智能制造體系中的工業(yè)互聯(lián)解決方案v專業(yè)課件

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在智能制造中的應用目錄能效&設(shè)備管理---智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實踐0103智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)案例04智能制造系統(tǒng)架構(gòu)——《國家智能制造標準體系建設(shè)指南》工業(yè)4.0與中國制造2025，異曲同工；工業(yè)4.0的三個集成：縱向整合；橫向整合端到端整合中國制造2025系統(tǒng)架構(gòu)三維度：系統(tǒng)層級，企業(yè)內(nèi)信息集成生命周期，企業(yè)間信息集成；智能功能，從制造到服務的轉(zhuǎn)型，新業(yè)態(tài)（B2C→C2B）面向企業(yè)內(nèi)信息集成的架構(gòu)系統(tǒng)層級智能功能協(xié)同企業(yè)設(shè)備傳感器、儀器儀表、射頻識別、機器、機械和裝置面向工廠/車間的生產(chǎn)管理，包括MES面向企業(yè)的經(jīng)營管理，包括ERP、PLM、SCM和CRM協(xié)同研發(fā)、智能生產(chǎn)、精準物流和智能服務車間控制PLC、SCADA、DCS等過程控制西門子/工業(yè)4.0的數(shù)字化工廠架構(gòu)中國制造2025的企業(yè)內(nèi)信息集成系統(tǒng)層級企業(yè)信息化系統(tǒng)IT工廠或車間的工業(yè)環(huán)境OT“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”貫穿智能制造體系三個維度的各個環(huán)節(jié)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)：位于智能制造系統(tǒng)架構(gòu)生命周期的所有環(huán)節(jié)；實現(xiàn)系統(tǒng)層級的設(shè)備、控制、工廠、企業(yè)和協(xié)同五個層級，以及智能功能的互聯(lián)互通；工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了OT與IT的融合的基礎(chǔ)?；ヂ?lián)互通Enterprise(InternetProtocol)IndustrialNetwork(Industrialprotocols)企業(yè)信息化系統(tǒng)/IT工廠或車間的工業(yè)環(huán)境/OT融合的工廠網(wǎng)絡工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

