以“智能裝備+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)為產(chǎn)業(yè)方向,中電鵬程聚焦半導(dǎo)體、EMS 等核心工業(yè)制造領(lǐng)域,憑借超高精度智能視覺處理、超高精度運動軌跡控制、基于ARM 的工控產(chǎn)品硬件核心模塊等核心技術(shù),為客戶提供高端智能裝備、智能產(chǎn)線升級改造、數(shù)字化工廠、智能制造咨詢等產(chǎn)品及服務(wù),為制造型企業(yè)“以智提質(zhì)、以機增效”高質(zhì)量發(fā)展提供強大支撐。
堅守“智”造強國初心,中電鵬程秉持誠實守信經(jīng)營理念,聚焦市場發(fā)展與客戶需求,以創(chuàng)新為驅(qū)動、以技術(shù)為支撐、以品質(zhì)為保障、以奮斗者為本,致力于攜手生態(tài)伙伴共同賦能引領(lǐng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,成長為值得信賴并受人尊敬的行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。
一、項目概況
1.項目背景
我國制造業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的快速發(fā)展,在規(guī)模上已經(jīng)處于國際前列,但是總體仍然大而不強,技術(shù)含量不高,產(chǎn)品附加值低,高精尖技術(shù)多年被國外所壟斷。隨著新一代網(wǎng)絡(luò)信息、數(shù)據(jù)傳感、建模仿真、人工智能與計算機技術(shù)的發(fā)展,制造業(yè)也迎來新的發(fā)展契機和突破點。多個大國先后提出了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的國家戰(zhàn)略,如德國的“工業(yè)4.0”,美國的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”以及我國的“中國制造2025”。把握住“第四次工業(yè)革命”的重要機遇,將新一代科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè),為制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供新的動力,實現(xiàn)我國制造業(yè)對發(fā)達國家先進技術(shù)的追趕,是新時代我國由制造大國向制造強國發(fā)展的使命所在。
以智能制造為核心的“中國制造2025”國家戰(zhàn)略的快速推進,包括流程工業(yè)在內(nèi)的各類工業(yè)企業(yè)走向智能制造已成為必然趨勢,以萬物互聯(lián)、可感知、可診斷、可預(yù)測、可精準恢復(fù)、可自適應(yīng)調(diào)整等為特征的設(shè)備遠程(智能)運維應(yīng)運而生,并成為工業(yè)企業(yè)智能制造實現(xiàn)的基礎(chǔ)和重要組成。設(shè)備運維水平不僅直接影響企業(yè)的生產(chǎn)成本,包括維修維護、人力資源、物料消耗等費用,也直接影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。因此,提高智能化遠程運維水平對我國從制造大國轉(zhuǎn)型為制造強國具有非常重要的意義。
《國家智能制造標準體系建設(shè)指南》明確了智能制造新模式,包括流程型智能制造,離散型智能制造、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個性化定制以及遠程運維。同時,對遠程運維進行了明確的要求:遠程運維標準主要包括平臺接口規(guī)范、通用要求、安全規(guī)范、監(jiān)控規(guī)范和應(yīng)急管理規(guī)范等五個部分。要求建有標準化信息采集與控制系統(tǒng),自動診斷系統(tǒng),基于專家系統(tǒng)的故障預(yù)警模型和故障檢索模知識庫;可實現(xiàn)裝備遠程無人操作,工作環(huán)境預(yù)警、運行狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷與自修復(fù);建立產(chǎn)品全生命周期分析平臺、用戶使用習(xí)慣信息模型;可對智能裝備提供健康狀態(tài)監(jiān)測、虛擬設(shè)備維護方案推送、創(chuàng)新應(yīng)用開發(fā)等服務(wù)。
2.項目簡介
