在工業(yè) 4.0 的浪潮之中,全球制造業(yè)再度振興和崛起,并經(jīng)歷著前所未有從流程驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的變革。

近年來(lái),數(shù)智化綠色工廠正在成為制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的主要驅(qū)動(dòng)力,依托物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),人工智能等先進(jìn)制造技術(shù)的深度融合,智能工廠變得更高效、更靈活,擁有更高的交付韌性和成本效益。有別于傳統(tǒng)制造業(yè),數(shù)據(jù)作為工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心生產(chǎn)要素,扮演著越來(lái)越重要的角色。

如何構(gòu)建高效的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通,如何通過(guò)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)移動(dòng)、處理與分析來(lái)支持敏捷的運(yùn)營(yíng)與快速響應(yīng),成了制造業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型亟待破解的難題。

近日,國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商 EMQ 映云科技通過(guò)云邊統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)能力底座,聯(lián)合南洋萬(wàn)邦軟件技術(shù)有限公司(隸屬上海儀電集團(tuán))自研的 DA-Linker 平臺(tái),為傳統(tǒng)工業(yè)制造園區(qū)打造了一套集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、設(shè)備管理、告警監(jiān)測(cè)、可視化展示、能耗管理和數(shù)據(jù)規(guī)則聯(lián)動(dòng)為一體的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施解決方案,以助力園區(qū)工廠數(shù)字化、樓宇信息化、碳中和數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

上海南洋萬(wàn)邦軟件技術(shù)有限公司是一家專(zhuān)業(yè)從事計(jì)算機(jī)行業(yè)、軟件服務(wù)、系統(tǒng)集成的高技術(shù)公司,為上千家客戶(hù)提供相應(yīng)的服務(wù)和培訓(xùn)支持,絕大多數(shù)客戶(hù)為世界 500 強(qiáng)在華投資的企業(yè)。上海南洋萬(wàn)邦智能物聯(lián)解決方案部是專(zhuān)注于研究園區(qū)工廠數(shù)字化、樓宇信息化、碳中和等相關(guān)的部門(mén),主要使用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)幫助制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,降低企業(yè)成本,增加營(yíng)收效益。

EMQ & DA-Linker 系統(tǒng)架構(gòu)圖

DA-Linker 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是南洋萬(wàn)邦自主研發(fā)的 AIoT 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),平臺(tái)底座采用 EMQ 云邊一體化的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)海量的工業(yè)異構(gòu)協(xié)議適配、邊緣計(jì)算(數(shù)據(jù) ETL、AI 擴(kuò)展等)、云端海量數(shù)據(jù)一站式集成和云邊協(xié)同管理能力,平臺(tái)業(yè)務(wù)層實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)以及相關(guān)業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)的眾多基礎(chǔ)功能,能快速建立物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng),可廣泛應(yīng)用于智能制造、智慧園區(qū)、智慧辦公等多種領(lǐng)域。

工業(yè)園區(qū)數(shù)智化挑戰(zhàn)

以某照明設(shè)備工業(yè)制造園區(qū)為例,這是一家高新技術(shù)的照明產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售的綜合性高技術(shù)企業(yè)。老舊生產(chǎn)園區(qū)無(wú)法對(duì)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、數(shù)據(jù)可視化、能耗監(jiān)測(cè)、告警的接收、統(tǒng)一決策、節(jié)能降碳等等,這將成為把業(yè)務(wù)發(fā)展提升到一個(gè)新高度的制約因素。園區(qū)現(xiàn)面臨以下挑戰(zhàn):

1. 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集:在園區(qū)管理系統(tǒng)中,需要采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),分析采集可燃?xì)怏w、氣體壓力傳感器等設(shè)備數(shù)據(jù),同時(shí)還需要滿(mǎn)足采集存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)清洗、分析處理及統(tǒng)計(jì)報(bào)表等需求。

2. 可視化管理平臺(tái):需要開(kāi)發(fā)一套完備的可視化管理平臺(tái),可以支持管理系統(tǒng)的全面管理、根據(jù)運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整設(shè)備性能、實(shí)時(shí)調(diào)整執(zhí)行指令、統(tǒng)計(jì)園區(qū)實(shí)時(shí)狀態(tài)等,提升管理人員的工作效率,最大限度減少設(shè)備出錯(cuò)的幾率。同時(shí)滿(mǎn)足可燃?xì)怏w、氣體管道壓力等數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性的要求。

3. 告警中心:園區(qū)中有眾多安防設(shè)備,需要對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行可視化報(bào)警管理,建設(shè)安防監(jiān)控系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的維護(hù)、管理和及時(shí)告警;還需要實(shí)現(xiàn)告警系統(tǒng)的集中化管理,接收設(shè)備的告警信息,及時(shí)拉取報(bào)警信息,給用戶(hù)及時(shí)反饋信息,更快速地響應(yīng)報(bào)警處理要求。

云邊一體化聯(lián)合方案

EMQ 與南洋萬(wàn)邦就該園區(qū)派出物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)、消防行業(yè)、安防行業(yè)多種業(yè)務(wù)專(zhuān)家,對(duì)園區(qū)改造進(jìn)行細(xì)致的分析與整體的評(píng)估,經(jīng)過(guò)多次討論研究制定了整體解決方案:

1. 方案整體需實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和設(shè)備監(jiān)控等功能。部署智慧網(wǎng)關(guān)采集器,采集氣體壓力傳感器、可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警器、水泵的啟停等多種設(shè)備。

2. 上海南洋萬(wàn)邦自研的 DA-Linker 園區(qū)碳中和平臺(tái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理、告警管理的同時(shí),推進(jìn)碳中和、碳計(jì)算的功能。使用 DA-Linker 平臺(tái)的自定義可視化模塊,可實(shí)現(xiàn)用戶(hù)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的托拉拽,自主配置,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化大屏,數(shù)據(jù)報(bào)表等相關(guān)服務(wù)。

3. EMQ 旗下大規(guī)模分布式物聯(lián)網(wǎng) MQTT 消息服務(wù)器 EMQX 確保數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、安全性。

4. 使用碳中和相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方式和計(jì)算參數(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn),為企業(yè)后期進(jìn)行碳認(rèn)證、碳中和等建立穩(wěn)固基礎(chǔ)。

該方案具有以下亮點(diǎn):

1. 使用 DA-Linker 園區(qū)碳中和平臺(tái)建立基于監(jiān)控、運(yùn)維報(bào)表分析、告警系統(tǒng)等強(qiáng)大的大數(shù)據(jù)平臺(tái),可根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,管理實(shí)時(shí)事件和自動(dòng)化的數(shù)據(jù)處理,模擬實(shí)時(shí)場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析,有效支持智能規(guī)則聯(lián)動(dòng)。同時(shí)實(shí)現(xiàn)碳計(jì)算、碳管理等相關(guān)碳工作。

2. 使用 MQTT 協(xié)議作為設(shè)備與平臺(tái)之間的通信協(xié)議。MQTT 協(xié)議是基于發(fā)布/訂閱模式的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議,具有簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)、支持 QoS、報(bào)文小等特點(diǎn),是用于實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)采集的最佳協(xié)議。

3. 在 DA-Linker 平臺(tái)上強(qiáng)化應(yīng)急指揮機(jī)制,集交氣、水、電等物資數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng),形成事件可視化操作,為突發(fā)事件處置提供數(shù)據(jù)支持,構(gòu)建強(qiáng)大的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。

4. EMQ 提供多種友好的運(yùn)維方案,包括 Docker 集群、內(nèi)存容災(zāi)、版本控制、一鍵部署、動(dòng)態(tài)路由管理、流量資源控制、日志實(shí)時(shí)查詢(xún),可以輕而易舉地在數(shù)據(jù)中心、云平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)上運(yùn)行,給運(yùn)維人員帶來(lái)極高便捷性。此外,EMQ 安全架構(gòu)經(jīng)過(guò)積累,多次驗(yàn)證,完美實(shí)現(xiàn) SSL/TLS 安全認(rèn)證、LDAP 認(rèn)證、ACL 控制等,給智能物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行安全保駕護(hù)航。

5. 基于 DA-Linker 內(nèi)嵌的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)和 AI 模型,實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的數(shù)字化管控。采用內(nèi)部清洗、格式整合等技術(shù),提取關(guān)鍵數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,進(jìn)行數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和分析,有效提升大數(shù)據(jù)的運(yùn)行效率和可行性。EMQ 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施支持集群部署,消息隊(duì)列可以橫向擴(kuò)展,靈活可靠,可以滿(mǎn)足各種大量的多端和頻繁通信的場(chǎng)景。

加速園區(qū)數(shù)字化進(jìn)程

通過(guò) EMQ 與上海南洋萬(wàn)邦聯(lián)合解決方案的數(shù)字化改造,為該園區(qū)帶來(lái)了如下改善:

1. 實(shí)現(xiàn)成本控制:實(shí)現(xiàn)園區(qū)資源的有效利用,可以細(xì)化到每一塊電表、每一臺(tái)設(shè)備、控制生產(chǎn)成本,提高效率和精益生產(chǎn)的效果;

2. 園區(qū)安全性能得到全面提升:基于完善的智慧消防系統(tǒng)的構(gòu)建,以及生產(chǎn)環(huán)境中重點(diǎn)設(shè)備、重點(diǎn)物料的監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)細(xì)膩化管理,推動(dòng)企業(yè)技術(shù)水平不斷提高。

3. 增強(qiáng)創(chuàng)新能力:實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上云和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)后,后期可以用于大數(shù)據(jù)分析挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)的訓(xùn)練,以提升了企業(yè)的創(chuàng)新能力和整體競(jìng)爭(zhēng)力。

4. 提高管理的靈活性:企業(yè)實(shí)現(xiàn)更靈活的生產(chǎn)管理,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備管理、告警管理、用戶(hù)管理、運(yùn)維系統(tǒng)管理等多種管理模式,對(duì)于各種事件,做出及時(shí)的調(diào)整和決策。

未來(lái),EMQ 與南洋萬(wàn)邦將繼續(xù)深入合作,助力制造業(yè)成功邁向體系重構(gòu)的數(shù)字化新征程,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值和產(chǎn)能效益的躍遷。

審核編輯黃宇