端到端的數(shù)據(jù)安全控制制造執(zhí)行系統(tǒng)MES控制系統(tǒng)物流執(zhí)行系統(tǒng)LES企業(yè)運營系統(tǒng)(ERP,CRM,SCM)決策支撐系統(tǒng)傳感器儀器儀表機械和裝置監(jiān)控系統(tǒng)以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)OT與IT融合制造型企業(yè)信息化框架基于物聯(lián)網(wǎng)的OT/IT融合：全面集成的制造業(yè)信息化五層系統(tǒng)及專業(yè)服務：實現(xiàn)制造管控一體的兩化融合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)的實際應用控制過程OT管理過程IT企業(yè)運營過程企業(yè)層業(yè)務運營與決策支持管理層車間生產(chǎn)計劃調(diào)度和執(zhí)行操作層控制層PLCDCSHMI設(shè)備及工序相關(guān)的行業(yè)化過程控制系統(tǒng)（如：爐機等控制系統(tǒng)、數(shù)控機床、柔性生產(chǎn)線、工業(yè)機械人等）SCADA制造執(zhí)行系統(tǒng)MES生產(chǎn)執(zhí)行管控對接能源管控現(xiàn)場成本設(shè)備運行現(xiàn)場倉儲物流執(zhí)行系統(tǒng)LES通過RFID/監(jiān)控設(shè)備等技術(shù)和設(shè)備實現(xiàn)物料流動以及物流相關(guān)的人、設(shè)備、工具、位置的管理協(xié)同辦公門戶采購平臺產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)ERP供應鏈管理生產(chǎn)管理財務管理人力資源設(shè)備管理CRMPLM電子商務戰(zhàn)略規(guī)劃業(yè)務優(yōu)化績效管理商業(yè)智能管理駕駛倉信息化部署信息化技術(shù)支撐服務支撐物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)適配CPU/內(nèi)存/文件計算、存儲、網(wǎng)絡、安全實時數(shù)據(jù)庫：實現(xiàn)系統(tǒng)化底層數(shù)據(jù)收集；關(guān)系型數(shù)據(jù)庫：實現(xiàn)執(zhí)行層次的管理統(tǒng)一平臺先進的集成工具關(guān)系型數(shù)據(jù)庫/OLTP大數(shù)據(jù)/OLAP專業(yè)IT規(guī)劃和管理咨詢標準化的管理體系全面應用集成及有效落地專業(yè)的團隊建設(shè)實施、培訓、運營服務全生命周期管理儀器/儀表傳感器機械和裝置現(xiàn)場層傳感器工業(yè)適配質(zhì)檢計量數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)計算工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)——采、傳、算技術(shù)架構(gòu)工廠IntranetFactoryPDARFIDLoRACameraHMIPLCLoRA基站工業(yè)交換機物聯(lián)網(wǎng)關(guān)【生產(chǎn)執(zhí)行網(wǎng)絡】多種聯(lián)接方式并存多種協(xié)議并存物聯(lián)網(wǎng)絡傳感網(wǎng)工廠數(shù)據(jù)中心FactoryDataCenterERPSCM、CRM、PLM…集團數(shù)據(jù)中心GroupDataCenter數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)（運算）挖掘協(xié)同研發(fā)智能服務工廠生產(chǎn)辦公網(wǎng)FactoryOfficeNetwork集團辦公網(wǎng)GroupOfficeNetworkMES研發(fā)中心/分支Dev.Group管理駕駛艙目錄智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最佳實踐0103智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)案例04傳：低功耗傳廣域無線傳輸方案采：配套儀表與模組算：能效管理與設(shè)備管理方案教育應用醫(yī)療應用農(nóng)業(yè)應用工業(yè)應用RFID閱讀器智慧城市環(huán)境傳感器攝像頭手環(huán)自動控制物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)物聯(lián)網(wǎng)OS物聯(lián)網(wǎng)平臺連接承載應用數(shù)據(jù)處理運維管理連接平臺發(fā)揮芯片能力本地實時處理物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢——平臺側(cè)&終端側(cè)應用管理設(shè)備管理注冊鑒權(quán)尋址轉(zhuǎn)發(fā)資產(chǎn)管理鏈接管理數(shù)據(jù)管理群組管理規(guī)則引擎行業(yè)預集成API開放業(yè)務編排計費發(fā)放PortalAgent接入多協(xié)議（寬/窄帶，遠距、近距等）IoT中間件和框架數(shù)據(jù)獲取設(shè)備管理安全鑒權(quán)網(wǎng)關(guān)/設(shè)備/gent各類行業(yè)應用SDKAPI通過Agent軟件支持第三方IoT終端和網(wǎng)關(guān)接入，簡化集成

物聯(lián)網(wǎng)平臺9、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20235:05:44PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)——物聯(lián)網(wǎng)的“傳感回傳場景”物聯(lián)網(wǎng)的三種應用場景：場景1：WLAN無線覆蓋場景支撐業(yè)務：監(jiān)控視頻回傳、PDA巡檢、流程電子化、辦公數(shù)字化；場景2：人員、資產(chǎn)管理場景支撐業(yè)務：庫房管理、兩票電子化、安全圍欄、人員門禁、健康監(jiān)測、消費；場景3：傳感回傳場景支撐業(yè)務：遠程抄表、移動生產(chǎn)、生產(chǎn)數(shù)字化、工業(yè)智能化、環(huán)境監(jiān)測；9、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20235:05:44PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3復雜多樣的物聯(lián)網(wǎng)連接通信協(xié)議近距無線廣域無線802.11af/ahLTE-M有線通信協(xié)議：GEMEthernet無線通信協(xié)議：各種物聯(lián)網(wǎng)無線協(xié)議特征對比——LoRA的優(yōu)勢協(xié)議頻段速率距離功耗定位能力有效時延可靠性安全性傳輸帶寬（頻寬）拓撲方式/能力LoRa國內(nèi)433MHz/470MHz37.5kbps20KM105個月試點階段，精度10-100M秒級中高（專有分層加密機制）125KHz星型:LoRaWANMESH:私有SUB1GSub1G50kbps1KM100個月否<百毫秒高中200KHz星型/MESHNB-IoT運營商授權(quán)頻段100kbps20KM90個月否秒級中運營商網(wǎng)絡3.75kHz15kHz蜂窩Zigbee868MHzEU、915MHzUS、2.4GHz250kbps200M24個月200M<百毫秒高中5MHz2MHzMESH2G運營商授權(quán)頻段300kbps運營商覆蓋3個月小區(qū)級500M<

