引言/導(dǎo)讀

山東潤通齒輪集團(tuán)有限公司（以下簡稱潤通公司）是一家專業(yè)制造汽車變速箱和傳動(dòng)軸齒輪的生產(chǎn)企業(yè)，公司擁有近2000名員工，各種機(jī)器3000多臺(tái)，2019年工業(yè)產(chǎn)值6.5億。潤通公司在2014年引入ERP進(jìn)、銷、存軟件管理企業(yè)。

企業(yè)的困擾：

1、ERP軟件無法滿足企業(yè)的生產(chǎn)管理過程需要，企業(yè)只好建立一個(gè)統(tǒng)計(jì)團(tuán)隊(duì)，用人工EXL表格來統(tǒng)計(jì)收集生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)，兩套系統(tǒng)不在一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)上，企業(yè)管理效率低下。

2、全公司的銷售、采購、生產(chǎn)各自建立自己的統(tǒng)計(jì)表格,不僅軟件開發(fā)平臺(tái)不統(tǒng)一，信息模型也不統(tǒng)一，造成各種信息孤島。

3、產(chǎn)品從毛坯到成品，各分廠、工段、倉儲(chǔ)使用自己的編碼各自管理，無法向主機(jī)廠提供生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，也無法追溯產(chǎn)品質(zhì)量。

4、隨著工廠的技術(shù)改造，企業(yè)采購了各種新設(shè)備自帶系統(tǒng)軟件，但由于各種軟件數(shù)據(jù)接口不統(tǒng)一，企業(yè)無法匯集設(shè)備與生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，更無法分析、預(yù)測、管控生產(chǎn)過程。

為此，山東潤通齒輪集團(tuán)有限公司2018年12月與聯(lián)合智造(北京)科技發(fā)展有限公司合作，采用統(tǒng)一信息模型技術(shù)，重構(gòu)潤通公司信息化系統(tǒng)，提升潤通公司的質(zhì)量和效益。

項(xiàng)目目標(biāo): 構(gòu)建軟件對(duì)生產(chǎn)管理過程百分之百的貼身服務(wù)，通過對(duì)生產(chǎn)管理過程的感知、預(yù)測、優(yōu)化，構(gòu)成閉環(huán)，提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益。

1、采用統(tǒng)一信息模型，構(gòu)建數(shù)字孿生體，對(duì)生產(chǎn)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)在數(shù)字空間進(jìn)行統(tǒng)一的描述、認(rèn)知，并對(duì)其變化實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的響應(yīng)。

2、在統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)上（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)PAAS平臺(tái)），開發(fā)帶有業(yè)務(wù)邏輯和統(tǒng)一信息模型的微服務(wù)功能模塊，調(diào)用這些模塊，構(gòu)建能夠跟隨企業(yè)生產(chǎn)管理過程同步變化的信息化軟件集成系統(tǒng)，讓企業(yè)的生產(chǎn)過程在信息系統(tǒng)中同步呈現(xiàn)虛擬映射（數(shù)字孿生）。

3、通過信息模型中統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)對(duì)全部的生產(chǎn)過程形成關(guān)聯(lián)，構(gòu)成數(shù)字孿生的生產(chǎn)過程場景數(shù)據(jù)鏈，自動(dòng)進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)，積累大數(shù)據(jù)，形成操作標(biāo)準(zhǔn)，讓測試床有能力根據(jù)輸入的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，按操作標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)匹配出相應(yīng)的工藝路線，輸出解決方案，管控生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量。

4、通過信息模型中統(tǒng)一的API接口，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上，為企業(yè)構(gòu)建各種數(shù)字孿生的工業(yè)應(yīng)用解決方案，通過企業(yè)內(nèi)部的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò)全面感知企業(yè)、人、機(jī)、料、法、環(huán)、測各項(xiàng)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，用大數(shù)據(jù)排產(chǎn)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，將優(yōu)化方案通過可視化系統(tǒng)傳遞到各個(gè)科室、車間、工段指導(dǎo)操作，從而構(gòu)成大數(shù)據(jù)對(duì)工廠生產(chǎn)管理過程從感知到管控的閉環(huán)優(yōu)化。

一、關(guān)鍵詞

統(tǒng)一信息模型、包括統(tǒng)一標(biāo)識(shí)代碼、統(tǒng)一API接口

二、測試床項(xiàng)目承接主體

2.1.發(fā)起公司和主要聯(lián)系人聯(lián)系方式

聯(lián)合智造（北京）科技發(fā)展有限公司   總經(jīng)理     路東    18510997752

山東潤通齒輪集團(tuán)有限公司       副總經(jīng)理    姜勇    17553861199

2.2.合作公司

聯(lián)合智造（北京）科技發(fā)展有限公司

公司成立于2016年，由國內(nèi)的數(shù)字化專家、軟件工程師、供應(yīng)鏈經(jīng)濟(jì)師發(fā)起，聯(lián)合國內(nèi)軟件開發(fā)公司、工業(yè)制造設(shè)備制造公司、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備研發(fā)公司、大數(shù)據(jù)研究公司，共同為中國金屬加工及零部件企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供技術(shù)路徑與行業(yè)解決方案。公司的技術(shù)團(tuán)隊(duì)有來自于原歐洲-中國企業(yè)家聯(lián)合會(huì)的數(shù)字化工作團(tuán)隊(duì)，擁有意大利數(shù)字制造、德國工業(yè)4.0、歐盟數(shù)字單一市場等創(chuàng)新科技知識(shí)和實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，對(duì)歐洲數(shù)字技術(shù)的發(fā)展歷史及趨勢有深刻的研究，20年來，曾經(jīng)為中國引入了歐洲大量的技術(shù)與工業(yè)制造項(xiàng)目，包括：汽車、飛機(jī)、高鐵與機(jī)床工業(yè)技術(shù)的合資合作以及技術(shù)引進(jìn)。

公司也有來自于國際汽車行業(yè)數(shù)字化供應(yīng)鏈的資深專家，擁有世界各國汽車公司對(duì)零部件供應(yīng)鏈、組織、檢測、品質(zhì)管理等方面的的豐富經(jīng)驗(yàn)，我們還有潛心于中國工業(yè)信息化的數(shù)字軟件工程師團(tuán)隊(duì)，擁有20年工業(yè)信息化軟件的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，深入工廠十幾年，靠自己團(tuán)隊(duì)的力量編寫代碼，研發(fā)中國自己的工廠生產(chǎn)管理集成系統(tǒng)。

公司的技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)數(shù)字化有豐富的工作經(jīng)歷，對(duì)于智能制造的技術(shù)路徑有深入的研究，對(duì)于行業(yè)解決方案和實(shí)施有著多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。2018年開始，我公司受山東省工信廳省中小企業(yè)局邀請(qǐng)，開始在山東推廣采用統(tǒng)一信息模型技術(shù)對(duì)山東制造業(yè)進(jìn)行智能化技改，并受聘山東新泰市政府智能制造顧問單位，在新泰市成立中國第一個(gè)縣級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心。

山東潤通齒輪集團(tuán)有限公司有限公司

公司成立于2006年10月，現(xiàn)有職工2000多人，注冊資本壹億元，是一家集鑄造、鍛造、齒輪加工為一體的綜合性國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，專業(yè)制造重型卡車用各型精密齒輪，為中國重汽、一汽集團(tuán)、東風(fēng)公司等國內(nèi)大型商用車及零部件企業(yè)的戰(zhàn)略供應(yīng)商，是德國戴姆勒-奔馳公司二級(jí)供應(yīng)商。潤通公司現(xiàn)已發(fā)展成為全國最大的商用車齒輪生產(chǎn)基地，進(jìn)入全國齒輪制造行業(yè)的前三強(qiáng)，通過GB/T24001/ISO14001環(huán)境管理體系認(rèn)證和IATF16949質(zhì)量體系認(rèn)證。

2018年山東潤通齒輪集團(tuán)有限公司開始智能化技改，斥資2.6億，購入15條自動(dòng)化齒輪生產(chǎn)線，并與聯(lián)合智造（北京）科技發(fā)展有限公司合作，采用統(tǒng)一信息模型技術(shù)，構(gòu)建5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)集成管控系統(tǒng)，提升企業(yè)生產(chǎn)過程管控能力。

三、測試床項(xiàng)目目標(biāo)

一、測試床目標(biāo)：

1、測試床系首次利用統(tǒng)一的信息模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品圖號(hào)、工程技術(shù)、工藝開發(fā)、業(yè)務(wù)管理、生產(chǎn)計(jì)劃、產(chǎn)品制造、倉儲(chǔ)物流各個(gè)環(huán)節(jié)的統(tǒng)一描述，讓各個(gè)科室、車間、工段信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)流通無障礙、無歧義，構(gòu)建信息系統(tǒng)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)管理過程的虛擬映射與數(shù)字孿生，實(shí)時(shí)感知企業(yè)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。

2、測試床通過采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)，解耦企業(yè)資源管控軟件和生產(chǎn)過程軟件的各項(xiàng)功能，通過統(tǒng)一信息模型技術(shù)開發(fā)具有業(yè)務(wù)邏輯的各種微服務(wù)通用和定制功能模塊，在統(tǒng)一的平臺(tái)上調(diào)用這些模塊構(gòu)建對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過程100%的貼身服務(wù)，（形成對(duì)生產(chǎn)過程的數(shù)字孿生）讓企業(yè)所有生產(chǎn)管理功能都感知和匯聚在同一個(gè)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)間的數(shù)據(jù)共享，將企業(yè)的生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)信息，提供給企業(yè)各級(jí)生產(chǎn)管理人員，提升企業(yè)的生產(chǎn)管理效率。

3、測試床將通過對(duì)企業(yè)人事、物料、設(shè)備、倉儲(chǔ)、產(chǎn)品、工藝采用統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)編碼，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息模型對(duì)每個(gè)生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)的識(shí)別，從而在產(chǎn)品生產(chǎn)管理過程中，自動(dòng)構(gòu)建數(shù)字孿生的產(chǎn)品生產(chǎn)過程場景數(shù)據(jù)鏈，自動(dòng)進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)，大數(shù)據(jù)積累，并輸出操作標(biāo)準(zhǔn)解決方案，管控產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。

4、測試床將通過嵌入在統(tǒng)一信息模型和算法模型中的統(tǒng)一API接口，可以調(diào)用各種機(jī)理模型和算法模型，在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)上搭建企業(yè)生產(chǎn)管理的各種解決方案，形成信息系統(tǒng)與物理過程完全融合的數(shù)字孿生體，通過企業(yè)內(nèi)部的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)感知企業(yè)、人、機(jī)、料、法、環(huán)、測數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)排產(chǎn)模型，對(duì)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，輸出優(yōu)化解決方案，并通過企業(yè)可視化系統(tǒng)傳遞到相關(guān)科室、車間、工段，指導(dǎo)操作，構(gòu)成閉環(huán)，持續(xù)優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)資源配置與生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度，提高企業(yè)的效益。

二、測試床提出的背景

兩化融合的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)企業(yè)多年積累的工業(yè)知識(shí)和生產(chǎn)管理流程與信息化系統(tǒng)的融合，在過去的30年的信息化時(shí)代（工業(yè)3.0時(shí)代），由于數(shù)字技術(shù)受到算法和算力的約束，信息化軟件（ERP、CRM、WMS等信息化軟件）只能通過對(duì)某一局部的歷史數(shù)據(jù)的研究，建立信息模型去盡量仿真物理世界。然后應(yīng)用這種軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)字世界對(duì)物理世界的管理。雖然這些軟件建立了一些局部的規(guī)范化工業(yè)應(yīng)用、解決了數(shù)字化管理的部分問題，但它無法跟隨物理世界變化做出實(shí)時(shí)的反映，也無法對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行全面的管理。