中電鵬程自主知識產(chǎn)權(quán)的智能裝備融合自主研發(fā)的超高精度智能視覺處理技術(shù)、激光定位技術(shù)、超高精度運動軌跡控制技術(shù)、半導(dǎo)體封測核心工藝、驅(qū)動控制以及、國內(nèi)首創(chuàng)的除塵技術(shù),采用“PKS”體系,在線智能裝備運用飛騰高端嵌入式CPU+麒麟嵌入式操作系統(tǒng)+“S- Security”立體防護的安全鏈。PKS的雙體系內(nèi)生安全架構(gòu)保障了智能裝備數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全;防病毒,保數(shù)據(jù)、防擴散;防網(wǎng)絡(luò)攻擊;同時防止裝備性能降、應(yīng)急慢、生態(tài)不兼容,是一個工業(yè)智能終端,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一個節(jié)點載體。
本項目利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合了未來網(wǎng)絡(luò)“LY208N型-低功耗物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集器”、紫金山實驗室科技成果、基于TSN的智能制造協(xié)同網(wǎng)絡(luò)設(shè)計采集上傳智能裝備的原始傳感器信息運行數(shù)據(jù)(電流、電壓、振動、噪聲等)、生產(chǎn)車間環(huán)境數(shù)據(jù)(溫度、濕度等)、生產(chǎn)車間圖像數(shù)據(jù)(人流數(shù)量、安裝姿態(tài)),基于工業(yè)現(xiàn)場異構(gòu)通信協(xié)議集成實施工業(yè)現(xiàn)場的高效數(shù)據(jù)采集,通過低功耗物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端對客戶生產(chǎn)車間設(shè)備的實時采集監(jiān)控,車間局域網(wǎng)通信采用基于TSN的智能制造協(xié)同網(wǎng)絡(luò)設(shè)計優(yōu)化設(shè)備布局與通信方式,實現(xiàn)工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的車間級和現(xiàn)場級融合,IT網(wǎng)絡(luò)與OT網(wǎng)絡(luò)融合。
基于SD-WAN的高質(zhì)量企業(yè)外網(wǎng)實現(xiàn)工廠局域網(wǎng)與云平臺的通信,實現(xiàn)邊緣層采集的海量工業(yè)數(shù)據(jù)的高質(zhì)量傳輸。實現(xiàn)智能調(diào)度,實時監(jiān)管,即插即用的功能。大大加強了平臺可擴展性,滿足中電鵬程各領(lǐng)域客戶生產(chǎn)車間與平臺對接。
云平臺采用母公司中電工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有限公司自主研發(fā)的“中電云網(wǎng)”平臺,中電云網(wǎng)(BachOS)”為本項目提供成套云技術(shù)和安全保障,具備完整的工業(yè)APP開發(fā)、部署、運行、運維等全生態(tài)平臺。
本項目運用5G+確定性網(wǎng)絡(luò)/時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)+邊緣計算+工業(yè)光網(wǎng)+ IPv6等技術(shù),通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺完成對智能裝備的整體生命周期的過程管控,運用遠程智能故障診斷系統(tǒng)代替人工分析診斷,能耗管理,運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為設(shè)備提供預(yù)測性維護,并給出維護策略,提高了運維效率;為智能制造企業(yè)提供SASS服務(wù),整合智能制造行業(yè)上下游資源,為智能制造客戶提供整體解決方案,提高行業(yè)整體服務(wù)水平和競爭力。通過對智能裝備運行的實時監(jiān)測,提供遠程維護、故障預(yù)測、性能優(yōu)化能一系列服務(wù),并反饋優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計,實現(xiàn)企業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型,開拓裝備服務(wù)新模式。
3. 項目目標
1、智能裝備遠程運維平臺目標為解決當前行業(yè)痛點問題,并且進行系統(tǒng)運維軟件和遠程運維系統(tǒng)在設(shè)備管理方面的層級架構(gòu)升級,關(guān)鍵技術(shù)突破,功能更新更加完善,結(jié)合當前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)新生態(tài),新架構(gòu)來進行功能升級和生態(tài)衍生。另一個方面,以自主可信、可控為目標,項目結(jié)合中國電子PKS體系,從系統(tǒng)核心處理器,到操作系統(tǒng)及自有云平臺中電云網(wǎng)及平臺上的海量應(yīng)用,實現(xiàn)智能裝備遠程運維平臺全流程的國產(chǎn)化,系統(tǒng)化,可信可控化,安全化。
