基於工業互聯網的大數據分析平台

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基於工業互聯網的大數據分析平台目前中建鋼構遇到的問題最重要的原因是產線、設備的數據缺失、以及業務系統各自獨立。因此我們採用新型工業互聯網架構來分四步解決這個問題，第一步採集與可靠傳輸產線設備的實時數據解決機台間的信息孤島與網絡傳輸問題；第二步利用工業大數據平台匯聚現有業務系統數據，解決系統間的信息孤島問題；第三步利用系統與設備數據根據需求做相應的功能應用與可視化呈現解決各部門間信息不一致與工廠透明化的問題；第四步依靠大數據平台能力實現成本維度的大數據分析應用解決生產成本缺乏精細化管理的問題。

目錄

項目背景

作為鋼結構行業工業互聯網的切入點，我們希望通過本次基於智能產線上的試點項目，以降本增效為目的，為生產、商務、財務等相關的業務部門提供實際的決策支撐作用。上層系統中的業務管理數據相打通，實現業務系統和生產系統聯動，達到產線級的IT/OT系統融合。並且通過多種形式的展示，完成對產線數據的可視化呈現，以及圍繞成本這一重要維度的大數據分析應用，推動成本與工藝優化從而實現降本增效的目的。

項目簡介

根據「數字化、信息化、智能化」的設計理念，充分利用工業PON網絡、智能生產管理系統、工業大數據平台等先進技術，構建基於雲架構的大數據分析平台。通過建立工業互聯網大數據分析平台，通過數據採集、分析、決策，優化提升可製造性和可服務性，形成企業智能管控閉環，提供生產效率，降低運營成本。

1、 設備數據採集：通過智能網關硬件設備，實現數據採集、通訊協議轉換、數據清洗、邊緣計算以及數據上傳等功能，把中建鋼構廣東有限公司二期（簡稱「工廠」）中試點示範產線的關鍵設備中運行狀態、工藝參數及加工信息等數據採集上來。

2、 工業PON網絡設計與建設：完成工廠內無源光纖網絡建設、通過使用工業PON通訊方式，把數采設備採集到的數據傳輸到雲平台，建立雲平台和設備之間的數據通訊管道。

3、 網關管理平台：建設部署智能網關管理平台，對負責數據採集的智能網關、工業PON網絡設備以及所接入的工業網絡，提供包括網絡層、傳輸層在內的端到端監控和管理的服務。

4、 工業大數據平台建設：在中建鋼構部署工業大數據平台，用來匯聚集成設備採集的數據、業務系統中數據（BIM系統、業財系統、能像系統、下料集成系統），對數據進行建模、存儲、計算。為數據的分析、應用開發以及可視化展示提供對應支撐能力。

5、 功能應用開發：根據客戶需求、基於工業大數據平台完成產線看板、作業中心、設備詳情、產品追溯、能耗管理、告警管理、權限管理等功能的應用開發工作。

6、 可視化展現：形象化的展示工廠整體生產運行情況，在有效地整合IT與OT的數據源後，可以從經典的製造管理視角，將數據以清晰的結構和層次呈現給管理和使用者，如訂單執行進度、生產工序執行情況、生產設備運行情況以及多角度的統計分析圖表等。

7、 大數據分析應用：通過已採集的設備數據、BIM系統、業財系統、能像系統、下料集成系統數據作為基礎，充分利用機器學習、數據分析等技術，針對生產運營中所需要的應用，建立數學模型，幫助工廠提升運營效益。

項目目標

通過本次項目的實施，工廠實現「三個優化與一個管理」的目標，項目執行團隊具備「六種能力」。

1、三個優化：製造項目成本優化、產線成本優化、工藝參數優化。

2、一個管理：易耗件預測性維護與成本管理。

3、六種能力：採集技術及能力、傳輸技術及能力、雲端平台技術及能力、基於平台的應用能力、可視化展現能力、大數據分析能力。

項目實施概況

本次項目將從設備折舊、生產能耗、備品備件等數據源中，利用線性回歸、聚類分析等大數據分析模型，按照項目批次、生產構件等維度精細化分析生產成本，從而實現精細化報價、優化生產排程以及提供管理決策的數據依據。