《工業(yè)可視化》課件 0.3 工業(yè)可視化的產(chǎn)品

導(dǎo)學(xué)項(xiàng)目：工業(yè)可視化概述任務(wù)：認(rèn)識(shí)工業(yè)可視化的產(chǎn)品《工業(yè)可視化》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程湖南三一工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《工業(yè)可視化》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程目錄工業(yè)可視化的產(chǎn)品01組態(tài)軟件產(chǎn)品02商業(yè)智能產(chǎn)品03三維可視化產(chǎn)品04云視界產(chǎn)品051.1工業(yè)可視化的產(chǎn)品組態(tài)產(chǎn)品BI產(chǎn)品三維可視化產(chǎn)品工業(yè)領(lǐng)域的可視化產(chǎn)品有很多，歸結(jié)起來有三大類，分別是傳統(tǒng)工業(yè)控制領(lǐng)域的組態(tài)監(jiān)控產(chǎn)品、隨著大數(shù)據(jù)興起的商業(yè)智能產(chǎn)品（簡(jiǎn)稱BI）、以及三維可視化產(chǎn)品。此外，還有一些兼具以上三個(gè)類別產(chǎn)品特征的可視化產(chǎn)品，比如本課程將使用到的云視界可視化平臺(tái)，就是兼有組態(tài)和BI產(chǎn)品功能特點(diǎn)的軟件平臺(tái)?？梢暬a(chǎn)品1.2組態(tài)產(chǎn)品組態(tài)產(chǎn)品可以讓自動(dòng)化工程師以靈活搭建的方式，配置工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)過程監(jiān)控界面，提供對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備狀態(tài)和數(shù)據(jù)監(jiān)控；1.3BI產(chǎn)品BI產(chǎn)品提供多類型數(shù)據(jù)源接入、數(shù)據(jù)快速建模、多維可視化分析和交互式故事板等服務(wù)，以自助式數(shù)據(jù)探索與可視化分析的方式，幫忙用戶完成數(shù)據(jù)接入、多維分析、綜合展現(xiàn)等，支撐企業(yè)決策分析；1.3三維可視化產(chǎn)品三維可視化產(chǎn)品提供豐富的工業(yè)設(shè)備素材庫、模板庫，如果結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的物聯(lián)能力，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與3D模型相融合，為工業(yè)領(lǐng)域帶來全新的運(yùn)營界面、展示界面、機(jī)器交互界面?！豆I(yè)可視化》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程目錄工業(yè)可視化的產(chǎn)品01組態(tài)軟件產(chǎn)品02商業(yè)智能產(chǎn)品03三維可視化產(chǎn)品04云視界產(chǎn)品052.1組態(tài)軟件的簡(jiǎn)介組態(tài)的概念來自于20世紀(jì)70年代中期出現(xiàn)的第一代集散控制系統(tǒng)（DCS，DistributedControlSystem），可以理解為“配置”“設(shè)定”“設(shè)置”等，是指通過人機(jī)開發(fā)界面，用類似“搭積木”的簡(jiǎn)單方式來搭建軟件功能，而不需要編寫計(jì)算機(jī)程序。組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是指數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，也是指在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境。這些軟件實(shí)際上是一種通過靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。一般英文簡(jiǎn)稱為HMI/SCADA（HumanandMachineInterface/SupervisoryControlandDataAcquisition），中文翻譯為：人機(jī)界面/監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集軟件，行業(yè)內(nèi)大家習(xí)慣稱之為“組態(tài)軟件”。2.1組態(tài)軟件的簡(jiǎn)介組態(tài)軟件廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、石油、化工、造紙、水處理以及過程控制等諸多領(lǐng)域。如圖所示為組態(tài)軟件完成的工業(yè)監(jiān)控畫面：2.2組態(tài)軟件的價(jià)值在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，要實(shí)現(xiàn)某一工業(yè)監(jiān)控任務(wù)，都是通過編寫程序（如使用VC、VB，DELPHI）來實(shí)現(xiàn)的；編寫程序不但工作量大、周期長，而且容易出現(xiàn)漏洞，不能保證工期。