中國科學院瀋陽自動化所機器人行業工業互聯網平台

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中國科學院瀋陽自動化所機器人行業工業互聯網平台根據機器人行業實際需求，搭建出機器人行業工業互聯網平台, 構建支持「眾研眾創」的機器人行業應用服務市場生態，實現機器人從 設計到使用全過程的資源整合、優化及高效協同。

目錄

—、案例簡介

根據機器人行業實際需求，搭建出機器人行業工業互聯網平台, 構建支持「眾研眾創」的機器人行業應用服務市場生態，實現機器人從 設計到使用全過程的資源整合、優化及高效協同。

二、案例背景

儘管近幾年我國工業機器人得到長足發展，社會及產業界對機器 人給予高度的關注，成為各界追逐的熱點，但與工業發達國家相比, 還存在較大差距。主要表現在：機器人產業鏈關鍵環節缺失，零部件 中高精度減速器、伺服電機和控制器等依賴進口；核心技術創新能力 薄弱，高端產品質量可靠性低；服務及特種機器人尚未完全實用化; 機器人推廣應用難，市場占有率亟待提高；企業「小、散、弱」問題突出，產業競爭力缺乏；機器人標準、檢測認證等體系亟待健全，在國 際標準制定方面缺少話語權。

與國外相比，存在諸多制約我國機器人技術與產業發展的突出問 題：技術創新能力薄弱，產業面臨空心化風險；關鍵核心技術研究與 應用及產業需求脫節；需求與現有產品性能之間的矛盾突出。其原因 在於多數機器人核心技術國內尚未掌握，只是簡單的模仿。未來五年 將是我國機器人發展的關鍵時期，如不能系統地攻克機器人的諸多核 心技術，實現國產機器人的高端化，走出低水平重複的尷尬局面，國 內巨大的機器人市場將拱手讓給國外。

三、案例介紹

3.1機器人設計工作室

3.1.1設計零件庫

機器人設計零件庫集成CAD軟件能力，支持CAD設計文件的 線上查看預覽，包含設計圖紙查看、3D模型及橫切面的旋轉查看功 能，建立本地數據庫，將內部外部零件庫數據存儲於數據庫中，可將零部件數據按功能（如支撐、容納、傳動、配合、連接等）、結構（如： 圓角、起模斜度、倒角等）、CAD信息（如幾何模型、重量、尺寸等） 等存儲，同時將對應的設計文件存儲；提供組合搜索方式快速搜集機 器人設計工程師需要的零部件信息，具備http/s、ftp多種接口協議解 析能力，支持加密技術，對關鍵內容實現加密傳輸，支持對內部及外 接零件庫的查詢、計算及展示，展示形式需與前端框架一致，支持歷 史搜索內容查看，可查看內容不得少於50條，支持搜索結果3D模 型預覽、收藏、購買、下載功能。

3.1.2設計知識庫

建立開放更新的雲端知識圖譜，提供機器人產品設計、製造、維 修維護等各方面的知識產權、研究成果、解決方案等知識檢索服務。 形成機器人行業的權威雲端知識圖譜，為智慧雲腦的運行提供支撐，開放的知識信息匯聚，高效的數據交叉檢索，提供準確個性化服務。

3.1.3設計服務外包

支持外包服務的全流程服務，包括需求發布、在線諮詢、線上支 付、需求派單/選單、交易反饋、評分評價。

3.2機器人遠程監控與運維服務

3.2.1數據採集

提供設備端SDK、驅動、軟件包等幫助不同設備、網關輕鬆接 入工業互聯網平台；提供4G/5G、NB-IoT、WiFi不同網絡設備接入 能力，解決企業異構網絡設備接入管理痛點；提供MQTT、HTTP/S.

REST/HTTP. JMS多種協議的設備端SDK,根據需求情況，並考慮 滿足長連接的實時性要求，或滿足短連接的低功耗情況；開源多種平 台設備端代碼，提供跨平台移植指導，賦能企業基於多種平台做設備接入；

3.2.2預測性維護

通過邊緣計算網關+DTU實現對現場的運行設備進行監視和控 制，基於數據和知識的人機共融智能技術、數據回歸分析，實行機器 人健康狀態的診斷，構建機器人健康知識庫，根據建立預測性維護算 法，預測設備問題故障時間，計算頻率不低於1次/小時，推薦優化 的機器人預防性維護方案，故障問題預測信息按照遠程運維模塊的要 求形成工單，並提供管理人員審核及工單流轉機制。有利於開展具有 針對性強的預防性維護，減少停機時間，提高設備利用率，通過健康 體檢實現事前排查，避免損失擴大，降低成本，形成機器人健康歷史 日誌，為改進產品及培訓運維隊伍提供支持。

3.2.3可視化服務平台

基於機器人數據採集，可對機器人的運行狀態、分布、故障等信息進行實時同步查看，建立可視化服務平台框架，支持用戶數據、算 法、標籤等內容的自定義及選擇。

3.2.4遠程運維服務

建立運維工單系統，支持自設備報警-工單生成-工單流轉-遠程運 維-訂單處理-評分的閉環服務能力。

3.3機器人人才服務教育

支持視頻、文檔類資源線上部署及在線預覽。

3.4檢測與認證服務

(1)提供數據導入和存儲接口，與檢測認證服務系統對接。

(2)支持線上交易與溝通功能，建立需求發布-需求接受-線上溝通 -線上交易-線下運營-服務評價的全流程體系。

四、典型經驗提煉

(-)具體措施和成效

在「互聯網+先進制造業」發展趨勢下，工業互聯網平台成為推動 製造業與互聯網深入融合的重要手段，對於打造新型創新工業模式具 有重要作用，主要體現在：一是能夠發揮互聯網平台的集聚效應。工業互聯網平台承載了數以億計的設備、系統、工藝參數、軟件工具、 企業業務需求和製造能力，是工業資源匯聚共享的載體，是網絡化協 同優化的關鍵，催生了製造業眾包眾創、協同製造、智能服務等一系 列互聯網新模式新業態。二是能夠承擔工業操作系統的關鍵角色。工 業互聯網平台向下連接海量設備，自身承載工業經驗與知識模型，向 上對接工業優化應用，是工業全要素鏈接的樞紐，是工業資源配置的 核心，驅動着先進制造體系的智能運轉。三是能夠釋放雲計算平台的 巨大能量。工業互聯網平台憑藉先進的雲計算架構和高性能的雲計算基礎設施，能夠實現對海量異構數據的集成、存儲與計算，解決工業 數據處理爆炸式增長與現有工業系統計算能力不相匹配的問題，加快 以數據為驅動的網絡化、智能化進程。