七百毫秒高運營商網(wǎng)絡NA蜂窩RFID/NFC12.5KHz433MHz2.4GHz5.8GHz424kbpsNFC：20CMRFID：5CM-100M30個月成熟，5-10M<

百毫秒低NFC：高RFID：低NA點對點eMTC運營商授權(quán)頻段1Mbps15KM18個月小區(qū)級500M<

百毫秒高運營商網(wǎng)絡800KHz蜂窩BLE2.4G2Mbps100M10個月<

百毫秒高高2MHz星型/廣播3G運營商授權(quán)頻段3Mbps運營商覆蓋1個月小區(qū)級500M<

三百毫秒高運營商網(wǎng)絡5MHz蜂窩4G

LTE運營商授權(quán)頻段150Mbps運營商覆蓋1

個月小區(qū)級500M<百毫秒高運營商網(wǎng)絡18MHz蜂窩802.11ac5Ghz6.928Gbps200M1個月成熟，1-5M<百毫秒中高（WLAN加密認證機制成熟）160Mhz星型/MESH物聯(lián)網(wǎng)主要無線標準協(xié)議對比10m100m1km10km100km100bps10Kbps100Kbps1Mbps10Mbps100Mbps1GbpsBlueteethZigbeeWiFi802.11acSigfox2GGPRSNB-IoTWeightlessLoRaWAN802.11ah功耗增加LTE-M3G4GLTE長距傳感回傳場景組網(wǎng)說明——LoRA的場景優(yōu)勢IP網(wǎng)絡場景關(guān)鍵技術(shù)：LoRa溫濕度傳感器（總線接口）水位監(jiān)測儀（Zigbee接口）LoRa溫濕度傳感終端LoRaWAN智慧電表（支持LoRaWAN）水位監(jiān)測儀（總線接口）RS232/485ZigbeeLoRaWAN場景優(yōu)勢：LoRaN101終端提供多種下行接入方式，靈活組網(wǎng)；LoRaN101本身支持溫濕度傳感采集，節(jié)約成本LoRa技術(shù)特點：傳輸距離極遠，建筑群內(nèi)可達3-5KM穿透能力極強，樓宇內(nèi)垂直方向可傳輸近20層樓功耗極低，用于功耗敏感場所，可數(shù)年更換一次電池目錄智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最佳實踐0103智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)案例04傳：低功耗傳廣域無線傳輸方案采：配套儀表與模組算：能效管理與設(shè)備管理方案數(shù)據(jù)采集——工業(yè)表計與傳感器的LoRa適配LoRa被集成模塊在省電模式下，終端功耗極低，可工作2-5年時間無需更換電池。模塊形態(tài)根據(jù)集成方式又分為多種：miniPCIE插卡式；郵票孔式等；也支持定制化開發(fā)。終端包含多種形態(tài)：既有可獨立工作的Tracker終端，也有嵌入式的LoRa通信模塊。其中模塊可用于集成產(chǎn)品LoRA

