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中国电信—以工业连接为起点构建数字化协作工业云平台.ppt
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1 .以工业连接为起点,构建数字化协作工业云平台 中国电信制造行业信息化应用(上海)基地 2017 年 9 月
2 .国家层面对工业平台的战略规划 加快构筑自动控制与感知、工业云与智能服务平台、工业互联网等制造新基础,这既 是加强工业 2.0 、 3.0“ 补课”的现实需要,也是实现工业 4.0 的客观要求。 “ 一硬”(自动控制和感知) 现状:我国基础材料、基础 1 智能的感知和处理,要有高性能、低成本、高可靠的传感 技术、基础工艺、基础零部件 器和处理器作为硬件支撑 (简称“四基”)产业基础相对 薄弱 “ 一软”(工业核心软硬件) 2 既包括传统的研发设计软件、管理软件、车间执行系统软 件,也包括智能制造的操作系统 “ 一网”(工业互联网) 3 建立一个高可靠的、低延时、安全的,连接物和物的互联 《中国制造 2025 》专门提 网 出开展“强基工程” “ 一平台”(工业云和智能服务平台) 4 所有数据最终都会汇集到工业云和大数据智能服务平台 什么是工业互联网? 什么是工业云?
3 .中国电信对工业互联网的总体理解 《中国制造 2025 》 是基于互联网协作基 础设施,实现 数字化 协同制造 《工业连接计划白皮书》 是中国电信在工业互联网 领域的战略布局,除了网 络连接, 更重要的数 据连接
4 .数字化协作三定律 数据两权分离定律 数据交换能量定律 数据赋能 / 使能定律 组织的效率与互联网数字化协作基础设施的效率相匹配
5 . 工业互联网的发展趋势总体理解和分析 网络化 协作企业 用户 产品 数据化 广泛互联的智能工业网络 贯穿全生命周期的数据链 互联网连接 纵向集成 工业网络 IP 化 + 智能生产数据 原材料 / 零 设计 / 研发 生产外包 物流 销售 售后服务提 链联接客户 部件供应商 外包 企业 企业 CPS 平台 企业 渠道 供商 企业工业专网连接 平台云化 智能化 集数据采集、存储、处理和控制功能 可感知、可联网、可计算、可控制的智 为一体的云平台 能机器升级 现场设备 控制系统 员工 横向集成 实现全产业链数据交互
6 .中国制造 2025 新模式总结 我们对近两年我国的 109 个智能制造试点示范项目进行了分析,梳理出如下九种 典型的智能制造新模式: 以满足用户个性化需求为引领的大规模个性化定制模式 1 典型企业包括青岛红领、佛山维尚、浙江报喜鸟、美克家居等 8 基于云平台的社会化协同制造 2 以缩短产品研制周期为核心的产品全生命周期数字一体化模 模式 式 典型企业包括中国商飞、中航工业西安飞行所、长安汽车、三一集团等 基于工业互联网的远程运维服务模式 典型企业包括航天智造、山东云科 3 技、矿冶总院等 典型企业有陕鼓动力、金风科技、哈电机、博创智能等 4 以供应链优化为核心的网络协同制造模式 典型企业有西飞工业、潍柴动力、美的集团、泉州海天等 9 5 以打通企业运营“信息孤岛”为核心的智能工厂模式 典型企业有海尔集团、九江石化、宝钢股份、东莞劲胜等 快速响应多样化市场需求的柔 性制造模式 6 以质量管控为核心的产品全生命周期可追溯模式 典型企业有伊利集团、蒙牛乳业、康缘药业、丽珠制药等 典型企业包括宁夏共享、宁波慈星 等 7 以提高能源资源利用率为核心的全生产过程能源优化管理模 式 典型企业有镇海炼化、江西铜业、唐钢公司等
7 .CPS 诠释 CPS 是基于数据自动流动的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的闭环赋能体系,解决生产制造、应用服务过程中的复杂性和 不确定性问题,提高资源配置效率,实现资源优化 以数据平台为依托 以工业大数据为核心 以工业连接为起点 服务制造业生态创新 打造智能服务新模式 助力制造业转型升级
