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1　行業競爭(zheng)與挑戰

喜(xi)利得(de)是面向(xiang)全球的(de)一站式建筑服(fu)(fu)務供(gong)貨商。致力于為建筑行(xing)業(ye)研發及提(ti)供(gong)最尖(jian)端先進的(de)技(ji)術、軟件和(he)服(fu)(fu)務，為客戶提(ti)供(gong)軟件設(she)計、施工(gong)用產(chan)品和(he)工(gong)具、培訓、維修、測試以及咨詢等服(fu)(fu)務,全方位滿足(zu)顧客的(de)需(xu)要(yao)。

隨(sui)著業務(wu)和(he)公司規模的發(fa)展擴大，逐漸(jian)顯現一些(xie)問題：

?　加工周期(qi)長           ?　工時浪費現象(xiang)嚴重

?　紙質化流(liu)程繁縟    ?　產品(pin)質量參差不齊

?　設(she)備(bei)可靠性(xing)低        ?　數據錄入時間長(chang)

企(qi)業(ye)對(dui)上(shang)述問題的(de)(de)解(jie)(jie)決(jue)以及對(dui)產(chan)能(neng)和效率的(de)(de)要(yao)求也越來越高(gao)。生(sheng)產(chan)模(mo)式，管(guan)理(li)模(mo)式的(de)(de)升(sheng)級(ji)與(yu)革新(xin)勢在必行，當(dang)前(qian)生(sheng)產(chan)和管(guan)理(li)工(gong)(gong)(gong)作中(zhong)需要(yao)通過多種系統性(xing)的(de)(de)方(fang)(fang)法和工(gong)(gong)(gong)具去改(gai)善，以實現(xian)更(geng)高(gao)層(ceng)次的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)業(ye)制造能(neng)力。喜利(li)得通過對(dui)比(bi)分析市(shi)場上(shang)智能(neng)制造解(jie)(jie)決(jue)方(fang)(fang)案的(de)(de)幾大供應商，最(zui)終確定(ding)使(shi)用凌犀(xi)——車(che)間級(ji)無線工(gong)(gong)(gong)業(ye)物聯(lian)網解(jie)(jie)決(jue)方(fang)(fang)案，來解(jie)(jie)決(jue)公司所(suo)存(cun)在的(de)(de)問題，以及實現(xian)低成本、高(gao)效率、質(zhi)量(liang)優等目標(biao)。

2　解決方案主要目標和總體概述(shu)

車間級無線工業(ye)(ye)物(wu)聯(lian)網(wang)解決(jue)方案屬于(yu)工業(ye)(ye)物(wu)聯(lian)網(wang)領域(yu)的(de)創(chuang)新應(ying)用(yong)，工業(ye)(ye)車間作為物(wu)聯(lian)網(wang)應(ying)用(yong)的(de)重要(yao)領域(yu)，物(wu)聯(lian)網(wang)技術與工業(ye)(ye)過程(cheng)的(de)深度融合，可(ke)大幅提(ti)高生產效率(lv)，改善產品(pin)質(zhi)量，降低產品(pin)成本和能源消耗(hao)，將(jiang)傳統工業(ye)(ye)提(ti)升(sheng)到智(zhi)能工業(ye)(ye)的(de)新階段。

該解決方案主要(yao)針對先(xian)進制(zhi)造業實現生產(chan)(chan)過程的(de)(de)智能(neng)化(hua)控制(zhi)、自動化(hua)操作、信息化(hua)指揮和(he)精益化(hua)管(guan)理(li)的(de)(de)車(che)間物聯網工廠系統級解決方案。本(ben)項目將(jiang)生產(chan)(chan)過程中的(de)(de)人、機、料、法、環(huan)、測(ce)（5M1E）幾大要(yao)素進行(xing)數字(zi)化(hua)整(zheng)合和(he)互(hu)聯互(hu)通，實現人機互(hu)聯、智能(neng)調度、管(guan)理(li)監控及整(zheng)體設備(bei)效(xiao)能(neng)最優化(hua)。是以精益六西格瑪、持續(xu)改善、整(zheng)體設備(bei)效(xiao)能(neng)等(deng)生產(chan)(chan)管(guan)理(li)思(si)想為理(li)論(lun)基(ji)礎，以無線傳感器網絡、物聯網、制(zhi)造執行(xing)系統及網絡安全為技(ji)術手段的(de)(de)生產(chan)(chan)制(zhi)造管(guan)控一體化(hua)平臺(tai)。

