工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集技術(shù) 課件 任務(wù)1.1 認(rèn)識工業(yè)數(shù)據(jù)

項目01工業(yè)數(shù)據(jù)采集技術(shù)概述項目02工業(yè)數(shù)據(jù)采集與設(shè)備安裝工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)建設(shè)項目04項目03工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸與處理項目05工業(yè)數(shù)據(jù)上云項目06工業(yè)數(shù)據(jù)采集綜合應(yīng)用工業(yè)數(shù)據(jù)采集技術(shù)概述01項目工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及其技術(shù)體系1知識鏈接工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的核心是網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和安全，如圖所示。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及其技術(shù)體系1知識鏈接可以從網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和安全３個方面來理解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。（１）網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)，即通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)全系統(tǒng)的互聯(lián)互通，促進工業(yè)數(shù)據(jù)的無縫集成。（２）數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是核心，即通過工業(yè)數(shù)據(jù)全周期的應(yīng)用，形成工業(yè)系統(tǒng)的決策應(yīng)用，實現(xiàn)機器彈性生產(chǎn)、運營管理優(yōu)化、生產(chǎn)協(xié)同組織與商業(yè)模式創(chuàng)新，推動工業(yè)智能化發(fā)展。工業(yè)數(shù)據(jù)的定義2知識鏈接工業(yè)數(shù)據(jù)的適用范圍3知識鏈接（１）潛在影響符合下列條件之一的數(shù)據(jù)為三級數(shù)據(jù)易引發(fā)特別重大生產(chǎn)安全事故或突發(fā)環(huán)境事件，或造成的直接經(jīng)濟損失特別巨大；對國民經(jīng)濟、行業(yè)發(fā)展、公眾利益、社會秩序乃至國家安全造成嚴(yán)重影響。（２）潛在影響符合下列條件之一的數(shù)據(jù)為二級數(shù)據(jù)易引發(fā)較大或重大生產(chǎn)安全事故或突發(fā)環(huán)境事件，給企業(yè)造成較大負(fù)面影響，或直接經(jīng)濟損失較大；引發(fā)的級聯(lián)效應(yīng)明顯，影響范圍涉及多個行業(yè)、區(qū)域或者行業(yè)內(nèi)的多個企業(yè)，或影響持續(xù)時間長，或?qū)е麓罅抗?yīng)商、客戶資源被非法獲取或大量個人信息泄露；恢復(fù)工業(yè)數(shù)據(jù)或消除負(fù)面影響所需付出的代價較大。工業(yè)數(shù)據(jù)的適用范圍3知識鏈接（３）潛在影響符合下列條件之一的數(shù)據(jù)為一級數(shù)據(jù)對工業(yè)控制系統(tǒng)及設(shè)備、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等正常生產(chǎn)運行的影響較小；給企業(yè)造成的負(fù)面影響較小，或直接經(jīng)濟損失較?。皇苡绊懙挠脩艉推髽I(yè)數(shù)量較少、生產(chǎn)生活區(qū)域范圍較小、持續(xù)時間較短；恢復(fù)工業(yè)數(shù)據(jù)或消除負(fù)面影響所需付出的代價較小。工業(yè)數(shù)據(jù)的按來源分類知識鏈接來源數(shù)據(jù)類型典型系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)特點實時性管理系統(tǒng)設(shè)計資料產(chǎn)品模型、圖紙文檔半結(jié)構(gòu)化/非結(jié)構(gòu)化類型各異，更新不頻繁，屬于企業(yè)核心數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入價值鏈管理數(shù)據(jù)供應(yīng)鏈管理、客戶關(guān)系管理價值鏈管理數(shù)據(jù)供應(yīng)鏈管理、客戶關(guān)系管理半結(jié)構(gòu)化/非結(jié)構(gòu)化資源管理ＥＲＰ、ＭＥＳ、ＰＬＭ、環(huán)境管理系統(tǒng)、倉庫管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化沒有嚴(yán)格的時效性要求，需要定期同步批量導(dǎo)入生產(chǎn)系統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)DCS、PLC結(jié)構(gòu)化需要實時監(jiān)控，實時反饋控制實時采集生產(chǎn)監(jiān)控數(shù)據(jù)SCADA結(jié)構(gòu)化包含實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)實時采集、批量導(dǎo)入各類傳感器數(shù)據(jù)外掛式傳感器、條碼、射頻識別結(jié)構(gòu)化單條數(shù)據(jù)量小，并發(fā)度大，結(jié)合IoT網(wǎng)關(guān)實時采集其他外部裝置數(shù)據(jù)視頻攝像頭非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)量大，低時延，要求網(wǎng)絡(luò)帶寬和時延實時采集外部數(shù)據(jù)外部數(shù)據(jù)相關(guān)行業(yè)、法規(guī)、市場、競品、環(huán)境數(shù)據(jù)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)變化較小，定期更新批量導(dǎo)入認(rèn)識工業(yè)數(shù)據(jù)體系任務(wù)實施【任務(wù)目的】理解工業(yè)數(shù)據(jù)體系框架和應(yīng)用場景【步驟1】