工作量大周期長漏洞多組態(tài)軟件的出現(xiàn)，對(duì)于過去需要幾個(gè)月的工作，通過組態(tài)搭建，也許只需幾天就可以完成，而且軟件項(xiàng)目的可靠性也大大加強(qiáng)。2.2組態(tài)軟件的價(jià)值用戶可以不用編程，而是利用組態(tài)軟件提供的圖形、趨勢(shì)曲線、報(bào)警、數(shù)據(jù)庫、報(bào)表等功能模塊，通過“搭積木”的方式構(gòu)建系統(tǒng)，特別適合自動(dòng)化工程人員，不需要編程基礎(chǔ)就可以快速為用戶構(gòu)建出界面美觀、功能強(qiáng)大的軟件系統(tǒng)。2.2組態(tài)軟件的價(jià)值另外，組態(tài)軟件還提供了腳本功能，如類C語言、類PASCAL語言，有的甚至支持VBScript，可以為深層次用戶提供了更加靈活和強(qiáng)大的功能。2.3常見的組態(tài)軟件InTouchInTouch是由Wonderware公司在制造運(yùn)營領(lǐng)域率先推出的基于微軟Windows平臺(tái)的組態(tài)軟件。InTouch軟件用于可視化和控制工業(yè)生產(chǎn)過程。它為工程師提供了一種易用的開發(fā)環(huán)境和廣泛的功能，使工程師能夠快速地建立、測(cè)試和部署強(qiáng)大的連接和傳遞實(shí)時(shí)信息的自動(dòng)化應(yīng)用。WinCCWinCC（WindowsControlCenter）視窗控制中心，是西門子推出的一套完備的組態(tài)開發(fā)環(huán)境，它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號(hào)報(bào)警等功能。組態(tài)王組態(tài)王是北京亞控科技發(fā)展有限公司在90年代自主研發(fā)的國內(nèi)第一款商用組態(tài)產(chǎn)品，填補(bǔ)了國內(nèi)組態(tài)軟件的空白。組態(tài)王是中國設(shè)備監(jiān)控領(lǐng)域的旗艦品牌，具有功能齊全、簡(jiǎn)單、易學(xué)、易用等特點(diǎn)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電力、機(jī)械、市政、能源、環(huán)保、醫(yī)藥等幾十個(gè)行業(yè)，涉及上百種設(shè)備配套監(jiān)控。華富開物華富開物（ControX）系列工業(yè)組態(tài)軟件是由北京華富遠(yuǎn)科技術(shù)有限公司在充分結(jié)合用戶需求及工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展方向上，推出的運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)支撐軟件。ForceControl北京力控元通科技有限公司的ForceControl監(jiān)控組態(tài)軟件也是國內(nèi)較早就已經(jīng)出現(xiàn)的組態(tài)軟件之一。廣泛應(yīng)用于市政、水利、環(huán)保、裝備制造、石油、化工、國防、冶金、煤礦、配電、新能源、制藥、交通、教育等行業(yè)?！豆I(yè)可視化》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程目錄工業(yè)可視化的產(chǎn)品01組態(tài)軟件產(chǎn)品02商業(yè)智能產(chǎn)品03三維可視化產(chǎn)品04云視界產(chǎn)品053.1BI系統(tǒng)的簡(jiǎn)介商業(yè)智能軟件，大家習(xí)慣稱之為BI（BusinessIntelligence）軟件，通常被理解為將企業(yè)中現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種分析，并給出圖表報(bào)告，幫助管理者認(rèn)識(shí)企業(yè)和市場(chǎng)的現(xiàn)狀，從而做出正確決策的一種工具。3.1BI系統(tǒng)的簡(jiǎn)介商務(wù)智能系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)來自企業(yè)其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)。例如制造型企業(yè)，其BI軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來自于企業(yè)的ERP（EnterpriseResourcePlanning，企業(yè)資源計(jì)劃）、CRM（CustomerRelationshipManagement，客戶關(guān)系管理）、SCM（SupplyChainManagement，供應(yīng)鏈管理）等信息系統(tǒng)中的采購、庫存、生產(chǎn)、客戶信息等，以及企業(yè)所處行業(yè)和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的數(shù)據(jù)、其他外部環(huán)境數(shù)據(jù)。信息的質(zhì)量很大程度上依賴于其表達(dá)方式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后，結(jié)果可視化可以幫助用戶更好地理解數(shù)據(jù)信息，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值。