本車間級邊緣計算(suan)無線工業(ye)物聯網(wang)平臺首要目標是：基于(yu)優(you)化、增強LoRaWan無線通訊網絡，將更多的適用于(yu)終端設(she)備處理(li)的應用邏輯、功能模塊、維護診斷功能，優(you)化于(yu)終端設(she)備里，以提(ti)高用戶的感知和實(shi)時響應體(ti)驗、提(ti)供更實(shi)時的處理(li)效率，減輕云(yun)端的負荷。

第(di)二個目標是：將長期(qi)積(ji)累的車間工(gong)業物(wu)聯網管(guan)理系統應用功(gong)能(neng)(neng)平(ping)臺化和(he)接(jie)口標準化，滿足更(geng)開放、系統更(geng)靈活(huo)、安全性(xing)(xing)(xing)和(he)穩定性(xing)(xing)(xing)更(geng)健壯(zhuang)、服務性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)可擴展和(he)可編排性(xing)(xing)(xing)更(geng)易于操作。通(tong)過多(duo)個實(shi)際案例樹立業界的樣板點，獲得產(chan)業認可，實(shi)現(xian)該新(xin)的平(ping)臺型(xing)解決(jue)方案從0到1的孵(fu)化，為后(hou)續規模復制打(da)下基(ji)礎。

3　解決方案的系(xi)統架(jia)構

解決方案的系(xi)統架構如下(xia)（包(bao)含三個(ge)方面）：

1）LPWAN ECN終端、網(wang)(wang)關(guan)等及(ji)入網(wang)(wang)設(she)備：提供面向(xiang)機(ji)器設(she)備、人員操作(zuo)(zuo)、環境(jing)運行優化的閉環，核心(xin)是基于對機(ji)器操作(zuo)(zuo)數(shu)據(ju)、生(sheng)產環節數(shu)據(ju)的實時(shi)感知(zhi)和邊(bian)緣計算，實現機(ji)器設(she)備的動態優化調整，構建智能機(ji)器和柔性(xing)產線(xian)

（2）車(che)間級工業(ye)物(wu)聯網系(xi)統邊(bian)緣(yuan)應用和(he)邊(bian)緣(yuan)管(guan)理：提供面向生產運營優(you)化(hua)的閉環，核心是基于信息系(xi)統數(shu)(shu)據、制(zhi)(zhi)造(zao)執行系(xi)統數(shu)(shu)據、控制(zhi)(zhi)系(xi)統數(shu)(shu)據的集成處理和(he)大數(shu)(shu)據建模(mo)(mo)分析，實(shi)現生產運營管(guan)理的動態優(you)化(hua)調整，形(xing)成各種場(chang)景下的智能生產模(mo)(mo)式(shi)；

（3）云(yun)PaaS/SaaS平(ping)臺(tai)邊(bian)緣(yuan)儲存(cun)和邊(bian)緣(yuan)接口：提供面向企業(ye)協同(tong)、用戶交互與產(chan)品服務優(you)化(hua)(hua)的閉環，核(he)心是(shi)基于供應鏈數據(ju)(ju)(ju)、用戶需求數據(ju)(ju)(ju)、產(chan)品服務數據(ju)(ju)(ju)的綜合集成(cheng)與分(fen)析(xi)，實現企業(ye)資(zi)源組織和商業(ye)活(huo)動的創新，形成(cheng)網絡化(hua)(hua)協同(tong)、個(ge)性化(hua)(hua)定制、服務化(hua)(hua)延伸等新模式。

