海爾中央空調(diào)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)
海爾工業(yè)智能研究院，其戰(zhàn)略方針是支持海爾集團(tuán)互聯(lián)工廠模式持續(xù)深入探索，固化互聯(lián)工廠模式，在技術(shù)、模式和創(chuàng)新方面實(shí)現(xiàn)全方位的突破。智研院匯集全球一流人才資源，在攻克智能制造關(guān)鍵共性技術(shù)的基礎(chǔ)上，向外輸出智能制造的核心標(biāo)準(zhǔn)和模式。海爾智能工業(yè)研究院定位于構(gòu)建全球工業(yè)智能領(lǐng)域一流資源共創(chuàng)共贏生態(tài)系統(tǒng)，輸出中國(guó)制造2025落地技術(shù)，為大中小企業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供全套解決方案，包括高端人才培育、高附加值的咨詢服務(wù)，整廠/端到端全流程解決方案服務(wù)，軟硬件集成解決方案等等。
海爾中央空調(diào)互聯(lián)工廠位于青島西海岸新區(qū)中德生態(tài)園，是海爾在中國(guó)已投產(chǎn)的第8座互聯(lián)工廠，這也是世界上首個(gè)中央空調(diào)互聯(lián)工廠。該互聯(lián)工廠具備10類中央空調(diào)產(chǎn)品生產(chǎn)能力 ，配置8條智能線體、4個(gè)模塊化區(qū)域，高達(dá)4500RT的測(cè)試能力創(chuàng)世界紀(jì)錄。作為制造業(yè)踐行“中國(guó)制造2025戰(zhàn)略”的范本，海爾中央空調(diào)圍繞“大規(guī)模個(gè)性化定制”、 “智能制造”等轉(zhuǎn)型升級(jí)舉措引發(fā)家電業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)關(guān)注。該互聯(lián)工廠圍繞以用戶為核心的“聯(lián)工廠全要素、聯(lián)網(wǎng)器、聯(lián)全流程”的全生態(tài)互聯(lián)體系，不是簡(jiǎn)單的機(jī)器換人，而是形成一個(gè)以用戶需求為中心的研發(fā)、制造、物流、服務(wù)全產(chǎn)業(yè)智能生態(tài)系統(tǒng)。
一、項(xiàng)目概況
1. 項(xiàng)目背景
互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，用戶的消費(fèi)需求正向個(gè)性化、多樣化、高品質(zhì)的趨勢(shì)發(fā)展，用戶參與感增強(qiáng)，強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)，行業(yè)傳統(tǒng)做法已經(jīng)不能滿足互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代用戶的需求。
圖1-1 互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的用戶需求
借此契機(jī)為滿足互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的需求，海爾以用戶最佳體驗(yàn)為核心進(jìn)行探索實(shí)踐，通過無縫化、透明化、可視化滿足用戶全流程參與和生活場(chǎng)景的最佳體驗(yàn)，通過交互定制、開放設(shè)計(jì)、模塊采購(gòu)、智能生產(chǎn)、智慧物流、智能服務(wù)、異地體驗(yàn)、產(chǎn)品迭代全流程互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)用戶互聯(lián)、網(wǎng)器互聯(lián)驅(qū)動(dòng)全流程智能、可視化，滿足用戶最佳體驗(yàn)。
圖1-2 海爾探索實(shí)踐
為滿足用戶最佳體驗(yàn)及提升工廠競(jìng)爭(zhēng)力，海爾搭建了行業(yè)內(nèi)首個(gè)智能互聯(lián)平臺(tái)，其中央空調(diào)公司在行業(yè)內(nèi)率先應(yīng)用“云服務(wù)平臺(tái)”。海爾從電器到網(wǎng)器轉(zhuǎn)型，通過云服務(wù)平臺(tái)滿足用戶需求，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品迭代。通過網(wǎng)器大數(shù)據(jù)、智能控制、增值服務(wù)及資源開放平臺(tái)，率先應(yīng)用中央空調(diào)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)（網(wǎng)器/B2B/大數(shù)據(jù)）。
圖1-3 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代引領(lǐng)者
海爾建立了一個(gè)高可用、高擴(kuò)展性，web端與手機(jī)端相結(jié)合，集項(xiàng)目管理、數(shù)據(jù)挖掘和分析、售后運(yùn)維、客戶服務(wù)為一體的綜合性云平臺(tái)，可提升用戶體驗(yàn)，提高服務(wù)能力及產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。海爾中央空調(diào)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能云服務(wù)平臺(tái)，服務(wù)于中央空調(diào)工程用戶，是一個(gè)以大數(shù)據(jù)采集、專業(yè)分析、節(jié)能服務(wù)、智能維保、多項(xiàng)目統(tǒng)一管理的開發(fā)性平臺(tái)，幫助用戶精確掌握實(shí)際能耗數(shù)據(jù)，為用戶提供系統(tǒng)全面的節(jié)能增效和能源管理一體化解決方案。
2. 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
