工业互联网优秀应用案例分析报告.pptx

工业互联网优秀应用案例分析报告,案 例 1,河北五维航电数字化管理升级特种合金材料零部件数字化协同制造河北五维航电科技股份有限公司是一家专注于特种合金材料零部件的技术研发与生产制造的企业，主要客户有哈尔滨汽轮机、北重汽轮机、哈尔滨汽轮机、美国通用电气、法国阿尔斯通、奥地利安德里茨、德国曼恩等。公司核心技术是以特种合金材料的技术开发以及特种涂层技术为基础，专注于火电与工业汽轮机、燃机、水电、核电等高端能源装备应用领域。公司客户非常优质，订单多，但是公司整体效益低下。主要面临的问题是订单生产周期长，客户订单无法按时交付，内部生产计划组织混乱，产能不足，资源整体利用率差，同时特种合金材料零部件的定制化生产与精密加工对企业的协同设计、协同生产、协同供应链提出了更高的要求，大量的研发设计、材料检测、供应链协同、生产加工数据需要记录、分析、反馈、决策。2017 年 7 月，五维航电在张家口市经信委的积极推动下与烟台恒远智能科技、中国电信签订战略合作协议，正式启动数字化管理转型升级项目，重点推动企业内部的数字化制造协同为目标，优化企业内部资源配置，缩短产品制造周期，加快制造速度，降低制造成本。烟台恒远智能科技有限公司作为项目的主要实施单位，致力于数字化工厂的顶层设计与工业软件的应用开发，为客户提供整体的数字化工厂解决方案与服务，核心技术与产品有生产设备联网与数采技术、数字化车间管理应用平台 Dssplat、基于云计算的工业 APP 微应用等。,河北五维航电科技股份有限公司烟台恒远智能科技中国电信,一、项目概况,五维项目基于电信工业 PON 网络与恒远智能科技的设备联网数采技术与数字化车间 Dssplat 产品，建立由订单开始-订单统筹-订单执行-订单交付完整的数字化制造管理协同平台，实现了端到端的数据集成与应用。,1. 项目背景,1) 企业背景,五维航电发展目前面临以下几个突出问题和潜在需求：,a) 产品定制化需求程度高，但工厂内部整体响应速度满足不了客户交期。b) 计划统筹与组织能力弱化，造成各生产工序脱节，生产协同性差。c) 车间生产加工与计划脱节，生产数据不透明，潜在浪费严重，生产成本居高不下。如无法对设备、人员的生产效率进行有效评估，管理精细度低。,2) 行业背景,五维在特种合金材料零部件制造行业客户优质，新能源新材料领域有核心的技术优势和竞争力，急需对公司的运营与管理进行升级提升，以便后续公司在核电与海工领域、海外市场的战略部署。3) 项目可行性与资源优势,五维的产品特性与材料技术决定了工厂生产以设备加工为制造主体，所有的人员、物料、方法、工具等生产要素都要经过以设备为单元构成的加工中心，并且材料研发设计使用大量先进的热处理、材料检测等精密仪器与设备，为项目的智能联网和数据采集提供了物理基础。,2. 项目简介,数字化协同制造项目整体规划以底层的工业级网络搭建与设备数采为技术支撑，以各生产要素集成的数字化工位搭建为系统核心，车间级综合数字化管理平台为数据应用载体，以工业级微应用APP为数字化系统的重要延伸。主要分为以下几个实施阶段：,图 1,数字化协同制造项目规划,1.2.3.4.5.,工业网络：以电信的工业 PON 网络为基础进行车间级工业网络的整体升级，搭建设备运行与数采的网络基础设施。数据采集：应用恒远科技的设备数采技术，根据不同的设备接口与通讯协议，设计数采方案，EverMonitor 进行设备级的数据采集。数字工位搭建：集合设备加工的人员、物料、工具、作业方法、技术图纸等生产要素数字化，结合设备自身状态监控、加工参数采集，形成完整的工位级数字化管理生态。车间级数字化管理平台：综合计划管理、品质管理、工艺管理、物料管理、人员管理、效率管理等多个模块及功能应用，实现对车间的全方位的数字化升级管理。工业级微应用 APP：针对五维特定的应用场景，开发移动端的微应用，,快速有效的解决实际问题。3. 项目目标1) 制造协同化多样化的产品形态，导致整个制造链条信息冗杂，管理难度高、生产成本高、生产速度与效率低下，通过数字化平台，将设计-采购-制造-仓储-物流-交付-服务等各个环节打通，进行数据集合与应用，实现协同设计、协同制造及供应链协同。