工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)平臺方案

1、1 | 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)先進應(yīng)用案例集黑子工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)平臺助力傳統(tǒng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級一、技術(shù)助力企業(yè)破局中山市智能制造機遇與挑戰(zhàn)全球制造業(yè)轉(zhuǎn)移帶來巨大壓力，中山正面臨發(fā)達國家高端制造回流與新興經(jīng)濟體爭奪中低端制造轉(zhuǎn)移的“雙向擠壓”、資源稟賦限制、要素成本上升、產(chǎn)業(yè)工人減少等客觀問題，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級任務(wù)日益艱巨。我國制造強國戰(zhàn)略加快實施，為中山發(fā)展智能制造帶來了新的紅利和壓力。我國加快實施制造強國戰(zhàn)略，將智能制造作為產(chǎn)業(yè)升級、建設(shè)制造強國的主攻方向。國家近年來密集出臺中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要、中國制造 2025、等系列文件，引導(dǎo)和推動全國大力發(fā)展智能制造。隨之而來的資金

2、、項目已經(jīng)到位和啟動，包括 400 億元規(guī)模的新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)投資引導(dǎo)基金和工信部主持的智能制造試點示范項目等。在空前規(guī)模的政策紅利釋放期，中山市憑借自身實力，有望獲得國家在政策及資金方面的巨大利好。從廣東省經(jīng)濟發(fā)展情況看，中山資源優(yōu)勢并不明顯，發(fā)展后勁不足，在廣東省經(jīng)濟發(fā)展中處于第三梯隊；從中山自身看，全市“缺核少芯”問題比較突出， 現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)企業(yè)未成規(guī)模，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱，在競爭中趕超壓力巨大。破局之道打造中山市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)平臺中國電信中山分公司一直以來致力于推動本地企業(yè)信息化工作，不斷加強與當(dāng)?shù)亟?jīng)信部門、本土創(chuàng)新企業(yè)的合作。為幫助工業(yè)企業(yè)應(yīng)對機遇與挑戰(zhàn)，中山市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)

3、平臺應(yīng)運而生，平臺是由中國電信中山分公司提供天翼云基礎(chǔ)設(shè)施以及計算平臺，聯(lián)合黑子信息科技（廣東）有限公司搭建的市級公共服務(wù)平臺。 旨在整合物聯(lián)網(wǎng)，云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)方面的實踐經(jīng)驗、產(chǎn)業(yè)生態(tài)資源，依托中國電信天翼云服務(wù)能力以及深厚的基礎(chǔ)設(shè)施布局，搭建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)平臺應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)于中山傳統(tǒng)企業(yè)進行升級改造，將原本只有大型企業(yè)有實力實踐的技術(shù)升級改造，以按需購買服務(wù)的方式，低成本、快捷地向中山市眾多傳統(tǒng)制造業(yè)提供。二、全生命周期一體化管理平臺中山電信黑子工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺總體結(jié)構(gòu)圖 1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺分成結(jié)構(gòu)中山電信黑子工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺關(guān)鍵技術(shù)概況工業(yè)數(shù)據(jù)集成技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺產(chǎn)生海量

4、的工業(yè)大數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)被收集、存儲、分析、應(yīng)用， 基于傳感器、RFID、條形碼、自動控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高速運轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)實時傳遞。數(shù)據(jù)的集成應(yīng)用技術(shù)以分析為基礎(chǔ)，Hadoop、SPARK 等大數(shù)據(jù)處理工具，深度學(xué)習(xí)是大數(shù)據(jù)分析技術(shù)主要利用深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)更為優(yōu)越的特征學(xué)習(xí)，對數(shù)據(jù)進行更有效的分類和可視化展示，數(shù)據(jù)的分析和管理可更好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)全生命周期的管理?；跀?shù)據(jù)的分析，還可以實現(xiàn)設(shè)備檢測、預(yù)警預(yù)測、決策支持、能效優(yōu)化等應(yīng)用。工業(yè)系統(tǒng)集成技術(shù)云應(yīng)用服務(wù)在集成工業(yè)資源、工業(yè)能力過程中，面向工業(yè)企業(yè)的寬泛、個性需求，形成產(chǎn)品化落實。工業(yè)云應(yīng)用包含企業(yè)管理、企業(yè)在線營銷、企業(yè)信息化、協(xié)同辦

5、公等。還包括設(shè)備運行優(yōu)化、虛擬設(shè)計(PDM)、CAD、CAM、在線 3D 打印服務(wù)、工業(yè)管理(WPM)、制造執(zhí)行(MES)、質(zhì)量管理(QMS)、供應(yīng)鏈(SCM)、產(chǎn)品管理(PLM)、設(shè)備遠程維護、能源管理、環(huán)節(jié)管理。平臺把傳統(tǒng)軟件“本地安裝、本地運算”的使用方式變?yōu)椤凹慈〖从谩钡姆?wù)，通過互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)連接并操控遠程服務(wù)器集群，完成業(yè)務(wù)邏輯或運算任務(wù)的一種新型應(yīng)用。基于軟硬件系統(tǒng)集成的供應(yīng)鏈協(xié)同優(yōu)化技術(shù)平臺實現(xiàn)的是在研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、物流、產(chǎn)品等各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的廣度覆蓋和深度滲透?；谲浻布到y(tǒng)集成的供應(yīng)鏈協(xié)同優(yōu)化技術(shù)將是在工業(yè)云環(huán)境下資源優(yōu)化配置、系統(tǒng)高效運行的關(guān)鍵技術(shù)。基于軟硬件系統(tǒng)集成的供應(yīng)

