以“智能裝備+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)為產(chǎn)業(yè)方向，中電鵬程聚焦半導(dǎo)體、EMS 等核心工業(yè)制造領(lǐng)域，憑借超高精度智能視覺處理、超高精度運(yùn)動(dòng)軌跡控制、基于ARM 的工控產(chǎn)品硬件核心模塊等核心技術(shù)，為客戶提供高端智能裝備、智能產(chǎn)線升級(jí)改造、數(shù)字化工廠、智能制造咨詢等產(chǎn)品及服務(wù)，為制造型企業(yè)“以智提質(zhì)、以機(jī)增效”高質(zhì)量發(fā)展提供強(qiáng)大支撐。
堅(jiān)守“智”造強(qiáng)國(guó)初心，中電鵬程秉持誠(chéng)實(shí)守信經(jīng)營(yíng)理念，聚焦市場(chǎng)發(fā)展與客戶需求，以創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)、以技術(shù)為支撐、以品質(zhì)為保障、以?shī)^斗者為本，致力于攜手生態(tài)伙伴共同賦能引領(lǐng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，成長(zhǎng)為值得信賴并受人尊敬的行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。
一、項(xiàng)目概況
1.項(xiàng)目背景
我國(guó)制造業(yè)經(jīng)過(guò)數(shù)十年的快速發(fā)展，在規(guī)模上已經(jīng)處于國(guó)際前列，但是總體仍然大而不強(qiáng)，技術(shù)含量不高，產(chǎn)品附加值低，高精尖技術(shù)多年被國(guó)外所壟斷。隨著新一代網(wǎng)絡(luò)信息、數(shù)據(jù)傳感、建模仿真、人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，制造業(yè)也迎來(lái)新的發(fā)展契機(jī)和突破點(diǎn)。多個(gè)大國(guó)先后提出了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的國(guó)家戰(zhàn)略，如德國(guó)的“工業(yè)4.0”，美國(guó)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”以及我國(guó)的“中國(guó)制造2025”。把握住“第四次工業(yè)革命”的重要機(jī)遇，將新一代科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)，為制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供新的動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)我國(guó)制造業(yè)對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)技術(shù)的追趕，是新時(shí)代我國(guó)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)發(fā)展的使命所在。
以智能制造為核心的“中國(guó)制造2025”國(guó)家戰(zhàn)略的快速推進(jìn)，包括流程工業(yè)在內(nèi)的各類工業(yè)企業(yè)走向智能制造已成為必然趨勢(shì)，以萬(wàn)物互聯(lián)、可感知、可診斷、可預(yù)測(cè)、可精準(zhǔn)恢復(fù)、可自適應(yīng)調(diào)整等為特征的設(shè)備遠(yuǎn)程（智能）運(yùn)維應(yīng)運(yùn)而生，并成為工業(yè)企業(yè)智能制造實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和重要組成。設(shè)備運(yùn)維水平不僅直接影響企業(yè)的生產(chǎn)成本，包括維修維護(hù)、人力資源、物料消耗等費(fèi)用，也直接影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，提高智能化遠(yuǎn)程運(yùn)維水平對(duì)我國(guó)從制造大國(guó)轉(zhuǎn)型為制造強(qiáng)國(guó)具有非常重要的意義。
《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》明確了智能制造新模式，包括流程型智能制造，離散型智能制造、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個(gè)性化定制以及遠(yuǎn)程運(yùn)維。同時(shí)，對(duì)遠(yuǎn)程運(yùn)維進(jìn)行了明確的要求：遠(yuǎn)程運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)主要包括平臺(tái)接口規(guī)范、通用要求、安全規(guī)范、監(jiān)控規(guī)范和應(yīng)急管理規(guī)范等五個(gè)部分。要求建有標(biāo)準(zhǔn)化信息采集與控制系統(tǒng)，自動(dòng)診斷系統(tǒng)，基于專家系統(tǒng)的故障預(yù)警模型和故障檢索模知識(shí)庫(kù)；可實(shí)現(xiàn)裝備遠(yuǎn)程無(wú)人操作，工作環(huán)境預(yù)警、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷與自修復(fù)；建立產(chǎn)品全生命周期分析平臺(tái)、用戶使用習(xí)慣信息模型；可對(duì)智能裝備提供健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)、虛擬設(shè)備維護(hù)方案推送、創(chuàng)新應(yīng)用開發(fā)等服務(wù)。
2.項(xiàng)目簡(jiǎn)介
