富士康工業互聯網平臺FiiBEACON應用技術創新 —綠色循環的精密智能制造
富士康工業互聯網股份有限公司致力于為企業提供以自動化、網絡化、平臺化、大數據為基礎的科技服務綜合解決方案，引領傳統制造向智能制造的轉型，并以此為基礎構建云計算、移動終端、物聯網、大數據、人工智能、高速網絡和機器人為技術平臺的“先進制造+工業互聯網” 新生態，全力打造國際領先的跨行業、跨領域的工業互聯網平臺。
一、項目概況
富士康工業互聯網平臺FiiBEACON是一個基于開放平臺的新型工業生態系統，集成了云計算、物聯網、大數據、移動互聯網、智慧工廠、互聯網、人工智能等新技術或新業態。
1．項目背景
在工業+互聯網的浪潮下，世界各國紛紛推出自己的“再工業化戰略”。中國作為一個產出總量居世界第一的工業大國，必然要積極應對新工業革命的挑戰，全面提升智能制造創新能力，加快由“制造大國”向“制造強國”轉變。富士康扎根工業制造服務業40多年，擁有電子行業的設計、研發、制造等全產業鏈的經驗和技術以及海量的數據，已成為全球最大工業制造服務企業。作為世界制造企業的“領頭羊”，富士康工業互聯網平臺FiiBEACON正在不斷升級迭代。
2．項目簡介
富士康工業互聯網平臺FiiBEACON提供以自動化、網絡化、平臺化、大數據為基礎的科技服務綜合解決方案，引領傳統制造向智能制造的轉型，并以此為基礎構建云計算、移動終端、物聯網、大數據、人工智能、綠色節能、高速網絡和機器人為技術平臺的“先進制造+工業互聯網” 新生態。
3．項目目標
FiiBEACON希望通過不斷深入探索智能制造人工智能領域，為企業提供一站式綜合解決方案。持續發展工業互聯網技術，實現人與人、人與機器、機器與機器間的互連互通。進一步整合人工智能、機器學習、深度學習與安全系統，為全球制造業提供安全可靠、高效的工業互聯網基礎平臺。
二、項目實施概況
1.FiiBEACON平臺架構
富士康智慧工業互聯網平臺總體架構包括邊緣層、IaaS云網層、PaaS平臺層、SaaS應用層。
邊緣層借助信息物理系統技術，構建信息系統與物理系統的互聯互通，通過各類通信手段連接海量工業設備，以及大范圍、深層次的數據采集配合邊緣運算，數據上傳至云端。
IaaS云網層，通過富士康云，基于虛擬化、分布式存儲、并行計算、負載調度等技術，實現存儲、網絡、計算等資源池的優化與管理，根據用戶資源使用情況進行資源彈性分配以確保用戶資源訪問安全。
PaaS平臺層提供面向企業及開發者的一站式平臺開發服務，支持工業模型開發調度與管理，支持基于工業模型封裝的工業微服務的應用全生命周期管理，并提供大規模容器集群管理、資源調度及中間件服務等通用服務能力，幫助用戶快速構建工業應用。
SaaS應用層滿足不同行業、不同場景的工業 SaaS 和工業 APP，形成工業互聯網平臺的最終價值。基于FiiBEACON平臺資源自主研發或由第三方研發的封裝了工業知識、方法和技術的應用軟件，如建模仿真優化、工藝和質量優化等。
2 .FiiBEACON智能制造關鍵技術
（1）智能產品與智能服務可以幫助企業帶來商業模式的創新
基于各類傳感器和邊緣計算物聯網平臺CorePro，BEACON匯集了海量的制造生產數據，并從中進行篩選和分析，提取出有用的數據流。通過多維分析處理的數據倉庫Dingo系統進行自定義數據結構建模并上傳云端，將不同控制系統的協議整合為統一接口，以供其他系統進行數據對接。結合數據可視化系統IDS，提供數據實時產生、數據快速處理、知識即時反饋的智能數據服務。
（2）從智能裝備、智能產線、智能車間到智能工廠，可以幫助企業實現生產模式的創新