智能制造是《中國(guó)制造2025》的主攻方向，是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要手段，加快推進(jìn)智能制造是落實(shí)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要舉措，以此為契機(jī)搭建中央空調(diào)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能云服務(wù)平臺(tái)。
傳統(tǒng)的機(jī)房巡檢，人為檢查，機(jī)組出現(xiàn)預(yù)警、故障被動(dòng)響應(yīng)，現(xiàn)在可以通過云服務(wù)平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)預(yù)警故障的實(shí)時(shí)提醒，能省去機(jī)房的往返奔波，防患于未然。傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)方式，根據(jù)使用天氣或負(fù)荷需求，人為被動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)組出水溫度的設(shè)定，且無相應(yīng)節(jié)能措施。云服務(wù)平臺(tái)可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)期的能耗情況，并根據(jù)采集的機(jī)組數(shù)據(jù)，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，形成節(jié)能報(bào)告指導(dǎo)運(yùn)營(yíng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能服務(wù)，并可根據(jù)機(jī)組數(shù)據(jù)提出維保建議。云服務(wù)平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)磁懸浮機(jī)組的遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)、溫度設(shè)定功能；24小時(shí)在線，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)機(jī)組出現(xiàn)的預(yù)警、故障實(shí)時(shí)提醒；海爾安排專人運(yùn)營(yíng)并安排專家分析指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)節(jié)能運(yùn)行，真正達(dá)到用戶戶無憂運(yùn)營(yíng)。目前市場(chǎng)上主流品牌主機(jī)，只需提供主機(jī)協(xié)議就可接入云平臺(tái)。本項(xiàng)目將在裝備制造行業(yè)探索面向裝備產(chǎn)品的遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)新模式，通過項(xiàng)目的順利實(shí)施，為家電和裝備等典型離散制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供示范。
海爾承接“中國(guó)制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”的國(guó)家戰(zhàn)略，由原來以企業(yè)為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐杂脩魹橹行模e極探索基于“物聯(lián)網(wǎng)”和“務(wù)聯(lián)網(wǎng)”的網(wǎng)器互聯(lián)，滿足用戶個(gè)性化需求的全流程生態(tài)系統(tǒng)，與用戶、服務(wù)商等利益攸關(guān)方構(gòu)建共創(chuàng)共享的智能服務(wù)生態(tài)圈。
3. 項(xiàng)目目標(biāo)
3.1整體目標(biāo)
項(xiàng)目搭建可支持用戶參與制造交互、大規(guī)模定制的智能制造云平臺(tái)。用戶可通過網(wǎng)器與工廠互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品持續(xù)迭代升級(jí)。
(1) 用戶定單能夠直達(dá)工廠及利益攸關(guān)方，聯(lián)接利益攸關(guān)方的生態(tài)資源參與用戶交互，共同實(shí)現(xiàn)用戶個(gè)性化定制，共創(chuàng)共贏云平臺(tái)。
(2) 能夠?qū)崿F(xiàn)用戶定制定單全流程可視的云平臺(tái)。
(3) 用戶零距離：定制需求快速滿足。聯(lián)接用戶，把用戶需求轉(zhuǎn)化為定單，直達(dá)工廠設(shè)備，自動(dòng)匹配線體，精準(zhǔn)加工，即時(shí)交付，用戶全程可視。
(4) 資源零距離：資源最優(yōu)匹配。全流程攸關(guān)方與用戶零距離并聯(lián)，相應(yīng)需求，高效配置資源，設(shè)備和質(zhì)量狀態(tài)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，智能分析優(yōu)化。
3.2 產(chǎn)品目標(biāo)
建立可靠、集成、安全、可擴(kuò)展、可快速實(shí)施的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)，支持模塊化、分布式部署。
響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)：
1.即時(shí)操作響應(yīng)時(shí)間<2秒,高峰期最大響應(yīng)時(shí)間〈3秒；
2.事務(wù)處理，平均3秒，最長(zhǎng)時(shí)間<5秒；
3.普通應(yīng)用查詢平均2秒，最長(zhǎng)時(shí)間<4秒；
4.統(tǒng)計(jì)分析類查詢平均6秒，最長(zhǎng)時(shí)間<15秒
二、項(xiàng)目實(shí)施概況
1. 項(xiàng)目總體架構(gòu)和主要內(nèi)容
