工業互聯網標識解析體系在數控系統中的應用設計

孫學偉 晁藝

（工業互聯網創新中心（上海）有限公司，上海 201306）

隨著我國工業以及新一代信息技術的快速發展，互聯網與工業之間迅速融合，目前我國工業質量以及工業水平也得到了提升，工業互聯網起到了關鍵作用。工業互聯網的標識體系相關的系統，可以進一步保證工業互聯網的建立與構建，通過識別體系去進一步重新構建企業的管理模式，例如，網絡的協作或者智能化生產，全生命周期生產管理等諸多方面的應用。標識體系通過這些應用可以為企業提供基礎設施保障，避免企業在工業互聯網建設的過程中出現編碼不統一，信息不對稱等問題。當今現代工業化和標識解析技術的廣泛應用對我國工業領域的發展有著巨大的影響，主要體現在產品以及信息采集方面，可以進一步實現信息資源關聯及共享，對于企業數字化轉型趨勢存在了積極的意義，使其可以通過身份識別以及信息的解析來識別產品或者員工，進一步加強工業領域的生產安全以及產品全周期管理等。但是研發生產產品以及產品售后服務體系逐漸模糊化，產品生命周期長，管理較為困難，而產品的零部件信息無原件可查成為了信息化的一大難題，為了促使產品信息之間相互流通，查詢更方便，進而起到降本增效，提升用戶體驗，提高公司效益等作用，本文對于工業領域互聯網標識解析體系的應用展開研究。

1 需求現狀分析

1.1 標識信息解析管理體系項目建設需求現狀分析

在工業當中，工業互聯網標識解析體系實質上是由四個部分共同組成：標識編碼、標識載體、標識解析系統以及數據服務，企業可以利用工業標識信息賦予產品以及工業零件企業身份標識信息，通過這類的標記來確定其產品的信息以及來源，從而幫助企業進行統一化的信息管理，實現工業產品全方面生命周期管理，建立龐大的信息供應鏈，而標識解析體系的構架主要分為根節點，國家頂級節點，二級節點以及大型企業頂級節點，現如今，隨著我國工業互聯網的發展，工業互聯網標識體系的相關系統已經不斷地更新，并且，更多地投入到我國的各個工業領域當中，同時，也促進了中國企業盡快實現基于標識解析體系的工業互聯網發展，持續推動新興業態的產生。目前，在工業互聯網標識體系的應用當中，需要更多的企業知識和加入，積極推進國家工業互聯網的建設。本文通過標識解析體系的應用特征，以及相關案例進一步分析標識體系的發展情況，梳理各個公司利用標識解析體系推進自身工作的案例，以此分析，該體系為公司構成的經濟價值以及管理效率。

1.2 現有產品案例分析

1.2.1 系統編碼及組成情況

通過現有的產品案例進行分析，常見的數控系統主要由主控板單元，IO 板單元、鍵盤板單元、顯示板單元、電源、結構工裝等核心部件組成，而在應用的過程當中，已經有一些部門擁有了自己的一套生產編碼規則，對于整機以及關鍵零部件的統一編碼方式，使得企業的效率大大增加。在系統編碼時特別注意關鍵零部件在發生更換時,編碼會發生不一致,信息由生產和售后維護部門作記錄,以供后續追溯使用。

1.2.2 現有產品編碼應用現狀

1.2.2.1 產品編碼不統一

產品編碼不統一是如今現有產品編碼應用的現狀，目前的產品編碼僅僅是做到了產品的初級部分，沒有辦法有效識別零部件的信息，但需要獲取零部件的信息時只能夠詢問相關的工作人員，這樣的工作方式以及工作流程費時費力，并且協作效率差，需要反復溝通才能夠保證信息的安全，當產品出現問題時，無法準確追蹤產品的去向，如圖1 所示。

圖1 數控車床原理示意圖

1.2.2.2 零部件與產品編碼不一致

現如今，零部件與產品編碼已經經過了多次的更新換代，但是確定零部件信息的過程卻十分繁瑣，往往為了確定零部件的信息，人們只能通過拆解的方式進行人工識別，如圖2 所示。

圖2 標識數據程序圖

1.2.3 產品編碼應用問題

1.2.3.1 產品歷史追溯問題

產品的歷史追溯問題是產品編碼應用的主要問題之一，除了零部件信息追溯問題之外，產品追溯問題也是較大的問題之一，往往生產部門需需要對于零部件的去向進行標注，但通常情況下沒有辦法一次性解決問題，需要等客戶反映問題時才一個個地單獨解決。

1.2.3.2 產品零部件信息識別問題

而產品零部件的信息識別問題也是一個較大的問題，在部分企業當中相關人員在處理一些問題時，發現硬件板卡不匹配，不能從整機編碼中獲取相應的信息，最后只能選擇把設備從機床中拆卸下來，并檢查各個部位的零件，以判斷問題。

1.2.3.3 產品生命周期管理問題

產品的生命周期管理是一個非常重要的項目，尤其是對于零部件來說，需要進行相關的售后以及及時的維修如圖3，但由于信息的缺失，一般而言，生產部門，售后部門獲得相關的情況，需要一些時間才能夠確定所需的零部件，大大的降低了維修的效率。

