智能製造應用框架解析

物聯網 雲計算 大數據 軟件 泗博自動化 2017-05-10

智能製造應用框架解析從智能製造的共性特點出發,結合“物聯網+”與應用平臺等技術,給出智能製造的應用框架,如圖1所示。該框架包括四層:IT/OT資源層、IT/OT互聯層、APP平臺層、APP層。

智能製造應用框架解析

圖1 智能製造應用框架

智能製造應用框架對企業傳統應用體系的轉型升級,其以CPS HUB為基礎、APP平臺為核心、APP為業務支撐。

IT/OT資源層

該層次將所有的應用、硬件、人都歸集為企業資源。其中,應用包括PLM、ERP、MES等業務系統和CAD/CAE等工具;硬件則包括智能設備(數控機床、機器人等)、工控系統、物流配送設備、工裝夾具/物料等;人員為各角色用戶。其中,人員一方面是操作的主體,另一方面也是企業運營中的可調度資源。

IT/OT互聯層

該層通過賽博物理系統總線(CPS HUB)實現設備、車間、企業級的垂直集成,重點解決異構設備互聯、設備/系統的互聯、大數據管理等關鍵能力。該層可以分為兩個層次:設備資源互聯及實時控制IMC(Intelligent Monitor and Control),設備與系統互聯。前者解決設備運營管理,後者將設備運營與業務系統融合,實現企業運營管控。

業界對CPS的理解普遍達成了共識,即將CPS翻譯為賽博物理系統,是指融合了計算、網絡和物理實體的複雜體系。CPS HUB 依託“物聯網+”技術,打通人、機、物等關鍵環節,實現互聯(Communication)、計算(Computing)和控制(Control),支持賽博空間以遠程、可靠、實時、安全、智能化、協作的方式操控物理實體,並未CPPS(Cyber-Physical Production Systems)提供數據基礎。

該層支持大數據管理及分析。大數據包括結構化數據、非結構化數據、時序數據等。大數據管理內容要從應用需求出發進行定義,以減少冗餘數據的管理成本。

此外,該層次應用可以部署至雲端,形成雲端IT/OT資源聚集,以支撐雲製造等新模式。

APP平臺層

該層次支持與CPS HUB 的對象化互聯和APP新業務應用模塊的快速構建,如圖2所示。

智能製造應用框架解析

圖2 APP平臺層能力

在快速建模及應用創建方面,主要能力包括數據模型構建、應用界面創建、應用發佈部署、第三方服務調用等,並內置多項基礎應用,如設備資產管理、軟件內容管理、數據傳遞、工作流、權限控制等。在應用創建方面,用戶可以根據業務需求,基於CPS HUB的數據基礎構建自己的應用,也可以使用泗博公司提供的APP套件、模板和行業套件。

APP應用層

智能製造體系下的業務價值鏈活動要體現業務轉型升級的方向:在研發環節,重點提升產品創新;在製造環節,重點實現卓越,提質增效,提高運營及生產效率;在服務環節,重點提高敏捷性,以快速響應客戶需求,向服務要效益;在管理環節,重點提高智慧性,從工業大數據中對運營過程進行分析,幫助管理者從已知現象分析問題本質,發現未來可能出現的結果,從而實現從已知推斷未知的智慧決策。

APP應用層即是從上述方向出發,在創新研發、卓越製造、敏捷服務、智慧管理等四個方面,分別基於行業最佳實踐,提供相應的APP應用。如圖3所示。

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圖3 智能製造APP應用最佳實踐

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