 4　邊緣硬件終端

（1）Super Andon主(zhu)機（工(gong)業物(wu)聯網(wang)基站）：控制著整(zheng)個系(xi)(xi)統(tong)的運行(xing)，其(qi)主(zhu)要負責對(dui)外界輸入數(shu)據的接(jie)(jie)收(shou)、運算和分(fen)析(xi)，并根(gen)據不同的分(fen)析(xi)結果輸出(chu)不同的控制信息到系(xi)(xi)統(tong)的外圍設(she)備。接(jie)(jie)收(shou)呼叫(jiao)觸(chu)發(fa)信號，分(fen)類信息分(fen)級上報(bao)及系(xi)(xi)統(tong)接(jie)(jie)口數(shu)據存儲。

· 與(yu)服務器采(cai)用以(yi)太網通訊；

· 有效(xiao)無線通訊距(ju)離半(ban)徑200~500m，可通過中繼擴展通訊范圍；

· 可支持數百個外圍設備的同時并發控制。

（2）平板：觸(chu)發異常，解除、簽到——異常響應管理。

（3）腕表：震動、信息顯示。

（4）電子看板(ban)：顯(xian)示企業實時(shi)狀態信息。

（5）短信推送(song)：支(zhi)持聯通(tong)，移(yi)動及電信，可將(jiang)異常信息分級推送(song)到管理人員手機上，不受(shou)距離限制。

5　邊緣應用(yong)和管理

（1）凌犀制造流程控(kong)制系統(tong)（iMake）

為(wei)喜利得項目整體解決方案提供(gong)核心(xin)支撐。主(zhu)要(yao)包括(kuo)配置功(gong)(gong)能模塊、記錄功(gong)(gong)能模塊和簡易報(bao)表分析系統。

（2）設備管理監控系統

實(shi)現(xian)人機互聯的(de)關鍵部件，通過(guo)公司專(zhuan)業(ye)研發的(de)通用設備(bei)管(guan)理(li)(li)控制器，實(shi)現(xian)對設備(bei)的(de)連(lian)續監控，記錄(lu)設備(bei)的(de)使(shi)用狀態，過(guo)程參數(shu)并將相(xiang)關數(shu)據，結合設備(bei)管(guan)理(li)(li)維(wei)護規范，提供設備(bei)整體(ti)效(xiao)能最優化(hua)的(de)基礎數(shu)據支撐，持續提高(gao)喜利得生產制造過(guo)程能源效(xiao)率。

（3）Super Kanban系統

依據精益(yi)生產(chan)管(guan)理的拉動(dong)原理，將(jiang)生產(chan)任務(wu)智能分析各(ge)個(ge)子工(gong)序的工(gong)作任務(wu)，并通過崗位(wei)指(zhi)令指(zhi)示模(mo)塊(kuai)將(jiang)工(gong)作任務(wu)信息發送到實(shi)際工(gong)作車間的各(ge)個(ge)關(guan)鍵崗位(wei)上，同時(shi)(shi)實(shi)現人機互聯的實(shi)時(shi)(shi)反饋，追蹤執行情況。企(qi)業通過電子看板查看實(shi)時(shi)(shi)生產(chan)動(dong)態。

（4）TPM OEE的(de)精益(yi)生產管理系統(tong)