中電鵬程自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能裝備融合自主研發(fā)的超高精度智能視覺處理技術(shù)、激光定位技術(shù)、超高精度運(yùn)動(dòng)軌跡控制技術(shù)、半導(dǎo)體封測(cè)核心工藝、驅(qū)動(dòng)控制以及、國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的除塵技術(shù)，采用“PKS”體系，在線智能裝備運(yùn)用飛騰高端嵌入式CPU+麒麟嵌入式操作系統(tǒng)+“S- Security”立體防護(hù)的安全鏈。PKS的雙體系內(nèi)生安全架構(gòu)保障了智能裝備數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全；防病毒，保數(shù)據(jù)、防擴(kuò)散；防網(wǎng)絡(luò)攻擊；同時(shí)防止裝備性能降、應(yīng)急慢、生態(tài)不兼容，是一個(gè)工業(yè)智能終端，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)載體。
本項(xiàng)目利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合了未來(lái)網(wǎng)絡(luò)“LY208N型-低功耗物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集器”、紫金山實(shí)驗(yàn)室科技成果、基于TSN的智能制造協(xié)同網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)采集上傳智能裝備的原始傳感器信息運(yùn)行數(shù)據(jù)（電流、電壓、振動(dòng)、噪聲等）、生產(chǎn)車間環(huán)境數(shù)據(jù)（溫度、濕度等）、生產(chǎn)車間圖像數(shù)據(jù)（人流數(shù)量、安裝姿態(tài)），基于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)異構(gòu)通信協(xié)議集成實(shí)施工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的高效數(shù)據(jù)采集，通過(guò)低功耗物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端對(duì)客戶生產(chǎn)車間設(shè)備的實(shí)時(shí)采集監(jiān)控，車間局域網(wǎng)通信采用基于TSN的智能制造協(xié)同網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)備布局與通信方式，實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的車間級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)融合，IT網(wǎng)絡(luò)與OT網(wǎng)絡(luò)融合。
基于SD-WAN的高質(zhì)量企業(yè)外網(wǎng)實(shí)現(xiàn)工廠局域網(wǎng)與云平臺(tái)的通信，實(shí)現(xiàn)邊緣層采集的海量工業(yè)數(shù)據(jù)的高質(zhì)量傳輸。實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度，實(shí)時(shí)監(jiān)管，即插即用的功能。大大加強(qiáng)了平臺(tái)可擴(kuò)展性，滿足中電鵬程各領(lǐng)域客戶生產(chǎn)車間與平臺(tái)對(duì)接。
云平臺(tái)采用母公司中電工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有限公司自主研發(fā)的“中電云網(wǎng)”平臺(tái)，中電云網(wǎng)（BachOS）”為本項(xiàng)目提供成套云技術(shù)和安全保障，具備完整的工業(yè)APP開發(fā)、部署、運(yùn)行、運(yùn)維等全生態(tài)平臺(tái)。
本項(xiàng)目運(yùn)用5G+確定性網(wǎng)絡(luò)/時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）+邊緣計(jì)算+工業(yè)光網(wǎng)+ IPv6等技術(shù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)完成對(duì)智能裝備的整體生命周期的過(guò)程管控，運(yùn)用遠(yuǎn)程智能故障診斷系統(tǒng)代替人工分析診斷，能耗管理，運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為設(shè)備提供預(yù)測(cè)性維護(hù)，并給出維護(hù)策略，提高了運(yùn)維效率；為智能制造企業(yè)提供SASS服務(wù)，整合智能制造行業(yè)上下游資源，為智能制造客戶提供整體解決方案，提高行業(yè)整體服務(wù)水平和競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)對(duì)智能裝備運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提供遠(yuǎn)程維護(hù)、故障預(yù)測(cè)、性能優(yōu)化能一系列服務(wù)，并反饋優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型，開拓裝備服務(wù)新模式。
3. 項(xiàng)目目標(biāo)