圖1基于物聯(lián)網(wǎng)和邊緣智能的電子制造裝備生產(chǎn)運維管控平臺數(shù)據(jù)流
1)通過對智能裝備運行的實時監(jiān)測,提供遠程維護、故障預(yù)測、性能優(yōu)化能一系列服務(wù),并反饋優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計,實現(xiàn)企業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型。
2)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和工業(yè)大數(shù)據(jù)預(yù)測性維護、診斷,完成對智能裝備的整體生命周期的過程管控,讓設(shè)備更智能,產(chǎn)線更精益,有效做到提質(zhì)、增效、降本。
3)簡化產(chǎn)業(yè)鏈流程,達到對當前工業(yè)企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化目標,提高對產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)生產(chǎn)的效率,對工業(yè)企業(yè)資金壓力的緩解,降低采購成本,提高企業(yè)的銷售收入,幫助企業(yè)進行轉(zhuǎn)型升級改造,完成對企業(yè)的供給側(cè)改革。
4)在不少于4個行業(yè)(智能裝備、數(shù)字零售、SMT、工程機械等)模式復(fù)制應(yīng)用,落地應(yīng)用場景不少于10個,接入設(shè)備數(shù)量不低于10萬臺,總體服務(wù)企業(yè)數(shù)量不低于240家,營收不少于3億元。
2、以PKS為體系,開發(fā)全國產(chǎn)化的、可定制、可編程的智能裝備,立足于核心裝備建設(shè)基于中國制造2025智能制造行業(yè)的,以PKS為體系,集成國產(chǎn)化可信可控零件模組,傳感器,自主研發(fā)操作系統(tǒng),融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),云計算,大數(shù)據(jù),視覺系統(tǒng),運動控制,敏感網(wǎng)絡(luò),TSN,SDWAN,IP6,5G,AI等互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)新生態(tài),用于智能制造裝備行業(yè)智能裝備企業(yè)級/車間級/工廠級遠程運維的信息系統(tǒng)平臺。平臺采用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、設(shè)計云邊端協(xié)同的新型工廠內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、并研制TSN原型系統(tǒng)及建設(shè)企業(yè)級/車間級云平臺,滿足制造過程中的數(shù)據(jù)實時采集、靈活存儲、按需分享等需求。
圖2基于物聯(lián)網(wǎng)和邊緣智能的電子制造裝備生產(chǎn)運維管控平臺功能框架
二、項目實施概況
1. 項目總體架構(gòu)和主要內(nèi)容
“中電鵬程基于物聯(lián)網(wǎng)和邊緣智能的電子制造裝備生產(chǎn)運維管控平臺” 開拓“智能裝備+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的全新商業(yè)模式,帶動智能制造整體產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新,形成跨行業(yè)、跨領(lǐng)域推廣應(yīng)用,為制造企業(yè)“機器換人”提質(zhì)、增效、降本,提供有力支撐,助力裝備制造行業(yè)企業(yè)有效提升。并打造智能制造行業(yè)及地區(qū)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標桿,與相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)共享數(shù)據(jù)平臺,為制造企業(yè)賦能,推動制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
圖3平臺數(shù)字駕駛艙