2) 产品智能化装备制造的关键材料、核心部件的设计、研发、测试的大数据采集、分析，,如材料研发设计参数、监测评价数据等；产品智能化远程运行参数监控与预警；,图 2,特种合金零部件产品工艺图,二、项目实施概况五维航电数字化管理升级项目一期主要以数字化协同制造为目标，重点是企业对内部制造过程进行数字化升级改造。1. 项目总体架构和主要内容,图 3,项目总体架构,五维协同制造数字化平台总体架构主要分为：流程层、设备联网与数采层、数据中心模型层、应用平台与微应用层。,（1）流程层架构设计首先在系统进行流程建模仿真与模型设计，对公司整体业务进行价值流分析与设计，识别系统 TOC 流程点与缺失项，进一步定义数字化匹配的标准业务流与工艺流、过程流，进行由上而下的公司级、工厂级、车间级、工位级的流程标准化。（2）设备联网与数采层基于工业以太网、工业总线等通信协议，4G 网络、NB-IOT 等无线通信协议将设备接入网络；通过 EverMonitor 采集设备进行加工参数、设备状态、故障分析与预警等实时数据的采集，内部集成了多种采集协议，兼容 ModBus、 OPC、CAN、 Profibus 等各类工业通信协议和软件通信接口，能够实现数据格式转换和统一，另一方面基于盒子的内置高性能芯片与处理系统，能够将数据从边缘侧、传输到云端，实现数据的远程接入。,图 4,设备联网与数采结构图,（3）数据中心模型层所有采集的数据会存储到数据中心模型集成库，除了存储功能，核心功能是封装了几百种工业技术、管理技术、机器学习、数理统计的算法，实现机理建模，能够对历史数据、 实时数据、时序数据进行聚类、关联和预测分析。如五维集成了更多的特种材料的设计仿真算法模型、定制化材料加工的流程算法模型，实现对现有资源的优化配置。（4）应用平台与微应用层基于五维特定的研发设计端与生产制造端的问题，建立一体化的数字化车间管理应用平台，实现端到端的数据集成与应用。,图 5,数字化管理平台,1) 搭建数字化 Dssplat 平台，建立由订单开始-订单统筹-订单执行-订单交付完整的数字化制造管理协同平台。2) 基于关键工序与瓶颈设备，集成人员、设备、物料、工具、方法等生产要素建立以设备加工中心为核心的数字工位。,图 6,数字工位,图 7,工业 APP 微应用,3) 基于特定场景，深度挖掘数据价值与用户行为分析，开发移动端的工业,APP 微应用服务，如异常管理微应用、设备智能管家微应用、订单执行管理平台微应用等。4) 全面的可视化运营决策数字化管理平台与移动领导驾驶舱应用。,图 8,领导驾驶舱,2. 网络互联架构工业 PON 网络系统是中国电信立足于构筑新一代智能通讯网，在对传统工业交换机系统研究基础之上，结合最尖端的无源光网络通讯技术的发展，创新出的一套安全、可靠、融合、先进的综合解决方案。,图 9,网络架构图,项目通过工业 PON 网络系统为企业构建双冗余容错环网，确保生产网络出,现连接中断的情况时，立即启用另外一条通路，使网络通信的可靠性大大提高。工业 PON 网络在物理层采用了 PON 技术，在链路层使用以太网协议，利用PON 的拓扑结构实现了以太网的接入。车间现场采用移动终端扫描二维码方式采集数据，需要通过无线网络接入，但是车间现场环境复杂，电磁干扰密布，为了满足车间现场对生产数据采集的稳定性需求，采用工业级全向无线 AP，高密负载均衡，所有终端自动被接入到附近最优 AP，保证系统稳定运行。3. 数据架构和应用数据是企业未来核心资产，数据就是价值，数据架构决定企业能否将数据有效采集和利用。我们将数据分为三大类，设备实时数据、生产实时数据和业务数据。其中，设备实时数据由系统通过设备接口和协议自动采集，生产实时数据由生产过程中的参与人员通过二位码扫描采集，业务数据由生产管理人员通过系统 Web 端页面操作录入。设备实时数据是设备运行过程中产生的数据，,包括设备运行状态、故障代码、核心参数等，由系,图 10,数据架构图,统通过设备协议自动采集，采集频率高，数据量大。