1、智能裝備遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái)目標(biāo)為解決當(dāng)前行業(yè)痛點(diǎn)問題，并且進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)維軟件和遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)在設(shè)備管理方面的層級(jí)架構(gòu)升級(jí)，關(guān)鍵技術(shù)突破，功能更新更加完善，結(jié)合當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)新生態(tài)，新架構(gòu)來(lái)進(jìn)行功能升級(jí)和生態(tài)衍生。另一個(gè)方面，以自主可信、可控為目標(biāo)，項(xiàng)目結(jié)合中國(guó)電子PKS體系，從系統(tǒng)核心處理器，到操作系統(tǒng)及自有云平臺(tái)中電云網(wǎng)及平臺(tái)上的海量應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智能裝備遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái)全流程的國(guó)產(chǎn)化，系統(tǒng)化，可信可控化，安全化。
圖1基于物聯(lián)網(wǎng)和邊緣智能的電子制造裝備生產(chǎn)運(yùn)維管控平臺(tái)數(shù)據(jù)流
1）通過(guò)對(duì)智能裝備運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提供遠(yuǎn)程維護(hù)、故障預(yù)測(cè)、性能優(yōu)化能一系列服務(wù)，并反饋優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型。
2）結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和工業(yè)大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)性維護(hù)、診斷，完成對(duì)智能裝備的整體生命周期的過(guò)程管控，讓設(shè)備更智能，產(chǎn)線更精益，有效做到提質(zhì)、增效、降本。
3）簡(jiǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈流程，達(dá)到對(duì)當(dāng)前工業(yè)企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化目標(biāo)，提高對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)生產(chǎn)的效率，對(duì)工業(yè)企業(yè)資金壓力的緩解，降低采購(gòu)成本，提高企業(yè)的銷售收入，幫助企業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)改造，完成對(duì)企業(yè)的供給側(cè)改革。
4）在不少于4個(gè)行業(yè)（智能裝備、數(shù)字零售、SMT、工程機(jī)械等）模式復(fù)制應(yīng)用，落地應(yīng)用場(chǎng)景不少于10個(gè)，接入設(shè)備數(shù)量不低于10萬(wàn)臺(tái)，總體服務(wù)企業(yè)數(shù)量不低于240家，營(yíng)收不少于3億元。
2、以PKS為體系，開發(fā)全國(guó)產(chǎn)化的、可定制、可編程的智能裝備，立足于核心裝備建設(shè)基于中國(guó)制造2025智能制造行業(yè)的，以PKS為體系，集成國(guó)產(chǎn)化可信可控零件模組，傳感器，自主研發(fā)操作系統(tǒng)，融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，云計(jì)算，大數(shù)據(jù)，視覺系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)控制，敏感網(wǎng)絡(luò)，TSN，SDWAN,IP6，5G，AI等互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)新生態(tài)，用于智能制造裝備行業(yè)智能裝備企業(yè)級(jí)/車間級(jí)/工廠級(jí)遠(yuǎn)程運(yùn)維的信息系統(tǒng)平臺(tái)。平臺(tái)采用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、設(shè)計(jì)云邊端協(xié)同的新型工廠內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、并研制TSN原型系統(tǒng)及建設(shè)企業(yè)級(jí)/車間級(jí)云平臺(tái)，滿足制造過(guò)程中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、靈活存儲(chǔ)、按需分享等需求。
圖2基于物聯(lián)網(wǎng)和邊緣智能的電子制造裝備生產(chǎn)運(yùn)維管控平臺(tái)功能框架
二、項(xiàng)目實(shí)施概況
1. 項(xiàng)目總體架構(gòu)和主要內(nèi)容
“中電鵬程基于物聯(lián)網(wǎng)和邊緣智能的電子制造裝備生產(chǎn)運(yùn)維管控平臺(tái)” 開拓“智能裝備+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的全新商業(yè)模式，帶動(dòng)智能制造整體產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新，形成跨行業(yè)、跨領(lǐng)域推廣應(yīng)用，為制造企業(yè)“機(jī)器換人”提質(zhì)、增效、降本，提供有力支撐，助力裝備制造行業(yè)企業(yè)有效提升。并打造智能制造行業(yè)及地區(qū)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)桿，與相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)共享數(shù)據(jù)平臺(tái)，為制造企業(yè)賦能，推動(dòng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
圖3平臺(tái)數(shù)字駕駛艙
