面向機械加工行業的工業互聯網平臺應用

0 引言

工業互聯網平臺是新一代信息通信技術與現代工業技術深度融合的產物，是制造業數字化、網絡化、智能化、集成化的重要載體。工業互聯網平臺通過智能裝備的廣域聯網，構建連接“人機料法環”平臺網絡，形成社會化工業基礎設施，實現工業數據的全面感知、動態傳輸、海量存儲、數據建模、實時分析，形成科學決策與智能控制、提高社會資源配置效率，正成為全球產業布局的新方向、制造大國競爭的新焦點、領軍企業競爭的新賽道。

面對制造企業亟需解決的痛點，iSESOL工業互聯網平臺誕生在傳統的機械加工領域，一方面圍繞號稱“國家工業母機”的機床行業深耕，另一方面開拓其他行業連接更多裝備，為企業提供設備物聯、數據采集以及數字化信息化智能工廠建設，致力于建設本地網絡化協同智能制造服務體系，為本地制造業向數字化、網絡化、智能化轉型升級提供一站式服務。通過應用有線、無線等通信技術，加強生產裝備、傳感器、控制系統與管理系統等的廣泛互聯，提升工業數據獲取能力，使得先進分析與“大數據”工具集相結合。提供基于平臺的設計制造協同、生產管理優化、設備健康管理、產品增值服務、制造能力交易等解決方案。

1 新經濟形勢下數字化工廠升級轉型

如何構建智能化工廠是擺在每一個勵精圖治、敢于拼搏的企業家面前的一大難題。企業的數字化升級改造是一項長期的工作，需要從整體規劃上給出企業數字化的升級藍圖

。

1.1 透明化是開始

透明化既是智能工廠的基礎也是最終結果。如果不能看到企業運營中的細節，就不會發現企業中存在的問題。持續改進，前提是要發現問題，利用信息化的手段加快這個檢查周期，就會使持續改進加速運行。而這種信息化手段就是利用數據采集技術使工廠透明化，讓問題更快的暴露出來

。

這些年，她從沒在人跟前流過眼淚，一人在家，有了眼淚，也往肚里咽。現在，她抑制不住了，淚水撲簌簌地落下來。

1.2 標準化是根基

基于通用PaaS疊加大數據處理、工業數據分析、工業微服務等創新功能，從而構建可擴展的開放式云操作系統。

1.3 網絡化打破信息孤島

制造企業提升效率，轉型升級最直觀的方式是通過更新技術和工藝來提高效率和質量，增加柔性。更新技術和工藝的依據來源于生產過程。企業數字化軟件產品應先從生產管理入手。數字化工廠，至少有九個維度應納入數字化應用的視野：產品工藝技術、生產管理、設備、物流、質量、成本、產能規劃、EHS、工廠規劃與工廠布局。

1.4 實現智能化

冠心病是一臨床常見的慢性疾病，具有發病率高的特點，由于該病的致病高危因素多常見，病人家屬容易忽略，導致該病有致死率高、發病迅速等特點。治療依從性對病人高危因素的控制、預防誘發因子、延長患者生命起著至關重要的作用[6]。 醫院、社區、居家共同的管理模式，能更好地利用醫院、社區及家庭的特點和優勢，對有限的醫療資源進行合理利用同時能緩解患者負擔，能增加醫院與社區及患者三方之間的聯系和交流，以提高冠心病的診斷率、治療率和控制率，使冠心病的致死率得到有效的降低。

1.5 新型數字化工廠的主要特點

1.5.1 工業互聯網打通信息孤島，設備與業務互聯形成有機整體

新華社訊 葡萄牙國防部長洛佩斯因去年發生的坦科斯軍火庫失竊案于近日辭職。據媒體報道，洛佩斯向總理科斯塔遞交了辭職信，科斯塔接受了他的辭呈。洛佩斯在信中說，他之所以決定辭職是為了避免葡武裝部隊受到政治攻擊的侵蝕以及政府針對他的指控。他還否認知曉任何企圖掩蓋和保護武器偷盜者的行動。

iSESOL工業互聯網的工業平臺擁有自主知識產權的協議轉換技術(iPORT通訊協議)，支持搭載不同品牌數控系統、機器人、PLC數據以及其他I/O傳感器等多類型設備接入，實現設備上云、數據采集、裝備智能化等一系列企業“上云上平臺” 需求。可實現功能如下：① 采集加工過程中的工業設備數據；② 數據轉化上傳云端；③ 大數據計算形成優化策略及策略下發；④ 可擴展，通過邊緣計算實現價值制造，可加載增效等APP實現“智能+”。