數十年來，富士康的制造裝備完成了從機械裝備到數控裝備的升級換代，目前已開始部署智能裝備，從而實現裝備直接聯網上云，實現了智能管理、監控與分析。作為智能工廠，富士康不僅生產過程實現了自動化、透明化、可視化、精益化，同時，產品檢測和分析、生產物流也與生產過程實現閉環集成。使用ERP、MES等系統作為信息支撐，對生產計劃進行細微精確的安排。再通過數據采集、車間聯網、智能裝備、智能產線達成了一個廠區內多個車間實現信息共享、準時配送、協同作業。
（3）智能物流與供應鏈可以幫助企業實現運營模式的創新
公司自主開發的ODIN系統匯聚了海量準確庫存數據并以圖表可視化呈現，最大限度滿足了用戶對庫存信息的實時掌握需求。并且經過全球供應數據進行可視化和準確預測，根據實際場景給出原因分析和建議措施，從而實現智能物流與供應鏈。
（4）智能決策可以幫助企業實現科學決策
智能BI與IDS系統實現了百億數據分析請求秒級響應，支持靈活的業務組合分析和任意的時間窗口分析；無縫整合數據運營中的全部核心組件，提供一致的用戶體驗和極低的維護成本；結合深度算法，提煉各級KPI進行深層解剖與分析，洞察無法直接觀測到的數據背后的關聯、趨勢和邏輯，幫助用戶給出最優決策的指導與建議。
3. 安全可靠性
FiiBEACON工業互聯網平臺涉及主機安全、網絡安全、數據安全、應用安全、專家服務5大類功能，8項功能服務點。
（1）BGP高防:BGP高防基于先進特征識別算法進行精確清洗，幫助用戶抵御 SYN Flood、ICMP Flood等各種大流量攻擊。
（2）漏洞掃描:Web漏洞掃描為企業提供 7*24 小時準確全面的漏洞監測服務，并為企業提供專業的修復建議，從而避免漏洞被黑客利用，影響網站安全。
（3）登錄保護:登錄保護服務實時檢測盜號、自動機批量等惡意登錄行為，便于開發者發現異常登錄，並采取相應的防護措施，降低惡意用戶登錄給業務帶來的風險。
（4）內容安全:內容安全可高效準確地識別文字、圖片和視頻等多媒體的違規內容，幫助客戶降低涉政、廣告及其他客戶自定義的違規風險，解決網站和APP開發者的違規識別難題。
（5）應用安全:應用安全涵蓋應用加固、安全測評、兼容性測試、盜版監控、崩潰監測、安全組件等服務，實現穩定、簡單、有效的移動安全建設。
（6）工具庫:富士康將許多針對應用安全，業務安全，后天安全的工具，解析自研成多個安全產品，用來搭建一整套安全防護工具，保障富士康以及富士康相關客戶的數據安全。
（7）病毒庫:通過病毒的特征來判斷文件是否為病毒和是否已經感染病毒的，每日更新最新的病毒庫，同時捕捉獲取新型的病毒，不斷更新，更新速度以小時計算。
（8）漏洞庫:Web應用漏洞掃描的豐富漏洞庫，用來支持主機業務安全產品，同時實時獲取最近漏洞庫，打破0day威脅
三、應用案例——基于富士康工業互聯網平臺FiiBEACON的精密工具制造
在精密刀具加工生產中，通過FiiBEACON邊緣運算平臺CorePro實現刀具3D形狀參數、磨削程序參數、砂輪數據等關鍵有效的數據快速提取并上傳至富士康云進行大數據處理與分析，幫助智能AI進行學習與建模。
另外，FiiBEACON通過Deep learning、BIG DATA、監測電流、電壓、震動等參數變化規律與分析，從而對刀具失效進行提前預警，配合用戶庫存管理系統，有效減少加工產品異常，使刀具使用壽命合理化，減少資源浪費。
圖3 刀具壽命管理方案
收集量產補正數據，通過大數據處理分析建模進行預測補正，智能預測下支刀具補償時間和尺寸，預測尺寸超差報警，提供正能補償方案，從而達到智能調機補正。
圖4 智能調機補正方案
另外，刀具砂輪專家系統通過分析砂輪使用數據、可視化呈現砂輪品牌使用情況以及指導砂輪使用的最優粒度及規格，改變了刀具生產依靠人工選擇砂輪品牌型號、使用周期、尺寸、面粗度不穩定的情況。
圖5 刀具砂輪專家方案
FiiBEACON主導開發的“智能綠色循環制造系統”，對制造過程中產生鎢、鈷等貴金屬廢料再生利用，做到變廢為寶，使貴重金屬資源得到更高效、更環保的高價值利用。
四、下一步實施計劃
1. 發展規劃
