邊緣計算在杭州西奧電梯的應用

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邊緣計算在杭州西奧電梯的應用電梯是我國城市化建設不可或缺的部分，其生產製造是典型的離散製造過程，多品種小批量的生產模式是常態，並常伴有專業定製、個性化需求。為了提升生產效率，AGV、機械臂、數控機床、PLC 等 設備逐漸被大量使用，使得其生產過程迫切地需要邊緣控制器、邊緣網關、邊緣雲等來滿足生產現場高度協同的需求。基於邊緣計算的邊緣計算平台，從下到上包括現場設備層，包括邊緣計算層和雲平台三個層次，通過對現場數據進行實時計算和分析，從而實現個性化訂單生成、計劃排產、生產製造的縱向集成，自動靈活地調配資源，進而有力支撐了高度個性化定製電梯的大規模生產模式，從而最大化提高電梯製造車間生產效率、優化製造資源配置、保證產品質量、降低生產成本和能耗。

一、案例簡介

基於邊緣計算的邊緣計算平台，從下到上包括現場設備層，包括邊緣計算層和雲平台三個層次，現場設備層包括柔性生產線、自動噴粉流水線、ABB機器人焊接線、AGV等智能設備的現場設備層；邊緣計算層，生產車間實現全網絡覆蓋，在邊緣側部署了邊緣計算網關，採用IoT網關打通異構設備的信息接口，進行全數據邊緣側採集，實現現場異構設備的快速集成與互聯互通，構建了邊緣計算平台，通過對現場數據進行實時計算和分析，從而實現個性化訂單生成、計劃排產、生產製造的縱向集成，自動靈活地調配資源，進而有力支撐了高度個性化定製電梯的大規模生產模式，從而最大化提高電梯製造車間生產效率、優化製造資源配置、保證產品質量、降低生產成本和能耗。

二、案例背景介紹

電梯是我國城市化建設不可或缺的部分，其生產製造是典型的離散製造過程，多品種小批量的生產模式是常態，並常伴有專業定製、個性化需求。為了提升生產效率，AGV、機械臂、數控機床、PLC 等 設備逐漸被大量使用，使得其生產過程迫切地需要邊緣控制器、邊緣網關、邊緣雲等來滿足生產現場高度協同的需求。電梯製造過程面臨的挑戰主要體現在以下幾個方面：

1）多品種、小批量、定製化的生產非常頻繁，製造流程涉及不同生產單元之間分散且獨立，並常伴有大量人工操作，極大地影響了生產效率；

2）產品交付用戶後，無法了解設備的運行狀況、用戶的使用狀況，同時，由於電梯的使用場景在地理位置上非常分散，售後維護的成本一直居高難下；

3）電梯複雜度高，生成過程效率、能耗及質量控制、後市場運行數據追蹤處理反饋等，都涉及大量的數據採集、分析、實時反饋應用。

在邊緣側部署了邊緣計算網關，構建了邊緣計算平台，更易於提供包括原材料（長周期、多地域等）、生產數據採集、生產報警數據採集、物流數據採集和合同數據採集等在內的全面數據綜合分析，通過對現場數據進行實時計算和分析，實現電梯設計、製造、安裝到服務的全流程數據採集、分析、監測與診斷，為企業生效率、經濟效益、庫存優化等提供依據。

三、案例應用詳情

1、總體應用框架

把車間內的邊緣網關部署在生產車間的邊緣節點，根據電梯製造企業訂單和生產場景的變化，採用IoT網關打通異構設備的信息接口，實現現場異構設備的快速集成與互聯互通，從而實現個性化訂單生成、計劃排產、生產製造的縱向集成，自動靈活地調配資源，進而有力支撐了高度個性化定製電梯的大規模生產模式，從而最大化提高電梯製造車間生產效率、優化製造資源配置、保證產品質量、降低生產成本和能耗。

2、關鍵技術應用詳情

基於邊緣計算的邊緣計算平台，從下到上包括現場設備層、邊緣計算層和工業雲三個層次。

1）現場設備層，主要是構成生產線常見的全自動智能薄板線、LVD厚板生產線、Salvagnini柔性生產線、自動噴粉流水線、ABB機器人焊接線、AGV等製造相關設備。

2）邊緣計算層，包括三個層次，最下的邊緣計算網關連接各種現場設備，進行工業協議的轉換和適配，統一接入到邊緣計算網絡中，並將設備能力以服務的形式進行封裝，實現物理上和邏輯上生產設備 之間通信連接；邊緣計算網絡由工業無線接入網和工業有線骨幹網構 成，提供實時、可靠、安全的通信能力；在此之上，是邊緣計算平台，根據產線的工藝和工序模型，通過服務組合對現場設備進行動態管理和組合，實現生產設備業務上的協同化操作。

3）雲平台，邊緣側主要進行現場生產設備的對接和協同調度，能夠根據個性化的訂單需求動態調整、重組生產設備的工藝工序，最終達到支撐快速部署、設備替換和計劃調整等業務的快速開發和上線，實現生產設備之間的協同化。

四、創新性與優勢

邊緣計算實現系統實時工業軟件開發的軟硬件解耦。基於邊緣計算的邊緣計算平台，將大量實時數據、計劃優化、設備監控、故障診斷和分析、自動導引運輸車（Automated Guided Vehicle，AGV）調度等功能封裝在邊緣應用程序上，實現了軟件與硬件平台的解耦，降低了開發難度，提高了軟件質量，通過邊緣計算可進行邊緣應用程序的靈活部署，實現了領域知識的分享。

五、案例應用效益分析

（1）綜合指標：生產效率提高50%，運營成本降低30%，品交付周期縮短60%，故障維修時間縮短30%，電扶梯故障次數減少20%，關鍵過程信息採集率達到100%。

（2）安全可控的國產化核心技術裝備應用：覆蓋數控設備與機器人、智能傳感與控制設備、智能檢測與裝配設備、智能物流與倉儲裝備等四大門類，並且不少於10種以上智能製造核心裝備。