在工業(yè) 4.0 的浪潮之中,全球制造業(yè)再度振興和崛起,并經歷著前所未有從流程驅動轉向數據驅動的變革。
近年來,數智化綠色工廠正在成為制造業(yè)競爭力的主要驅動力,依托物聯(lián)網、工業(yè)互聯(lián)網,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),數據作為工業(yè)數字化轉型的核心生產要素,扮演著越來越重要的角色。
如何構建高效的數據基礎設施,實現海量生產數據的互聯(lián)互通,如何通過數據的實時移動、處理與分析來支持敏捷的運營與快速響應,成了制造業(yè)數智化轉型亟待破解的難題。
近日,國內領 先的物聯(lián)網數據基礎設施供應商 EMQ 映云科技通過云邊統(tǒng)一的物聯(lián)網數據能力底座,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)打造了一套集數據實時采集、設備管理、告警監(jiān)測、可視化展示、能耗管理和數據規(guī)則聯(lián)動為一體的工業(yè)互聯(lián)網數據基礎設施解決方案,以助力園區(qū)工廠數字化、樓宇信息化、碳中和數字化轉型升級。
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)工廠數字化、樓宇信息化、碳中和等相關的部門,主要使用物聯(lián)網、大數據、機器學習等先進技術幫助制造業(yè)實現數字化轉型,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)網平臺是南洋萬邦自主研發(fā)的 AIoT 物聯(lián)網平臺,平臺底座采用 EMQ 云邊一體化的物聯(lián)網數據基礎設施,實現海量的工業(yè)異構協(xié)議適配、邊緣計算(數據 ETL、AI 擴展等)、云端海量數據一站式集成和云邊協(xié)同管理能力,平臺業(yè)務層實現了物聯(lián)網以及相關業(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。
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品開發(fā)、生產、銷售的綜合性高技術企業(yè)。老舊生產園區(qū)無法對設備進行數據實時采集、數據可視化、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)現面臨以下挑戰(zhàn):
1. 數據實時采集:在園區(qū)管理系統(tǒng)中,需要采集實時數據,分析采集可燃氣體、氣體壓力傳感器等設備數據,同時還需要滿足采集存儲、數據清洗、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、根據運行參數實時調整設備性能、實時調整執(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、氣體管道壓力等數據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)測系統(tǒng),以實現對設備的維護、管理和及時告警;還需要實現告警系統(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。
EMQ 與南洋萬邦就該園區(qū)派出物聯(lián)網行業(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,經過多次討論研究制定了整體解決方案:
1. 方案整體需實現數據的實時采集和設備監(jiān)測等功能。部署智慧網關采集器,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,可實現用戶經過簡單的托拉拽,自主配置,實現數字化大屏,數據報表等相關服務。
3. EMQ 旗下大規(guī)模分布式物聯(lián)網 MQTT 消息服務器 EMQX 確保數據傳輸過程中的穩(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進行實現,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)測、運維報表分析、告警系統(tǒng)等強大的大數據平臺,可根據實時數據采集,管理實時事件和自動化的數據處理,模擬實時場景,實現數據分析,有效支持智能規(guī)則聯(lián)動。同時實現碳計算、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)網通信協(xié)議,具有簡單易實現、支持 QoS、報文小等特點,是用于實現工業(yè)數據采集的最 佳協(xié)議。
3. 在 DA-Linker 平臺上強化應急指揮機制,集交氣、水、電等物資數據,實時聯(lián)動,形成事件可視化操作,為突發(fā)事件處置提供數據支持,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據中心、云平臺、物聯(lián)網上運行,給運維人員帶來高便捷性。此外,EMQ 安全架構經過積累,多次驗證,完美實現 SSL/TLS 安全認證、LDAP 認證、ACL 控制等,給智能物聯(lián)網運行安全保駕護航。
5. 基于 DA-Linker 內嵌的數據分析平臺和 AI 模型,實現運營數據的數字化管控。采用內部清洗、格式整合等技術,提取關鍵數據,實現實時數據采集,進行數據的校驗和分析,有效提升大數據的運行效率和可行性。EMQ 物聯(lián)網數據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。
通過 EMQ 與上海南洋萬邦聯(lián)合解決方案的數字化改造,為該園區(qū)帶來了如下改善:
1. 實現成本控制:實現園區(qū)資源的有效利用,可以細化到每一塊電表、每一臺設備、控制生產成本,提高效率和精益生產的效果;
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,以及生產環(huán)境中重點設備、重點物料的監(jiān)測,實現細膩化管理,推動企業(yè)技術水平不斷提高。
3. 增強創(chuàng)新能力:實現數據上云和數據存儲后,后期可以用于大數據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)實現更靈活的生產管理,實現了設備管理、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字化新征程,實現數據價值和產能效益的躍遷。