所以我们在采集终端进行了,预处理和格式化，并用Redis做缓存控制，减少通信中断对数据采集造成的影响。数据按照格式转发到服务器端后，服务器会对数据进行二次清洗，将业务相关数据存入业务数据库，为生产管理和协同提供支持。业务数据库使用用开源数据库 PostgreSQL 搭建，轻量化、低成本，完全满足生产需要。其他设备数据将会被实时转存到非关系型数据库中，进行持久化存储，为大数据分析建立基础。此数据库用 MongoDB 进行管理，MongoDB 也是开源数据库技术，支持高并发写入和分布式存储，性能优越。三、下一步实施计划,图 11,项目远期规划,1.智能化产品特种合金材料零部件的使用环境要耐高温、耐高压、耐腐蚀，产品的使用寿命、产品的附加值高，零部件本身的损耗对大型装备的运行性能影响大，如核电设备对零部件的使用状态要求较高，但缺乏必要的监控手段。后续会针对一部分高端产品进行物联网技术应用和智能化改造，如高端合金材料智能螺栓，通过耐高温特种传感器技术进行远程数据监测与控制，实时对零部件的运行状况数据进行预警，提高维保的效率与整体设备的稳定性。2. 智慧供应链,通过物联网、服务计算、云计算等信息计算与制造技术融合，构成智慧供应链平台，实现软硬件制造资源和能力的全系统、全生命周期、全方位的感知、互联、决策、控制、执行和服务化，进而实现人、机、物、信息的集成、共享、协同与优化。,3. 行业大数据平台,进行行业数据与资源整理，建立特种合金材料的研发设计大数据平台，为行业内的特种材料企业提供数据仿真模拟、数据存储、大数据分析服务。通过物联网技术对特种合金材料零部件产品的智慧化改造，逐步建立核定领域的零部件运维监控中心，为终端用户提供远程运维与监测预警服务，降低企业运维成本。,四、项目创新点和实施效果,1. 项目先进性及创新点,（1）设备联网与数采技术应用,基于恒远科技 EverMonitor 的设备联网与数采技术，设计多协议、多设备的标准化集成采集技术方案。如智能监控预警，设备联网并实时监测材料车间的冶炼设备、热处理设备、机加工设备监控炉温曲线、转轴与进刀速度等工艺参数，实现预警功能。,（2）工业级 APP 微应用,基于五维的数字化管理平台，结合客户瓶颈工位与关键问题，深度挖掘数据,价值与用户行为分析，开发应用了多个工业 APP 微应用。,如异常管理数字化 APP，可解决异常频发、管理链条长的问题；设备智能管,家 APP，解决设备生命周期管理数字化的问题等等。,（3）行业数字化平台解决方案,形成了特种合金材料零部件制造行业的标准数字化制造端到端的应用解决方案，实现了设备、人员、物料等资源要素的.横向网络化集成，同时打通了由设计研发到生产制造的纵向集成。,如设计数字化仿真应用，合金材料的配方研发实现数字化仿真模拟应用，建立试样工艺参数模型，并进行 3D 画面动态演示与数据算法简易化配置。如检测评价智能分析应用，对检测设备进行数据采集，实现智能化检测与评价，建立检测评价中心大数据库。,图 12,行业数字化平台横向集成方案,2. 实施效果（1）制造速度提升通过订单的数字化车间管理平台，减少研发、设计、工艺、采购、生产之间的信息不协同问题，提高计划组织的准确性，产品的平均生产周期由 56 个月左右缩短至 13 个月；产品的准时交付率由 47%提升至 75% ；（2）生产成本下降通过生产制造的实时数据采集，产品标准工时数据可以实时分析，并生成人均产出和效率报表；同时，设备数字工位的设备状态、停机故障时间、任务与产能的大数据分析，实时核算设备 OEE；报废率、不良率等指标可视化，制造成本数据能够实时核算与分析、预警，产品的单位制造成本降低 5%15% 。（3）效率提升制造数据的可视化与领导驾驶舱的搭建，为运营决策提供大量的数据支撑，并为管理者提供 KPI 管理实时工具，降低管理难度，提升管理效率，异常问题关闭率由 57%提升至 94%。,案 例 2,面向可重构和微服务的可穿戴产品智慧工厂歌尔股份有限公司成立于 2001 年，2008 年 5 月深圳证券交易所上市，股票代码 002241，是国家重点高新技术企业、国家技术创新示范企业，是虚拟现实与智能硬件领域全球领先企业。