項目基于PKS體系的智能裝備,采用CEC “PKS”體系運用5G+確定性網(wǎng)絡(luò)/時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)+邊緣計算+工業(yè)光網(wǎng)+IPv6等技術(shù),通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺完成對智能裝備的管控,運用遠程智能故障診斷系統(tǒng)、智能裝備預(yù)測性維護系統(tǒng)代替人工分析診斷,提高維修效率;為智能制造企業(yè)提供SASS服務(wù),整合智能制造行業(yè)上下游資源,為智能制造客戶提供整體解決方案,提高行業(yè)整體服務(wù)水平和競爭力。
通過對智能裝備運行的實時監(jiān)測,提供遠程維護、故障預(yù)測、性能優(yōu)化能一系列服務(wù),并反饋優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計,實現(xiàn)企業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型;結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和工業(yè)大數(shù)據(jù)預(yù)測性維護、診斷,完成對智能裝備的管控,讓設(shè)備更智能,產(chǎn)線更精益,有效做到提質(zhì)、增效、降本;實現(xiàn)中電鵬程智能裝備的設(shè)計、加工過程監(jiān)控、物流、質(zhì)量檢測等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的全流程數(shù)字化管控,提高車間生產(chǎn)效率和生產(chǎn)管理能力,細化材料、工時等消耗統(tǒng)計,縮減企業(yè)生產(chǎn)和管理成本,實現(xiàn)車間的產(chǎn)品制造生產(chǎn)的數(shù)字化。該系統(tǒng)技術(shù)能夠有效彌補MES、ERP系統(tǒng)在裝備生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的數(shù)字化、智能化管控方面的不足之處,實現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)上傳、規(guī)范下達、質(zhì)量控制追溯、工時精準管控等車間級精細管理,解決管控軟件進車間、取真數(shù)據(jù)等難題,突破車間級底層設(shè)備的互聯(lián)互通、制造大數(shù)據(jù)的如何應(yīng)用難題。
圖4平臺裝備運行管理界面
1)在線智能裝備運用飛騰高端嵌入式CPU+麒麟嵌入式操作系統(tǒng)+“S-Security”立體防護的安全鏈。PKS為智能裝備提供可信雙體系防護,具有CPU計算核和可信核,采用可信應(yīng)用軟件和可信固件,處理器隔離出可信核用于可信計算、內(nèi)存隔離、I/O隔離;將白名單機制嵌入到OS,全流程監(jiān)控。同時中電鵬程智能裝備運用自主研發(fā)的超高精度智能視覺處理技術(shù),激光定位技術(shù)、超高精度運動軌跡控制技術(shù),靈活的接口,使得智能裝備不只是生產(chǎn)裝備, 而且是一個工業(yè)智能終端,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一個節(jié)點載體。
2)裝備智能管控工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺項目融合了國家重點實驗室紫金山實驗室的未來網(wǎng)絡(luò) “LY208N型-低功耗物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集器”、紫金山實驗室科技成果、基于TSN的智能制造協(xié)同網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。采集上傳智能裝備的原始傳感器信息運行數(shù)據(jù)(電流、電壓、振動、噪聲等)、生產(chǎn)車間環(huán)境數(shù)據(jù)(溫度、濕度等)、生產(chǎn)車間圖像數(shù)據(jù)(人流數(shù)量、安裝姿態(tài)),基于工業(yè)現(xiàn)場異構(gòu)通信協(xié)議集成實施工業(yè)現(xiàn)場的高效數(shù)據(jù)采集,通過低功耗物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端對客戶生產(chǎn)車間設(shè)備的實時采集監(jiān)控。
3)時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)的創(chuàng)新運用
TSN配置管理系統(tǒng)架構(gòu)創(chuàng)新,基于SDN的TSN網(wǎng)絡(luò)配置管理工具,采用分層分域的架構(gòu),可以實現(xiàn)全網(wǎng)配置TSN網(wǎng)絡(luò)資源,根據(jù)業(yè)務(wù)需求,彈性分配網(wǎng)絡(luò)資源,達到網(wǎng)絡(luò)資源可視、分析、預(yù)測,保障的目的。