掌握工業(yè)數(shù)據(jù)體系框架工業(yè)數(shù)據(jù)架構(gòu)從功能視角看，主要由數(shù)據(jù)采集與交換、數(shù)據(jù)預(yù)處理與存儲、數(shù)據(jù)建模與數(shù)據(jù)分析、決策與控制應(yīng)用４個層次組成，如圖所示?！静襟E1】

掌握工業(yè)數(shù)據(jù)體系框架（１）數(shù)據(jù)采集與交換該層主要實現(xiàn)工業(yè)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的采集與交換。數(shù)據(jù)源既包含來自傳感器、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（ＳＣＡＤＡ）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（ＭＥＳ）、企業(yè)資源計劃（ＥＲＰ）等內(nèi)部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，也包含來自企業(yè)外部的數(shù)據(jù)，主要包括對象感知、實時采集與批量采集、數(shù)據(jù)核查、數(shù)據(jù)路由等功能。（２）數(shù)據(jù)預(yù)處理與存儲該層的關(guān)鍵目標(biāo)是實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的初步清洗、集成，并將工業(yè)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)對象進行關(guān)聯(lián)，主要包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)存儲等功能?！静襟E1】

掌握工業(yè)數(shù)據(jù)體系框架（３）數(shù)據(jù)建模與數(shù)據(jù)分析該層根據(jù)工業(yè)實際元素與業(yè)務(wù)流程，在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上構(gòu)建用戶、設(shè)備、產(chǎn)品、產(chǎn)線、工廠、工藝等數(shù)字化模型，并結(jié)合數(shù)據(jù)分析層提供數(shù)據(jù)報表、可視化、知識庫、數(shù)據(jù)分析工具及數(shù)據(jù)開放功能，為各類決策的產(chǎn)生提供支持。（４）決策與控制應(yīng)用該層主要是基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果，生成描述、診斷、預(yù)測、決策、控制等不同應(yīng)用，形成優(yōu)化決策建議或產(chǎn)生直接控制指令，從而實現(xiàn)個性化定制、智能化生產(chǎn)、協(xié)同化組織和服務(wù)化延伸等創(chuàng)新模式，并將結(jié)果以數(shù)據(jù)化形式存儲下來，最終構(gòu)成從數(shù)據(jù)采集到設(shè)備、生產(chǎn)現(xiàn)場及企業(yè)運營管理持續(xù)優(yōu)化的閉環(huán)?！静襟E2】

