的目標(biāo)2.3.啞設(shè)備硬件改造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)改造的方法/途徑數(shù)硬改造的效果評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)審硬件改造技術(shù)據(jù)件采改集造評(píng)審是否合格企業(yè)自主完成數(shù)據(jù)集成航天云網(wǎng)協(xié)助完成數(shù)據(jù)集成航天云網(wǎng)提供簡(jiǎn)化版信息化系統(tǒng)入啞設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)（如簡(jiǎn)單的MDC、ERP、MES等）企業(yè)信息化系 統(tǒng)采集標(biāo)準(zhǔn)評(píng)審云平臺(tái)設(shè)備數(shù)據(jù)與企業(yè)改造相融評(píng)審是否合格合啞設(shè)備數(shù)據(jù)集成進(jìn)入云平臺(tái)（私有云/公有云）設(shè)備的靜態(tài)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（品牌、能所屬企業(yè)、部門、位置等）云平臺(tái)設(shè)備的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)1.力、2.態(tài)、設(shè)備的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（當(dāng)前狀使用數(shù)據(jù)、開工完工時(shí)間等）啞設(shè)備狀態(tài)信息數(shù)據(jù)維護(hù)云平臺(tái)設(shè)備資源運(yùn)用云設(shè)備服務(wù)銷售跨企業(yè)云計(jì)劃排程云設(shè)備資源投資啞設(shè)備改造試點(diǎn)驗(yàn)收評(píng)

28、估改造標(biāo)準(zhǔn)的可行性評(píng)估改造標(biāo)準(zhǔn)的效果性評(píng)估改造標(biāo)準(zhǔn)的通用性啞設(shè)備硬件改造標(biāo)準(zhǔn)啞設(shè)備改造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)啞設(shè)備數(shù)據(jù)信息化系統(tǒng)集成規(guī)范啞設(shè)備云平臺(tái)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)階段結(jié)束圖6 設(shè)備智能化改造實(shí)施計(jì)劃流程圖 航天科工集團(tuán)先期組織專家組對(duì)下屬企業(yè)進(jìn)行分析篩選，為24大類設(shè)備改造選擇具有代表性和示范性的企業(yè)，并明確不同類型設(shè)備改造的具體目標(biāo)。設(shè)備改造首先要對(duì)設(shè)備進(jìn)行界定，判斷是否具備改造價(jià)值，評(píng)估設(shè)備改造的可行性。由改造試點(diǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)設(shè)備調(diào)研、統(tǒng)計(jì)、分析等梳理工作， 集團(tuán)公司組織專家、車間領(lǐng)導(dǎo)、工人代表等（試點(diǎn)企業(yè)和航天云網(wǎng)進(jìn)行配合）進(jìn)行針對(duì)設(shè)備的類型、出廠時(shí)間、使用時(shí)間、開工率、損耗比、未來使用價(jià)值、改造后的價(jià)值等方面

29、進(jìn)行評(píng)估分析，判斷設(shè)備是否具備改造條件，由航天云網(wǎng)整理匯總各方提出的建議，形成具有可推廣性的設(shè)備改造條件評(píng)估規(guī)范。由于試點(diǎn)企業(yè)具有設(shè)備操作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)設(shè)備的性能特點(diǎn)了解全面， 在理解掌握設(shè)備改造的具體要求后，由改造主體企業(yè)制定“啞設(shè)備”改造具體方案（航天云網(wǎng)提供協(xié)同支持）。改造方案包括：改造的方法和具體實(shí)現(xiàn)的步驟，如增加傳感器、條碼掃描槍、觸控操作臺(tái)或聯(lián)網(wǎng)電腦等，并詳細(xì)說明相關(guān)軟硬件的選型、安裝位置、安裝方法等；改造后達(dá)到的具體目標(biāo)，例如實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集（傳感器自動(dòng)觸發(fā)等）、實(shí)現(xiàn)人工輔助數(shù)據(jù)采集（人工掃碼、人工數(shù)據(jù)輸入等）；設(shè)備改造過程中，改造人員的隊(duì)伍配置，如傳感器或其他器件的安裝人員、測(cè)試人員、采購人員；設(shè)備改造的資金預(yù)算和資金來源（包括自籌資金、集團(tuán)公司試點(diǎn)資金支持等），試點(diǎn)企業(yè)肩負(fù)制訂航天科工集團(tuán)設(shè)備改造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的責(zé)任，因此航天科工集團(tuán)可對(duì)設(shè)備改造提供部分資金支持以提高企業(yè)積極性，推動(dòng)企業(yè)進(jìn)行設(shè)備改造。后期進(jìn)入設(shè)備改造推廣階段，資金由改造主體負(fù)責(zé)。航天科工集團(tuán)組織相關(guān)專家，會(huì)同航天云網(wǎng)公司對(duì)設(shè)備改造方案進(jìn)行評(píng)審，評(píng)估方案的可行性與性價(jià)比