項(xiàng)目基于PKS體系的智能裝備，采用CEC “PKS”體系運(yùn)用5G+確定性網(wǎng)絡(luò)/時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）+邊緣計(jì)算+工業(yè)光網(wǎng)+IPv6等技術(shù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)完成對(duì)智能裝備的管控，運(yùn)用遠(yuǎn)程智能故障診斷系統(tǒng)、智能裝備預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)代替人工分析診斷，提高維修效率；為智能制造企業(yè)提供SASS服務(wù)，整合智能制造行業(yè)上下游資源，為智能制造客戶提供整體解決方案，提高行業(yè)整體服務(wù)水平和競(jìng)爭(zhēng)力。
通過(guò)對(duì)智能裝備運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提供遠(yuǎn)程維護(hù)、故障預(yù)測(cè)、性能優(yōu)化能一系列服務(wù)，并反饋優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型；結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和工業(yè)大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)性維護(hù)、診斷，完成對(duì)智能裝備的管控，讓設(shè)備更智能，產(chǎn)線更精益，有效做到提質(zhì)、增效、降本；實(shí)現(xiàn)中電鵬程智能裝備的設(shè)計(jì)、加工過(guò)程監(jiān)控、物流、質(zhì)量檢測(cè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的全流程數(shù)字化管控，提高車間生產(chǎn)效率和生產(chǎn)管理能力，細(xì)化材料、工時(shí)等消耗統(tǒng)計(jì)，縮減企業(yè)生產(chǎn)和管理成本，實(shí)現(xiàn)車間的產(chǎn)品制造生產(chǎn)的數(shù)字化。該系統(tǒng)技術(shù)能夠有效彌補(bǔ)MES、ERP系統(tǒng)在裝備生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的數(shù)字化、智能化管控方面的不足之處，實(shí)現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)上傳、規(guī)范下達(dá)、質(zhì)量控制追溯、工時(shí)精準(zhǔn)管控等車間級(jí)精細(xì)管理，解決管控軟件進(jìn)車間、取真數(shù)據(jù)等難題，突破車間級(jí)底層設(shè)備的互聯(lián)互通、制造大數(shù)據(jù)的如何應(yīng)用難題。
圖4平臺(tái)裝備運(yùn)行管理界面
1）在線智能裝備運(yùn)用飛騰高端嵌入式CPU+麒麟嵌入式操作系統(tǒng)+“S-Security”立體防護(hù)的安全鏈。PKS為智能裝備提供可信雙體系防護(hù)，具有CPU計(jì)算核和可信核，采用可信應(yīng)用軟件和可信固件，處理器隔離出可信核用于可信計(jì)算、內(nèi)存隔離、I/O隔離；將白名單機(jī)制嵌入到OS，全流程監(jiān)控。同時(shí)中電鵬程智能裝備運(yùn)用自主研發(fā)的超高精度智能視覺處理技術(shù)，激光定位技術(shù)、超高精度運(yùn)動(dòng)軌跡控制技術(shù)，靈活的接口，使得智能裝備不只是生產(chǎn)裝備， 而且是一個(gè)工業(yè)智能終端，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)載體。
2）裝備智能管控工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)項(xiàng)目融合了國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室紫金山實(shí)驗(yàn)室的未來(lái)網(wǎng)絡(luò) “LY208N型-低功耗物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集器”、紫金山實(shí)驗(yàn)室科技成果、基于TSN的智能制造協(xié)同網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。采集上傳智能裝備的原始傳感器信息運(yùn)行數(shù)據(jù)（電流、電壓、振動(dòng)、噪聲等）、生產(chǎn)車間環(huán)境數(shù)據(jù)（溫度、濕度等）、生產(chǎn)車間圖像數(shù)據(jù)（人流數(shù)量、安裝姿態(tài)），基于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)異構(gòu)通信協(xié)議集成實(shí)施工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的高效數(shù)據(jù)采集，通過(guò)低功耗物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端對(duì)客戶生產(chǎn)車間設(shè)備的實(shí)時(shí)采集監(jiān)控。
3）時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）的創(chuàng)新運(yùn)用
TSN配置管理系統(tǒng)架構(gòu)創(chuàng)新，基于SDN的TSN網(wǎng)絡(luò)配置管理工具，采用分層分域的架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)配置TSN網(wǎng)絡(luò)資源，根據(jù)業(yè)務(wù)需求，彈性分配網(wǎng)絡(luò)資源，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)資源可視、分析、預(yù)測(cè)，保障的目的。