6、鏈協(xié)同優(yōu)化技術(shù)將逐步朝綜合集成的方向發(fā)展，突破傳統(tǒng)企業(yè)邊界，實現(xiàn)面向市場和客戶的業(yè)務(wù)流程和生產(chǎn)經(jīng)營模式變革。上下游企業(yè)進行順暢的原材料預(yù)規(guī)劃，并通過軟件實時了解其生產(chǎn)與運輸進度。此外，客戶的個性化需求被系統(tǒng)采集和分析，及時進行信息共享和反饋，這是供應(yīng)鏈后端重點突破的方向。物聯(lián)端集成技術(shù)中山電信黑子工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)端借助中國電信物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，可以將無處不在的末端設(shè)備和設(shè)施，包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等、和“外在使能”的，如貼上 RFID 的各種資產(chǎn)、攜帶無線終端的個人與車輛等等，通過各種無線、廣域窄帶 NB-IOT 網(wǎng)絡(luò)、短距離藍牙、Zig

7、Bee 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)互聯(lián)互通?；谠朴嬎愕倪\營模式， 采用適當(dāng)?shù)男畔踩Ｕ蠙C制，提供安全可控的實時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯(lián)動、調(diào)度指揮、預(yù)案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統(tǒng)計報表、決策支持、等管理和服務(wù)功能，實現(xiàn)對“萬物”的一體化管控。安全及可靠性中山電信黑子工業(yè)互聯(lián)平臺構(gòu)建覆蓋全生命周期的、各運行層面的立體安全運營體系。目標(biāo)：可管、可控、可信。安全運營體系橫向支撐產(chǎn)品與服務(wù)安全、基礎(chǔ)安全保障、合規(guī)性。如圖 2 所示：圖 2 安全運營體系安全隔離方案平臺將租戶數(shù)據(jù)和平臺管理隔離分為：內(nèi)部核心網(wǎng)絡(luò)：管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。外部核心網(wǎng)絡(luò)：租戶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)業(yè)務(wù)功能及數(shù)據(jù)安全風(fēng)險，對系統(tǒng)劃

8、分安全域DMZ 區(qū)、UDS 區(qū)、POD 區(qū)、ZX 公共服務(wù)區(qū)、運維區(qū)。數(shù)據(jù)中心邊界防護。在各區(qū)邊界部署華為 USG 系列，實現(xiàn)訪問控制及限速限流。在 Internet 出口處部署 Anti-DDoS 用于防護對數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施及租戶VM 的異常流量。在 Internet 出口處部署 IDS 檢測所有南北向流量（含進出POD/UDS/DMZ 區(qū)流量），發(fā)現(xiàn)可能入侵并告警。在 DMZ 區(qū)邊界部署 WAF，用戶保護 Service console/API Gateway 等 WEB 應(yīng)用。東西向流量監(jiān)控。在綜合接入?yún)^(qū) NGFW 上部署 IPS 插卡對租戶間東西向流量進行入侵檢測。IPS 插卡同時可以

9、對入侵&攻擊進行攔截總體結(jié)構(gòu)如圖 3 所示：圖 3 網(wǎng)絡(luò)隔離架構(gòu)拓撲圖容災(zāi)備份方案技術(shù)原理：數(shù)據(jù)中心之間通過存儲網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)（一般通過光纖或者 DWDM），并且網(wǎng)絡(luò)延遲低于 5ms， 且采用同步鏡像存儲技術(shù)。實現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的 HA 和vMotion。應(yīng)用場景：此種方案用于對業(yè)務(wù)連續(xù)性要求極高的場景，可以實現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的虛擬機在線不間斷遷移。成本較高：雙活數(shù)據(jù)中心方案要求在跨數(shù)據(jù)中心之間有網(wǎng)絡(luò)大二層技術(shù)的支持。雙活數(shù)據(jù)中心容災(zāi)方案總體設(shè)計架構(gòu)參照圖 4 所示：圖 4 雙活數(shù)據(jù)中心容災(zāi)框架圖三、智能創(chuàng)新贏收益項目先進性及創(chuàng)新點全生命周期資源管理及服務(wù)圖 5 全生命周期管理服務(wù)架構(gòu)圖如圖 5 所示，依托