（1）項(xiàng)目總體方案
圖2-1 項(xiàng)目總體方案
顛覆傳統(tǒng)中央空調(diào)管理，由手動(dòng)控制到人工智能主動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)器產(chǎn)品無人操控。通過云服務(wù)模塊實(shí)現(xiàn)群控控制、遠(yuǎn)程控制，依據(jù)云平臺(tái)+網(wǎng)器大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)器產(chǎn)品智能管控、交互、能耗分析。
云服務(wù)項(xiàng)目為行業(yè)首個(gè)大數(shù)據(jù)互聯(lián)的智能云服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)與海爾、用戶、服務(wù)商互聯(lián)，依據(jù)大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)器智能管理。通過云服務(wù)平臺(tái)智慧控制，節(jié)省一半機(jī)房管理人員。
圖2-2 項(xiàng)目總體方案
（2）平臺(tái)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)
1.1云平臺(tái)從整體上可以分為數(shù)據(jù)采集層、業(yè)務(wù)處理層和功能展現(xiàn)層。平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)圖如圖2-3所示：
1.2 實(shí)現(xiàn)5類（研發(fā)、售后、供應(yīng)商、客服、用戶）實(shí)時(shí)可視&查詢
圖2-3 平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)圖
2. 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)
海爾通過構(gòu)建完善的信息技術(shù)平臺(tái)，支撐互聯(lián)工廠模式的達(dá)成。海爾的整個(gè)IT系統(tǒng)可分為六層，分別是：硬件設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層、基礎(chǔ)架構(gòu)層、工廠應(yīng)用層、企業(yè)應(yīng)用層和互聯(lián)網(wǎng)層，如下圖所示：
圖2-4 海爾互聯(lián)工廠IT架構(gòu)圖
3. 數(shù)據(jù)架構(gòu)和應(yīng)用
3.1利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)Mysql記錄復(fù)雜的檔案關(guān)系（管理系統(tǒng)）；
3.2 使用大數(shù)據(jù)技術(shù)Mongodb存儲(chǔ)時(shí)間序列數(shù)據(jù)。（部署）
圖2-5 數(shù)據(jù)處儲(chǔ)整體框架
3.3用戶通過web（萬維網(wǎng)）服務(wù)器提供的RESTful API（互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序）連接到服務(wù)器，服務(wù)器直接連接到接收服務(wù)器，發(fā)送指令并等待返回信息；
3.4 指令將沿著IMU到服務(wù)器的連接下發(fā)到IMU，IMU進(jìn)行相應(yīng)的處理，處理結(jié)果沿原路發(fā)揮到web服務(wù)器，最后由RESTful API （互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序）返回給調(diào)用者
圖2-6數(shù)據(jù)上傳與指令下發(fā)
4. 安全及可靠性
4.1 核心技術(shù)裝備的安全可控集成應(yīng)用
憑借領(lǐng)先全行業(yè)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)，海爾磁懸浮成為引領(lǐng)行業(yè)節(jié)能與智能技術(shù)升級(jí)的品牌。通過智能云服務(wù)智能化管控，磁懸浮中央空調(diào)大幅度地提升了中央空調(diào)產(chǎn)品的能效。
4.2 制造信息系統(tǒng)的自主安全可控
在成功實(shí)施五大信息系統(tǒng)高效集成的同時(shí)，海爾也將持續(xù)迭代完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)COSMOPlat。
4.3 信息安全保障措施
海爾集團(tuán)信息安全平臺(tái)建設(shè)已形成信息安全體系建設(shè)和環(huán)境安全一體化的安全整體輸出能力，并形成安全情報(bào)分析、集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)安全防御建設(shè)、海爾Web系統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)、海爾安全云盤-數(shù)據(jù)安全、集團(tuán)終端安全管理、信息安全體系運(yùn)營(yíng)ISO27001進(jìn)行外部信息安全監(jiān)測(cè)、內(nèi)部信息安全體系建設(shè)與邊界防御的安全解決方案。
5. 項(xiàng)目亮點(diǎn)展示
5.1基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開展的應(yīng)用
5.1.1生態(tài)圈：聚焦了設(shè)備及用戶使用大數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)可視，設(shè)備故障預(yù)警通知、大數(shù)據(jù)智能分析、產(chǎn)品KPI統(tǒng)計(jì)&新產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù)；