2016 年 9 月，工业和信息化部、国家发改委联合印发智能硬件产业创新发展专项行动(2016-2018 年)（以下简称专项行动）。专项行动特别提到“提升高端智能硬件产品有效供给”，支持企业面向消费者运动、娱乐、社交等需求，加快智能手表、智能手环、智能服饰、 HMD 等穿戴设备的研发和产业化，提升产品功能、性能及工业设计水平，推动产品向工艺精良、功能丰富、数据准确、性能可靠、操作便利、节能环保的方向发展。在国家积极推动制造业转型升级关键时期，歌尔可穿戴产品智慧工厂的建设将成为行业发展的基石。在满足企业自身发展需要的同时，本项目的实施具有积极的行业示范、引领、推动国内经济转型等重大意义。一、项目概况1. 项目背景智能可穿戴产品未来将保持 30%左右的高速增长，然而整体制造能力不能满足行业高速增长、变化快的要求。消费者对于产品的外观、功能和售后定制服务提出了更多复杂的需求，大批量生产的产品趋同已不能适应消费升级的需求。成,歌尔股份有限公司,本压力大、招工困难给可持续发展带来严峻挑战。升级现有制造模式，打造柔性化、数字化和智能化的生产体系适应消费者个性化日益提升的需求以及市场快速变化的趋势尤为迫切。,2. 项目简介,本项目面向离散型智能制造和大规模个性化定制，建立了包含头戴式显示器（HMD）、智能手表、智能手环等可穿戴产品智慧工厂软硬件协同解决方案，包含七条产线改造、两套系统、两大平台和三套标准/规范草案。,3. 项目目标,本项目重点基于虚拟现实及其交互腕带类产品产线改造优化，建立一套面向可穿戴产品的智慧工厂软硬件解决方案，包括七条产线改造优化，其中四条 HMD产线、一条智能手表产线、两条智能手环产线；两套系统部署，包括一套自动仓储系统、一套能源控制系统；两大平台建设，包括一套 3D 虚拟工厂仿真平台和一套大数据聚合云平台；三套标准/草案的形成，包括一套制造服务标准草案、一套智能可穿戴检测标准、一套智慧工厂建设实施规范草案。标准化组件通过重构一方面可面向同行业实现部署和服务，另一方面可面向个人消费者提供定制微服务。,二、项目实施概况,1. 项目总体架构和主要内容,歌尔参考工业互联网体系架构，制定了工业互联网总体方案，从网络、物理,系统、数据、安全和应用 5 个方面进行了规划，如下图：,图 1 歌尔股份智能工厂总体方案, 网络包括整体网络架构规划和现场工业网络规划 物理系统包括装备智能化改造和构建柔性产线, 数据包括信息纵横集成打通、建立虚拟工厂和工业大数据平台 安全包括网络、设备、控制、数据和应用安全 应用包括智能化生产和个性化定制,2. 网络互联架构,1）网络互连体系是各类设备、系统的连接与数据集成的基础。网络架构进行扁平化建设，分为企业工业网、企业办公网、企业外部网络三部分，每部分通过防火墙进行互联安全隔离。工业网线体之间采用防火墙（带 VPN 功能）隔离，减少相互之间通讯冲突，产线的独立调试运维、复制、快速部署。AGV、PDA、传感器（温度/湿度等）通过工业 WIFI 技术进行海量接入，进行性能参数的数据采集，以及实时控制。智能穿戴产品通过运营商的 3G、4G 网络实现海量智能穿戴产品的接入，通过云平台进行数据采集，支撑信息化系统的建设。,图 2 歌尔股份网络方案规划图2） 网络应用支撑体系分为厂外工业云和工厂云，PLM/ERP/MES/WM 等 IT系统部署在工厂云，电商平台、CRM、消费数据分析部署在厂外工业云，提供面向客户、终端用户的服务。3. 数据架构和应用1）依托智能设备、网络和集成技术，实现设备、系统的连接与数据集成。数据集成遵循单一数据来源的原则，基于标准数据模型，实现产品研发&工艺规划（PLM）、企业资源计划（ERP）和制造运营（MOM）的数据高效协同与集成，基于先进传感和 PLC 技术，实现制造运营与可穿戴自动化产线（装配设备、检测设备、物流设备等）的数据闭环。2）基于信息流的集成，通过建模仿真技术建立虚拟工厂，指导物理工厂。歌尔工业互联网平台是以全数字化集成的软件系统为核心，具有“全面感知、设备互联、数字集成、智能预测”等特点的制造平台，虚即虚拟工厂的模拟生产，实即实体工厂的产线运行。