BI軟件就是將數(shù)據(jù)分析技術(shù)與圖形技術(shù)結(jié)合，使得數(shù)據(jù)更加的生動(dòng)與形象，清晰有效地將分析結(jié)果信息進(jìn)行解讀和傳達(dá)，企業(yè)管理可以更好更高效地提取有價(jià)值的信息。3.1BI系統(tǒng)的簡(jiǎn)介可以認(rèn)為，BI是對(duì)商業(yè)信息的搜集、管理和分析過程，目的是使企業(yè)的各級(jí)決策者獲得知識(shí)或洞察力，促使他們做出對(duì)企業(yè)更有利的決策。如圖所示是BI軟件完成的分析結(jié)果展示。3.2BI軟件的價(jià)值BI軟件為企業(yè)提供的不僅僅是產(chǎn)品、工具和功能，更重要的是向企業(yè)交付一整套解決問題的方案，它以輔助決策為目的，通過相關(guān)的數(shù)據(jù)技術(shù)方法來處理企業(yè)積累的各類海量數(shù)據(jù)，產(chǎn)出可量化的、可持續(xù)的數(shù)據(jù)價(jià)值。具體可以體現(xiàn)在如下三個(gè)方面：數(shù)據(jù)整合數(shù)據(jù)展示效率輔助管理決策3.2BI軟件的價(jià)值數(shù)據(jù)整合BI可以打通企業(yè)多個(gè)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，解決數(shù)據(jù)壁壘、信息孤島的問題，實(shí)現(xiàn)信息透明，提供一個(gè)全局的視圖，讓決策者可以更加全面地看待問題，降低決策失誤風(fēng)險(xiǎn)性。數(shù)據(jù)展示效率提高報(bào)表的輸出效率，使用者能通過可視化的界面快速制作多種類型的數(shù)據(jù)報(bào)表、圖形圖表，滿足企業(yè)不同人群在一定的安全要求和權(quán)限設(shè)置下，實(shí)現(xiàn)在PC端、移動(dòng)端、會(huì)議大屏等終端上對(duì)數(shù)據(jù)的查詢、分析和探索需求。輔助管理決策通過數(shù)據(jù)分析，輔助企業(yè)決策，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、數(shù)據(jù)化的決策。比如，決策者可以根據(jù)BI提供的鉆取功能對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行追根溯源，使問題的分析不止步于表面結(jié)果，從而根據(jù)根本問題做出正確解決方案。3.3常見的BI軟件近幾年，隨著大數(shù)據(jù)的火熱，BI市場(chǎng)迎來了不錯(cuò)的發(fā)展機(jī)會(huì)，市場(chǎng)上也涌現(xiàn)出很多BI軟件工具。如FineBI、PowerBI、Tableau。FineBIPowerBITableau3.3常見的BI軟件FineBI帆軟公司的FineBI，是目前國內(nèi)?較常見的一款BI軟件，主打的是超大數(shù)據(jù)量性能和自助式分析2個(gè)特點(diǎn)，最高可以支撐20億數(shù)據(jù)的秒級(jí)呈現(xiàn)，適用于企業(yè)中的技術(shù)人員、業(yè)務(wù)人員和數(shù)據(jù)分析師，可以完全自主的進(jìn)行探索式分析。3.3常見的BI軟件PowerBI微軟旗下的PowerBI，定位是個(gè)人報(bào)表/可視化工具，適合短平快的分析需求，也可用作整個(gè)企業(yè)的分析決策引擎，不過在企業(yè)級(jí)部署和應(yīng)用上缺少完善的解決方案。3.3常見的BI軟件Tableau軟件巨頭Salesforce旗下的Tableau，定位是輕型的數(shù)據(jù)可視化工具，產(chǎn)品目的是幫助人們查看和理解數(shù)據(jù)。顯著優(yōu)勢(shì)是可視化，可以實(shí)現(xiàn)很酷炫的數(shù)據(jù)圖表?；诳梢暬茏龊芏鄶?shù)據(jù)分析功能擴(kuò)展，主推自助式分析，適合于業(yè)務(wù)人員和數(shù)據(jù)分析師使用?！豆I(yè)可視化》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程目錄工業(yè)可視化的產(chǎn)品01組態(tài)軟件產(chǎn)品02商業(yè)智能產(chǎn)品03三維可視化產(chǎn)品04云視界產(chǎn)品054.1三維可視化產(chǎn)品工業(yè)企業(yè)的管理者為了更好地管理日益復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)活動(dòng)，越來越不滿足二維平面的信息展示，特別是隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等新興技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)數(shù)字孿生的概念興起，三維可視化技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用越來越深入。三維可視化工業(yè)領(lǐng)域中的三維可視化融合了多媒體、物聯(lián)網(wǎng)及三維鏡像刻畫等多種技術(shù)，通過對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的處理，將真實(shí)場(chǎng)景通過建模等方式制作成虛擬仿真場(chǎng)景，與真實(shí)世界一一對(duì)應(yīng)。