1.5.2 企業數字化產品選型

企業進行信息化管理，數字化升級時，由于各部門采用不同的系統，系統和系統之間造成了信息孤島。信息孤島影響了企業內部的資源整合。更影響了企業與客戶及供應商的數據共享。網絡化的兩個層面：第一個層面是在企業內部實現網絡化，網絡化的前提是數據的標準化；第二個層面是實現供應鏈的網絡化。供應鏈的網絡適應了當前新經濟形勢下新產業的發展，讓客戶和供應商與企業更緊密地聯系在一起。

2 iSESOL工業互聯網平臺簡介：平臺總體架構

iSESOL工業互聯網平臺采用主流云的服務架構，系統層級劃分為三層，如圖1：

2.1 物理設備層

形成滿足不同行業、不同場景的工業SaaS和工業APP，實現工業互聯網平臺的最終價值。為企業提供設計、生產、管理、服務等一系列創新性業務應用，同時構建了良好的工業 APP 創新環境， 使開發者基于平臺數據及微服務功能實現應用創新

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2.2 平臺服務層

(1)標準化是一項長期的工作，是企業管理的基礎和保障；(2)標準化是確保企業競爭優勢的法寶，尤其在競爭日趨激烈的市場環境中；(3)標準化是所有管理手段中性價比最高的手段，是信息化、數字化的基礎工作；(4)具有競爭力的標準化管理是持續改進的有效手段和重要成果。

2.3 平臺應用層

通過大范圍、深層次的數據采集，以及異構數據的協議轉換與邊緣處理，是構建工業互聯網平臺的數據基礎。

面具男子表情冷峻：“不管她是什么人，你們都要盯緊了，陰魚也許就在她的身上，我們這次絕不能空手回圣族。”

機械化插秧行距通常較寬，株距間距較小，與本地區的習慣存在較大差異。要想讓當地群眾在較短時間內全部接受難度較大，還需要很長一段時間的田間示范推廣，讓農民群眾切切實實看到實效。

3 機械加工行業的工業互聯網平臺應用及創新性

3.1 生產設備的數據采集

第一，生產統計效率提升，實現快速換產；第二，提升車間計劃排產效率，精準計劃，合理安排生產；第三，減少計劃/統計/質檢人員數，降低用人成本；第四，降低廢品率與工裝成本，減少在制品庫存，杜絕低效率溝通；第五，及時發現生產瓶頸，減少質量追溯時間；第六，設備異常實時獲取，生產異常實時觸發；數據驅動：企業的決策不再是按照流程來進行。而是由數據驅動。科學的決策有了科學的數據依據

。

3.1.1 數控機床(CNC設備)數據采集解決方案

適配OPCOPC UA、Focus2、MT Connect、NC-Link、PLC等私有協議和行業標準協議，支持90%以上的數控系統。采集數據信息：設備運行狀態(開機、運行、空閑、關機、報警)；工藝參數(進給、轉速、倍率)；刀具信息(刀號、使用時間)；生產節拍(運轉時間、循環時間)；刀具壽命(壽命統計、已使用)；生產信息(機種號、生產計數、生產批號)；設備健康信息(負載、故障內容)；如圖2。

3.2 工廠數字化制造運營系統(車間管理系統)

通過生產設備的接入，構建車間信息網絡，可快速實現企業內部管理與制造過程的信息化轉型，打破企業-工廠-車間之間的信息孤島，基于模塊化功能APP從設備、人員、生產、績效、質檢、庫存等不同環節提供便利，讓生產現場各環節過程數據透明，實現企業內部從人員、設備、物料到生產現場各環節的信息穿透與可視化管理，有序與持續優化的能力。

3.2.1 車間管理系統全流程

“您的疼痛有所改變嗎？”我低頭詢問著上周因工廠工傷，經歷八小時手術的44歲病患目前的康復情況，如同往常的無數個清晨一樣，我正帶著四五位住院醫師巡查骨科的各個病房。