5.1.2服務(wù)商：網(wǎng)器產(chǎn)品大數(shù)據(jù)分析、遠(yuǎn)程智能開關(guān)機(jī)、遠(yuǎn)程溫度調(diào)節(jié)、實(shí)時(shí)能耗統(tǒng)計(jì)，定期推送運(yùn)營(yíng)報(bào)告；
5.1.3用戶：實(shí)時(shí)檢測(cè)及控制中央空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)省機(jī)房管理人員。
圖2-7 開展應(yīng)用圖
5.2預(yù)測(cè)性防修
傳統(tǒng)的機(jī)房巡檢，人為檢查，機(jī)組出現(xiàn)預(yù)警、故障被動(dòng)響應(yīng)，現(xiàn)通過云服務(wù)平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)預(yù)警故障的實(shí)時(shí)提醒，省去機(jī)房的往返奔波，防患于未然。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程機(jī)組啟停、進(jìn)出水控制、溫度設(shè)定，安排專人運(yùn)營(yíng)及專家分析指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)節(jié)能運(yùn)行，真正滿足用戶無憂運(yùn)營(yíng)。
圖2-8設(shè)備監(jiān)控圖
5.3共享節(jié)能服務(wù)
海爾中央空調(diào)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)，為行業(yè)共享節(jié)能服務(wù)，現(xiàn)已服務(wù)行業(yè)品牌15個(gè)項(xiàng)目，云服務(wù)平臺(tái)升級(jí)為多邊平臺(tái)，其它品牌安裝云服務(wù)模塊可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、大數(shù)據(jù)可視，并提供免費(fèi)檢測(cè)、免費(fèi)設(shè)計(jì)、免費(fèi)改造。
圖2-9 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)
5.4應(yīng)用案例
南京山水大酒店建筑面積28000㎡，酒店2003年裝修并投入使用，2014年初空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造，2014年5月磁懸浮空調(diào)開始運(yùn)行。通過應(yīng)用智能云服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)機(jī)房智能遠(yuǎn)程控制，減少機(jī)房人員2人，大數(shù)據(jù)智能分析，分析出最佳負(fù)荷48%，年降費(fèi)21%。
5.5創(chuàng)建節(jié)能生態(tài)圈
將行業(yè)帶進(jìn)節(jié)能時(shí)代，海爾中央空調(diào)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)極致節(jié)能，開創(chuàng)節(jié)能發(fā)展新生態(tài)，應(yīng)用后節(jié)約煤炭21606噸（相當(dāng)于植樹610萬棵），減少耗能6200噸標(biāo)準(zhǔn)煤／年。
搭建海爾工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)，創(chuàng)建節(jié)能生態(tài)圈，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏。
圖2-10 創(chuàng)建節(jié)能生態(tài)圈
5.5項(xiàng)目先進(jìn)性和可復(fù)制推廣
全球首項(xiàng)智能云服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、智能維保、故障預(yù)警、節(jié)能服務(wù)。
圖2-11項(xiàng)目框架
三、下一步實(shí)施計(jì)劃
（1）無人操控方案，顛覆中央空調(diào)管理，被動(dòng)→主動(dòng)
（2）手機(jī)APP智能交互、智能管理，同用戶實(shí)時(shí)互聯(lián)
四、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)施效果
建立全球首項(xiàng)智能云服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了中央空調(diào)從設(shè)備到網(wǎng)器的轉(zhuǎn)變，聚集了設(shè)備及用戶使用的大數(shù)據(jù)。對(duì)用戶來說，可以通過平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及控制中央空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)省一半機(jī)房管理人員；對(duì)資源方來說，以節(jié)能服務(wù)公司為例，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)，并根據(jù)推送的運(yùn)營(yíng)報(bào)告提高系統(tǒng)節(jié)能；對(duì)海爾來說，通過故障預(yù)警可以實(shí)現(xiàn)0停機(jī)，提升用戶口碑；通過大數(shù)據(jù)分析可以幫我們了解行業(yè)用戶的使用習(xí)慣實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的迭代引領(lǐng)。
通過智能云服務(wù)，產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、智能維保、故障預(yù)警、節(jié)能服務(wù)。
聲明
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