TSN配置管理系統(tǒng)互聯(lián)互通創(chuàng)新，針對(duì)時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通難題，設(shè)計(jì)基于SDN的控制器系統(tǒng)，遵循NetConf/RestConf/Yang模型,可以實(shí)現(xiàn)不同廠商的TSN交換機(jī)，TSN網(wǎng)關(guān)設(shè)備互通互聯(lián)和控制管理；支持SNMP協(xié)議，還可以實(shí)現(xiàn)普通交換機(jī)的控制管理；同時(shí)兼容OPC UA，MQTT工業(yè)協(xié)議的業(yè)務(wù)接入需求，實(shí)現(xiàn)TSN工業(yè)行業(yè)應(yīng)用的互聯(lián)互通。
4）運(yùn)用基于SD-WAN的高質(zhì)量企業(yè)外網(wǎng)
設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用融合：FN-IND平臺(tái)面向工業(yè)企業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化需求，采集海量工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)感知層數(shù)據(jù)，并基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)的采集、匯聚、分析提供開放式API接口，結(jié)合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求賦能應(yīng)用。同時(shí)將SD-WAN/蜂窩連接和工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)和蜂窩連接管理，具備云網(wǎng)端融合、多平臺(tái)聚合、網(wǎng)絡(luò)連接多場(chǎng)景覆蓋等特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的全場(chǎng)景覆蓋。
5）項(xiàng)目結(jié)合中電云網(wǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，助力全生命周期的工業(yè)智能制造，實(shí)現(xiàn)了包含研發(fā)設(shè)計(jì)，采購(gòu)供應(yīng)，生產(chǎn)制造，運(yùn)營(yíng)管理，企業(yè)管理，倉(cāng)儲(chǔ)物流，產(chǎn)品服務(wù)等全流程的遠(yuǎn)程運(yùn)維及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
6）運(yùn)用人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和目標(biāo)優(yōu)化等多種方法，實(shí)現(xiàn)了精度較高的故障預(yù)測(cè)方法對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行了預(yù)測(cè)，滿足制造企業(yè)對(duì)其設(shè)備的可靠性和利用率提出了更高的要求，不僅要求減少設(shè)備停機(jī)次數(shù)和時(shí)間，提高設(shè)備綜合利用效率，而且要求降低設(shè)備維護(hù)成本。
2. 具體應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用模式
應(yīng)用場(chǎng)景一：面向工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化。中電鵬程的生產(chǎn)運(yùn)維平臺(tái)能夠有效采集和匯聚設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)、質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)、物料配送數(shù)據(jù)和進(jìn)度管理數(shù)據(jù)等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析和反饋在制造工藝、生產(chǎn)流程、質(zhì)量管理、設(shè)備維護(hù)和能耗管理等具體場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)優(yōu)化應(yīng)用。
應(yīng)用場(chǎng)景二：面向企業(yè)運(yùn)營(yíng)的管理決策優(yōu)化。借助平臺(tái)可打通生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、企業(yè)管理數(shù)據(jù)和供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)，提升決策效率，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)與透明的企業(yè)管理，其具體場(chǎng)景包括供應(yīng)鏈管理優(yōu)化、生產(chǎn)管控一體化、企業(yè)決策管理等。
應(yīng)用場(chǎng)景三：面向社會(huì)化生產(chǎn)的資源優(yōu)化配置與協(xié)同。平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)與外部用戶需求、創(chuàng)新資源、生產(chǎn)能力的全面對(duì)接，推動(dòng)設(shè)計(jì)、制造、供應(yīng)和服務(wù)環(huán)節(jié)的并行組織和協(xié)同優(yōu)化。場(chǎng)景包括協(xié)同制造、制造能力交易與個(gè)性定制等。