我們采用統(tǒng)一信息模型技術(shù)，探索信息系與物理系統(tǒng)同步變化，通過構(gòu)建生產(chǎn)管理過程的數(shù)字孿生，形成對(duì)物理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的變化實(shí)時(shí)感知，自動(dòng)進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)，把對(duì)工業(yè)技術(shù)的認(rèn)知和業(yè)務(wù)目標(biāo)、業(yè)務(wù)邏輯結(jié)合起來，通過大數(shù)據(jù)排產(chǎn)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，形成最佳的業(yè)務(wù)決策解決方案，從而構(gòu)成大數(shù)據(jù)優(yōu)化生產(chǎn)過程的閉環(huán)。在這個(gè)閉環(huán)當(dāng)中，信息系統(tǒng)IT的數(shù)據(jù)流動(dòng)需要與物理系統(tǒng)OT的運(yùn)作流程完全一致，才能實(shí)時(shí)地感知物理系統(tǒng)的狀態(tài)，自動(dòng)進(jìn)行分析預(yù)測，然后對(duì)物理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，這就要求信息系統(tǒng)必須對(duì)物理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)映射。

三、用實(shí)際數(shù)據(jù)說明存在的難題和挑戰(zhàn)

目前90%企業(yè)普遍使用的ERP、CRM、WMS等信息化軟件。都是從最底層開始，配置服務(wù)器和操作系統(tǒng)，配置數(shù)據(jù)庫，它們都是垂直搭建而且相當(dāng)封閉性的應(yīng)用，是信息化時(shí)代的產(chǎn)物。它們是開發(fā)者盡可能仿真過去的生產(chǎn)過程而開發(fā)出來的局部優(yōu)化軟件系統(tǒng)。而且為了軟件穩(wěn)定，它們是封閉的，是無法適應(yīng)每個(gè)企業(yè)的個(gè)性化和實(shí)時(shí)變化需求的。

為了適應(yīng)每個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)管理運(yùn)作流程，實(shí)施者只能另外建立一套信息化系統(tǒng)來開發(fā)各種解決方案，（比如MES）系統(tǒng)。然后通過接口或總線，將各個(gè)信息軟件的數(shù)據(jù)進(jìn)行定期對(duì)接（大約每天一次到3次）。

因此，它無法實(shí)現(xiàn)把企業(yè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在正確的時(shí)間，以正確的方式發(fā)送給正確的人和系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，達(dá)到信息系統(tǒng)IT與物理系統(tǒng)OT的融合，這是過去30年來一直存在的工業(yè)化與信息化融合的難題。

四、測試床計(jì)劃解決哪些問題

我們在潤通公司建設(shè)的FB-CL生產(chǎn)過程管控系統(tǒng)測試床，是為了打破傳統(tǒng)的垂直封閉架構(gòu)形成的信息孤島，通過建立信息系統(tǒng)統(tǒng)一的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在企業(yè)內(nèi)部的自由流動(dòng)。

我們基于統(tǒng)一的信息模型，包括統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)代碼、統(tǒng)一的API接口的技術(shù)，嘗試在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和開源平臺(tái)上，將過去信息化時(shí)代的各種信息孤島軟件的功能解耦打碎，開發(fā)微服務(wù)的通用和定制功能模塊，按照企業(yè)的業(yè)務(wù)需求和管理目標(biāo)，重構(gòu)水平架構(gòu)的生產(chǎn)過程管控?cái)?shù)據(jù)集成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)與生產(chǎn)管理過程完全融合。

通過建立潤通公司測試床，驗(yàn)證使用統(tǒng)一信息模型技術(shù)構(gòu)建軟件對(duì)齒輪生產(chǎn)過程服務(wù)。

1、現(xiàn)信息系統(tǒng)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)管理過程的虛擬映射與數(shù)字孿生，降低管理成本10%。

2、實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)感知生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，并自動(dòng)進(jìn)行工業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)與大數(shù)據(jù)積累，形成操作標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)管控生產(chǎn)過程，提升產(chǎn)品質(zhì)量10%

3、通過大數(shù)據(jù)排產(chǎn)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，不斷優(yōu)化操作，并通過可視化系統(tǒng)構(gòu)建閉環(huán)，全面管控齒輪生產(chǎn)過程，優(yōu)化企業(yè)資源配置，提升企業(yè)綜合效益15%-25%。

為后續(xù)整個(gè)基礎(chǔ)零部件行業(yè)，包括：軸承、齒輪、彈簧、鏈條、緊固件、沖壓、鍛造、鑄造、機(jī)加工行業(yè)智能化技術(shù)改造探索實(shí)施路徑。

四、測試床方案架構(gòu)

4.1.測試床應(yīng)用場景

本測試床主要應(yīng)用于齒輪金屬加工生產(chǎn)管理過程的管控，工藝場景包括：人員管理、設(shè)備管理、物料管理、工藝管理、環(huán)境管理、檢測管理。

也就是說本測試床包括了工廠、人、機(jī)、料、法、環(huán)、測全部的工廠生產(chǎn)管理場景，將會(huì)對(duì)整個(gè)金屬加工行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型起到示范作用。因?yàn)樗峭ㄟ^新一代數(shù)字技術(shù)的深入運(yùn)用，構(gòu)建一個(gè)全感知、全聯(lián)接、全場景的數(shù)字世界，進(jìn)而通過大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)化再造物理世界的操作標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)傳統(tǒng)企業(yè)的管理模式、業(yè)務(wù)模式、商業(yè)模式進(jìn)行創(chuàng)新和重塑，實(shí)現(xiàn)從人腦管理到人工智能管控企業(yè)的時(shí)代跨越。

目前國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)是依靠人工統(tǒng)計(jì)來完成信息化軟件不能滿足的生產(chǎn)過程管理需求，即便是投入人力、物力開發(fā)了MES系統(tǒng)，但由于信息孤島，也只能在下班之后完成ERP與MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)接，其結(jié)果與EXEL表格統(tǒng)計(jì)結(jié)果相同，所以大部分企業(yè)干脆就用人工統(tǒng)計(jì)，更加可靠，沒有BUG。

潤通公司通過測試床項(xiàng)目首先構(gòu)建了軟件對(duì)生產(chǎn)管理過程的貼身服務(wù)，測試床可以通過手機(jī)APP連接感知全廠從毛坯入庫、到領(lǐng)料報(bào)工、產(chǎn)品檢測的全部生產(chǎn)管理過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、輸出實(shí)時(shí)的人、機(jī)、料、產(chǎn)品、半成品、統(tǒng)計(jì)結(jié)果，通過可視化系統(tǒng)即時(shí)推送給各級(jí)生產(chǎn)管理部門。

比起過去每天使用大量統(tǒng)計(jì)人員統(tǒng)計(jì)成百上千張工人填寫的報(bào)工單，將成千上萬條生產(chǎn)數(shù)據(jù)輸入電腦，下班后才能打印當(dāng)日?qǐng)?bào)表，且月底還要將幾十萬數(shù)據(jù)匯總、與倉庫物料數(shù)據(jù)反復(fù)對(duì)賬，這個(gè)管理效率提升了成百倍。

更重要的是，我們已經(jīng)進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)的人工智能管控物理系統(tǒng)的時(shí)代，要實(shí)現(xiàn)人工智能的自感知、自分析、自決策、自執(zhí)行，企業(yè)必須要構(gòu)建信息與物理系統(tǒng)百分之百融合的數(shù)字孿生體。潤通公司FB-CL測試床的實(shí)踐，通過統(tǒng)一信息模型、統(tǒng)一標(biāo)識(shí)代碼、統(tǒng)一API接口，構(gòu)建出產(chǎn)品生產(chǎn)過程數(shù)字孿生的場景數(shù)據(jù)鏈，讓企業(yè)信息化系統(tǒng)自動(dòng)學(xué)習(xí)工業(yè)知識(shí)，自動(dòng)沉淀企業(yè)KNOW HOW、自動(dòng)形成操作標(biāo)準(zhǔn)，從而構(gòu)成人工智能去分析、預(yù)測產(chǎn)品的生產(chǎn)過程與結(jié)果，并且通過大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷完善操作標(biāo)準(zhǔn)，通過可視化系統(tǒng)指導(dǎo)操作，來管控產(chǎn)品質(zhì)量和優(yōu)化企業(yè)資源配置。這對(duì)于從事金屬加工產(chǎn)業(yè)的廣大零部件企業(yè)具有非常實(shí)用的智能化改造示范意義。

4.2.測試床架構(gòu)

一、測試床與AII總體架構(gòu)的關(guān)系

AII體系架構(gòu)2.0模型提出用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)，構(gòu)建大數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化，感知、預(yù)測、優(yōu)化企業(yè)經(jīng)營

本測試床基于統(tǒng)一信息模型技術(shù)在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)上：

1、建立系統(tǒng)集成感知管控層（對(duì)應(yīng)AII感知控制層），通過構(gòu)建數(shù)字孿生體，感知企業(yè)生產(chǎn)管理過程中人、機(jī)、料、法、環(huán)實(shí)時(shí)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，管控生產(chǎn)過程。

2、建立知識(shí)學(xué)習(xí)層（對(duì)應(yīng)AII數(shù)字模型層），通過構(gòu)建數(shù)字孿生的生產(chǎn)過程場景數(shù)據(jù)鏈，進(jìn)行制造過程知識(shí)學(xué)習(xí)，預(yù)測分析、大數(shù)據(jù)積累，管控產(chǎn)品質(zhì)量。

3、建立大數(shù)據(jù)挖掘?qū)?/span>（對(duì)應(yīng)AII決策優(yōu)化層），通過對(duì)企業(yè)生產(chǎn)管理過程中，人、機(jī)、料、法、環(huán)、測各種歷史的數(shù)字孿生數(shù)據(jù)鏈的學(xué)習(xí)與記憶，進(jìn)行大數(shù)據(jù)挖掘，將這些歷史數(shù)據(jù)與生產(chǎn)過程中感知的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，輸出優(yōu)化的生產(chǎn)計(jì)劃和資源配置方案，并通過企業(yè)各級(jí)可視化系統(tǒng)將這些實(shí)時(shí)的解決方案傳遞到各相應(yīng)的科室、車間、工段、倉庫，實(shí)時(shí)調(diào)整企業(yè)資源配置和產(chǎn)品質(zhì)量控制，從而構(gòu)成大數(shù)據(jù)的閉環(huán)優(yōu)化，提升企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

二、說明本測試床重點(diǎn)測試的新技術(shù)/新架構(gòu)

（一）、目前的工業(yè)軟件

采用的主要是源于90年代的五層架構(gòu)技術(shù)，做法是從最底層開始，配制服務(wù)器和操作系統(tǒng)，建立垂直的五層架構(gòu)，包括：企業(yè)規(guī)劃層、工廠管理層、流程控制層、設(shè)備控制層、現(xiàn)場層，配制數(shù)據(jù)庫，連接設(shè)備，采集數(shù)據(jù)，建模型，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的邏輯，這基本上是垂直搭建封閉性的應(yīng)用。如果我們把生產(chǎn)現(xiàn)場從應(yīng)用的領(lǐng)域，包括工藝、質(zhì)量、設(shè)備等方面的軸線，和不同的工序的軸線所構(gòu)成的平面上，可以看到有一系列大大小小煙囪式應(yīng)用。它們的問題是：

1、層級(jí)封閉生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)在各個(gè)層級(jí)的專業(yè)信息系統(tǒng)中封閉，難以流通。

2、垂直固化垂直架構(gòu)模式：（服務(wù)器，操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用）

3、緊密藕合設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)，算法和業(yè)務(wù)邏輯，缺乏功能共享，開發(fā)困難。

（二）、FB-CL測試床打破五層架構(gòu)，改為微服務(wù)集成的水平架構(gòu)平臺(tái)模式

A、采用統(tǒng)一的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫集群操作，保證系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的一致性。