8 .中国电信的“互联网 +” 智能制造产品总体蓝图 响应政府《中国智能制造 2025 》国家战略,接应中国电信转型 3.0 企业战略
9 . 实现泛在连接的工业网络亟需升级 高速 安全 融合 广域网络 广域网络 1 、网络综合服务能力提升 远程运维 网络制造 供应链 有线 / 移动蜂窝网络 通道客户自助管理;通道云、业务云 C2B 电子商务 协同设计 销售网络 2 、网络综合接入能力的提升 智能运行分析 ERP PLM 多种类型终端的接入 C2B 电子商务 作业管理 3 、网络智能化能力提升 仓储物流 企业 OA 工业信息网络 精准计量,流量分域管控、自助配置、即时生效 办公以太网 MES 厂域网络 厂域网络 工业以太网 1 、采用通用化技术 厂域无线网络 PLC/DCS/FCS ( LTE/WIFI/ 工业无线网络) (以太网,消费化, ...... ) I/O 通道,现场总线 2 、部分场景下引入无线接入技术 阀门 / 电机 / 生产单位 / 机器人 / 传感单元 ( LTE 、 WIFI 、 LPWA 、工业无线网络) 3 、综合接入,统一管理 工业生产网络 4 、适度隔离,提高安全保障 工业互联网简化架构
10 .智能制造产品应用场景(一):基于工业 PON 的数字工厂解决方 案 连接思路 企 设备制造 设备服务 业 商 商 外 OEE 等 1 、利用网关设备汇集不同总线标准, 企业工业大数 ERP 、 PL 数字工位等 消除 PLC 和现场设备连接瓶颈,保障 据平台 M 、 SCM 工业软件应用 IT 现场数据互通; 层 2 、利用 PON 网络汇集各 PLC 和上位 现有管理网络 MES 企业工业连接数据平台 现有控制网 机,实现现场层和控制层、有线网和无 络 SCADA 工业智能网关 线网的物理互通; 新型工业 3 、建立数据资产库( CPS ),统一 HMI PLC OT PON 网络 汇聚各类现场数据,以及 层 新增传感器 ERP/PLM/SCM 等系统数据; 监测设备 执行器 传感器 4 、辅以数字工位、 OEE 等轻量级工业 应用; 连接工厂架构示意图
11 .智能制造产品应用场景(二):基于工业物联的智能产品客户连接中 心 连接思路 产品 环境 1 、提供更加智能的产品,实现远程监 企 智能网关 监测网关 天翼物联 业 测和维护、故障预警、作业状况分析等 外 服务商 服务商 功能; 部 APP APP 智慧产品客户连接中心 2 、通过汇聚产品使用数据,以及其他 客户触点数据,分析和掌握客户的需求 ; 企 数据分析 数据集成 数据交换 企业工业大数据平台 业 3 、提供综合解决方案,帮助制造企业 内 部 围绕产品服务化过程中的方案规划、进 ERP SCM PLM 度管理、操作优化、技术支持等环节提 供全面服务。 连接产品架构示意图
12 .在智能化生产领域的探索与实践 实践案例:某大型发动起制造企业的工业互联网项目 通过全产业链横向一体化、纵向一体化及端到端流程打通及数据交互统一,逐渐实现从智能生产到智能产品及服务; 工厂网络化和智能化 统一数据标准,构建数据平 产品服务化 台 部署 PON+LTE 专网于生产端,实时采 制定设备数据采集接口传输标准 基于 ECU 和 CAN 总线的发动机和整车 集设备运行状态、控制指令等全程数据 全线数据,设计整车运行状态分析 建立中间件数据管控平台 对生产节能组件布设采集设备和控制单 打造优质 SLA 保障的车辆维修保养服务 元,采集并交互控制电表、水表和阀门等 设计设备预测式服务、设备性能管理、产品 中心,设置从车辆故障接单、专家分析到 质量追溯和原材料质量分析等应用场景 派单现场的全服务流程 采集生产管理应用如 MES 和 PDM 等关 建立生产制造大数据平台,设计业务模型优 开发线下维修网点维修人员管理与库存 键数据 化生产管理 备件管理应用,加强协同派单和服务质量 闭环管理