的各種表計：目錄智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最佳實踐0103智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)案例04傳：低功耗傳廣域無線傳輸方案采：配套儀表與模組算：能耗&設(shè)備管理系統(tǒng)能源管理與智能制造體系采購成本分析向上擴展能源預測設(shè)備預測性維護等功能擴展數(shù)據(jù)上傳下達向下擴展MES能耗&設(shè)備管理系統(tǒng)ERP經(jīng)營決策LoRa基站LoRa表計LoRa表計LoRa表計數(shù)據(jù)采集點物聯(lián)網(wǎng)能耗&設(shè)備管理系統(tǒng)的架構(gòu)提供決策信息管理加工數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)庫服務器工程師站報表打印機交換機公司辦公網(wǎng)絡其他系統(tǒng)（ERP系統(tǒng)，MIS系統(tǒng)等）以太網(wǎng)LoRa基站數(shù)據(jù)回傳能源中心系統(tǒng)管理人員能源管理IE（報表及分析）Internet管理人員信息顯示IE（報表及分析）管理人員信息顯示EXCEL（分析）WEB客戶LoRa模組表計物聯(lián)網(wǎng)能源管理系統(tǒng)的主要功能簡介1234567大數(shù)據(jù)技術(shù)的應用——能源趨勢分析未來趨勢預測根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，建立模型，預測未來能源消耗量?？勺鳛樾枨蠊芾?、采購預算。根據(jù)預測值，可發(fā)現(xiàn)某些時刻能源利用率的異常點，分析可能的故障。需求側(cè)管理利用能源預測功能，根據(jù)用電規(guī)律，合理安排生產(chǎn)負荷和檢修時間，充分利用電價的峰谷平差異提高谷時電價的用電量，降低電價峰時的用電量。能源采購預算通過企業(yè)的財務或ERP系統(tǒng)獲取實時能源價格及費率信息，分析不同車間、不同產(chǎn)品、不同時段、不同工段的能源需求，制定能源采購預算。早期征兆設(shè)備缺陷設(shè)備故障生產(chǎn)事故設(shè)備狀態(tài)管理（健康狀態(tài)拐點判斷）特點：現(xiàn)象隱蔽，難發(fā)現(xiàn)；判斷周期長，偏差易處理；設(shè)備缺陷管理（健康劣化極限控制）特點：跡象明顯，易發(fā)現(xiàn)；處理周期短，過程難控制；影響范圍大。物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)設(shè)備管理的“可預測性維護”發(fā)現(xiàn)異常點找出離散規(guī)律可預測性維護，多點采樣確保分析全面可預測性維護，預測建模目錄智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最佳實踐——設(shè)備管理0103智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)案例04能耗管理實踐案例--微電子企業(yè)FMCS項目能源管理系統(tǒng)為獨立的子系統(tǒng)，監(jiān)控所有管路中流量計的流量，各類電表電能的采集，設(shè)監(jiān)控站對各類能源進行監(jiān)控分析統(tǒng)計，能自動生日報、周報、月報、年報。并能實時將數(shù)據(jù)傳送到FMCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。建立全廠能源計量網(wǎng)絡圖，實現(xiàn)對主要生產(chǎn)過程參數(shù)、水、電、煤、蒸汽等相關(guān)數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析；系統(tǒng)主要功能包括數(shù)據(jù)采集、處理分析、實時監(jiān)控、指標管理、班組考核、自定義報表服務和能效管理等。設(shè)備管理實踐案例——通信企業(yè)實現(xiàn)關(guān)鍵部件壽命預測分析回流爐熱風馬達磨損，生產(chǎn)PCB隱性故障，難檢測傳感器+LoRa/網(wǎng)關(guān)+大數(shù)據(jù)平臺，預測建模，預測馬達故障時間點殘次品率下降，節(jié)約物料成本１、能源管理、節(jié)能２、運行管理３、異常檢測４、生產(chǎn)、生產(chǎn)數(shù)管理效果：經(jīng)常性利潤增加35%功能國外某些應用案例—能源管理１、能源管理、節(jié)能２、運行管理３、異常檢測４、生產(chǎn)、生產(chǎn)數(shù)管理效果：經(jīng)常性利潤增加35%功能國外某些應用案例—能源管理國外某些應用案例—能源管理國外某些應用案例--設(shè)備管理１、運行狀況顯示２、異常狀況檢測３、保養(yǎng)維護(maintenance)記錄４、告知通報功能效果：維保費用和人工費可實現(xiàn)10%程度削減SAMPLE功能Q&A9、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。03-2月-2303-2月-23Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。***2/3/20235:05:44PM11、人總是珍惜為得到。03-2月-23**Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。***Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。