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)動轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動的變革。

近年來,數(shù)智化綠色工廠正在成為制造業(yè)競爭力的主要驅(qū)動力,依托物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),人工智能等先進制造技術的深度融合,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,扮演著越來越重要的角色。

如何構建高效的數(shù)據(jù)基礎設施,實現(xiàn)海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通,如何通過數(shù)據(jù)的實時移動、處理與分析來支持敏捷的運營與快速響應,成了制造業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型亟待破解的難題。

近日,國內(nèi)領先的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)基礎設施供應商 EMQ 映云科技通過云邊統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)能力底座,聯(lián)合南洋萬邦軟件技術有限公司(隸屬上海儀電集團)自研的 DA-Linker 平臺,為傳統(tǒng)工業(yè)制造園區(qū)打造了一套集數(shù)據(jù)實時采集、設備管理、告警監(jiān)測、可視化展示、能耗管理和數(shù)據(jù)規(guī)則聯(lián)動為一體的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)基礎設施解決方案,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。

上海南洋萬邦軟件技術有限公司是一家專業(yè)從事計算機行業(yè)、軟件服務、系統(tǒng)集成的高技術公司,為上千家客戶提供相應的服務和培訓支持,絕大多數(shù)客戶為世界 500 強在華投資的企業(yè)。上海南洋萬邦智能物聯(lián)解決方案部是專注于研究園區(qū)工廠數(shù)字化、樓宇信息化、碳中和等相關的部門,主要使用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、機器學習等先進技術幫助制造業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,降低企業(yè)成本,增加營收效益。

EMQ & DA-Linker 系統(tǒng)架構圖

DA-Linker 物聯(lián)網(wǎng)平臺是南洋萬邦自主研發(fā)的 AIoT 物聯(lián)網(wǎng)平臺,平臺底座采用 EMQ 云邊一體化的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)基礎設施,實現(xiàn)海量的工業(yè)異構協(xié)議適配、邊緣計算(數(shù)據(jù) ETL、AI 擴展等)、云端海量數(shù)據(jù)一站式集成和云邊協(xié)同管理能力,平臺業(yè)務層實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)以及相關業(yè)務開發(fā)的眾多基礎功能,能快速建立物聯(lián)網(wǎng)相關業(yè)務系統(tǒng),可廣泛應用于智能制造、智慧園區(qū)、智慧辦公等多種領域。

工業(yè)園區(qū)數(shù)智化挑戰(zhàn)

以某照明設備工業(yè)制造園區(qū)為例,這是一家高新技術的照明產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、銷售的綜合性高技術企業(yè)。老舊生產(chǎn)園區(qū)無法對設備進行數(shù)據(jù)實時采集、數(shù)據(jù)可視化、能耗監(jiān)測、告警的接收、統(tǒng)一決策、節(jié)能降碳等等,這將成為把業(yè)務發(fā)展提升到一個新高度的制約因素。園區(qū)現(xiàn)面臨以下挑戰(zhàn):

1. 數(shù)據(jù)實時采集:在園區(qū)管理系統(tǒng)中,需要采集實時數(shù)據(jù),分析采集可燃氣體、氣體壓力傳感器等設備數(shù)據(jù),同時還需要滿足采集存儲、數(shù)據(jù)清洗、分析處理及統(tǒng)計報表等需求。

2. 可視化管理平臺:需要開發(fā)一套完備的可視化管理平臺,可以支持管理系統(tǒng)的全面管理、根據(jù)運行參數(shù)實時調(diào)整設備性能、實時調(diào)整執(zhí)行指令、統(tǒng)計園區(qū)實時狀態(tài)等,提升管理人員的工作效率,最大限度減少設備出錯的幾率。同時滿足可燃氣體、氣體管道壓力等數(shù)據(jù)對實時性和準確性的要求。

3. 告警中心:園區(qū)中有眾多安防設備,需要對這些設備進行可視化報警管理,建設安防監(jiān)控系統(tǒng),以實現(xiàn)對設備的維護、管理和及時告警;還需要實現(xiàn)告警系統(tǒng)的集中化管理,接收設備的告警信息,及時拉取報警信息,給用戶及時反饋信息,更快速地響應報警處理要求。