我們的工廠大腦集成系統(tǒng)（FB-CL）采用PostgreSQL數(shù)據(jù)庫，它是一種關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)保存在不同的表中，而不是將所有數(shù)據(jù)放在一個(gè)大倉庫內(nèi)，這樣就增加了速度并提高了靈活性。同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫的所有表可建立不同的表空間，讓數(shù)據(jù)庫運(yùn)行時(shí)可以分布在不同的服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫集群操作；PostgreSQL采用標(biāo)準(zhǔn)的TSQL語法，并作局部的調(diào)整，讓SQL語句更簡單，運(yùn)行效率更高,并提供SQL效率測試工具，提高SQL運(yùn)行效率；同時(shí)，PostgreSQL也有許多的維護(hù)工具的插件，讓數(shù)據(jù)庫更安全，依據(jù)使用場景進(jìn)行有效的參數(shù)化調(diào)整，讓數(shù)據(jù)庫運(yùn)行更流暢，滿足不同企業(yè)的不同業(yè)務(wù)的需要；而且PostgreSQL是公開，免費(fèi)的數(shù)據(jù)庫，可以大大降低總體成本；支持Ubuntu,Windows,Mac OS，Linux等多種操作系統(tǒng)，支持多線程，充分利用 CPU 資源。PostgreSQL支持雙機(jī)熱備，讓主機(jī)和備機(jī)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步操作，為主服務(wù)器擔(dān)供必要的災(zāi)備，減少企業(yè)的損失；

B、采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，構(gòu)建微服務(wù)組成的水平信息化架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)間的信息共享。

FB-CL測試床在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)上，對(duì)各種緊耦合的工業(yè)軟件功能進(jìn)行解耦，開發(fā)出包括統(tǒng)一信息模型和業(yè)務(wù)邏輯的微服務(wù)通用功能和專用功能模塊，建立微服務(wù)功能模型庫，這個(gè)模型庫中的模型和與主數(shù)據(jù)庫的歷史數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)是關(guān)聯(lián)耦合的。企業(yè)生產(chǎn)過程的狀態(tài)在不斷地改變，數(shù)據(jù)上傳之后，會(huì)在主數(shù)據(jù)庫中保存，確保數(shù)據(jù)的一致性。

FB-CL測試床在這個(gè)平臺(tái)上，調(diào)用各種微服務(wù)的功能模塊，根據(jù)企業(yè)的業(yè)務(wù)需要和目標(biāo)，開發(fā)企業(yè)銷售管理、采購管理、技術(shù)管理、生產(chǎn)管理、倉儲(chǔ)管理、車間管理、設(shè)備管理、物料管理、人事管理等應(yīng)用功能，這些應(yīng)用功能通過通用模型庫與主數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián)，構(gòu)成系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的一致性，實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)間的信息共享。

C、采用統(tǒng)一的信息模型，構(gòu)建數(shù)字孿生體，實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)與物理系統(tǒng)的融合，感知、預(yù)測、優(yōu)化生產(chǎn)過程

FB-CL測試床采用了統(tǒng)一的信息模型，包括統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)代碼和統(tǒng)一的API接口構(gòu)建各種應(yīng)用服務(wù)來描述、認(rèn)知、響應(yīng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，工藝與工程，以及產(chǎn)品制造過程中的人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等各生產(chǎn)環(huán)節(jié)與要素；通過下面這個(gè)信息模型我們可以看到：

信息模型的標(biāo)識(shí)是統(tǒng)一的

信息模型的內(nèi)部規(guī)則是統(tǒng)一的

信息模型將生產(chǎn)過程的所有場景都用統(tǒng)一的格式包括在內(nèi)

信息模型通過執(zhí)行不同的命令，自動(dòng)感知生產(chǎn)過程中某場景的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

在生產(chǎn)過程中，通過統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)，可以將模型感知的不同生產(chǎn)場景關(guān)聯(lián)起來構(gòu)成數(shù)據(jù)鏈

從而通過統(tǒng)一信息模型內(nèi)部的數(shù)據(jù)模型和算法模型，以及調(diào)用的服務(wù)接口，可以在具體生產(chǎn)環(huán)境中建立形成虛實(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)字孿生體孿生。

比如機(jī)加工信息模型，FB-CL測試床在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，將這種虛實(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)字孿生結(jié)構(gòu)連接起來，就構(gòu)成產(chǎn)品生產(chǎn)過程數(shù)字孿生的場景數(shù)據(jù)鏈，我們把這個(gè)數(shù)據(jù)鏈建立反饋，構(gòu)成閉環(huán)，就可以對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程的技術(shù)工藝知識(shí)進(jìn)行自動(dòng)學(xué)習(xí)、認(rèn)知分析、預(yù)測調(diào)整，從而管控產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

總之，我們的FB-CL測試床，利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)在平臺(tái)層對(duì)傳統(tǒng)的工業(yè)IT架構(gòu)進(jìn)行功能解耦，開發(fā)包括統(tǒng)一信息模型和業(yè)務(wù)邏輯功能的微服務(wù)模塊?；谶@樣一個(gè)水平架構(gòu)搭建起來的企業(yè)信息化集成系統(tǒng)，各種應(yīng)用不需要重復(fù)垂直的采集數(shù)據(jù)，企業(yè)數(shù)據(jù)通過信息系統(tǒng)與物理系統(tǒng)的融合的數(shù)據(jù)感知層，自動(dòng)感知企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)。也就是說FB-CL測試床利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境IT架構(gòu)的重構(gòu)與解耦，解決垂直架構(gòu)和孤島的應(yīng)用開發(fā)瓶頸。

FB-CL測試床通過統(tǒng)一信息模型構(gòu)建的數(shù)字孿生體來系統(tǒng)地感知與描述物理世界的實(shí)體，使得我們更容易地開發(fā)各種工業(yè)應(yīng)用解決方案，通過大數(shù)據(jù)挖掘，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，優(yōu)化生產(chǎn)操作，提升企業(yè)的資源配置能力和經(jīng)濟(jì)效益。

4.3.測試床方案

一、測試床整體方案：

本測試床是按照AII總體架構(gòu)2.0模型建設(shè)，采用企業(yè)、邊緣、設(shè)備三層結(jié)構(gòu)。

云上的感知管控部分包含有四個(gè)層：

1、通用PAAS與云安全防護(hù)層

2、系統(tǒng)集成感知與管控層

3、數(shù)字孿生、知識(shí)學(xué)習(xí)層

4、數(shù)據(jù)挖掘與大數(shù)據(jù)優(yōu)化層

FB-CL測試床在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，通過統(tǒng)一信息模型，按時(shí)序?qū)⑻搶?shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)字孿生結(jié)構(gòu)連接起來，構(gòu)成產(chǎn)品生產(chǎn)過程數(shù)字孿生的場景數(shù)據(jù)鏈，我們把這些每天在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)鏈作為歷史數(shù)據(jù)，與生產(chǎn)管理過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)一起進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，就可以對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程的技術(shù)工藝和人、機(jī)、料資源、進(jìn)行預(yù)測分析與優(yōu)化調(diào)整，從而優(yōu)化企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和資源配置。

云下4層分別是：網(wǎng)絡(luò)安全層、邊緣管控層、設(shè)備管控層、數(shù)據(jù)采集層(5G應(yīng)用）。

1、網(wǎng)絡(luò)安全層：按照工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)2.0模型構(gòu)建，包括兩層安全防護(hù)，企業(yè)設(shè)立路由器，采用華為AR6300+400路由器，附帶雙主控軟件防火墻，兩個(gè)工廠分別采用華為AR6140-16G*4*G路由器和防火墻。

2、邊緣層：測試床的所有自動(dòng)化產(chǎn)線的控制柜（產(chǎn)線大腦），和工廠的所有管理部門位于邊緣層，工廠的所有管理部門與企業(yè)層工廠大腦相互操作，管控工廠的的運(yùn)轉(zhuǎn)，邊緣層產(chǎn)線大腦與企業(yè)層工廠大腦之間相互操作，按訂單要求進(jìn)行生產(chǎn)。

3、設(shè)備層：設(shè)備層的設(shè)備大腦（控制柜）與產(chǎn)線大腦（控制柜）互操作，配合各種機(jī)械，完成制造過程。部分設(shè)備裝有實(shí)時(shí)調(diào)整系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的自檢測、自分析、自決策、自執(zhí)行，實(shí)時(shí)調(diào)整加工數(shù)據(jù)，保證產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。

4、數(shù)據(jù)采集層：建立企業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)，利用5G網(wǎng)絡(luò)部署靈活，覆蓋范圍大，滿足工業(yè)場景對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬、時(shí)延、可靠性、連接范圍等需求，將工廠生產(chǎn)過程的人、機(jī)、料、法、環(huán)、測實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過5G網(wǎng)絡(luò)的連接起來，包括全廠1500多工人的操作數(shù)據(jù)，每天上萬產(chǎn)品的檢測數(shù)據(jù)，齒輪生產(chǎn)過程物料流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品生產(chǎn)過程的工藝加工數(shù)據(jù)，產(chǎn)品包裝入庫數(shù)據(jù)等生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)直接傳到云端企業(yè)生產(chǎn)感知與管控功能層、進(jìn)行感知、預(yù)測、優(yōu)化操作，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效。

4.4.方案重點(diǎn)技術(shù)

一、過去的信息化軟件

由于采用了不同平臺(tái)、不同信息模型、不同標(biāo)識(shí)代碼、不同接口且構(gòu)成封閉型軟件，去解決各種局部的生產(chǎn)管理問題，形成了一個(gè)個(gè)信息孤島，為了實(shí)現(xiàn)全局的優(yōu)化，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的集成。

一種方法是，采用一條數(shù)據(jù)總線，每天一次至3次將各軟件中的數(shù)據(jù)抽取出來。匯總成為當(dāng)日的數(shù)據(jù)鏈。因此，它集成的數(shù)據(jù)不是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

另一種方法是，為了滿足企業(yè)需求，通常是ERP軟件公司會(huì)找本地代理商或由MES開發(fā)商來實(shí)施。但ERP軟件的原開發(fā)平臺(tái)、原代碼、原模型、ERP軟件代理商和MES開發(fā)商是不知道的，于是，代理商或MES開發(fā)商就用自己的數(shù)據(jù)庫和平臺(tái)、模型、代碼編個(gè)解決方案來滿足企業(yè)的需求。然后做一個(gè)接口，跟ERP軟件接上。代理商和MES開發(fā)商的各種解決方案、就通過接口接到ERP軟件上，因?yàn)樗鼈儗儆诓煌臄?shù)據(jù)庫，不同的數(shù)據(jù)平臺(tái)，不同的數(shù)據(jù)模型，不同的標(biāo)識(shí)代碼，不同的API接口，因此無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無障礙的自由流動(dòng)。

這兩種方法都不能實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)對(duì)物理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、分析預(yù)測、實(shí)時(shí)調(diào)整，數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)企業(yè)駕馭新技術(shù)提出了極大挑戰(zhàn)。

二、FB-CL測試床與現(xiàn)有國內(nèi)外技術(shù)對(duì)比

1、跨業(yè)務(wù)間的數(shù)據(jù)集成與共享技術(shù)是近年來的創(chuàng)新技術(shù)，它采用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，解耦與重構(gòu)過去90年代發(fā)明的各種碎片化的工業(yè)軟件功能，消除信息孤島，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)IT與工業(yè)技術(shù)OT的融合。

2、FB-CL系統(tǒng)測試床采用統(tǒng)一信息模型，包括統(tǒng)一標(biāo)識(shí)代碼、統(tǒng)一API接口，在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)上，開發(fā)具有業(yè)務(wù)邏輯的各種基礎(chǔ)零部件企業(yè)生產(chǎn)管理通用功能微服務(wù)模塊和企業(yè)專用的定制功能微服務(wù)模塊，然后根據(jù)零部件企業(yè)需求調(diào)用通用功能和定制功能模塊，搭建企業(yè)生產(chǎn)過程管控信息集成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)管理過程在信息化系統(tǒng)中的虛擬映射（數(shù)字孿生），進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)，并通過大數(shù)據(jù)優(yōu)化管控生產(chǎn)。