實現智能化需要企業不斷的提高自動化水平：第一，機械自動化，用自動化機械代替人工，重復性的勞動由自動化設備代替，減少對人工的依賴。提升勞動效率，提升產品質量；第二，流程自動化，利用企業信息化建設，監控企業生產運營，減少無效溝通，降低溝通成本。提高企業的生產運營效率，降低運營風險和成本，從而提高企業整體管理水平和持續經營的能力；第三，知識自動化，利用人工智能、大數據等技術將人的經驗、知識借助算力、算法傳授給機器，輔助管理者完成決策。

第一，生產績效實時跟蹤：生產問題實時處理與跟蹤，通過生產數據及時發現存在的問題；第二，客戶訂單全程可視：客戶在線下單，實時訂單進度跟蹤；第三，實時了解企業產能：滿足訂單交期準確評估，以及在制品實時統計；第四，設備運行績效：設備狀態實時監控，點檢保養及稼動率分析；第五，降低企業運營成本：以無紙化運行實現高效率；第六，提升生產管理水平：產能與人員績效實時統計；第七，多類型可視化看板：滿足生產過程各維度需求。

3.2.2 車間管理系統建設效果

首先是建設效果-提升數據收集與統計效率：(1)企業甲：減少人工作業時間，提升效率，作業員每人減少記錄時間20分鐘/班，生產效率提升2.8%；(2)企業甲：以前每日為工人排產、做工單至少需要100頁紙，應用系統后，用紙驟降到十幾頁。僅一條生產線，每年就能少用近3萬頁紙；(3)企業乙：通過自動收集數據、統計數據，可直接減少統計崗位2人。

其次是建設效果-提升加工效率：通過對生產節拍的監控分析瓶頸工序，從而為瓶頸工序配置更多的資源，縮短產品加工時間，評估標準工時和實際工時的差異，細化到工序級，識別出哪些是必要工時，哪些是額外工時，以及分析不同項目的相同部件的工時差異，大大提升生產效率。

第三是建設效果-助力企業提升綜合效率：從銷售訂單到成品出庫，全流程管理，為實現企業生產過程精益化

管理，增強企業競爭力。通過設備聯網能夠深度挖掘影響OEE的因素，切實地采集和分析設備與生產活動相關的各類數據，實現設備績效可視化、設備維護管理規范化，同時實現對設備效率損失的持續追蹤，針對因素采取持續改進的措施，減少不必要的浪費，提高設備綜合效率；通過高級排程實現一鍵排程，提高排程效率及達成率；通過生產過程數據采集，生產過程可視化，全面的監控預警，保證生產穩定運行，質量提升，成本可控；通過全面質量管理體系，促進產品質量持續改進提升，產品質量可追溯；通過豐富多樣的數據呈現、分析模型、改進建議，為企業決策提供數據依據。

肝臟疾病分類復雜，臨床診斷常有困難，B超引導下的經皮肝臟穿刺活組織檢查(肝穿刺)是對患者所發生病理過程的最直接的觀察，對各類肝病的診斷及治療水平均有提高，是判斷肝臟損害的金標準，也是肝臟疾病分類的重要依據，還可以為慢性肝病提供分級、分期等指標，對于慢性肝病的治療有指導作用，也可以作為預后的評判指標。我院2010年1月—2011年6月采用抽吸式活檢針進行快速肝穿刺62例，現將臨床觀察與護理報道如下。

4 結語

本文詳細介紹了制造企業在數字化轉型進程中所存在的痛點難點，以及詳細剖析工廠數字化升級轉型的必要性，如何建立數字化智能工廠的關鍵要素等。同時，iSESOL工業互聯網平臺作為信息化的手段，可輕松應對設備級數據采集，形成車間數據透明化，對接工業級管理軟件，實現制造過程全流程管控，大大的提升了企業的管理效率，最終達到降本增效的目的。基于iSESOL工業互聯網平臺在機加工領域的應用，設備采集、車間管理、企業管理等，隨著市場業務端的不斷開拓，會開發更多的APP應用解決數字化升級過程中的難題，并在后續的市場應用中不斷的總結加以完善。

[1]孫繼超，李戎，李昱.工業互聯網平臺生態理論與實踐[J].自動化博覽，2020，37(06)：60-64.

[2]陳立輝.培育工業APP構建工業互聯網應用生態[N].中國工業報，2020-06-03(004).

[3]李芳.促進中小企業融入工業互聯網價值生態[N].學習時報，2020-05-29(003).

[4]趙彬彬.全國人大代表、浪潮集團董事長兼CEO孫丕恕 加快工業互聯網平臺生態體系建設[N].證券日報，2020-05-28(A03).