实体工厂的产线、设备等资源通过先进传感技,工业核心,FW,FW,FW,CCDI/FDDI Robotic PLC,I&O,HMI,交换机1,气密性测试,单元1,防火墙交换机,智能生产线1,智能生产线2,企业工业网,PLM/ERP/WMS/MES等,SCADA/HMIVSS,VSS办公网核心,FW,企业办公网,办公、工业防火墙,VPN拨入,公网远程运维,VPN拨入,办公远程运维,无线AP,交换机N,CCDI/FDDI Robotic PLC,I&O,HMI,交换机1,气密性测试,工业控制工程师防火墙交换机,单元1,无线AP,交换机N,3G/4G,企业外部网CRM/电商平台/仿真平台/培训平台云平台,虚 1 产品/工艺,产品/工艺设计与仿真,术等，实现全面状态感知和数据采集。通过实体工厂与虚拟工厂互联互通，实现实体物理制造过程和资源的虚拟映像，完整模拟从需求到产品、从订单到交付的物理制造全过程，“虚”能够指导“实”的建立，“实”为“虚”提供准确验证。如下图，虚拟工厂主体要素包含以下几个部分：产品/工艺研发、供应链、生产制造三个业务要素。产品/工艺研发业务要素是需求到产品的核心，依据实际的产品需求，通过 PLM 实现对 3D 模型、初始 BOM 的制作及物料主数据和器件库的管理；同时将产品 3D 模型、BOM 及物料主数据传递至仿真平台，通过对设计仿真验证分析，实现对产品设计的优化。使用产品设计图纸、BOM 及仿真分析数据，通过工艺管理平台进行工艺设计和仿真，并输出工艺文件传递至 PLM与 ERP。研发设计及工艺设计过程中，通过仿真平台实现力学、射频、热分析、气密性、胶水粘胶/脱胶等产品仿真，装配公差、装配干涉分析等工艺仿真，为产品提供虚拟数据依据。,生产制造生产布局与工厂仿真,销售与服务用户分析预测,产品模型,工艺模型,产线模型,AGV模型,机器人模型,物流物流跟踪,车辆模型,用户模型,位置模型,行为模型,拟,现实,数据采集、建立映像,仿真模拟、运行优化,弯曲扭转 电路板热分析, 胶水粘胶、脱胶分析 装配公差、装配干涉分,析,布局、U型布局 产线物流路线分析 AGV最佳数量分析 载具最佳数量分析 制造过程瓶颈分析图 3 歌尔股份虚实协同智慧工厂示意供应链业务要素是订单到交付的核心，依照工艺文件通过 PLM 实现对产品初始 BOM 结构化，同步将结构化的 BOM 数据、物料数据传递至 ERP，用于执行物料采购、库存管理、排产管理等。ERP 根据产品数据、订单信息及生产计划生成备料计划，并将备料计划传递至 WMS，生成仓库作业计划指导物料分拣及产线物料供应，WMS 将执行结果反馈到 ERP。,2,1产品/工艺 虚实验证 产品跌落、部件拉拔、,2生产制造 虚实协同 生产线布局分析：直线,仓库模型,数据处理,制造业务要素是订单到交付的核心，ERP 将 BOM、生产计划、工艺文件等信息传递至 MES，MES 与虚拟产线结合，实现对生产过程各个环节的模拟。MES 收集并整合生产过程数据，传递至 PLM与ERP，实现产品设计与制造过程的优化。,以上三个业务要素的无缝融合，完成产品在虚拟工厂的制造过程模拟，通过模拟不断优化制造过程的瓶颈工序、节拍、物流规划等，对实体工厂的HMD、智能手表、智能手环三类产品生产线改造、提升和优化进行指导。3）建设工业大数据平台，通过数据分析实现了设计、生产、管理、营销等方面的优化，工业大数据包括企业的经营管理活动和生产制造活动，跟互联网大数据不同，不在于数据的海量，专注于数据的准确、全面、真实、可靠。通过工业大数据的分析和应用，可预测需求和制造、整合产业链和价值链，通过用户价值缺口，发现和管理不可见问题，为用户提供定制化的产品和微服务。鉴于工业大数据在智能制造中的核心地位，歌尔制定了未来三到五年的信息化战略规划，并对企业内的数据分析做了顶层设计，规划了大数据平台，采集B2B 领域的工业大数据和 B2C 领域的互联网大数据。企业对大数据的驾驭和掌控，其核心并不在于拥有多大规模的数据，而在于是否能够对来自于企业内外部多样化信息源的涌流数据进行敏捷持续的捕捉和整合，并通过深度分析开发其商务价值。