TSN配置管理系統(tǒng)互聯(lián)互通創(chuàng)新,針對時間敏感網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通難題,設(shè)計基于SDN的控制器系統(tǒng),遵循NetConf/RestConf/Yang模型,可以實現(xiàn)不同廠商的TSN交換機,TSN網(wǎng)關(guān)設(shè)備互通互聯(lián)和控制管理;支持SNMP協(xié)議,還可以實現(xiàn)普通交換機的控制管理;同時兼容OPC UA,MQTT工業(yè)協(xié)議的業(yè)務(wù)接入需求,實現(xiàn)TSN工業(yè)行業(yè)應(yīng)用的互聯(lián)互通。
4)運用基于SD-WAN的高質(zhì)量企業(yè)外網(wǎng)
設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用融合:FN-IND平臺面向工業(yè)企業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化需求,采集海量工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)感知層數(shù)據(jù),并基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)的采集、匯聚、分析提供開放式API接口,結(jié)合工業(yè)現(xiàn)場實際需求賦能應(yīng)用。同時將SD-WAN/蜂窩連接和工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)進行融合,實現(xiàn)高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)和蜂窩連接管理,具備云網(wǎng)端融合、多平臺聚合、網(wǎng)絡(luò)連接多場景覆蓋等特點。實現(xiàn)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的全場景覆蓋。
5)項目結(jié)合中電云網(wǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,助力全生命周期的工業(yè)智能制造,實現(xiàn)了包含研發(fā)設(shè)計,采購供應(yīng),生產(chǎn)制造,運營管理,企業(yè)管理,倉儲物流,產(chǎn)品服務(wù)等全流程的遠程運維及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
6)運用人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和目標優(yōu)化等多種方法,實現(xiàn)了精度較高的故障預(yù)測方法對設(shè)備故障進行了預(yù)測,滿足制造企業(yè)對其設(shè)備的可靠性和利用率提出了更高的要求,不僅要求減少設(shè)備停機次數(shù)和時間,提高設(shè)備綜合利用效率,而且要求降低設(shè)備維護成本。
2. 具體應(yīng)用場景和應(yīng)用模式
應(yīng)用場景一:面向工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)過程優(yōu)化。中電鵬程的生產(chǎn)運維平臺能夠有效采集和匯聚設(shè)備運行數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)、質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)、物料配送數(shù)據(jù)和進度管理數(shù)據(jù)等生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)分析和反饋在制造工藝、生產(chǎn)流程、質(zhì)量管理、設(shè)備維護和能耗管理等具體場景中實現(xiàn)優(yōu)化應(yīng)用。
應(yīng)用場景二:面向企業(yè)運營的管理決策優(yōu)化。借助平臺可打通生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)、企業(yè)管理數(shù)據(jù)和供應(yīng)鏈數(shù)據(jù),提升決策效率,實現(xiàn)更加精準與透明的企業(yè)管理,其具體場景包括供應(yīng)鏈管理優(yōu)化、生產(chǎn)管控一體化、企業(yè)決策管理等。
應(yīng)用場景三:面向社會化生產(chǎn)的資源優(yōu)化配置與協(xié)同。平臺可實現(xiàn)制造企業(yè)與外部用戶需求、創(chuàng)新資源、生產(chǎn)能力的全面對接,推動設(shè)計、制造、供應(yīng)和服務(wù)環(huán)節(jié)的并行組織和協(xié)同優(yōu)化。場景包括協(xié)同制造、制造能力交易與個性定制等。