實(shi)現TPM OEE精益生(sheng)產管理的(de)(de)數據庫(ku)管理軟件(jian)，主(zhu)要包括配(pei)置(zhi)功能(neng)(neng)(neng)模塊(kuai)、記(ji)錄(lu)(lu)功能(neng)(neng)(neng)模塊(kuai)和(he)(he)報表分析系(xi)統(tong)。配(pei)置(zhi)功能(neng)(neng)(neng)模塊(kuai)對(dui)系(xi)統(tong)中(zhong)(zhong)應(ying)(ying)(ying)用(yong)的(de)(de)事件(jian)觸(chu)發終(zhong)(zhong)端(duan)和(he)(he)顯(xian)示終(zhong)(zhong)端(duan)進行(xing)配(pei)置(zhi)和(he)(he)管理，形成對(dui)事件(jian)觸(chu)發終(zhong)(zhong)端(duan)、事件(jian)執(zhi)行(xing)終(zhong)(zhong)端(duan)和(he)(he)事件(jian)響應(ying)(ying)(ying)終(zhong)(zhong)端(duan)進行(xing)關系(xi)映射的(de)(de)事件(jian)編碼對(dui)應(ying)(ying)(ying)事件(jian)列表并保(bao)存到(dao)(dao)數據庫(ku)中(zhong)(zhong)，同時將該列表配(pei)置(zhi)和(he)(he)更新到(dao)(dao)對(dui)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)系(xi)統(tong)主(zhu)機(ji)中(zhong)(zhong)。記(ji)錄(lu)(lu)功能(neng)(neng)(neng)模塊(kuai)將所有從(cong)系(xi)統(tong)主(zhu)機(ji)發送來的(de)(de)編碼信(xin)息實(shi)時記(ji)錄(lu)(lu)并加(jia)上對(dui)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)時間戳，然后(hou)根(gen)據終端(duan)(duan)編碼(ma)對(dui)應事件(jian)(jian)列表形成(cheng)對(dui)應的(de)終端(duan)(duan)事件(jian)(jian)記錄，并將該(gai)(gai)記錄保存到數(shu)據庫中。報表分(fen)析(xi)系統是(shi)指基于精益生產管(guan)理規(gui)范，根(gen)據系統事件(jian)(jian)數(shu)據庫形成(cheng)的(de)各種管(guan)理功能(neng)的(de)報表分(fen)析(xi)工具，該(gai)(gai)部分(fen)可以根(gen)據客戶需求進行(xing)定制和裁(cai)剪。實時記錄生產過程、系統事件(jian)(jian)統計分(fen)析(xi)、OEE指標分(fen)析(xi)和豐富功能(neng)報表。

6　安(an)全措施

本系統(tong)的傳輸安全通(tong)過在(zai)應用系統(tong)中(zhong)增加身(shen)份認證、加密(mi)以及網(wang)絡隔離手段來保(bao)障(zhang)數據傳輸的真實性、完整性和保(bao)密(mi)性。

（1）數(shu)據存(cun)儲(chu)的安全(quan)性(xing)

與(yu)核心數據源隔離，防(fang)止篡(cuan)改。系統中涉及的關鍵數據根據具(ju)體情況加密存放，防(fang)止數據泄露。

（2）網絡的安全(quan)性

利用(yong)(yong)實(shi)時(shi)審計提高(gao)網絡安(an)全(quan)性(xing)，采用(yong)(yong)確認查驗安(an)全(quan)策略的(de)正確實(shi)施及實(shi)時(shi)監測異常現(xian)象和入侵檢測的(de)機制，并使用(yong)(yong)正版網絡殺毒、防毒軟件(jian)和防火墻等。

（3）數據中心安全性(xing)

對(dui)(dui)數(shu)據源數(shu)據進(jin)行(xing)嚴格(ge)保護，增刪改(gai)操作(zuo)全部在系統工作(zuo)表(biao)中(zhong)進(jin)行(xing)；對(dui)(dui)重要數(shu)據、敏感數(shu)據進(jin)行(xing)加(jia)密，用(yong)密碼存(cun)儲(chu)數(shu)據，在存(cun)入時需(xu)加(jia)密，在查詢時需(xu)要解密。系統采(cai)用(yong)密文形(xing)式進(jin)行(xing)保存(cun)，且采(cai)取(qu)設(she)置分(fen)級管(guan)理,不(bu)同級別(bie)的操作(zuo)員，對(dui)(dui)應不(bu)同的操作(zuo)權(quan)(quan)限，操作(zuo)權(quan)(quan)限可以修改(gai)和收回。