一方面，富士康工業互聯網股份有限公司將在現有生產線基礎上，更新IT系統架構，升級自動化流水線，實現機器與機器、機器與人及人與人之間的互聯互通；發展大數據應用，提升公司創新與分析決策能力；設立分布式數據存儲架構，完善實時數據查詢、處理方案，整合可視化分析工具，實現制造業與互聯網的深度融合。
另外，在技術創新方面，公司將持續投入發展高速光纖、5G、8K、智能AI、高效率無線標準、NB-IoT、LTE-M、NFV、SDN 等技術；在云服務設備業務板塊中，公司著重發展高效能運算平臺、運算虛擬化技術、超融合存儲等。
2．服務中小企業
依托富士康云，FiiBEACON集成了大數據，人工智能，物聯網，自動化結合海量影像大數據應用，結合自身工業機理的經驗，為企業提供整套完整的智能工廠解決方案。根據企業自身實際情況，提供針對性極強的場景解決方案，輸出個性化定制的工業機理生產要素，助力實現企業個性化智能工廠的快速部署。
五、項目創新點和實施效果
1．項目先進性及創新點
FiiBEACON依托富士康工業互聯網的大數據、云計算等軟件及工業機器人、傳感器、交換機等硬件相互整合，通過4項應用創新打造工業領域端到端的可控可管的智慧創新應用解決方案。
（1）工業設備云端化管理應用創新
作為FiiBEACON打造的物聯網平臺，CorePro支持28種通信協議，16類涵蓋設備、裝置、產品等終端設備，提供操作功能93類，數據監控機制健全，數據安全性高，同時可實現海量數據云存儲以及云端化智慧管理設備。
（2） 工業數據建模管理應用創新
基于FiiBEACON 研發設計的數據管理應用Dingo利用聯機資料多維度分析、數據循環再生、服務整合利用等技術，打造微服務生態系統，可支持6大類數據庫并提供資料接口，15類存儲及處理功能數據類型，數據實時處理能力達到15GB/s，將各類零散數據結構化、API化供用戶即時調用所需數據，使企業數據調用更加便捷與靈活。
（3）智能制造管理應用創新
智能工廠平臺化以高端制造技術為本，持續深耕高端材料、精密工具、精密制造領域，并運用大數據、人工智能及智能制造技術，改造傳統工具制造行業，實現智能工具制造的數字化、網絡化、智能化的轉型升級。
（4）綠色循環精密制造應用創新
綠色智能制造將制造過程中產生的余料經過回收、浸出、APT等多道工序，通過多種數據庫的建設，對鎢、鈷等貴金屬廢料各項狀態指標實施監控和跟蹤，再根據不同的需求使廢料再生利用，從而做到變廢為寶，使貴重金屬資源得到更高效、更環保的高價值利用。
2. 實施效果
（1）工業設備云端化管理應用創新
FiiBEACON邊緣計算平臺CorePro的部署，使設備管理效率大幅提升，整體設備維保費用減低5%-15%，設備壽命延長5%-10%；整體設備非預期停機降低30%-40%，產線生產效率提升5%-10%。
（2）工業數據建模管理應用創新
FiiBEACON數據及微服務生成平臺Dingo的搭建，幫助企業生產、運營、管理的各系統之間信息獲取、流通更加便捷暢快，API、微服務的開放節省了30%的開發成本，提升數據調用效率，減少數據重復存儲，節省資源。
（3）智能制造管理應用創新
幫助傳統企業實現智能工具制造的數字化、網絡化、智能化的轉型升級，提高數據統計分析的及時性、準確性，縮短開發周期30%以上；對可能出現的不良情況進行預警，實現設備直通率提升至99.5%，資源綜合利用率提升30%；降低生產現場對人的依賴，減少現場操作人員50%。
（4）綠色循環精密制造應用創新
藉由實施工業互聯網云平臺FiiBEACON的工業企業客戶基準精密制造，每年循環300噸碳化鎢材料，相當于少開采一座礦山，減少水消耗6萬噸，節約用電約100萬度，可供3000個家庭使用一年。
聲明
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