工業(yè)互聯(lián)網時代的物流系統(tǒng)變革

時間:2021-01-06

來源:中國傳動網

導語:12月18號,由中國傳動網、深圳機械展共同主辦的“解碼新基建:華南智能物流產業(yè)發(fā)展大會”在深圳隆重舉行,五百多名物流產業(yè)人士匯聚一堂,共謀發(fā)展大計。在論壇演講環(huán)節(jié),深圳市今天國際物流技術股份有限公司大數(shù)據(jù)高級架構師方友倉先生做“工業(yè)互聯(lián)網時代的物流系統(tǒng)變革”的主題演講,詳細介紹了現(xiàn)階段物流行業(yè)正在經歷的變革與發(fā)展。今天國際成立于2000年,是一家智慧物流與智能制造系統(tǒng)綜合解決方案提供商,主要為生產制造和商業(yè)配送提供方案設計、系統(tǒng)集成、設備選型、軟件開發(fā)、電氣控制、安裝調試、培訓及售后服務為一體的一站式定制化服務。

12月18號,由中國傳動網、深圳機械展共同主辦的“解碼新基建:華南智能物流產業(yè)發(fā)展大會”在深圳隆重舉行,五百多名物流產業(yè)人士匯聚一堂,共謀發(fā)展大計。在論壇演講環(huán)節(jié),深圳市今天國際物流技術股份有限公司大數(shù)據(jù)高級架構師方友倉先生做“工業(yè)互聯(lián)網時代的物流系統(tǒng)變革”的主題演講,詳細介紹了現(xiàn)階段物流行業(yè)正在經歷的變革與發(fā)展。今天國際成立于2000年,是一家智慧物流與智能制造系統(tǒng)綜合解決方案提供商,主要為生產制造和商業(yè)配送提供方案設計、系統(tǒng)集成、設備選型、軟件開發(fā)、電氣控制、安裝調試、培訓及售后服務為一體的一站式定制化服務。

深圳市今天國際物流技術股份有限公司大數(shù)據(jù)高級架構師方友倉先生.png

以下內容根據(jù)演講整理:

制造業(yè)變革及生產模式的改變

當前,在工業(yè)互聯(lián)網下的變革中,制造業(yè)正面臨批量化和個性化需求之間的沖突,之前的生產制造過程都是批量式的,現(xiàn)在則出現(xiàn)了個性化定制的需求;此外,制造業(yè)面臨的變革需求還有:標準化業(yè)務和定制化生產、“我做你用”與客戶要求深度參與、升級改造和持續(xù)迭代等等。在這些大背景下,生產制造正朝著兩個方面進行變革:第一是工程規(guī)劃要求更加柔性化;第二是IT規(guī)劃朝著物聯(lián)網方向邁進。

對于物流行業(yè)來說,工程規(guī)劃主要是指現(xiàn)代物流系統(tǒng)更關注柔性化作業(yè),以及數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)應用,設備上標準化、小單元的大規(guī)模集成在項目上廣泛應用。柔性化主要體現(xiàn)在兩個方面:一個是生產能力的柔性化,設備具有小規(guī)模生產的能力;二是供應鏈的敏捷精準反映。之前的生產都是大批量生產,現(xiàn)在小批量生產對供應鏈的要求特別高,供應鏈反應速度要快,這就需要數(shù)據(jù)的支撐和IT系統(tǒng)的支撐。

在IT規(guī)劃上,首先是管理層的變化,從企業(yè)資源計劃ERP系統(tǒng)到計劃排程APS,再到MES制造執(zhí)行系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)PCS,要求對接受訂單進行交期承諾,基于產能約束,優(yōu)化生產計劃、物料計劃及機組作業(yè)安排。在MES系統(tǒng)層,要求根據(jù)計劃組織下層系統(tǒng)進行生產,并對生產過程進行動態(tài)管控、反饋。在過程控制系統(tǒng)PCS層,則需要接受生產指令,實時控制機組的生產過程,并向上層反饋生產結果。

制造業(yè)變革及生產模式的改變.png

企業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網平臺架構

基于上述規(guī)劃,在方案的實現(xiàn)上,今天國際主要是通過工業(yè)互聯(lián)網來構建整套系統(tǒng)。與普通的商業(yè)互聯(lián)網不同,工業(yè)互聯(lián)網講究實時性,生產控制系統(tǒng)必須在一定的周期內完成任務;其次工業(yè)互聯(lián)網強調可靠性,整個系統(tǒng)的在線率要求非常高,且滿足低成本、大規(guī)模定制化的生產需求,這是工業(yè)互聯(lián)網和傳統(tǒng)互聯(lián)網的區(qū)別所在。