3、統(tǒng)一信息模型屬于系統(tǒng)集成的核心技術(shù)，2015年之后歐盟信息總司推廣的FI-WARE未來互聯(lián)網(wǎng)、德國工業(yè)4.0推出的縱向、橫向、端到端的集成、跨平臺(tái)的OPC-UA，都采用了統(tǒng)一信息模型技術(shù)。

4、FB-CL測試床的探索，嘗試?yán)媒y(tǒng)一信息模型技術(shù)，探索通過對(duì)生產(chǎn)管理過程構(gòu)建100%的軟件服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件制造過程的數(shù)字孿生與大數(shù)據(jù)優(yōu)化。

三、FB-CL測試床的重點(diǎn)技術(shù)

我們采用的統(tǒng)一信息模型技術(shù)不僅能夠讓企業(yè)生產(chǎn)過程通過統(tǒng)一的信息模型進(jìn)行描述、認(rèn)知和響應(yīng)，還可以讓信息化系統(tǒng)自動(dòng)感知學(xué)習(xí)和掌 握生產(chǎn)管理工藝技術(shù)，積累數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過大數(shù)據(jù)挖掘，持續(xù)優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)管理過程和產(chǎn)品質(zhì)量。

（一）統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過軟件對(duì)零部件企業(yè)生產(chǎn)管理過程100%的貼身服務(wù)，構(gòu)建生產(chǎn)過程的數(shù)字孿生

1、建立應(yīng)用功能層

在通用PAAS平臺(tái)上，采用開源數(shù)據(jù)庫和開源數(shù)據(jù)平臺(tái)，采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，包括統(tǒng)一標(biāo)識(shí)代碼、統(tǒng)一API接口技術(shù)，將過去緊耦合的信息化軟件進(jìn)行解耦，開發(fā)具有業(yè)務(wù)邏輯的企業(yè)運(yùn)行通用功能和專用功能模塊，建立水平架構(gòu)的微服務(wù)模塊功能層。

2、建立系統(tǒng)集成層

我們的FB-CL測試床，在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)上，調(diào)用統(tǒng)一信息模型技術(shù)開發(fā)的各種通用功能模塊和定制功能模塊，根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)管理流程，建立算法和匹配規(guī)則，構(gòu)建符合企業(yè)需求的各種解決方案，并通過統(tǒng)一的API接口搭建企業(yè)的生產(chǎn)管理集成系統(tǒng)，讓企業(yè)所有的解決方案都集成在同一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)間的數(shù)據(jù)共享。

3、建立企業(yè)內(nèi)部的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（包括5G網(wǎng)絡(luò)），

我們的FB-CL測試床，通過建設(shè)企業(yè)內(nèi)部的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

A、將工廠控制系統(tǒng)FB-CL (工廠大腦）層與邊緣操作層全面連接，包括銷售、采購、技術(shù)、生產(chǎn)、倉儲(chǔ)、財(cái)務(wù)部門和生產(chǎn)車間、工段，感知企業(yè)管理運(yùn)行過程的全部操作數(shù)據(jù)。

B、將工廠控制系統(tǒng)FB-CL (工廠大腦）與邊緣控制的所有自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)連接，實(shí)時(shí)感知企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

C、將工廠控制系統(tǒng)FB-CL(工廠大腦）通過5G網(wǎng)絡(luò)與企業(yè)1500多現(xiàn)場操作工人、生產(chǎn)調(diào)度人員，產(chǎn)品檢測人員、倉庫管理人員相連，實(shí)時(shí)感知產(chǎn)品加工過程的工藝、數(shù)量、質(zhì)量及出入庫數(shù)據(jù)。

在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)上，調(diào)用主數(shù)據(jù)庫通用功能和專用功能微服務(wù)模塊，根據(jù)潤通公司的生產(chǎn)管理需求，構(gòu)建滿足企業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)管理流程的軟件服務(wù)，實(shí)現(xiàn)信息化系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)映射，探索對(duì)生產(chǎn)過程構(gòu)建數(shù)字孿生。

（二）統(tǒng)一信息模型，通過模型在數(shù)字空間對(duì)過程數(shù)據(jù)的描述、認(rèn)知、感知企業(yè)生產(chǎn)過程，構(gòu)建數(shù)字孿生體

采用統(tǒng)一的信息模型，包括統(tǒng)一的API接口和統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)代碼構(gòu)建各種應(yīng)用服務(wù)，來描述產(chǎn)品設(shè)計(jì)，工藝與工程，產(chǎn)品制造過程中的人、機(jī)、料、法、環(huán)等各要素的特征；并且對(duì)生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)變化做出響應(yīng)，根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)管理的每個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)建建數(shù)字孿生體，在數(shù)字空間描述、認(rèn)知、響應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)過程，構(gòu)成虛擬與現(xiàn)實(shí)的映射。

由于企業(yè)的所有業(yè)務(wù)活動(dòng)都建立了統(tǒng)一信息模型的數(shù)字孿生體，信息化系統(tǒng)可以感知企業(yè)所有業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)變化。通過下面這個(gè)信息模型我們可以看到：信息模型的標(biāo)識(shí)是統(tǒng)一的；信息模型的內(nèi)部規(guī)則是統(tǒng)一的；信息模型將生產(chǎn)過程的所有場景都用統(tǒng)一的格式包括在內(nèi)；信息模型通過執(zhí)行不同的命令，自動(dòng)感知生產(chǎn)過程中某場景的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；

測試床構(gòu)建報(bào)工數(shù)字孿生體

采用統(tǒng)一數(shù)字模型技術(shù)，通過統(tǒng)一代碼標(biāo)識(shí)，統(tǒng)一API接口，根據(jù)報(bào)工的生產(chǎn)場景表構(gòu)建服務(wù)，用軟件建立虛實(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)字孿生體，在數(shù)字空間述生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)狀態(tài)。

生產(chǎn)報(bào)工解決方案

（1）操作者現(xiàn)場使用手機(jī)APP進(jìn)行報(bào)工，提交報(bào)工數(shù)據(jù)后由現(xiàn)場質(zhì)量人員進(jìn)行檢測確認(rèn)數(shù)量及合格情況；

（2）合格的產(chǎn)品數(shù)據(jù)由調(diào)度員手機(jī)APP進(jìn)行確認(rèn)，完成工序報(bào)工和流轉(zhuǎn)

（3）不合格產(chǎn)品數(shù)量由質(zhì)檢人員手機(jī)APP確認(rèn)不良原因，進(jìn)行不合格判定

所有的現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過手機(jī)APP 進(jìn)入生產(chǎn)管控集成系統(tǒng)、軟件通過數(shù)字孿生體感知生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

（三）統(tǒng)一標(biāo)識(shí)代碼，通過對(duì)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的自動(dòng)關(guān)聯(lián)，構(gòu)建數(shù)字孿生過程數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)工業(yè)知識(shí)的自動(dòng)學(xué)習(xí)與沉淀，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

通過對(duì)企業(yè)人事、物料、設(shè)備、工藝采用統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)代碼，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息模型對(duì)每個(gè)生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)的識(shí)別，從而在產(chǎn)品生產(chǎn)管理過程中，自動(dòng)按照時(shí)序?qū)a(chǎn)品生產(chǎn)過程關(guān)聯(lián)，構(gòu)建數(shù)字孿生的產(chǎn)品生產(chǎn)過程場景數(shù)據(jù)鏈，并建立反饋，構(gòu)成閉環(huán)，自動(dòng)進(jìn)行制造知識(shí)學(xué)習(xí)，積累沉淀生產(chǎn)管理人員大腦中的各種制造KNOWHOW，形成操作標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建人工智能來分析，預(yù)測產(chǎn)品的生產(chǎn)過程與結(jié)果，輸出解決方案，管控產(chǎn)品質(zhì)量。

如圖所示：

（四）利用統(tǒng)一API接口技術(shù)，搭建企業(yè)生產(chǎn)管理的各種解決方案的感知與管控集成系統(tǒng)，構(gòu)成閉環(huán)，持續(xù)優(yōu)化企業(yè)資源配置

通過嵌入在統(tǒng)一信息模型和算法模型中的統(tǒng)一API接口，調(diào)用各種機(jī)理模型和算法模型，搭建企業(yè)生產(chǎn)管理的各種解決方案集成管控平臺(tái)，并通過企業(yè)內(nèi)部的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（包括5G網(wǎng)絡(luò)），實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)與物理系統(tǒng)的融合，構(gòu)建起生產(chǎn)管理各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)字孿生體，實(shí)時(shí)感知企業(yè)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測數(shù)據(jù)。

利用大數(shù)據(jù)模型，分析企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)，輸出各種優(yōu)化解決方案，利用可視化系統(tǒng)指導(dǎo)科室、車間、工段操作，實(shí)現(xiàn)從感知到管控調(diào)整的閉環(huán)，提升企業(yè)各項(xiàng)資源的配置能力，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

4.5.方案自主研發(fā)性、創(chuàng)新性及先進(jìn)性

一、技術(shù)創(chuàng)新性及先進(jìn)性

提質(zhì)增效是企業(yè)追求的唯一目標(biāo)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，企業(yè)實(shí)行的所有數(shù)字化技術(shù)改革，都是圍繞這一目標(biāo)。但到目前為止，我國的工業(yè)軟件基本上管理軟件和生產(chǎn)過程解決方案軟件是相互之間獨(dú)立的，這是因?yàn)樵谛畔⒒瘯r(shí)代，工業(yè)軟件是由IT工程師編寫的，受技術(shù)條件和算法算力的約束，工業(yè)軟件只能是IT工程師對(duì)工業(yè)管理和工藝流程碎片化的理解而編寫出來碎片化的軟件。

在信息化的初期階段，信息化的革命性作用是替代了紙面的信息傳遞，達(dá)到了對(duì)生產(chǎn)管理過程的局部優(yōu)化。

然后由管理者利用這些各個(gè)局部的優(yōu)化，提高企業(yè)的管理水平，換句話說，第三次工業(yè)革命（工業(yè)3.0時(shí)期）實(shí)現(xiàn)的是人腦利用電腦來管理企業(yè)。

第四次工業(yè)革命，企業(yè)通過新一代ICT技術(shù)的深入 運(yùn)用，提升產(chǎn)品和服務(wù)的競爭力，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身的跨越式發(fā)展。對(duì)傳統(tǒng)的市場規(guī)則和邊界產(chǎn)生沖擊，打破傳統(tǒng)企業(yè)幾十年積累的運(yùn)營優(yōu)勢，對(duì)各行各業(yè)帶來了顛覆性沖擊。

統(tǒng)一信息模型技術(shù)是第四次工業(yè)革命顛覆性的創(chuàng)新，是統(tǒng)一技術(shù)通過新一代數(shù)字技術(shù)的深入運(yùn)用，構(gòu)建一個(gè)全感知、全聯(lián)接、全場景的數(shù)字世界，進(jìn)而優(yōu)化再造物理世界的業(yè)務(wù)，對(duì)傳統(tǒng)管理模式、業(yè)務(wù)模式、商業(yè)模式進(jìn)行創(chuàng)新和重塑，實(shí)現(xiàn)IT與OT的融合，讓企業(yè)從人腦管理跨越到人工智能管控配置企業(yè)的資源和產(chǎn)能，獲得企業(yè)競爭能力。

因此，聯(lián)合智造（北京）科技發(fā)展有限公司與山東潤通齒輪集團(tuán)有限公司合作，建立這個(gè)FB-CL測試床，測試：

1、通過測試床：利用統(tǒng)一信息模型建立數(shù)字空間與現(xiàn)實(shí)的物理過程的實(shí)時(shí)映射，探索構(gòu)建對(duì)生產(chǎn)管理過程的數(shù)字孿生。

2、通過測試床：實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)過程的建模仿真，到工業(yè)知識(shí)自動(dòng)學(xué)習(xí)的創(chuàng)新。