應(yīng)用場景四:面向產(chǎn)品全生命周期的管理與服務(wù)優(yōu)化。平臺可以將產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、運行和服務(wù)數(shù)據(jù)進行全面集成,以全生命周期可追溯為基礎(chǔ),在設(shè)計環(huán)節(jié)實現(xiàn)可制造性預(yù)測,在使用環(huán)節(jié)實現(xiàn)健康管理,并通過生產(chǎn)與使用數(shù)據(jù)的反饋改進產(chǎn)品設(shè)計。具體場景主要有產(chǎn)品溯源、產(chǎn)品/裝備遠程預(yù)測性維護、產(chǎn)品設(shè)計反饋優(yōu)化等。
應(yīng)用模式:平臺化設(shè)計,集人員、設(shè)備、算法、模型等資源,能夠實現(xiàn)裝備機理模型分析和管控;數(shù)字化管理,實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、分析、模型優(yōu)化等一體化,讓生產(chǎn)更精確,高效;智能化制造,從設(shè)計、生產(chǎn)、管理、運輸?shù)榷寄軐崿F(xiàn)智能化人工替代;網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同,平臺可集聚生產(chǎn)設(shè)備資源、智力資源和各種核心能力進行協(xié)同管理、協(xié)同服務(wù);個性化定制,面對客戶的個性化需求,實現(xiàn)高質(zhì)量、個性化產(chǎn)品;服務(wù)化延伸,平臺可實現(xiàn)售出設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)與運行數(shù)據(jù)采集,并利用大數(shù)據(jù)分析提供多樣化智能服務(wù)。
3. 其他亮點
目前國內(nèi)外主要智能制造企業(yè),雖然部分實現(xiàn)了數(shù)字化工廠,但是主要側(cè)重于車間設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控方面,與企業(yè)數(shù)字化管控系統(tǒng)(PDM、MES、ERP)缺乏信息交互,更無法對整個裝備的生命周期進行維護管理,缺少相關(guān)大數(shù)據(jù)的分析和反饋。本項目通過建立智能裝備全生命周期智能管控工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,完成了產(chǎn)品從設(shè)計研發(fā)到生產(chǎn)制造,再到運營維護,最后將運維數(shù)據(jù)反饋到產(chǎn)品的升級改造中的一整個閉環(huán)系統(tǒng),實現(xiàn)了智能數(shù)字工廠與下游設(shè)備以及不同制造工廠之間的互聯(lián)互通,具有典型性和代表性。
三、下一步實施計劃
首先是從自身應(yīng)用實施開始,在自身實施的基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)功能進行逐步優(yōu)化完善。向母公司中電互聯(lián)及其分子公司進行逐步推廣。結(jié)合中電互聯(lián)在中電云網(wǎng),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),5G,大數(shù)據(jù),云計算,AI等眾多優(yōu)勢及技術(shù)支撐下,利用中電互聯(lián)眾多的業(yè)務(wù)模式和應(yīng)用場景,進行各個模塊,各個系統(tǒng)的推廣實施。
中電鵬程將開發(fā)電子制造裝備生產(chǎn)運維數(shù)字孿生平臺,技術(shù)將真實物理空間的成套智能裝備,實時映射到數(shù)字空間的裝備孿生體,運用智能應(yīng)用軟件,從數(shù)字空間得到有效的指導(dǎo)與決策。貫穿設(shè)計、制造、調(diào)試、運行、維護、報廢/回收智能裝備全生命周期,提升裝備從設(shè)計到報廢過程的智能化水平。
項目將采用更加安全的策略確保客戶的數(shù)據(jù)不外泄。采用保密通信綜合解決方案基于“絕對安全”的量子密鑰分發(fā)技術(shù),結(jié)合國密算法,通過分布式量子密鑰管理服務(wù)平臺,為各遠程運維平臺的車間集基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)外網(wǎng)提供安全自主的量子保密通信,為遠程運維平臺系統(tǒng)提供量子安全賦能。
四、項目創(chuàng)新點和實施效果
1. 項目先進性及創(chuàng)新點
