物聯(lián)網(wǎng)智能工業(yè)（4.0）開發(fā)方案背景

　　2015年5月8日，國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》，這是制造強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)。2016年5月13日，國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》、《中國制造2025》和《積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》，共同構(gòu)成制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的一個(gè)政策體系。

　　智能制造——“制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化”，是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)，是《中國制造2025》的主攻方向。智能制造包括生產(chǎn)智能化、能源智能化、設(shè)備管理智能化、供應(yīng)鏈管理智能化四大部分，其中生產(chǎn)智能化、能源智能化、設(shè)備管理智能化是必須依靠物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。目前工業(yè)領(lǐng)域，以PLC為代表的工業(yè)自動(dòng)化集成技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，智能制造需要做的是將信息化和自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，為工業(yè)提供一套從前端到云端的整體物聯(lián)網(wǎng)解決方案，最終實(shí)現(xiàn)智能制造。

　　生產(chǎn)智能化：用數(shù)據(jù)代替經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)生產(chǎn)，更加科學(xué)化提高產(chǎn)品質(zhì)量。

　　設(shè)備智能化：核心生產(chǎn)設(shè)備的智能化運(yùn)維，保障生產(chǎn)的進(jìn)行，延長設(shè)備的生命周期。

　　能源管理智能化：生產(chǎn)能源管理的智能化，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的能耗監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)并分析，提供能源分析報(bào)告。

　　供應(yīng)鏈管理智能化：通過對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的海量數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，提高對(duì)供應(yīng)鏈的有效考核和管理。

　　物聯(lián)網(wǎng)智能工業(yè)（4.0）開發(fā)方案

　　工業(yè)4.0解決方案包括核心生產(chǎn)設(shè)備的資產(chǎn)管理、設(shè)備運(yùn)維、在產(chǎn)品核心數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、告警及統(tǒng)計(jì)分析等，通過安裝在生產(chǎn)設(shè)備（如注塑機(jī)、沖壓機(jī)、數(shù)控機(jī)床等）上的傳感設(shè)備和智能物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備（如壓力傳感器、溫度傳感器、智能DTU設(shè)備），對(duì)生產(chǎn)設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和在產(chǎn)品關(guān)鍵數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一方面，利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)直接指導(dǎo)生產(chǎn)；另一方面，將數(shù)據(jù)并上傳云端，利用大數(shù)據(jù)及機(jī)器學(xué)習(xí)算法統(tǒng)計(jì)分析，用數(shù)據(jù)指導(dǎo)用戶生產(chǎn)決策。

　　物聯(lián)網(wǎng)智能工業(yè)（4.0）技術(shù)架構(gòu)

　　系統(tǒng)采用局域物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)+廣域連接+云端接入技術(shù)+云端數(shù)據(jù)分析技術(shù)。局域物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)采用ZigBee連接（或者采用有線連接）；與云端采用GPRS移動(dòng)通信方式避免工廠布線的復(fù)雜度；云端接入采用MQTT協(xié)議；云端技術(shù)分析采用時(shí)序數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和機(jī)器學(xué)習(xí)的基本算法，從而實(shí)現(xiàn)全生命周期的檢測(cè)；同時(shí)利用公有云搭建服務(wù)器，使得項(xiàng)目的前期投入成本非常低，在數(shù)據(jù)量增加時(shí)可以彈性擴(kuò)充。

　　智能工業(yè)（4.0）物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能模塊介紹

　　資產(chǎn)管理：包括設(shè)備臺(tái)賬、設(shè)備關(guān)系、設(shè)備規(guī)格、設(shè)備狀態(tài)顯示等。

　　數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)：生產(chǎn)過程中設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和產(chǎn)品生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)。

　　智能分析：設(shè)備全生命周期預(yù)測(cè)、產(chǎn)品全生命周期預(yù)測(cè)、產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)、能耗分析。

　　閾值預(yù)警：根據(jù)云端數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果設(shè)置生產(chǎn)閾值，以供生產(chǎn)過程的產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控。

　　咨詢報(bào)告：按客戶要求對(duì)設(shè)備及產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析，提供日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)的統(tǒng)計(jì)。

　　運(yùn)維管理：核心生產(chǎn)設(shè)備日常運(yùn)維管理，提供移動(dòng)端的工單建立、指派、維護(hù)反饋等。

　　SaaS管理：提供SaaS服務(wù)平臺(tái)，針對(duì)不同用戶定制功能模塊。

　　智能工業(yè)（4.0）物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)方案總結(jié)

　　方案價(jià)值

　　數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性：生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)展現(xiàn)，為生產(chǎn)者提供實(shí)時(shí)的參考。

　　數(shù)據(jù)保障產(chǎn)品質(zhì)量：采集生產(chǎn)的核心數(shù)據(jù)，經(jīng)云端大數(shù)據(jù)分析后將提供生產(chǎn)的關(guān)鍵性閾值。

　　提升設(shè)備運(yùn)維效率：采集生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)，提高設(shè)備維護(hù)效率。

　　生產(chǎn)設(shè)備生命周期預(yù)測(cè)：采集生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，經(jīng)云端數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析后給出設(shè)備的生命周期預(yù)測(cè)。

　　總結(jié)

　　此方案是物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)造真正價(jià)值的典型案例，與以往基于工業(yè)自動(dòng)化的案例不同，此方案將物聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)、信號(hào)采集技術(shù)以及云端大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合，在工業(yè)領(lǐng)域成熟的自控方案基礎(chǔ)上，疊加前沿信息化價(jià)值，彌補(bǔ)了工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)τ跀?shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)展現(xiàn)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、云端數(shù)據(jù)分析方面的不足，可以說是對(duì)現(xiàn)有工業(yè)領(lǐng)域智能制造的經(jīng)典嘗試，是典型的工業(yè)4.0應(yīng)用案例。