3、通過測試床：實(shí)現(xiàn)基于統(tǒng)一信息模型構(gòu)建大數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化的創(chuàng)新，測試床通過統(tǒng)一信息模型包括統(tǒng)一API接口，調(diào)用各種機(jī)理模型和算法模型，構(gòu)建各種解決方案集成系統(tǒng)，使用大數(shù)據(jù)模型對(duì)企業(yè)生產(chǎn)能力的不斷挖掘，持續(xù)優(yōu)化企業(yè)的各種生產(chǎn)資源的配置。

4、通過建立FB-CL測試床，讓我們體會(huì)到，統(tǒng)一信息模型技術(shù)可以通過構(gòu)建信息IT與物理OT世界融合的數(shù)字孿生體對(duì)離散工業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行感知與管控，是否能夠?qū)α鞒坦I(yè)進(jìn)行感知與管控，甚至對(duì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通、醫(yī)療、治安、智慧城市的運(yùn)行過程全面進(jìn)行感知，能否通過構(gòu)建過程場景數(shù)據(jù)鏈、進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)、認(rèn)知分析、推理預(yù)測、能否通過大數(shù)據(jù)模型的深入挖掘，實(shí)現(xiàn)人工智能優(yōu)化管控物理世界。希望工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)同行都來探索技術(shù)路徑。

4.6.方案安全風(fēng)險(xiǎn)控制

本測試床是按照AII總體架構(gòu)2.0模型建設(shè)，采用企業(yè)、邊緣、設(shè)備三層結(jié)構(gòu)。

云上的感知管控部分包含有四個(gè)層：

1、通用PAAS與云安全防護(hù)層

2、系統(tǒng)集成感知與管控層

3、數(shù)字孿生、知識(shí)學(xué)習(xí)層

4、數(shù)據(jù)挖掘與大數(shù)據(jù)優(yōu)化層

云上安裝了防DDOS攻擊防護(hù)系統(tǒng)，保障云上數(shù)據(jù)的安全

云下4層分別是：

1、網(wǎng)絡(luò)安全層、

2、邊緣管控層、

3、設(shè)備管控層、

4、數(shù)據(jù)采集層(5G應(yīng)用）。

網(wǎng)絡(luò)安全層，按照工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)2.0模型構(gòu)建，包括兩層安全防護(hù)，企業(yè)設(shè)立路由器，采用華為AR6300+400路由器，附帶雙主控軟件防火墻，兩個(gè)工廠分別采用華為AR6140-16G*4*G路由器和防火墻。

五、測試床實(shí)施部署

5.1.測試床實(shí)施規(guī)劃

本測試床2019年開始建設(shè)，預(yù)計(jì)2023年結(jié)束。

（一）目前測試床已經(jīng)基本完成第一期建設(shè)，并且開始上線運(yùn)行

1、FB-CL測試床可根據(jù)生產(chǎn)過程需要，調(diào)用FB平臺(tái)上的各種帶有工業(yè)制造知識(shí)的微服務(wù)模塊，用軟件構(gòu)建滿足企業(yè)生產(chǎn)管控需要的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)測試床軟件服務(wù)制造過程，消除信息孤島的系統(tǒng)集成功能。

2、FB-CL測試床可通過對(duì)某批次產(chǎn)品的制造過程，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一信息模型對(duì)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)跨業(yè)務(wù)的傳遞功能。

3、FB-CL測試床可根據(jù)每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)工人報(bào)工和檢驗(yàn)員評(píng)估質(zhì)量的需要，構(gòu)建軟件服務(wù)，實(shí)現(xiàn)測試床基于統(tǒng)一信息模型，構(gòu)建數(shù)字孿生體的功能。

4、FB-CL測試床可根據(jù)輸入端產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場工人手機(jī)的報(bào)工數(shù)據(jù)，測試企業(yè)信息化系統(tǒng)對(duì)企業(yè)從毛坯入庫到機(jī)加工、熱處理、磨加工、等生產(chǎn)過程的感知能力，實(shí)現(xiàn)測試床對(duì)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)映射功能。

5、FB-CL測試床根據(jù)對(duì)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)映射，證明通過統(tǒng)一信息模型，可以構(gòu)建對(duì)生產(chǎn)管理過程的數(shù)字孿生。

（二）測試床的下一步建設(shè)實(shí)施（預(yù)計(jì)2021年實(shí)現(xiàn)），

FB-CL系統(tǒng)測試床下一步的建設(shè)目標(biāo)，是通過統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)代碼，構(gòu)建的金屬零部件行業(yè)數(shù)字孿生的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)鏈，積累包含制造知識(shí)的生產(chǎn)過程大數(shù)據(jù)。

1、FB-CL測試床將根據(jù)生產(chǎn)過程需要，構(gòu)建軟件服務(wù)，讓產(chǎn)品生產(chǎn)過程的所有數(shù)據(jù)，自動(dòng)按生產(chǎn)時(shí)序，構(gòu)成數(shù)字孿生的生產(chǎn)管理過程場景數(shù)據(jù)鏈，實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)功能

2、FB-CL測試床將根據(jù)輸入端產(chǎn)品訂單的規(guī)格差異，測試系統(tǒng)自動(dòng)匹配制造工藝，輸出解決方案的能力，實(shí)現(xiàn)測試床對(duì)外部環(huán)境的變化響應(yīng)，及預(yù)測分析功能。

3、FB-CL測試床將根據(jù)生產(chǎn)過程場景數(shù)據(jù)鏈，通過從毛坯入庫到機(jī)加工、熱處理、磨加工、等所有生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的分析，找出影響產(chǎn)品質(zhì)量的節(jié)點(diǎn)，并予以改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)測試床對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)過程的管控能力。

（三）測試床最終的建設(shè)目標(biāo)（預(yù)計(jì)2023年實(shí)現(xiàn)），

FB-CL測試床最終的目標(biāo)，是通過統(tǒng)一的信息模型，感知企業(yè)生產(chǎn)管理過程的所有數(shù)據(jù)，并進(jìn)行關(guān)聯(lián)，構(gòu)建生產(chǎn)過程場景數(shù)據(jù)鏈，通過大數(shù)據(jù)模型，持續(xù)優(yōu)化金屬零部件生產(chǎn)過程中的企業(yè)資源配置。因此測試床將在實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)探索大數(shù)據(jù)功能。

1、研究和探索企業(yè)生產(chǎn)過程大數(shù)據(jù)模型

2、通過生產(chǎn)過程場景數(shù)據(jù)鏈積累過程大數(shù)據(jù)

3、構(gòu)建可以關(guān)聯(lián)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測各種因素的大數(shù)據(jù)分析模型

4、構(gòu)建可以將優(yōu)化后的生產(chǎn)計(jì)劃方案，按需求自動(dòng)發(fā)送給各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，指揮各車間的按計(jì)劃生產(chǎn)的應(yīng)用模型，

5、FB-CL測試床最終目標(biāo)是根據(jù)輸入端客戶對(duì)產(chǎn)品交期要求的變化，測試系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，并通過可視化系統(tǒng)指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行操作能力。實(shí)現(xiàn)測試床大數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化配置企業(yè)人、機(jī)、料、法、環(huán)資源的功能。

5.2.測試床實(shí)施的技術(shù)支撐及保障措施

項(xiàng)目實(shí)施公司聯(lián)合智造公司成立于2016年，由國內(nèi)的數(shù)字化專家、軟件工程師、供應(yīng)鏈經(jīng)濟(jì)師發(fā)起，聯(lián)合國內(nèi)軟件開發(fā)公司、工業(yè)制造設(shè)備制造公司、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備研發(fā)公司、大數(shù)據(jù)研究公司共同為中國金屬加工及零部件企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供技術(shù)路徑與行業(yè)解決方案。公司的技術(shù)團(tuán)隊(duì)有來自于原歐洲-中國企業(yè)家聯(lián)合會(huì)的數(shù)字化工作團(tuán)隊(duì)，擁有意大利數(shù)字制造、德國工業(yè)4.0、歐盟數(shù)字單一市場等創(chuàng)新科技知識(shí)和實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，對(duì)歐洲數(shù)字技術(shù)的發(fā)展歷史及趨勢有深刻的研究，20年來，曾經(jīng)為中國引入了歐洲大量的技術(shù)與工業(yè)制造項(xiàng)目，包括：汽車、飛機(jī)、高鐵、與機(jī)床工業(yè)技術(shù)的合資合作以及技術(shù)引進(jìn)。

也有來自于國際汽車行業(yè)數(shù)字化供應(yīng)鏈的資深專家，擁有世界各國汽車公司對(duì)零部件供應(yīng)鏈、組織、檢測、品質(zhì)管理等方面的的豐富經(jīng)驗(yàn)，我們還有潛心于中國工業(yè)信息化的數(shù)字軟件工程師團(tuán)隊(duì)，擁有20年工業(yè)信息化軟件的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，深入工廠十幾年，靠自己團(tuán)隊(duì)的力量編寫代碼，研發(fā)中國自己的工廠生產(chǎn)管理集成系統(tǒng)。

1、我們?yōu)槠髽I(yè)提供的服務(wù)能力（基于大數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化的生產(chǎn)過程管控）

測試床是基于聯(lián)合智造的FB開發(fā)平臺(tái)，為金屬加工和基礎(chǔ)零部件企業(yè)構(gòu)建軟件對(duì)生產(chǎn)管理過程的貼身服務(wù)。既調(diào)用FB平臺(tái)上的微服務(wù)模塊根據(jù)企業(yè)需求搭建生產(chǎn)管理集成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)無障礙的自由流動(dòng)。

我們是根據(jù)統(tǒng)一的信息模型在FB平臺(tái)上構(gòu)建生產(chǎn)、管理、工藝、倉儲(chǔ)、物流等各種解決方案APP。通過調(diào)用FB平臺(tái)上的數(shù)字孿生體為企業(yè)構(gòu)建生產(chǎn)過程數(shù)字孿生場景數(shù)據(jù)鏈，從而實(shí)現(xiàn)工廠大腦對(duì)工業(yè)制造過程的知識(shí)的學(xué)習(xí)，和對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和交付時(shí)間的分析與預(yù)測。

利用FB集成系統(tǒng)構(gòu)建的數(shù)字孿生的工業(yè)APP全面感知人力資源數(shù)據(jù)、物料資源數(shù)據(jù)、模具夾具工藝資源數(shù)據(jù)、生產(chǎn)設(shè)備資源數(shù)據(jù)、產(chǎn)品資料數(shù)據(jù)、倉儲(chǔ)包裝資源數(shù)據(jù)、以及生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，并采用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實(shí)時(shí)優(yōu)化配置企業(yè)人、機(jī)、料、法資源，實(shí)現(xiàn)人工智能管控企業(yè)生產(chǎn)管理過程，提升企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

2、我們的應(yīng)用實(shí)施能力

2018年開始，我公司在工信部信息化服務(wù)司和山東省工信廳省中小企業(yè)局支持下，開始在山東省推廣統(tǒng)一信息模型技術(shù)，并在山東省新泰市建立中國第一個(gè)縣級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP創(chuàng)新中心，2019年開發(fā)出FB-CL001齒輪生產(chǎn)過程管控APP和FB-ZZ001鑄造生產(chǎn)過程管控APP.此外，我們在其他省市實(shí)施的FB-JGJ002緊固件生產(chǎn)管控集成系統(tǒng)（緊固件工廠大腦）FB-JGJ003緊固件生產(chǎn)過程管控集成系統(tǒng)也在全國緊固件行業(yè)引起重視，成為近年來緊固件行業(yè)年會(huì)上的智能化技術(shù)改造示范案例。

5.3.測試床實(shí)施的自主可控性

1、聯(lián)合智造專業(yè)從事研究中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的金屬加工企業(yè)生產(chǎn)過程管控集成系統(tǒng)：