中電鵬程自主知識產(chǎn)權(quán)的智能裝備,可以和系統(tǒng)無縫對接,可編程可定制可調(diào)整,本項目采用CEC “PKS”體系,在線智能裝備運用飛騰高端嵌入式CPU+麒麟嵌入式操作系統(tǒng)+“S- Security”立體防護的安全鏈。PKS的雙體系內(nèi)生安全架構(gòu)保障了智能裝備數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全;防病毒,保數(shù)據(jù)、防擴散;防網(wǎng)絡(luò)攻擊;同時防止裝備性能降、應(yīng)急慢、生態(tài)不兼容。本項目運用確定性網(wǎng)絡(luò)/時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)+邊緣計算+工業(yè)光網(wǎng)+IPv6+人工智能等技術(shù),通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺完成對智能裝備的管控,運用遠程智能故障診斷系統(tǒng)、智能裝備預(yù)測性維護系統(tǒng)代替人工分析診斷,提高維修效率。工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的車間級和現(xiàn)場級將融合性高,IT網(wǎng)絡(luò)與 OT網(wǎng)絡(luò)融合性高。此外,本項目采用基于SD-WAN的高質(zhì)量企業(yè)外網(wǎng)實現(xiàn)工廠局域網(wǎng)與云平臺的通信,實現(xiàn)邊緣層采集的海量工業(yè)數(shù)據(jù)的高質(zhì)量傳輸。實現(xiàn)智能調(diào)度,實時監(jiān)管,即插即用的功能。大大加強了平臺可擴展性,滿足中電鵬程各領(lǐng)域客戶生產(chǎn)車間與平臺對接。
1)硬件層面,本系統(tǒng)采用的PKS系統(tǒng)底層硬件、軟件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),云計算及上層各種應(yīng)用,均采用的國產(chǎn)化的處理器,操作系統(tǒng)及安全保障系統(tǒng),完全自主知識產(chǎn)權(quán),可信可控,掌握核心技術(shù),不被卡脖子;
2)應(yīng)用對象智能裝備,屬于自主研發(fā)、生產(chǎn)、制造。設(shè)備采用的工控機、運動控制卡、驅(qū)動器,傳感器等關(guān)鍵模組零部件,也均是國產(chǎn)化,對于底層硬件及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的互聯(lián)互通更加便捷,擴展及通用性更強,兼容性更全面。
3)實現(xiàn)了制造業(yè)全流程的,從底層硬件基礎(chǔ),到智能裝備層面數(shù)據(jù)采集運算加工分析,再到云端各種應(yīng)用程序的融合,真正打通了各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)互通,解決了國外局部應(yīng)用,數(shù)據(jù)孤島,無法實現(xiàn)全流程的服務(wù)缺陷。
2. 實施效果
產(chǎn)品研發(fā)模型更優(yōu)化,更貼近客戶需求,產(chǎn)品用戶體驗及可靠度提升,核心競爭力提升;
生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)通過車間數(shù)字化管控系統(tǒng),結(jié)合機器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析模型,實現(xiàn)產(chǎn)品工藝優(yōu)化、設(shè)備自動控制、智能監(jiān)測等,提升裝備生產(chǎn)效率,降低人工、設(shè)備、工時、材料等資源消耗,可有效降低企業(yè)的生產(chǎn)管理成本20%以上;
平臺智能故障診斷代替人工分析診斷,無需專業(yè)工程師參與即可快速定位故障,提高維修效率30%以上,提高了客戶設(shè)備整體稼動率;
平臺大數(shù)據(jù)建模+機器學(xué)習(xí)算法,自動預(yù)測設(shè)備運行趨勢及使用壽命、提供智能化維護維修建議,降低定期維護次數(shù),減少備品備件的采購和庫存。
消除“信息孤島”,打造數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、物聯(lián)化、智能化、可視化的智慧工廠,實現(xiàn)真正的數(shù)字工廠;提高生產(chǎn)車間生產(chǎn)速度,提升智能裝備利用率與使用率,實現(xiàn)智能裝備的生產(chǎn)效益最大化,助力企業(yè)大大減少工廠的管理成本、人力資源成本,打造真正的黑燈工廠。
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