,图 4 歌尔股份大数据蓝图,歌尔大数据平台是面向产品研发、生产制造、供应链、财务管理、营销管理、质量管理和战略管理的全方位的工业大数据平台，结合歌尔的实际业务需要，在各业务领域中识别了七个领域亟需且能快速产生价值的应用场景。,4. 安全及可靠性,2016 年歌尔通过 ISO27001 体系认证，遵循体系要求，从 14 个控制域、35个控制目标、113 个控制措施进行了规划和实施，制定了 40 个流程和制度，并每半年进行一次安全审计，实现了被动查事件到主动抓风险的转变。歌尔工业互联网的安全架构参考 ISO27001 管理体系的标准，建立信息安全组织和流程。在安全技术架构方面，在物理、设备、网络、控制、应用、数据方面设计了网络隔离、病毒防护、入侵防御等访问控制措施，并将所有信息安全事件进行统一的分析和存储、关联分析和预警，将信息安全事件的处置从事后提前到事中，结合大数据的分析实现事前预警，如下图。,图 5 歌尔股份工业互联网安全架构,5. 其他亮点,基于工业互联网平台，未来歌尔主要打造两种应用模式。,（1）智能化生产模式。从生产端切入，基于自主 MES 系统，通过 PLM、ERP、MES、SCADA 和可穿戴产品自动化产线的集成，实现产品研发、工艺规划、生产制造和供应链等的高效协同，打造高度柔性化、数字化、智能化的生,产模式，如下图。,图 6 歌尔股份智能化生产模式,（2）个性化定制模式。未来基于与企业客户的协同研发平台，通过,SuperBOM 构建、电商平台和 CRM 系统实施实现个性化定制模式。如下图所示。,图 7 歌尔股份个性化定制模式,三、下一步实施计划,歌尔工业互联网平台遵循“总体规划、分步实施”的原则进行建设，总体规划即统一顶层设计，充分借鉴工业互联网产业联盟发布的工业互联网体系,架构，确保顶层设计不会偏离方向；分步实施即问题牵引，从歌尔及行业面临的问题入手，展开总体技术路线和各个系统平台的详细设计，以避免设计、实施与应用脱节，总体计划分三个阶段。,1) 2017.06-2017.12：完成各模块的论证与设计工作2) 2018.01-2018.12：完成各实验线的建设,3) 2019.01-2019.12：完成智能制造标准体系建设及定制微服务推广,四、项目创新点和实施效果,1. 项目先进性及创新点,1）标准先进性及创新,通过该项目的实施，将形成多个标准体系，可用来指导行业发展。, 制定可穿戴产品制造服务标准；, 制定可穿戴产品智慧工厂建设实施规范草案；, 制定智能可穿戴产品检测标准草案，包括虚拟现实头戴式显示设备通,用规范、头盔显示器舒适度测试方法、头盔显示器安全测试方法、手势交互系统标准。,2）技术先进性及创新, 短板装备：突破核心技术、系统集成、填补空白、建立智能可穿戴装备,成套生产线；, 虚实协同：通过工厂仿真（车间、产线、工艺等）形成数字化孪生体，,实现虚实实时动态映射优化；, 数据融通：工艺平台、供应链平台、MES 和自动化设备数据流全融通，,订单到客户协同；, 整子抽取：可穿戴产品制造行业基于 PROSA 的整子抽取与整子网络的建,立；, 定制微服务：面向可穿戴产品制造商的整子微服务以及面向消费者大规,模个性化定制服务。,2. 实施效果,项目在标准和技术方面的先进性决定了未来的高可成长性，实施成功将为整个消费电子行业树立标杆，同时形成的标准和解决方案面向行业输出，提升我国电子信息行业竞争力。, 经济效益：,可穿戴产品智慧工厂建设项目达产后，将实现年产智能穿戴产品 390 万只（台）的产能，预计实现年产值近 50 亿元，年利税近 10 亿元。预计未来通过个性化定制模式激发市场潜力及解决方案输出拉动全球千亿产值。, 社会效益：,核心短板装备国产化贡献：通过与国际国内核心装备供应商密切合作，打,造智能可穿戴产品成套生产线；,产业链上下游辐射：以可穿戴产品带动上游零部件供应商如控制器和下游软件开发商、服务商如 PLM 和仿真软件，提升产业链整体的智能制造水平，为终端客户提供更优质的个性化定制服务；,竖立标杆、带动行业整体发展：将成为可穿戴行业智慧工厂标杆，形成可重构产线和系统整子，面向行业输出微服务定制解决方案，提升我国电子信息行业竞争力；,人才培养：培养一批智能制造的核心人才队伍。