我們主要研究的是離散制造和金屬基礎(chǔ)零部件的行業(yè)解決方案，行業(yè)包括：齒輪、軸承、彈簧、鏈條等通用零部件。以及鑄造、沖壓、鍛造、機(jī)加工、熱成型、冷成型等金屬加工行業(yè)的數(shù)字化、智能化改造。

2、我們的技術(shù)資源（FB開發(fā)平臺(tái)）：

我們已經(jīng)基于統(tǒng)一信息模型、統(tǒng)一標(biāo)識(shí)代碼、統(tǒng)一API接口技術(shù)開發(fā)出完全自主的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化開發(fā)平臺(tái)FB，平臺(tái)上擁有400多個(gè)企業(yè)通用微服務(wù)模塊和金屬加工各細(xì)分行業(yè)專用模塊，我們基于這些模塊已經(jīng)開發(fā)出基礎(chǔ)零部件行業(yè)銷售、采購、生產(chǎn)、計(jì)劃、設(shè)備、能源、模具、倉儲(chǔ)、工藝各種應(yīng)用APP，并在FB平臺(tái)是構(gòu)建了操作系統(tǒng)。我們目前有能力在我們的開發(fā)平臺(tái)上為金屬零部件加工企業(yè)開發(fā)各種100%貼身服務(wù)企業(yè)生產(chǎn)管理需要的生產(chǎn)管控集成系統(tǒng)（工廠大腦）。

六、測試床預(yù)期成果

6.1.測試床的預(yù)期可量化實(shí)施結(jié)果

1、FB-CL測試床可通過在手機(jī)APP輸入生產(chǎn)領(lǐng)料、報(bào)工入庫，驗(yàn)證測試床對(duì)生產(chǎn)管理過程的實(shí)時(shí)感知，既虛擬與現(xiàn)實(shí)的實(shí)時(shí)映射與數(shù)字孿生功能，降低了企業(yè)的運(yùn)行成本10%。

測試床在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)上，調(diào)用統(tǒng)一信息模型和業(yè)務(wù)邏輯的各種通用功能模塊和定制功能模塊，根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)管理流程，建立算法和匹配規(guī)則，構(gòu)建符合企業(yè)需求的各種解決方案，并通過統(tǒng)一的API接口搭建企業(yè)的生產(chǎn)過程感知與管控集成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的各項(xiàng)應(yīng)用功能與企業(yè)的工作生產(chǎn)管理過程一致，構(gòu)成相互映射(數(shù)字孿生）。

山東潤通齒輪集團(tuán)有限公司通過建設(shè)企業(yè)內(nèi)部的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，將企業(yè)應(yīng)用功能層與邊緣層全面連接，連接企業(yè)的銷售、采購、技術(shù)、生產(chǎn)、倉儲(chǔ)、財(cái)務(wù)部門和生產(chǎn)車間、工段，連接生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)線、連接現(xiàn)場工人、調(diào)度與檢測人員，構(gòu)成對(duì)企業(yè)生產(chǎn)管理過程的全面連接。各部門可以在一個(gè)統(tǒng)一界面的數(shù)字平臺(tái)上完成從訂單到交付所有操作。

測試床目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從客戶訂單到訂單分析、倉庫查詢、物料采購、技術(shù)管理、生產(chǎn)計(jì)劃、原料發(fā)放、車銑加工、半成品入庫、熱、表處理、自動(dòng)化產(chǎn)線精加工、包裝入庫、物流發(fā)運(yùn)數(shù)據(jù)全過程在信息化系統(tǒng)中的虛擬映射，既數(shù)字孿生，替代了企業(yè)的統(tǒng)計(jì)團(tuán)隊(duì)，不僅提高了生產(chǎn)管理效率，也降低了企業(yè)的運(yùn)行成本。

2、FB-CL測試床可根據(jù)輸入產(chǎn)品訂單的規(guī)格差異，驗(yàn)證FB系統(tǒng)知識(shí)學(xué)習(xí)，預(yù)測分析功能，產(chǎn)品不合格率降低10%以上。

FB-CL測試床通過統(tǒng)一信息模型，構(gòu)建各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)字孿生體，通過統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)代碼，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，自動(dòng)構(gòu)建出產(chǎn)品生產(chǎn)過程的數(shù)字孿生生產(chǎn)場景數(shù)據(jù)鏈，對(duì)工業(yè)制造工藝過程進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)，沉淀KNOW HOW，自動(dòng)形成操作標(biāo)準(zhǔn)。測試床可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)系統(tǒng)訂單輸入的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，自動(dòng)解析生產(chǎn)訂單，自動(dòng)匹配工藝路線，自動(dòng)輸出相應(yīng)的操作方案，實(shí)現(xiàn)測試床知識(shí)學(xué)習(xí)，預(yù)測分析，管控產(chǎn)品質(zhì)量。

3、FB-CL測試床可根據(jù)輸入端產(chǎn)品交期的變化，測試系統(tǒng)大數(shù)據(jù)優(yōu)化管控企業(yè)功能，企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益可提升15%-25%。

FB-CL測試床通過標(biāo)準(zhǔn)的API接口，把企業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)和平臺(tái)上的算法模型，提供給統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)上的各式各樣的應(yīng)用功能調(diào)用，構(gòu)建出各項(xiàng)業(yè)務(wù)的解決方案。通過統(tǒng)一信息模型，建立各種信息與物理設(shè)備對(duì)應(yīng)的數(shù)字孿生體，感知企業(yè)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)共享。并通過大數(shù)據(jù)排產(chǎn)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，根據(jù)輸入端的客戶要求變化，測試床輸出優(yōu)化生產(chǎn)解決方案，通過可視化系統(tǒng)指導(dǎo)相應(yīng)的車間與部門進(jìn)行操作，構(gòu)成閉環(huán)，提升企業(yè)各項(xiàng)生產(chǎn)資源配置效率，企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益可提升15%-25%。

6.2.測試床的商業(yè)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)效益

一、測試床商業(yè)價(jià)值

1、潤通公司采用統(tǒng)一信息模型技術(shù)構(gòu)建的生產(chǎn)管理信息集成系統(tǒng)，已經(jīng)替代了過去的信息化軟件ERP，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)資源、業(yè)務(wù)需求、生產(chǎn)管理過程的集成管控，企業(yè)通過統(tǒng)一的信息模型，構(gòu)建數(shù)字孿生的信息集成系統(tǒng)，可以在正確的時(shí)間，把正確的信息、用正確的方式、發(fā)送給正確的人和系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，并感知生產(chǎn)管理過程的人、機(jī)、料、法、環(huán)、測、各項(xiàng)數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)持續(xù)企業(yè)優(yōu)化資源配置，提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

2、潤通公司所在的中國通用零部件工業(yè)協(xié)會(huì)齒輪分會(huì)有1000多家齒輪生產(chǎn)制造公司，通用機(jī)械零部件協(xié)會(huì)有上萬家各種機(jī)械零部件制造企業(yè)，在過去30年信息化時(shí)代，大都采用了ERP，有的還采用CRM、MES、OA、WMS、PDM等6、7種軟件，由于這些軟件來自不同的供應(yīng)商，相互之間形成了信息孤島，給企業(yè)管理造成很大經(jīng)營管理的困擾。近年來，作為零部件制造商，企業(yè)面臨主機(jī)廠降低成本的要求，每年必須將產(chǎn)品價(jià)格降低3—5%，這倒逼企業(yè)必須將企業(yè)的人

、機(jī)、料、法、環(huán)、測統(tǒng)一管控起來，挖掘潛力，去降低成本。

3、本測試床由于采用了統(tǒng)一信息模型的集成技術(shù)，在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)平臺(tái)上，專門按照零部件細(xì)分行業(yè)的需求，開發(fā)帶有算法和業(yè)務(wù)邏輯的各通用功能模塊和根據(jù)行業(yè)特定需求開發(fā)的定制功能模塊，組合搭建的企業(yè)生產(chǎn)過程管控集成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)無障礙自由流動(dòng)，提高優(yōu)化了企業(yè)資源配置能力，減低了生產(chǎn)成本。

4、測試床通過企業(yè)內(nèi)部的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

，將企業(yè)所有數(shù)據(jù)都匯聚在FB-CL生產(chǎn)管控集成系統(tǒng)平臺(tái)上，形成了企業(yè)信息化系統(tǒng)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過程，產(chǎn)品制造狀態(tài)的感知與優(yōu)化，測試床的探索，推廣到整個(gè)零部件制造業(yè)，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈感知和資源配置效率的提升，從而降低整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)成本，提高競爭力，擴(kuò)大中國機(jī)械和汽車產(chǎn)業(yè)的市場份額。

5、中國的金屬加工和零部件企業(yè)數(shù)以十萬計(jì)，產(chǎn)值高達(dá)數(shù)萬億，如果全部采用統(tǒng)一信息模型技術(shù)構(gòu)建大數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化的智能工廠，可普遍提高企業(yè)效益15%-25%，也就是每年能夠創(chuàng)造數(shù)以千億計(jì)的商業(yè)價(jià)值。

二、測試床經(jīng)濟(jì)效益

1、掌握了企業(yè)生產(chǎn)過程的人、機(jī)、料數(shù)據(jù)，降低了企業(yè)的運(yùn)行成本10%

過去企業(yè)的生產(chǎn)管理管理、需要大量的管理員，統(tǒng)計(jì)員每天對(duì)上萬個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，作出報(bào)表。FB-CL建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)上，通過企業(yè)內(nèi)部的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò)，直接感知企業(yè)生產(chǎn)過程的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，測試床可以根據(jù)需要自動(dòng)推送各種實(shí)時(shí)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，供管理人員參考。減掉了專職的統(tǒng)計(jì)人員，消除了生產(chǎn)管理中各種人為的誤差，企業(yè)運(yùn)行成本降低10%以上。

2、降低企業(yè)的能源消耗15%

FB-CL測試床統(tǒng)一協(xié)調(diào)企業(yè)人、機(jī)、料，保障產(chǎn)線需求，掌控了設(shè)備運(yùn)行與健康狀態(tài)以及設(shè)備利用率等數(shù)據(jù)，不斷優(yōu)化企業(yè)資源配置，提高工廠的生產(chǎn)效率，減少停機(jī)浪費(fèi)與維護(hù)時(shí)間，節(jié)約能源，全廠能耗可降低15%。

3、產(chǎn)品不合格率降低10%以上

FB-CL測試床將生產(chǎn)、管理、倉儲(chǔ)物流系統(tǒng)無縫連接起來，形成從客戶、訂單、到交付縱向的數(shù)據(jù)自由流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的質(zhì)量檢測與追蹤，生產(chǎn)過程數(shù)字孿生模型不斷的對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行自主學(xué)習(xí)與優(yōu)化。產(chǎn)品不合格率降低10%以上。降低了企業(yè)的質(zhì)量成本。

4、企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益可提升15%-25%

由于企業(yè)安裝了FBCL生產(chǎn)過程管控集成系統(tǒng)，企業(yè)所有人、機(jī)、料、法、環(huán)、測數(shù)據(jù)都匯聚在FB-CL系統(tǒng)測試床平臺(tái)上，通過建立大數(shù)據(jù)排產(chǎn)模型進(jìn)行持續(xù)的大數(shù)據(jù)挖掘，

持續(xù)的優(yōu)化企業(yè)的各項(xiàng)管理和流程，消除生產(chǎn)過程的呆滯物料，預(yù)計(jì)測試床建設(shè)成功之后，企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益至少提升15%，而且以后會(huì)持續(xù)挖掘，不斷的提升。

潤通公司2019年產(chǎn)值6.5億，2020年的產(chǎn)值翻番，達(dá)到13億人民幣，2021年預(yù)計(jì)可達(dá)20億，以企業(yè)毛利15%計(jì)算，是3億元，如果效益提升15%，2021年預(yù)計(jì)可為企業(yè)挖掘4500萬經(jīng)濟(jì)效益，幾乎等于潤通公司對(duì)測試床的投入的10倍。且以后會(huì)逐年提升。