應(yīng)用場(chǎng)景四：面向產(chǎn)品全生命周期的管理與服務(wù)優(yōu)化。平臺(tái)可以將產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)行和服務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面集成，以全生命周期可追溯為基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)可制造性預(yù)測(cè)，在使用環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)健康管理，并通過(guò)生產(chǎn)與使用數(shù)據(jù)的反饋改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。具體場(chǎng)景主要有產(chǎn)品溯源、產(chǎn)品/裝備遠(yuǎn)程預(yù)測(cè)性維護(hù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)反饋優(yōu)化等。
應(yīng)用模式：平臺(tái)化設(shè)計(jì)，集人員、設(shè)備、算法、模型等資源，能夠實(shí)現(xiàn)裝備機(jī)理模型分析和管控；數(shù)字化管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、分析、模型優(yōu)化等一體化，讓生產(chǎn)更精確，高效；智能化制造，從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、運(yùn)輸?shù)榷寄軐?shí)現(xiàn)智能化人工替代；網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同，平臺(tái)可集聚生產(chǎn)設(shè)備資源、智力資源和各種核心能力進(jìn)行協(xié)同管理、協(xié)同服務(wù)；個(gè)性化定制，面對(duì)客戶的個(gè)性化需求，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、個(gè)性化產(chǎn)品；服務(wù)化延伸，平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)售出設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)與運(yùn)行數(shù)據(jù)采集，并利用大數(shù)據(jù)分析提供多樣化智能服務(wù)。
3. 其他亮點(diǎn)
目前國(guó)內(nèi)外主要智能制造企業(yè)，雖然部分實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化工廠，但是主要側(cè)重于車間設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控方面，與企業(yè)數(shù)字化管控系統(tǒng)（PDM、MES、ERP）缺乏信息交互，更無(wú)法對(duì)整個(gè)裝備的生命周期進(jìn)行維護(hù)管理，缺少相關(guān)大數(shù)據(jù)的分析和反饋。本項(xiàng)目通過(guò)建立智能裝備全生命周期智能管控工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，完成了產(chǎn)品從設(shè)計(jì)研發(fā)到生產(chǎn)制造，再到運(yùn)營(yíng)維護(hù)，最后將運(yùn)維數(shù)據(jù)反饋到產(chǎn)品的升級(jí)改造中的一整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了智能數(shù)字工廠與下游設(shè)備以及不同制造工廠之間的互聯(lián)互通，具有典型性和代表性。
三、下一步實(shí)施計(jì)劃
首先是從自身應(yīng)用實(shí)施開始，在自身實(shí)施的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行逐步優(yōu)化完善。向母公司中電互聯(lián)及其分子公司進(jìn)行逐步推廣。結(jié)合中電互聯(lián)在中電云網(wǎng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，5G，大數(shù)據(jù)，云計(jì)算，AI等眾多優(yōu)勢(shì)及技術(shù)支撐下，利用中電互聯(lián)眾多的業(yè)務(wù)模式和應(yīng)用場(chǎng)景，進(jìn)行各個(gè)模塊，各個(gè)系統(tǒng)的推廣實(shí)施。
中電鵬程將開發(fā)電子制造裝備生產(chǎn)運(yùn)維數(shù)字孿生平臺(tái)，技術(shù)將真實(shí)物理空間的成套智能裝備，實(shí)時(shí)映射到數(shù)字空間的裝備孿生體，運(yùn)用智能應(yīng)用軟件，從數(shù)字空間得到有效的指導(dǎo)與決策。貫穿設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)、報(bào)廢/回收智能裝備全生命周期，提升裝備從設(shè)計(jì)到報(bào)廢過(guò)程的智能化水平。
項(xiàng)目將采用更加安全的策略確保客戶的數(shù)據(jù)不外泄。采用保密通信綜合解決方案基于“絕對(duì)安全”的量子密鑰分發(fā)技術(shù)，結(jié)合國(guó)密算法，通過(guò)分布式量子密鑰管理服務(wù)平臺(tái)，為各遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái)的車間集基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)外網(wǎng)提供安全自主的量子保密通信，為遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái)系統(tǒng)提供量子安全賦能。
四、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)施效果
1. 項(xiàng)目先進(jìn)性及創(chuàng)新點(diǎn)