10、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺，企業(yè)可以整合研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、制造、銷售、使用等全生命周期的制造資源和服務(wù)。也可以在平臺上獲取他們所需要的資源。從而實現(xiàn)一對一、一對多、多對多等多種制造服務(wù)模式。按需提供服務(wù)，工業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺可以隨時隨地組織相關(guān)的服務(wù)商為用戶提供所需的服務(wù)。高可復(fù)制性推廣圖 6 高可復(fù)制性推廣架構(gòu)圖中國電信中山分公司與中山市經(jīng)濟和信息化局、黑子信息科技（廣東）有限 公司共同打造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是面向中山市各大傳統(tǒng)制造業(yè)的，可復(fù)制性很強， 包括各種家電制造行業(yè)、凈水制造行業(yè)、鎖具制造行業(yè)、照明制造行業(yè)、廚電制 造類和溫控類企業(yè)等都可以復(fù)制推廣出去。推廣創(chuàng)新性中山電信黑子工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)平臺通過

11、政府平臺進行推廣與宣傳，中山經(jīng)信局并通過平臺對符合要求的傳統(tǒng)制造企業(yè)進行技術(shù)改造政策補貼，得到了廣大傳統(tǒng)制造企業(yè)的積極響應(yīng)。平臺收益經(jīng)濟收益2017 年平臺提供一體化解決方案。截止目前，平臺共聯(lián)系接觸中山各行業(yè)制造型企業(yè) 400 多家，推廣制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智慧廠區(qū)整體解決方案超過 330套，被企業(yè)接受認可 259 套，已經(jīng)立項研發(fā)的 223 套；帶動平臺收入 3 億元，拉動制造業(yè)產(chǎn)值 15 億元。一月二月三月四月五月六月七月八月九月十 月 十 一 月7000(萬元)6000(萬元)5000(萬元)4000(萬元)3000(萬元)2000(萬元)1000(萬元)0(萬元)10.90.80.70.

12、60.50.40.30.20.10數(shù)據(jù)收益圖 7 平臺經(jīng)濟月度收益圖平臺截止目前共匯集不同行業(yè)生產(chǎn)裝備數(shù)據(jù) 1500 億條，產(chǎn)品設(shè)備數(shù)據(jù) 9830億條，用戶行為數(shù)據(jù) 2500 億條，預(yù)計數(shù)據(jù)在 2018 年將以幾何倍數(shù)增長。數(shù)據(jù)行業(yè)及類型分布如圖 8 所示：設(shè)備運行數(shù)據(jù)用戶行為數(shù)據(jù)生產(chǎn)裝備數(shù)據(jù)第三方接入數(shù)據(jù)69%17%4%10%圖 8 數(shù)據(jù)收據(jù)分析圖數(shù)據(jù)采集及創(chuàng)新分布如圖 9 所示：數(shù)據(jù)采集分布技術(shù)創(chuàng)新分布71%4%11%17%設(shè)備接入?yún)f(xié)議解析29%7%邊緣數(shù)據(jù)處理應(yīng)用創(chuàng)新大數(shù)據(jù)處理商業(yè)模式創(chuàng)新應(yīng)用開發(fā)34%物聯(lián)網(wǎng)安全27%圖 9 數(shù)據(jù)分布圖四、全面布局展未來中山電信黑子工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)平臺

13、發(fā)展規(guī)劃（一）全生產(chǎn)過程管控優(yōu)化：基于企業(yè)業(yè)務(wù)管理改進及信息系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)打通，實現(xiàn)全生產(chǎn)過程信息透明化；實現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，實現(xiàn)小批量多品種高質(zhì)量快速交付業(yè)務(wù)模式的升級。（二）生產(chǎn)工藝優(yōu)化：對人機物料法環(huán)相關(guān)數(shù)據(jù)進行全樣本的大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析，實現(xiàn)生產(chǎn)工藝參數(shù)優(yōu)化、產(chǎn)品良率提升、能耗安全水平提升和綠色發(fā)展。（三）生產(chǎn)設(shè)備管理優(yōu)化：以設(shè)備產(chǎn)生的海量實時數(shù)據(jù)為核心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的持續(xù)改進和持續(xù)提升的精細化生產(chǎn)與管理，實現(xiàn)從生產(chǎn)設(shè)備的預(yù)測性維護到預(yù)見性運維。（四）供應(yīng)鏈協(xié)同制造：以工業(yè)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)與精益供應(yīng)鏈深度融合為路徑， 實現(xiàn)制造企業(yè)從研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造到售后服務(wù)的全鏈條供應(yīng)鏈體系在線化，實現(xiàn)供應(yīng)鏈上下游協(xié)同采購、協(xié)同制造、協(xié)同物流，縮短生產(chǎn)周期和新品上市時間， 降低生產(chǎn)經(jīng)營和交易成本。（五）產(chǎn)業(yè)鏈垂直電商：依托特色產(chǎn)業(yè)集群，以產(chǎn)銷一體、在線交易的產(chǎn)業(yè)鏈垂直電商平臺為路徑，實現(xiàn)設(shè)計加工、倉儲物流