4.1三維可視化產(chǎn)品根據(jù)各類傳感器產(chǎn)生的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與其空間位置，對(duì)物體展開多方位的監(jiān)管，搭建根據(jù)現(xiàn)實(shí)的3D虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)際效果，讓數(shù)據(jù)呈現(xiàn)更加直觀。如圖所示，是三維可視化在智能工廠中的應(yīng)用案例。4.1三維可視化產(chǎn)品三維可視化技術(shù)的應(yīng)用一方面在于進(jìn)行高效、高精度的渲染建模，從而實(shí)現(xiàn)在一個(gè)數(shù)字場(chǎng)景中還原物理世界的全要素；另一方面也要結(jié)合對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理、計(jì)算，實(shí)現(xiàn)數(shù)字世界與物理世界的聯(lián)通，構(gòu)建物理世界的數(shù)字孿生體?！叭S可視化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)孿生的關(guān)鍵技術(shù)之一”《工業(yè)可視化》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程目錄工業(yè)可視化的產(chǎn)品01組態(tài)軟件產(chǎn)品02商業(yè)智能產(chǎn)品03三維可視化產(chǎn)品04云視界產(chǎn)品055.1云視界簡(jiǎn)介對(duì)于工業(yè)領(lǐng)域的廣大用戶和管理者來說，靈活便捷的查看設(shè)備指標(biāo)參數(shù)、直觀準(zhǔn)確的了解工業(yè)設(shè)備的實(shí)時(shí)工況信息，是進(jìn)行工業(yè)設(shè)備運(yùn)行分析進(jìn)而開展智能化工業(yè)管控的根本前提。云視界就是為實(shí)現(xiàn)這些需求，滿足用戶個(gè)性化配置工業(yè)設(shè)備展示界面的愿望而開發(fā)的產(chǎn)品。云視界是服務(wù)于工業(yè)場(chǎng)景下生產(chǎn)、經(jīng)營和政府監(jiān)管的多場(chǎng)景可視化工具。以2D/2.5D的形態(tài)呈現(xiàn)工業(yè)信息，既具備組態(tài)軟件的監(jiān)控功能，也兼有BI軟件的多源數(shù)據(jù)接入和分析、查詢展示的功能。云視界基于根云平臺(tái)的物聯(lián)能力，將工業(yè)設(shè)備孿生數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)模型相融合，為工業(yè)領(lǐng)域帶來全新的運(yùn)營界面、展示界面、機(jī)器交互界面,以生動(dòng)直觀的可視化圖表動(dòng)效，展示設(shè)備指標(biāo)參數(shù)、工況統(tǒng)計(jì)信息、遠(yuǎn)程監(jiān)控頁面、綜合管理大屏等工業(yè)管理界面。5.1云視界簡(jiǎn)介如圖所示是使用云視界設(shè)計(jì)的后市場(chǎng)設(shè)備統(tǒng)計(jì)的案例。5.2云視界的價(jià)值云視界通過與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)對(duì)接，可以把設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和不同的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合展示，能實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)的全面感知、動(dòng)態(tài)傳輸、實(shí)時(shí)分析，為管理人員的科學(xué)決策和智能管控提供依據(jù)，最終達(dá)到提高制造資源配置效率，推動(dòng)制造業(yè)融合發(fā)展的應(yīng)用價(jià)值。工業(yè)互聯(lián)應(yīng)用，設(shè)備預(yù)警管理可視化云視界已集成接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的工業(yè)數(shù)據(jù)，可直觀展示工業(yè)設(shè)備各關(guān)鍵部件的運(yùn)行參數(shù)、故障歷史信息，以及故障預(yù)測(cè)，最大限度地減少設(shè)備非計(jì)劃性停機(jī)。生產(chǎn)數(shù)字化，生產(chǎn)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控通過對(duì)工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)的環(huán)比、同比、對(duì)比，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)上的問題，做出響應(yīng)，監(jiān)測(cè)分析車間產(chǎn)出質(zhì)量，回溯質(zhì)量問題誘因