圖3 數控系統圖

2 標識解析體系應用方案

2.1 標識應用方案

2.1.1 零部件生產標識碼

而實質上，零部件的標識編碼主要是從生產的角度去考慮的，把關鍵的生產工序、工人以及生產線的工藝信息進行編碼，這樣既可以保證身份的唯一性，又可以實現對于零部件的查詢以及信息的固定，當該零部件需要維修時，就可以及時地追溯到當時的生產信息。

2.1.2 產品生產標識碼

產品標識碼也是從生產的角度考慮,把關鍵的半成品、工人、生產線等生產工藝信息編碼進標識碼,產品具有獨立的生產標識碼,并區別于零部件,實現產品與零部件標識信息的差異性,避免出現零部件與產品編碼一致的問題。售后服務人員在產品維護時也可以追溯產品信息,為售后維護提供換件定位、產品批次信息查詢提供了便利。

2.1.3 標識碼應用

廣州數控生產部門擁有一套自己定義的產品序列號生成規則，具體的編碼規則需要項目實施階段與生產部門對接,因為涉及公司機密信息,需要公司授權。此方案無須改變公司的生產模式,只需將原有的規則納入編碼解析體系中的廠家編碼規則即可,該規則適用于產品成品、見效快，可實現企業級的產品標識解析作為服務器的節點,可以將其作為整個企業標識系統的一個組成要素。

2.2 標識解析方案

2.2.1 標識解析過程

實質上，產品或者是零部件可以通過信息系統進行身份的標識以及確定，每一個零部件都包含有獨特的工業標識，可以通過工業互聯網的統一域名解析系統進行查詢，對于零部件而言，統一的標識是其唯一的身份證，而且員工通過產品的編碼規則，利用二維條碼進行掃描，可以實現對于產品的信息識別，并且通過產品識別解析體系，同時對接公司的管理系統，可以實現公司零件以及產品的優化管理，實現數據的互聯互通，各個部門的相關人員在處理問題時，也可以通過公司的系統進行信息的獲取，有利于公司生產效率的提升，通過全國統一工業標識文件注冊和編碼解析管理體系實現中國工業互聯網統一的標識注冊解析服務體系和二級節點的統一建設。

2.2.2 品牌標識含義解析服務

公司的日常管理及人員管理都已對接釘釘，標識解析應用服務也將對接釘釘。通過釘釘掃一掃功能,對公司產品或零部件通過二維碼進行掃描識別,從而獲取產品信息。識別應用為公司產品信息化管理提供了便利性,提高了產品的管理效率，如圖4 所示。

圖4 標識節點數據圖

3 工業互聯網標識解析體系在工程機械控制的應用

3.1 工程機械作業精度控制

目前工業互聯網標識解析系統已經得到了廣泛應用和推廣。尤其是對于各種工程機械作業精度的管理,能夠有效地在各種工程施工中調節準確性,主要是將機電融合一體化過程中的計算機和電子控制系統運用到工程機械作業中,可以充分測量和收集數據,使得數據更加精準,這樣一來就大大避免了由于人工操作而導致產生錯誤以及計算誤差。同時又減少了大量的人力勞動,降低了作業的成本。在該平臺進行大規模的數庫建設中,平臺利用了sql 與odbc ,實時的數據信息系統可以直接傳送給客戶端,同時也可以進行數據庫保存,數據庫在web 和監控計算機之間構建了通道,可以相互訪問,異構的平臺由各種組態的數據處理軟件組成,可以直接實現對數據庫的訪問,采集卡和平臺共同完成工作,采集到的數據可以通過圖形的方式,在電腦或者其他屏幕上進行直觀地顯示, 采用sql 與odbc 結合來完成了數據庫與監控電腦間的信息和數據交換,其中odbc 擁有統一的接口,易于完成和數據庫服務器之間的信息交互。

3.2 自動化以及半自動化作業的應用

在工程機械中，我國的傳統工程機械作業采用的均是半自動化作業，甚至是人工作業，因此經常會出現一些誤差等，而影響人的因素眾多，客觀因素、主觀因素甚至是環境都能影響到人工操作，降低其精確度。而工業互聯網標識解析體系監控平臺的運用實現了工程機械的自動化，使其作業安全的系數上升并且可以使其在無人的操作下直接進行自動化操作作業,減少了人為誤差,提高了操作作業的速度和質量,并且改善了時效性。在安全方面,工業互聯網標識解析體系監測與管理自動化平臺的應用,可以實現對安全性進行自動化檢測和分析,通過數據運算和操作統計,對工程的運行方式進行相應的調整,是一切人工操作都無法達到的。自動化系統既能夠結合設置的參數來完成各種零件的生產和制造,同時也能夠準確地檢測其中的不合格產品。

3.3 節約能耗的應用

在傳統的異構平臺模式中，往往需要耗費許多能源，功能與功能之間沒有關聯，需要人力、物力以及耗費大量時間，大大降低了時效性，十分消耗資源與能源。自動化平臺的出現將各個技術、系統和平臺之間進行整合和關聯，使各個機構可以充分的進行作業，進而減少了資源和能源的浪費，進行有機的協調統一。

結束語

隨著現代科技的進步，互聯網的技術不斷的發展，互聯網已經融入了人們的生活，并且朝著更智能的方向上發展。傳統的制造業具有成本高、生產周期長、并且信息整合不到位等問題，而互聯網與工業的融合所產生的工業互聯網則是在工業的生產中運用數字化的設備和信息技術，進行產品的生產、檢驗、檢測，進一步幫助制造業提升工業或者產品的產出效率，最終實現企業的降本增效。