13 .从拧紧机着手,逐步建立企业 CPS 数据平台 1 、【基础】建立拧紧机的数据模型 数据展现微服务 数据分析微服务 数据仿真微服务 数据标准管理 企业 企业 Thing People Service 信息安全管理 主数据 过程数据 CPS CPS Model Model Model 存储灾备管理 数据平 企业数据 数据采集、清洗 数字 ERP 等信息系统 设备数据采集微服务 数据集成微服务 标准制定 、汇聚、存储 双胞胎 台 PON OLT 2 、【创新】业务驱动,开发数据应用 (工控安全融合) 如何在生产环境中评估螺栓的质 采集 量和一致性? 展现 如何改进扭矩 - 转角控制法下初 分析 始扭矩的选择? 建模 PON ONU 工业智能网关 ( 数采融合 试点 智能生产 是否有必要对采用扭矩控制法拧 边缘计算) 紧的螺栓进行拧紧工艺改进,如 仿真 何快速开发新工艺? 优化 智能 拧紧机 传感 3 、【保障】建立企业数据治理制 PLC 度、流程,开发数据治理相关微服务
14 .工业大数据分析及建模能力助力智能生产 “ 三漏”质量数据源分析 开放的工业大数据实验室 “ 最懂设备的是设备生产商,最会使用设备的设备使用方”
15 .中国电信联合 GE 打造 Predix 工业云服务 连接 洞察 优化 工业 设备数据 设备数据 资产 分析 数据 安全 操控 预防性维护 / 大数据应用 控制指令 控制指令 应用分析结果 网关 云平台 能源 应用事件请求 维修 / 天气数据 数据库 交通运输 维修建议 客户企业 基础设施 航空 设备运行状态 控制执行指令
16 . Predix 平台服务内容介绍 两类 目标客户 • Predix 资源包:基础的计算、存储等云资源 三类 • Predix 微服务:数据采集、处理、存储、分析等数据服务 平台服务 • Predix 应用:开发者针对制造企业需求开发的 PC 应用或移动应用
17 . 工业连接中标准的缺失 通过对多家企业的参观调研分析发现,存在严重的 标准缺失 。 物联生态系统的发展真正障碍并不在技术,而在于系统的互操作性,实现互操作性的关键是实现标准化,尤其是协议的标准化。 只有遵循统一的标准协议,不同终端才能彼此发现、连接和对话。 统一的行业标准亟待建立! 建立标准 蒙牛 伊利 托盘标识 托盘标识 统一 托盘标识
18 .中国电信积极开展合作 - 物体标识 与 DONA 合作 Handle 系统,该系统对每个物体赋予唯一标识,通过对每个标识的信息叠加累积,从而实现物与物、 信息与信息之间的互联互通,以及数据监控与追踪分析; 中国电信与 DONA 合作打造云服务平台,共同推动物联网标准制定。 Handle 描述: 1 、在中国拥有自主可控的根系统以及国内政策的大力支持; 2 、兼容性与安全性:可兼容现在所有的标识技术与其他数据 采集技术,同时动态保护信息; 3 、可实现行业标准化,语义理解支撑。
19 . 物体标识方面的探索与实践 实践案例:某制造企业物联网标识与数据采集 以物联网标识体系为基础,打造供应链管理平台,借助移动设备,实现企业对产品、人员、调度等多环节的管理以及货物流通的跟踪; 提升整个产品流转环节的效率,减少货物配送过程中的损失率,提升用户满意度。 中信戴卡物流信息化系统架构 GPS 管 实时 运输 运输 签收 数据接口 理 定位 状态 轨迹 预警 GPS 设备 TMS 托运 调度 车辆 人员 管理 管理 分配 管理 管理 SAP 系统 WMS 人库 出库 调度 盘点 船讯网 管理 管理 状态 轨迹 管理 赋予每个物体唯一标识,借助标识不断将设计、生产、物流等环节的信息 借助管理平台,可对整个流转环节中的人、物等信息进行实时监控及数据 添加,通过对当前环节累积的数据分析,从而实现对各环节的监控、查询 采集与分析,从而提高整个的流转效率,实现服务提升; 与追踪管理;
20 . 构建开放合作产业生态链,实现多方共赢 战略联盟 产业合作 行业标准 为产业生态提供高效共享平台 为产业生态输入创新血液 驱动产业生态快速创新 加 入 发 改委 “互 联网 +” 行动 专家 咨询 委 员会,工 信部 与国内外 12 家重要伙伴达成战略合作;联手打造“潍柴工业互联网” 联手 多家 单位 申请 生产 质量管理( MQM )测试床 “工业互联网产业联盟”等 6 个联盟 、“嘉兴医院影像云”等示范工程 ,并在美国工业互联网联盟申请通过
21 .谢谢!