6.3.測試床的社會(huì)價(jià)值

一、FB-CL系統(tǒng)將會(huì)改變零部件企業(yè)智能化改造的模式（從企業(yè)適應(yīng)軟件轉(zhuǎn)向軟件服務(wù)企業(yè)生產(chǎn)過程）

測試床將會(huì)產(chǎn)生金屬零部件生產(chǎn)過程管控集成系統(tǒng)通用模型，根據(jù)這個(gè)通用模型進(jìn)行2次開發(fā)將會(huì)衍生出軸承、齒輪、彈簧、鏈條、法蘭、緊固件、沖壓、鍛造、鑄造、等金屬加工幾十個(gè)細(xì)分行業(yè)的應(yīng)用模型（工業(yè)APP），可提供給中國數(shù)以百萬的零部件企業(yè)參照，通過軟件對(duì)各種零部件生產(chǎn)管理過程的貼身服務(wù)，構(gòu)建數(shù)字孿生與大數(shù)據(jù)優(yōu)化的智能工廠。

二、FB-CL測試床探索改變目前大中型企業(yè)信息化的實(shí)現(xiàn)方式，（探索取消接口或總線連接孤島軟件的傳統(tǒng)方式）    

測試床采用統(tǒng)一信息模型技術(shù)，在統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)上開發(fā)和定制企業(yè)需求的功能微服務(wù)模塊，調(diào)用微服務(wù)構(gòu)建企業(yè)跨業(yè)務(wù)的生產(chǎn)過程管控集成系統(tǒng)，消除企業(yè)的信息孤島，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)無障礙的自由流動(dòng)，實(shí)時(shí)感知企業(yè)生產(chǎn)過程的人、機(jī)、料、法、環(huán)、測數(shù)據(jù)，并通過大數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化，提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益

，這將替代目前ERP+MES或總線集成的數(shù)據(jù)聯(lián)通方式。

三、FB-CL系統(tǒng)測試床通過統(tǒng)一信息模型技術(shù)，把數(shù)字孿生推進(jìn)到生產(chǎn)過程孿生，探索大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

測試床采用統(tǒng)一信息模型技術(shù)，將數(shù)字孿生技術(shù)從過去的三維孿生推進(jìn)到生產(chǎn)過程孿生，探索大數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化在零部件行業(yè)的管控。是否也可以對(duì)流程工業(yè)進(jìn)行感知與管控，甚至對(duì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、智慧城市進(jìn)行感知，通過構(gòu)建過程場景數(shù)據(jù)鏈、進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)、認(rèn)知分析、推理預(yù)測、通過算法和配置規(guī)則，實(shí)現(xiàn)人工智能管控物理世界，需要大家共同探索。

6.4.測試床初步推廣應(yīng)用案例

我們目前有能力在我們的開發(fā)平臺(tái)上為金屬零部件加工企業(yè)開發(fā)各種100%貼身服務(wù)企業(yè)生產(chǎn)管理需要的生產(chǎn)管控集成系統(tǒng)（工廠大腦）：

FB-JGJ002山東九佳緊固件股份有限公司生產(chǎn)管控集成系統(tǒng)（緊固件工廠大腦案例）

FB-JGJ003北京金兆博公司緊固件經(jīng)營及生產(chǎn)管控集成系統(tǒng)（緊固件工廠大腦案例）

FB-CL001山東潤通齒輪集團(tuán)有限公司齒輪生產(chǎn)過程管控集成系統(tǒng)（齒輪工廠大腦案例）

FB-ZZ001新泰鑫盛鑄造有限公司鑄造生產(chǎn)過程管控集成系統(tǒng)（鑄造工廠大腦案例）

還有鋁合金、鑄造、鍛造、機(jī)加工、熱處理等項(xiàng)目正在洽商與實(shí)施。

七、測試床成果驗(yàn)證

7.1.測試床成果驗(yàn)證計(jì)劃

1、2020年測試床一期驗(yàn)收：驗(yàn)證FB-CL采用統(tǒng)一信息模型，構(gòu)建虛擬與現(xiàn)實(shí)映射的數(shù)字孿生功能。

一期工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：實(shí)現(xiàn)企業(yè)從訂單、到工藝、到生產(chǎn)、到毛坯、到機(jī)加工、到熱處理、到磨加工、到打標(biāo)、到清洗、到包裝的全部生產(chǎn)過程在企業(yè)信息化系統(tǒng)中呈現(xiàn)的虛擬映射（數(shù)字孿生），驗(yàn)證全面感知企業(yè)實(shí)時(shí)的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，提升企業(yè)管理效率。

2、2021年底二期工程交付：驗(yàn)證FB-CL測試床數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、知識(shí)學(xué)習(xí)，預(yù)測分析功能。

二期工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)輸入系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，測試床輸出相應(yīng)的工藝和解決方案，驗(yàn)證FB-CL系統(tǒng)通過構(gòu)建生產(chǎn)管理過程的數(shù)字孿生場景數(shù)據(jù)鏈，進(jìn)行生產(chǎn)制造工藝自動(dòng)學(xué)習(xí)，形成操作標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)管控企業(yè)生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)測試床知識(shí)學(xué)習(xí)、預(yù)測分析功能。

3、2023年底三期工程交付：驗(yàn)證FB-CL大數(shù)據(jù)優(yōu)化功能。

三期工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)輸入端客戶對(duì)供貨交期的變化，驗(yàn)證測試床輸出解決方案，實(shí)時(shí)調(diào)整企業(yè)資源配置。

FB-CL測試床通過對(duì)企業(yè)的人、機(jī)、料、法、環(huán)、測實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的感知，采用大數(shù)據(jù)模型對(duì)企業(yè)潛力進(jìn)行深入挖掘，按照客戶或企業(yè)需求，輸出新的交貨和生產(chǎn)計(jì)劃，并通過可視化系統(tǒng)傳遞到企業(yè)各科室、車間和生產(chǎn)崗位指導(dǎo)操作，及時(shí)調(diào)整企業(yè)的資源配置，完成交付，實(shí)現(xiàn)測試床大數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化功能。

7.2.測試床成果驗(yàn)證方案

（一）測試床第一期成果驗(yàn)證

測試床第一期已經(jīng)上線運(yùn)行，通過幾個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù)，可以證明

1、FB-CL測試床運(yùn)行中感知的企業(yè)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，是測試床根據(jù)生產(chǎn)過程需要，通過調(diào)用FB平臺(tái)上的微服務(wù)，構(gòu)建的企業(yè)生產(chǎn)管控集成系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過程的感知，它驗(yàn)證了測試床軟件服務(wù)制造過程，和系統(tǒng)集成功能。

2、FB-CL測試床的運(yùn)行結(jié)果證明，任何批次的產(chǎn)品訂單，可以無障礙的從銷售、傳遞到生產(chǎn)計(jì)劃、物料倉庫、工藝控制、生產(chǎn)車間、產(chǎn)品倉庫、物流發(fā)運(yùn)，驗(yàn)證了統(tǒng)一信息模型對(duì)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)跨業(yè)務(wù)的傳遞功能。

3、FB-CL測試床的運(yùn)行，系統(tǒng)能夠感知每個(gè)企業(yè)員工報(bào)工和檢驗(yàn)員對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估原因的各種數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了基于統(tǒng)一信息模型，測試床能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)節(jié)構(gòu)建數(shù)字孿生體，感知制造環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

4、FB-CL測試床根據(jù)全廠1500工人的報(bào)工數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)員的產(chǎn)品檢測數(shù)據(jù)，倉庫的出入庫數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了信息化系統(tǒng)對(duì)企業(yè)從毛坯入庫到機(jī)加工、熱處理、磨加工、等每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的感知，驗(yàn)證了測試床對(duì)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)映射功能。5、FB-CL測試床目前每天對(duì)生產(chǎn)過程一萬多出入庫數(shù)據(jù)、產(chǎn)品加工數(shù)據(jù)、產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)在企業(yè)生產(chǎn)管控平臺(tái)上的實(shí)時(shí)映射，驗(yàn)證了通過統(tǒng)一信息模型，可以構(gòu)建數(shù)字孿生，消除信息孤島，全面感知企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

（二）測試床第二期成果驗(yàn)證方案

FB-CL系統(tǒng)測試床下一步的建設(shè)目標(biāo)，是通過統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)代碼，構(gòu)建的金屬零部件行業(yè)數(shù)字孿生的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)鏈，積累包含制造知識(shí)的生產(chǎn)過程大數(shù)據(jù)。因此，我們制定的測試床第二期成果驗(yàn)證方案是：

1、FB-CL測試床將根據(jù)統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)，讓產(chǎn)品在生產(chǎn)過程的所有數(shù)據(jù)，自動(dòng)按生產(chǎn)時(shí)序，構(gòu)成數(shù)字孿生的生產(chǎn)管理過程場景數(shù)據(jù)鏈，驗(yàn)證測試床知識(shí)學(xué)習(xí)，沉淀KNOW HOW，積累工業(yè)制造大數(shù)據(jù)的功能。

2、FB-CL測試床將通過對(duì)企業(yè)生產(chǎn)管理過程的知識(shí)學(xué)習(xí)，能夠根據(jù)輸入端產(chǎn)品訂單的規(guī)格差異，自動(dòng)匹配制造工藝，輸出解決方案，從而驗(yàn)證測試床對(duì)外部世界變化的響應(yīng)能力及預(yù)測分析功能。

3、FB-CL測試床將根據(jù)生產(chǎn)過程場景數(shù)據(jù)鏈，通過從外協(xié)毛坯入庫到本廠機(jī)加工、熱處理、磨加工、等所有生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的分析，找出影響產(chǎn)品質(zhì)量的節(jié)點(diǎn)，并予以改進(jìn)，驗(yàn)證測試床對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)過程的管控能力。

（三）測試床未來的成果驗(yàn)證計(jì)劃方案

FB-CL系統(tǒng)測試床最終的目標(biāo)，是通過統(tǒng)一的信息模型，感知企業(yè)生產(chǎn)管理過程的所有數(shù)據(jù)，并進(jìn)行關(guān)聯(lián)，構(gòu)建生產(chǎn)過程場景數(shù)據(jù)鏈，通過大數(shù)據(jù)模型，持續(xù)優(yōu)化金屬零部件生產(chǎn)過程中的企業(yè)資源配置與產(chǎn)品質(zhì)量。

由于本測試床是第一次對(duì)統(tǒng)一信息模型技術(shù)的探索，我們將會(huì)在目前的目標(biāo)是在生產(chǎn)過程的數(shù)字孿生，虛擬映射的基礎(chǔ)上，繼續(xù)探索基于統(tǒng)一信息模型的數(shù)字孿生構(gòu)建的知識(shí)學(xué)習(xí)與大數(shù)據(jù)積累，但我們對(duì)于最終測試床要實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化只有一個(gè)初步模型，因此，在完成測試床第二期目標(biāo)的基礎(chǔ)上，我們大概還要：

1、研究和探索企業(yè)生產(chǎn)過程大數(shù)據(jù)模型，

2、通過生產(chǎn)過程場景數(shù)據(jù)鏈積累過程大數(shù)據(jù)

3、構(gòu)建可以關(guān)聯(lián)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測各種因素的大數(shù)據(jù)分析模型

4、構(gòu)建可以將優(yōu)化后的生產(chǎn)計(jì)劃方案，按需求自動(dòng)發(fā)送給各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，指揮各車間的按計(jì)劃生產(chǎn)的模型。

5、FB-CL測試床最終的結(jié)果是根據(jù)輸入端客戶對(duì)產(chǎn)品交期要求的變化，實(shí)時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，并通過可視化系統(tǒng)指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行操作能力。從而驗(yàn)證測試床大數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化配置企業(yè)人、機(jī)、料、法、環(huán)資源的功能。