,案 例 3,富士康工业互联网平台(BEACON)工业机理与智能工厂的实践富士康工业互联网股份有限公司为全球领先的工业互联网智能制造和科技服务解决方案供应商。公司主要为全球知名品牌厂商提供各类产品的开发、设计、生产与智能制造等专业服务，为客户提供新形态的产品智能制造和科技服务解决方案。公司主要产品领域涵盖通信网络设备及其高精密机构件、云端运算设备及其高精密机构件以及高精密刀具、工业机器人等智能制造工具类产品。公司是全球最大的智能手机构件、通信网络设备与云端运算设备专业设计制造服务商。在生产制造流程上，本公司已导入感测装置、建立物联网架构，实现机器与机器、机器,与人、人与人之间的互联互,通，同时，运用大量的传感数据、自动化技术等，将大数据分析、智能建模之结果，运用至制程中为智能工厂应用，达成生产产出与效率最优化。身为全球领先的工业互联网智能制造和科技服务解决方案供应商，本公司已通过整合制造、连网技术、数据分析、云端存储及工业互联网解决方案应用等建成富士康工业互联网平台 BEACON，为客户提供新型态的电子设备产品和科技服务解决方案，在通信网络设备、云端运算设备以及相关高精密机构件产品方面,富士康工业互联网股份有限公司,图 1,富士康工业互联网股份有限公司,具备先进的技术水平，拥有高精密度、高一致性的生产工艺云端运算，为客户提供高品质、高效率、安全可靠的电子设备产品智能制造服务。,一、项目概况1. 项目背景为积极响应中国制造 2025和国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见，富士康制定了“未来发展战略规划云，移，物，大，智，网 + 机器人”，在此战略指导下，富士康科技集团成立了富士康工业互联网股份有限公司，全力推动工业互联网平台（BEACON）的发展。2. 项目简介在工业+互联网的浪潮下，如何帮助企业提质、增效、降本、减存，一直是富士康的核心思想。在实践过程中，BEACON 平台应运而生。通过整合制造、连网技术、数据分析、云端存储及工业互联网解决方案应用等建成富士康工业互联网平台 BEACON，为客户提供四大子平台和八大应用服务。打造跨边缘层、IaaS层、PaaS 层和 SaaS 层的应用体系，连通设备层、车间层、企业层，智能辅助生产者、管理者和决策者。以物联网平台数据采集为基础，以智能数据平台、智能制造平台、影像大数据平台为核心，辅以数据模型化、模型服务化，快速打造客,图 2,富士康工业互联网平台 BEACON 架构,户关系管理、生产智造、供货商供给侧管理、质量管理、产品技术管理、金流与通路管理、安全管理和环保管理等服务应用。并通过平台开放共享,打造生态链，为客户提供高品质、高效率、安全可靠的智能制造服务。采集关键、有效、微观、纳米的数据是基础，利用多源传感设备、智能装备，结合各类通信协议接入各类异构设备、系统、产品及影像海量大数据，透过富士康云及 BEACON 平台，实现工业以太网、工业总线等协议的转换，将生产数据实时收集、分析、处理，以实现机器控制与交互沟通，最终达到提升品质、增加效率、降低成本的目的，实现更加精准与透明的企业管理。3. 平台建构目标富士康工业互联网平台 BEACON 的目标是成为中国工业互联网发展的主要推手，订定平台统一标准化接口，落实中国制造 2025 的目标实践，成为工业互联网智能制造和科技服务解决方案的优秀平台提供者。二、富士康工业互联网平台 BEACON 实施概况1. 总体架构和主要内容：BEACON 以 C2C(ComponentToConsumer)为主轴，打通全供应链的各个环节，为企业创新价值，以关键、有效、微观、纳米的数据采集为基础，从 DataHub、,图 3,富士康工业互联网总体架构图,DataWarehouse、DataSupermarket 到平台开发、微服务应用整合进行了一系列的观念与技术创新，达到提质、增效、降本、减存。2. 