云邊一體化聯(lián)合方案

EMQ 與南洋萬邦就該園區(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)務專家,對園區(qū)改造進行細致的分析與整體的評估,經(jīng)過多次討論研究制定了整體解決方案:

1. 方案整體需實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集和設備監(jiān)控等功能。部署智慧網(wǎng)關采集器,采集氣體壓力傳感器、可燃氣體泄漏報警器、水泵的啟停等多種設備。

2. 上海南洋萬邦自研的 DA-Linker 園區(qū)碳中和平臺實現(xiàn)設備管理、告警管理的同時,推進碳中和、碳計算的功能。使用 DA-Linker 平臺的自定義可視化模塊,可實現(xiàn)用戶經(jīng)過簡單的托拉拽,自主配置,實現(xiàn)數(shù)字化大屏,數(shù)據(jù)報表等相關服務。

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

4. 使用碳中和相關的國際標準的計算方式和計算參數(shù)進行實現(xiàn),為企業(yè)后期進行碳認證、碳中和等建立穩(wěn)固基礎。

該方案具有以下亮點:

1. 使用 DA-Linker 園區(qū)碳中和平臺建立基于監(jiān)控、運維報表分析、告警系統(tǒng)等強大的大數(shù)據(jù)平臺,可根據(jù)實時數(shù)據(jù)采集,管理實時事件和自動化的數(shù)據(jù)處理,模擬實時場景,實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析,有效支持智能規(guī)則聯(lián)動。同時實現(xiàn)碳計算、碳管理等相關碳工作。

2. 使用 MQTT 協(xié)議作為設備與平臺之間的通信協(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,具有簡單易實現(xiàn)、支持 QoS、報文小等特點,是用于實現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)采集的最佳協(xié)議。

3. 在 DA-Linker 平臺上強化應急指揮機制,集交氣、水、電等物資數(shù)據(jù),實時聯(lián)動,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,構建強大的應急響應機制。

4. EMQ 提供多種友好的運維方案,包括 Docker 集群、內(nèi)存容災、版本控制、一鍵部署、動態(tài)路由管理、流量資源控制、日志實時查詢,可以輕而易舉地在數(shù)據(jù)中心、云平臺、物聯(lián)網(wǎng)上運行,給運維人員帶來極高便捷性。此外,EMQ 安全架構經(jīng)過積累,多次驗證,完美實現(xiàn) SSL/TLS 安全認證、LDAP 認證、ACL 控制等,給智能物聯(lián)網(wǎng)運行安全保駕護航。

5. 基于 DA-Linker 內(nèi)嵌的數(shù)據(jù)分析平臺和 AI 模型,實現(xiàn)運營數(shù)據(jù)的數(shù)字化管控。采用內(nèi)部清洗、格式整合等技術,提取關鍵數(shù)據(jù),實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集,進行數(shù)據(jù)的校驗和分析,有效提升大數(shù)據(jù)的運行效率和可行性。EMQ 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)基礎設施支持集群部署,消息隊列可以橫向擴展,靈活可靠,可以滿足各種大量的多端和頻繁通信的場景。

加速園區(qū)數(shù)字化進程

通過 EMQ 與上海南洋萬邦聯(lián)合解決方案的數(shù)字化改造,為該園區(qū)帶來了如下改善:

1. 實現(xiàn)成本控制:實現(xiàn)園區(qū)資源的有效利用,可以細化到每一塊電表、每一臺設備、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)的構建,以及生產(chǎn)環(huán)境中重點設備、重點物料的監(jiān)控,實現(xiàn)細膩化管理,推動企業(yè)技術水平不斷提高。

3. 增強創(chuàng)新能力:實現(xiàn)數(shù)據(jù)上云和數(shù)據(jù)存儲后,后期可以用于大數(shù)據(jù)分析挖掘和機器學習的訓練,以提升了企業(yè)的創(chuàng)新能力和整體競爭力。

4. 提高管理的靈活性:企業(yè)實現(xiàn)更靈活的生產(chǎn)管理,實現(xiàn)了設備管理、告警管理、用戶管理、運維系統(tǒng)管理等多種管理模式,對于各種事件,做出及時的調(diào)整和決策。

未來,EMQ 與南洋萬邦將繼續(xù)深入合作,助力制造業(yè)成功邁向體系重構的數(shù)字化新征程,實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值和產(chǎn)能效益的躍遷。

審核編輯黃宇