同樣地,工業(yè)人工智能和商業(yè)人工智能也存在一定的不同。商業(yè)人工智能和工業(yè)人工智能的數(shù)據(jù)類型不一樣,商業(yè)人工智能的數(shù)據(jù)信息主要是圖象、聲音、文本;而工業(yè)人工智能主要是電流、電壓、溫度、振動、視覺等數(shù)據(jù)信息;商業(yè)人工智能的容錯性比較強,但工業(yè)人工智能是“零容忍”,一旦出現(xiàn)問題就會造成事故。此外,在可靠性需求方面,商業(yè)要求比較低,而工業(yè)要求比較高;包括數(shù)據(jù)源,商業(yè)人工智能的數(shù)據(jù)樣本巨大,工業(yè)人工智的能數(shù)據(jù)樣本則比較小。另外在用途上,商業(yè)AI大部分用于語音識別、圖象識別、人臉識別等,工業(yè)人工智能主要應用于參數(shù)調優(yōu)、設備知識庫、預測性運維等場景。

在今天國際建設的工業(yè)互聯(lián)網平臺架構上,第一層是系統(tǒng)及設備層,其中包括OT系統(tǒng)數(shù)據(jù),如設備(產線設備、倉儲設備、物流設備、施工設備)、邊緣數(shù)據(jù)、展示終端(AR/VR)等;以及IT系統(tǒng)數(shù)據(jù),如MES/APS/WMS/PLM等業(yè)務系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)被采集到工業(yè)互聯(lián)網平臺上,經過業(yè)務建模、分析工具、業(yè)務編排、服務構建等流程,上傳到生產APP應用層,包括排產、能耗、配方、物料等等,然后再體現(xiàn)到用戶的價值上。在平臺的構建上,其中一個關鍵是平臺具有強大的功能,可以把IT、OT技術全部采集上來,通過建模、服務的方式,快速地搭建工業(yè)應用模型。

在數(shù)據(jù)的流向上,工業(yè)互聯(lián)網平臺采集數(shù)據(jù)后會傳到數(shù)據(jù)中心,也就是數(shù)據(jù)倉庫,因為數(shù)據(jù)中心里面保留了大量的歷史數(shù)據(jù),基于這些歷史數(shù)據(jù)可以進行數(shù)據(jù)分析,通過數(shù)據(jù)分析進行算法應用,然后返回給平臺搭建上面的工業(yè)應用。其實這是一個企業(yè)級的工業(yè)互聯(lián)網平臺,通過數(shù)據(jù)采集,做互聯(lián)網的組網,把設備連接起來,業(yè)務建模體現(xiàn)在數(shù)字孿生上,通過機器學習、分析工具來實現(xiàn)數(shù)據(jù)智能化應用,通過業(yè)務編排、配置平臺來搭建工業(yè)APP,最后服務構建來搭建微服務框架,這是企業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網平臺的作用。

企業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網平臺.png

在今天國際開發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網平臺中,數(shù)據(jù)采集工具可以對接150多種工業(yè)協(xié)議,采集到所有設備的數(shù)據(jù);此外還一塊是業(yè)務系統(tǒng),也就是IT的數(shù)據(jù),對接上來以后,數(shù)據(jù)接入的方式是通過UA方式接入,或者用API來接入。在數(shù)據(jù)處理上,主要是通過數(shù)據(jù)解析、預處理,再通過設備管理來進行設備建模,最終通過API的方式,通過平臺的方式提供服務,這就是整個物聯(lián)網組網的架構。

數(shù)字孿生應用也是特點之一,數(shù)字孿生在建設前進行仿真來驗證系統(tǒng)可行性;在建設后用來驗證仿真與實際匹配度的軟件測試;在運行中對運行狀態(tài)監(jiān)控并采集數(shù)據(jù)進行模擬優(yōu)化;在售后服務主要用于匯總故障數(shù)據(jù),提供遠程解決方案以及維保預測。

物聯(lián)網組網.png

物流系統(tǒng)的升級架構主要是通過數(shù)據(jù)采集,在工業(yè)互聯(lián)網平臺上,通過工業(yè)大數(shù)據(jù)存儲、計算和分析;建模、應用開發(fā)及運行環(huán)境;邊緣計算;系統(tǒng)互聯(lián);異構設備互聯(lián);來搭建上面的微應用,這些基于底層工業(yè)互聯(lián)網平臺搭建的工業(yè)APP應用都具有敏捷且快速的優(yōu)勢。所有工業(yè)APP應用可通過算法和模型來驗證可行性;可快速設計軟件并啟動開發(fā);敏捷軟件開發(fā)、快速迭代;可搜集數(shù)據(jù),持續(xù)優(yōu)化產品,并形成一個閉環(huán)式的工業(yè)APP價值鏈。

正是建立在上述架構之上,構建出一個開箱即用的企業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網平臺,首先通過行業(yè)通用及企業(yè)專用模型,建立設備模型、業(yè)務對象模型、分析模型、評價模型;其次,構建模板化/靈活可配置的企業(yè)微應用APP,進行應用配置化,包括設備監(jiān)控、報警管理、能耗管理、OEE、分析預測等;最后是建立企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網平臺實施的標準流程,實施流程化,對所有項目如文檔模板、實施流程、交付物、實施方法論等形成一個標準,讓項目快速落地,且降低成本。


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