了解工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用場景應(yīng)用場景說明虛擬設(shè)計與虛擬制造虛擬設(shè)計與虛擬制造是指將大數(shù)據(jù)技術(shù)與CAD、CAE、CAM等設(shè)計工具相結(jié)合，深入了解歷史工藝流程數(shù)據(jù)，找出產(chǎn)品方案、工藝流程、工廠布局與投入之間的模式和關(guān)系，對過去彼此孤立的各類數(shù)據(jù)進行匯總和分析，建立設(shè)計資源模型庫、歷史經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛶?，?yōu)化產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃、工廠布局規(guī)劃方案，并縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。生產(chǎn)工藝與流程優(yōu)化生產(chǎn)工藝與流程優(yōu)化是指應(yīng)用數(shù)據(jù)分析功能，評估和改進當(dāng)前操作工藝流程，對偏離標(biāo)準(zhǔn)工藝流程的情況進行報警，快速地發(fā)現(xiàn)錯誤或者瓶頸所在，實現(xiàn)生產(chǎn)過程中工藝流程的快速優(yōu)化與調(diào)整。智能生產(chǎn)排程智能生產(chǎn)排程是指收集客戶訂單、生產(chǎn)線、人員等數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)現(xiàn)歷史預(yù)測與實際的偏差概率，考慮產(chǎn)能約束、人員技能約束、物料可用約束、工裝模具約束，通過智能的優(yōu)化算法，制訂預(yù)計劃排產(chǎn)，并監(jiān)控計劃與現(xiàn)場實際的偏差，動態(tài)地調(diào)整計劃排產(chǎn)。產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)化是指通過收集生產(chǎn)線、產(chǎn)品等實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)以往經(jīng)驗建立大數(shù)據(jù)模型，對質(zhì)量缺陷產(chǎn)品的生產(chǎn)全過程進行回溯，快速甄別原因，改進生產(chǎn)問題，優(yōu)化提升產(chǎn)品質(zhì)量。設(shè)備預(yù)測性維護設(shè)備預(yù)測性維護是指建立大數(shù)據(jù)平臺，從現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中獲取設(shè)備振動、溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)，在大數(shù)據(jù)平臺對數(shù)據(jù)進行存儲管理，進一步通過構(gòu)建基于規(guī)則的故障診斷、基于案例的故障診斷、設(shè)備狀態(tài)劣化趨勢預(yù)測、部件剩余壽命預(yù)測等模型，通過數(shù)據(jù)分析進行設(shè)備故障預(yù)測與診斷。供應(yīng)鏈配送體系優(yōu)化供應(yīng)鏈配送體系優(yōu)化主要是通過RFID等產(chǎn)品電子標(biāo)識技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲得供應(yīng)商、庫存、物流、生產(chǎn)、銷售等完整產(chǎn)品供應(yīng)鏈的大數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)進行分析，確定采購物料數(shù)量、運送時間等，實現(xiàn)供應(yīng)鏈優(yōu)化?！静襟E2】

了解工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用場景應(yīng)用場景說明用戶需求挖掘用戶需求挖掘主要指建立用戶對商品需求的分析體系，挖掘用戶深層次的需求，并建立科學(xué)的商品生產(chǎn)方案分析系統(tǒng)，結(jié)合用戶需求與產(chǎn)品生產(chǎn)，形成滿足消費者預(yù)期的各品類生產(chǎn)方案等，實現(xiàn)對市場的預(yù)知性判斷。個性化定制生產(chǎn)個性化定制生產(chǎn)主要指采集客戶個性化需求數(shù)據(jù)、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、外部環(huán)境數(shù)據(jù)等信息，建立個性化產(chǎn)品模型，將產(chǎn)品方案、物料清單、工藝方案通過制造執(zhí)行系統(tǒng)快速傳遞給生產(chǎn)現(xiàn)場，進行產(chǎn)線調(diào)整和物料準(zhǔn)備，快速生產(chǎn)出符合個性化需求的定制化產(chǎn)品?！静襟E2】

了解工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用場景應(yīng)用場景說明遠(yuǎn)程監(jiān)控與服務(wù)產(chǎn)品遠(yuǎn)程服務(wù)是指通過搭建企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)平臺，圍繞智能裝備、智能家居、可穿戴設(shè)備、智能聯(lián)網(wǎng)汽車等多類智能產(chǎn)品，采集產(chǎn)品數(shù)據(jù)，提供智能產(chǎn)品的遠(yuǎn)程監(jiān)測、診斷與運維服務(wù)。產(chǎn)品預(yù)測性維護產(chǎn)品預(yù)測性維護類似于設(shè)備預(yù)測性維護，是指建立大數(shù)據(jù)平臺，從產(chǎn)品狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析進行產(chǎn)品故障預(yù)測與診斷?？蛻舴答伔治隹蛻舴答伔治鲫P(guān)注客戶的反饋情況，并對這些信息進行數(shù)據(jù)分析，可以幫助企業(yè)提高客戶的再次購買率。任務(wù)測驗選擇題

A.智能設(shè)備B.智能系統(tǒng)C.智能網(wǎng)絡(luò)D.智能決策

（）是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)執(zhí)行層和底層數(shù)據(jù)來源，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系的重要組成部分。A.網(wǎng)絡(luò)B.數(shù)據(jù)C.安全D.應(yīng)用

以下哪項不屬