中電鵬程自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能裝備，可以和系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接，可編程可定制可調(diào)整，本項(xiàng)目采用CEC “PKS”體系，在線智能裝備運(yùn)用飛騰高端嵌入式CPU+麒麟嵌入式操作系統(tǒng)+“S- Security”立體防護(hù)的安全鏈。PKS的雙體系內(nèi)生安全架構(gòu)保障了智能裝備數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全；防病毒，保數(shù)據(jù)、防擴(kuò)散；防網(wǎng)絡(luò)攻擊；同時(shí)防止裝備性能降、應(yīng)急慢、生態(tài)不兼容。本項(xiàng)目運(yùn)用確定性網(wǎng)絡(luò)/時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）+邊緣計(jì)算+工業(yè)光網(wǎng)+IPv6+人工智能等技術(shù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)完成對(duì)智能裝備的管控，運(yùn)用遠(yuǎn)程智能故障診斷系統(tǒng)、智能裝備預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)代替人工分析診斷，提高維修效率。工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的車間級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)將融合性高，IT網(wǎng)絡(luò)與 OT網(wǎng)絡(luò)融合性高。此外，本項(xiàng)目采用基于SD-WAN的高質(zhì)量企業(yè)外網(wǎng)實(shí)現(xiàn)工廠局域網(wǎng)與云平臺(tái)的通信，實(shí)現(xiàn)邊緣層采集的海量工業(yè)數(shù)據(jù)的高質(zhì)量傳輸。實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度，實(shí)時(shí)監(jiān)管，即插即用的功能。大大加強(qiáng)了平臺(tái)可擴(kuò)展性，滿足中電鵬程各領(lǐng)域客戶生產(chǎn)車間與平臺(tái)對(duì)接。
1）硬件層面，本系統(tǒng)采用的PKS系統(tǒng)底層硬件、軟件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，云計(jì)算及上層各種應(yīng)用，均采用的國(guó)產(chǎn)化的處理器，操作系統(tǒng)及安全保障系統(tǒng)，完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可信可控，掌握核心技術(shù)，不被卡脖子；
2）應(yīng)用對(duì)象智能裝備，屬于自主研發(fā)、生產(chǎn)、制造。設(shè)備采用的工控機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡、驅(qū)動(dòng)器，傳感器等關(guān)鍵模組零部件，也均是國(guó)產(chǎn)化，對(duì)于底層硬件及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的互聯(lián)互通更加便捷，擴(kuò)展及通用性更強(qiáng)，兼容性更全面。
3）實(shí)現(xiàn)了制造業(yè)全流程的，從底層硬件基礎(chǔ)，到智能裝備層面數(shù)據(jù)采集運(yùn)算加工分析，再到云端各種應(yīng)用程序的融合，真正打通了各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)互通，解決了國(guó)外局部應(yīng)用，數(shù)據(jù)孤島，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全流程的服務(wù)缺陷。
2. 實(shí)施效果
產(chǎn)品研發(fā)模型更優(yōu)化，更貼近客戶需求，產(chǎn)品用戶體驗(yàn)及可靠度提升，核心競(jìng)爭(zhēng)力提升；
生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)通過(guò)車間數(shù)字化管控系統(tǒng)，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析模型，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工藝優(yōu)化、設(shè)備自動(dòng)控制、智能監(jiān)測(cè)等，提升裝備生產(chǎn)效率，降低人工、設(shè)備、工時(shí)、材料等資源消耗，可有效降低企業(yè)的生產(chǎn)管理成本20%以上；
平臺(tái)智能故障診斷代替人工分析診斷，無(wú)需專業(yè)工程師參與即可快速定位故障，提高維修效率30%以上，提高了客戶設(shè)備整體稼動(dòng)率；
平臺(tái)大數(shù)據(jù)建模+機(jī)器學(xué)習(xí)算法，自動(dòng)預(yù)測(cè)設(shè)備運(yùn)行趨勢(shì)及使用壽命、提供智能化維護(hù)維修建議，降低定期維護(hù)次數(shù)，減少備品備件的采購(gòu)和庫(kù)存。
消除“信息孤島”，打造數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、物聯(lián)化、智能化、可視化的智慧工廠，實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)字工廠；提高生產(chǎn)車間生產(chǎn)速度，提升智能裝備利用率與使用率，實(shí)現(xiàn)智能裝備的生產(chǎn)效益最大化，助力企業(yè)大大減少工廠的管理成本、人力資源成本，打造真正的黑燈工廠。