八、與已存在AII測試床的關(guān)系

本測試床為首創(chuàng)，之前合作雙方未申請(qǐng)過此類測試床。

九、測試床成果交付

9.1.測試床成果交付件

一、測試床一期：

FB-CL測試床一期工程目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)IT與OT融合即虛擬與現(xiàn)實(shí)的映射（數(shù)字孿生）

一期工程交付：交付FB-CL數(shù)字孿生的生產(chǎn)過程感知功能。

一期工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：實(shí)現(xiàn)企業(yè)從毛坯、到機(jī)加工、到熱處理、到磨加工、到打標(biāo)、到清洗、到包裝全生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)無障礙自由流動(dòng)，并在企業(yè)信息系統(tǒng)中生成對(duì)生產(chǎn)管理過程的虛擬映射（數(shù)字孿生），全面感知生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。

二、測試床二期：

二期工程目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、知識(shí)學(xué)習(xí)、預(yù)測分析。

二期交付：交付FB-CL對(duì)產(chǎn)品訂單的預(yù)測分析功能

二期工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)系統(tǒng)輸入的訂單產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，輸出相應(yīng)的工藝路線與解決方案，驗(yàn)證系統(tǒng)通過構(gòu)建生產(chǎn)過程數(shù)字孿生場景數(shù)據(jù)鏈，自動(dòng)學(xué)習(xí)工業(yè)知識(shí)、沉淀企業(yè)KNOW HOW，形成操作標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)管控生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量。三、測試床三期：

三期工程目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化的智能工廠構(gòu)建企業(yè)效益挖掘?qū)?，用大?shù)據(jù)模型挖掘企業(yè)潛力，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

三期交付FB-CL大數(shù)據(jù)挖掘功能，

三期工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)輸入客戶對(duì)供貨交期的變化，測試床實(shí)時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，輸出解決方案，優(yōu)化配置企業(yè)資源。

測試床通過統(tǒng)一信息模型構(gòu)建的各種數(shù)字孿生體，感知企業(yè)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)按大數(shù)據(jù)排產(chǎn)模型挖掘數(shù)據(jù)，輸出解決方案，通過可視化系統(tǒng)指導(dǎo)操作，構(gòu)成閉環(huán)，持續(xù)優(yōu)化調(diào)整資源配置，提升經(jīng)濟(jì)效益。

我們推薦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.0模型將云上四層作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)層模型的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)架構(gòu)，因?yàn)椋?/span>

一、統(tǒng)一信息模型技術(shù)發(fā)揮了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，水平集成的作用，統(tǒng)一信息模型消除了傳統(tǒng)煙囪式垂直架構(gòu)的工業(yè)軟件形成的信息孤島，通過開發(fā)微服務(wù)模塊，搭建企業(yè)生產(chǎn)管理集成平臺(tái)，讓企業(yè)在統(tǒng)一的平臺(tái)上完成生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提升企業(yè)生產(chǎn)管理效率的功能。

二、統(tǒng)一信息模型技術(shù)發(fā)揮了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)+模型的深化應(yīng)用作用，通過統(tǒng)一信息模型，和嵌入在模型內(nèi)部的統(tǒng)一API接口和算法模型，可以在具體生產(chǎn)環(huán)境中建立形成虛實(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)字孿生體孿生體，這些數(shù)字孿生體通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)企業(yè)各部門，各車間、設(shè)備、倉儲(chǔ)、物流的連接，可以感知生產(chǎn)管理過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)間的數(shù)據(jù)共享。并通過大數(shù)據(jù)分析挖掘，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全面優(yōu)化企業(yè)資源配置，提升綜合效率的功能。

三、統(tǒng)一信息模型技術(shù)還可以發(fā)揮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模式創(chuàng)新、服務(wù)優(yōu)化、組織生態(tài)協(xié)同發(fā)展的作用。通過統(tǒng)一標(biāo)識(shí)代碼，實(shí)現(xiàn)信息模型對(duì)生產(chǎn)管理過程的識(shí)別，從而伴隨著產(chǎn)品的生產(chǎn)管理過程，按照產(chǎn)品生產(chǎn)過程的時(shí)序，在信息系統(tǒng)中構(gòu)建出數(shù)字孿生的生產(chǎn)過程場景數(shù)據(jù)鏈，實(shí)現(xiàn)信息化系統(tǒng)替代人腦對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)感知與自動(dòng)學(xué)習(xí)，將企業(yè)管理人員大腦中的工業(yè)KNOW HOW沉淀在了企業(yè)信息化系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)知識(shí)標(biāo)準(zhǔn)化和抽象化的作用，將工業(yè)生產(chǎn)知識(shí)封裝成為工業(yè)APP，配置給廣大中小企業(yè)使用，將會(huì)全面提高我國中小企業(yè)生產(chǎn)管理效率和質(zhì)量經(jīng)濟(jì)效益，提升我國工業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)鏈的競爭優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)整體價(jià)值提升的功能。

9.2.測試床可復(fù)制性

我們目前有能力在我們的FB開發(fā)平臺(tái)上為金屬零部件加工企業(yè)開發(fā)各種100%貼身服務(wù)企業(yè)生產(chǎn)管理需要的生產(chǎn)管控集成系統(tǒng)（工廠大腦）

包括：齒輪、軸承、彈簧、鏈條等通用零部件。以及鑄造、沖壓、鍛造、機(jī)加工、熱成型、冷成型等金屬加工行業(yè)的數(shù)字化智能化改造。

目前我們已經(jīng)在FB平臺(tái)上已經(jīng)開發(fā)的有：

FB-JGJ002山東九佳緊固件股份有限公司生產(chǎn)管控集成系統(tǒng)（緊固件工廠大腦）

FB-JGJ003北京金兆博公司緊固件經(jīng)營及生產(chǎn)管控集成系統(tǒng)（緊固件工廠大腦）

FB-CL001山東潤通齒輪集團(tuán)有限公司齒輪生產(chǎn)過程管控集成系統(tǒng)（齒輪工廠大腦）

FB-ZZ001新泰鑫盛鑄造有限公司鑄造生產(chǎn)過程管控集成系統(tǒng)（鑄造工廠大腦）

還有鋁合金、鑄造、鍛造、機(jī)加工、熱處理等項(xiàng)目正在洽商與實(shí)施。

9.3.測試床開放性

本測試床是聯(lián)合智造（北京）科技發(fā)展有限公司受山東省新泰市政府聘請(qǐng)，在山東新泰市建立的全國第一個(gè)縣級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP創(chuàng)新中心的試點(diǎn)項(xiàng)目，是我們首次采用統(tǒng)一信息模型在采用FB開發(fā)平臺(tái)上，對(duì)金屬零部件行業(yè)構(gòu)建生產(chǎn)過程管控的試點(diǎn)項(xiàng)目，在項(xiàng)目進(jìn)行過程中，

1、我們邀請(qǐng)了洛陽開遠(yuǎn)智能精機(jī)有限公司參與測試床數(shù)控機(jī)床設(shè)備數(shù)據(jù)采集工作站系統(tǒng)的調(diào)研、設(shè)計(jì)、研發(fā)、實(shí)施。

2、我們邀請(qǐng)了青島前哨檢測設(shè)備工程公司參與測試床質(zhì)量工程建設(shè)的調(diào)研、設(shè)計(jì)、研發(fā)、實(shí)施。

3、我們聯(lián)合了湖南東創(chuàng)智能裝備有限公司參與測試床工廠大腦FB與產(chǎn)線大腦（自動(dòng)化機(jī)床生產(chǎn)線控制系統(tǒng)）之間的數(shù)據(jù)傳遞工程的調(diào)研、開發(fā)、實(shí)施。

十、其他信息

10.1.測試床使用者

本測試床是聯(lián)合智造（北京）科技發(fā)展有限公司與山東潤通齒輪集團(tuán)有限公司共同建設(shè)的金屬零部件生產(chǎn)過程管控集成系統(tǒng)測試床，有關(guān)金屬加工的基礎(chǔ)零部件生產(chǎn)過程管控的集成系統(tǒng)，經(jīng)過與潤通公司簽訂合作協(xié)議，可以在本測試床進(jìn)行測試。

10.2.測試床知識(shí)產(chǎn)權(quán)說明

本項(xiàng)目的建設(shè)、運(yùn)營知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸聯(lián)合智造（北京）科技發(fā)展有限公司所有，山東潤通齒輪集團(tuán)有限公司擁有使用權(quán)。

FB-CL測試床，是國內(nèi)首次采用統(tǒng)一信息模型技術(shù)構(gòu)建數(shù)字孿生和大數(shù)據(jù)優(yōu)化，盡管測試床一期已經(jīng)上線運(yùn)行，每天已經(jīng)開始感知上萬的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，但技術(shù)仍在探索中，大數(shù)據(jù)積累需要時(shí)間，在系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)大數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化后，聯(lián)合智造將申請(qǐng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)或?qū)＠?/span>

10.3.測試床運(yùn)營及訪問使用

本測試床部署在電信云上，采用B/S系統(tǒng)，有關(guān)人經(jīng)授權(quán)都可以訪問和操作。

10.4.測試床資金

本測試床軟件系統(tǒng)目前預(yù)算投入資金600萬人民幣，預(yù)計(jì)由山東潤通齒輪集團(tuán)有限公司投入210萬元，聯(lián)合智造（北京）科技發(fā)展有限公司投資390萬元。

10.5.測試床時(shí)間軸

本測試床2019年開始建設(shè)，預(yù)計(jì)2022年結(jié)束。

目前測試床一期工程已經(jīng)驗(yàn)收，并開始運(yùn)行，企業(yè)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)已經(jīng)在測試床系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)映射，數(shù)字孿生。

2020年12月開始2期工程建設(shè)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)，分析預(yù)測。

2021年建設(shè)3期工程，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化。

10.6.附加信息

中國擁有龐大的零部件制造和金屬加工企業(yè)，據(jù)我們調(diào)查數(shù)量有百萬之多，此測試床包含了完整的離散制造和金屬加工工藝路線。

1、對(duì)于大中型企業(yè)，此測試床的生產(chǎn)過程管控系統(tǒng)可以作為基礎(chǔ)零部件行業(yè)內(nèi)所有金屬加工企業(yè)的生產(chǎn)過程管控的通用參考模型，在此基礎(chǔ)上對(duì)每個(gè)企業(yè)需求進(jìn)行部分定制開發(fā)，可以節(jié)約開發(fā)費(fèi)用50%以上，僅此一項(xiàng)，就可以為國家節(jié)約上千億的智能化化技術(shù)改造資金。

2、對(duì)于中小企業(yè)，如果將這套系進(jìn)行二次開發(fā)，可以封裝成為各種基礎(chǔ)零部件細(xì)分行業(yè)生產(chǎn)過程管控APP，讓中小型企業(yè)直接或經(jīng)過微小的調(diào)整使用，其使用成本大約是定制開發(fā)的10%-15%?？梢詮?00萬降低到30萬至45萬，達(dá)到中小企業(yè)可以承受的費(fèi)用水平，這將會(huì)極大的推進(jìn)中小企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的進(jìn)程。

3、測試床采用統(tǒng)一信息模型技術(shù)，通過構(gòu)建信息與物理世界融合的數(shù)字孿生體對(duì)離散工業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行感知與管控，是否可以對(duì)流程工業(yè)進(jìn)行感知與管控，是否可以對(duì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通、醫(yī)療、治安、智慧城市全面進(jìn)行感知，是否通過構(gòu)建行為過程場景數(shù)據(jù)鏈、進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)、認(rèn)知分析、推理預(yù)測、實(shí)現(xiàn)人工智能管控物理世界。希望工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)內(nèi)同行共同探索智能化時(shí)代實(shí)現(xiàn)賽博物理系統(tǒng)和數(shù)字孿生的關(guān)鍵技術(shù)，探索數(shù)字技術(shù)從虛擬仿真到虛擬現(xiàn)實(shí)的飛躍，探索人工智能管控物理世界的技術(shù)路徑。