7　方案價值

7.1　喜利得項目整體(ti)規劃

（1）各(ge)類(lei)基礎(chu)信(xin)息維護工作，方便(bian)易(yi)操作，支持表格導(dao)入導(dao)出批量管理；

（2）排(pai)班管理和排(pai)產管理功能界面，支持表格(ge)導入導出批(pi)量操(cao)作，結(jie)合現場(chang)掃碼觸(chu)發訂單，形(xing)成數據(ju)聯(lian)動；

（3）安排設備保養計(ji)劃(hua)周，定期提醒，對(dui)接設備維護工單系統，現場智能終端互動；

（4）質量巡檢內容(rong)與工(gong)單(dan)管理，崗(gang)位審核(he)計劃管理，定期提醒(xing)功能，現場智(zhi)能終(zhong)端無紙化辦公(gong)；

（5）定制(zhi)豐富的電子看板界面，實(shi)時(shi)顯示各類生產(chan)狀(zhuang)態信息。

7.2　實際效果

（1）效率提升：促使各職能(neng)部門人員提高(gao)發現問題、解決(jue)問題的能(neng)力效率；

（2）實(shi)(shi)時監督(du)：信息實(shi)(shi)時、多通道傳遞(di)，讓相關訂閱者實(shi)(shi)時地了解生產(chan)狀態；

（3）追蹤(zong)存儲(chu)：存儲(chu)事件處(chu)理過程的完整信(xin)息，如(ru)發生時間、解(jie)除(chu)時間、問題處(chu)理、人員信(xin)息及響應時間等；

（4）品(pin)質提升：通過(guo)實時的對每個生產(chan)環(huan)節的質量監控，有效的降低產(chan)品(pin)的不(bu)良率；還(huan)可(ke)找出(chu)質量問題(ti)關(guan)鍵所在，及時地調整加工(gong)工(gong)藝從而提高產(chan)品(pin)質量；

（5）降低成本：通過數據分(fen)析(xi)和預警，實現對生(sheng)(sheng)產(chan)現場異常情況的實時處理，及時修正(zheng)和調整，從而縮短(duan)生(sheng)(sheng)產(chan)周期，最大程(cheng)度提(ti)高設備(bei)利用率；

（6）接口開(kai)放：提供WEB API接口和(he)各類自主(zhu)研發物聯網智(zhi)能硬件(jian)底層邏輯控制軟件(jian)以及數據庫。

7.3　價值闡述(shu)

（1）為喜利得(de)企業提供針對性定向(xiang)研發、智能維(wei)保等服務；

（2）喜(xi)利得設(she)備(bei)(bei)出現故(gu)障的(de)時間可(ke)提(ti)前告知(zhi)，生產排(pai)程(cheng)計(ji)劃(hua)可(ke)預先安排(pai)，并(bing)提(ti)供避免(mian)事故(gu)發生的(de)解決方案(an)，消除設(she)備(bei)(bei)故(gu)障停機等給客(ke)戶帶來(lai)的(de)損失(shi)；

（3）從客戶體(ti)驗(yan)度而言，喜利得(de)通(tong)過(guo)企業建立的移動端宣(xuan)傳平臺，LED/LCD目視化(hua)界面以(yi)場景(jing)化(hua)的方式參與產品的認知，增加了品牌的傳播效(xiao)果；

（4）從行業技術創新而言，制(zhi)造(zao)企業可以借助平(ping)臺的專家(jia)經驗共(gong)享、智(zhi)能決策(ce)庫(ku)等內容(rong)，提高(gao)環保運(yun)維領域的裝(zhuang)備管(guan)理水平(ping)，降低喜利得企業運(yun)營(ying)成本；

（5）更為重(zhong)要(yao)的(de)是，企業主可通(tong)過數據(ju)集(ji)(ji)的(de)切分(fen)和規律查找到最優化的(de)數據(ju)集(ji)(ji)，以實現人員投(tou)入及控制過程(cheng)的(de)節(jie)能提(ti)效。