富士康工业互联网平台 BEACON 实践案例：1) BEACON Edge Connect 核心连接物联网平台Edge Connect 是富士康工业互联网 BEACON 打造的核心物联网平台，是万物互联互通时代资源接入管理、数据采集的有效解决方案，可以通过 Edge Connect高效，安全的将海量设备连接至边缘计算及云端，并在核心层（边缘层）和云端进行设备管理，数据存储，结合 BEACON 平台服务对数据做进一步处理，分析与可视化展现。Edge Connect 支持基于工业标准协议串口、文件、软件界面参数的采集、解析与存储，支持各种智能网关数据采集与存储,在数据传输协议/标准方面,可根据用户需求对数据传输提供端到端加密，支持容器方式对数据接入的服务进行扩展，目前 Edge Connect 已应用到表面贴装、数控加工、机器人、组装测试、环境数据采集等场景，目标是覆盖全行业数据采集。Edge Connect 作为资源管理与数据采集平台，即服务于平台又独立于平台，可以与任何云平台无缝串接，无论企业工业互联网产品策略是智能化生产、网络化协同、个性化定制还是服务化延伸，数据采集永远是基础，采集的数据必须实时、准确、完整，以支撑各种智能分析需求。,图 4,Edge Connect 图示,2) 供应商零件不良预警预报管理系统从供应链的元器件管理出发，研究和建立供应商零件不良预警预报管理机制。采集零件相关数据，如厂商、厂商料号、物料生产周期、物料出货批次、所使用的产品、产品生产数据、测试数据、不良信息、分析结论、维修数据等等，进行资料分析和数据建模，开创静态+动态的双重数据模型分析方法，达到科学预警预报管理，依 CLCA的原则，串通供应链环节，实现生产品质的提升，降低不良的风险，提高客户满意度。,3） 电子元器件表面贴装智能制造平台电子元器件表面贴装智能制造平台通过连接机器、设备、人、制造执行系统、物料追踪系统等所有与电子元器件表面贴装相关的信息，利用现有的制造经验与大数据的分析，为生产过程提供实时监控、自动点检、快速决策、智能保养、透明化、扁平化管理，从而全面提高生产效率和品质。,图 5,富士康工业互联网总体架构图,图 6,表面贴装智能制造,重点打造六大功能：（1） 智能叫料；（2） 智能印刷；（3） 智能吸嘴保养；（4） 智能送料器保养；（5） 贴装异常智能回馈；（6） 回流焊接工艺智能监控。4) 影像大数据平台- 现场管理系统影像大数据平台作为工业级影像的智能管理平台，旨在为用户提供自底层影像数据采集至顶层机器视觉应用的整套服务。,结合工厂内部生产实例，影像大数据平台所提供的智能化服务已广泛应用于生产制程的各大环节。以网络通路产品制程为例，影像大数据平台可提供的海量影像大数据服务目前主要涵盖以下环节：原料管控、智能制造、品质检验。,图 7,影像大数据平台应用架构图,5) 供应链智慧决策系统供应链智慧决策系统用来优化供应链库存管理，以库存系统的所有相关数据为基础作功能开发，建立智能办公应用以协助供应链管理者快速发现问题并解决问题，从而达到公司整体供应链状况可视化和最优化的目标。供应链智慧决策系统根据用户需求定制个性化管理服务，汇聚海量、准确库存数据并以报表直观呈现，最大限度满足了用户对信息查找与利用的需求，及时库存预警让库存永远充足、合理，助力企业实现零库存。具体实现了五大模块功能：（1） 供应链计划；（2）需求计划；（3）主数据管理；（4）实时库存管理；（5）库存过剩与过时管理。供应链智慧决策系统实现了供应链各个层级的互通，实际导入后在本单位全球各工厂提升全球库存周转率 13%，提高全球供应链跨站点合作效率 33%。,6) 绿色智慧能源管理系统国家“十三五”规划明确提出单位 GDP 能耗减低 15%，单位 GDP 二氧化碳降低 18%，万元 GDP 用水量下降 23%等目标，因此智能生产的同时实现绿色生,图 8,供应链智慧决策系统流程图,产一直是我们的宗旨。基于制程工序节能增效、生产设备运转稳定、减少故障及不良品事件的精细化管理和成本控制需要，对生产的高能耗产线工序和设备、经由平台能耗大数据分析，制定顶层节能规划，动态调整节能措施、局部节能精细控制，全面提升生产过程中的效能，实现设备安全稳定运转，生产成本精细管控。,