一、需求分析

隨著工業(yè) 4.0 與智能制造理念的深入發(fā)展，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）已成為推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心要素。在當(dāng)下市場環(huán)境中，傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)承受著巨大壓力，急需降低成本、提升生產(chǎn)效率、優(yōu)化資源配置并增強市場競爭力，這使得工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。

大型集團企業(yè)在工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)重要地位，其業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涵蓋多個行業(yè)板塊、跨區(qū)域運營且具備多層級架構(gòu)。這類企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程中，面臨著諸多棘手難題。

在管理方面，由于旗下?lián)碛斜姸鄻I(yè)務(wù)單元、工廠、部門，信息分散于各個層級與區(qū)域，難以實現(xiàn)高效匯總與分析，導(dǎo)致集團決策缺乏及時、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐，無法迅速響應(yīng)市場變化。

在技術(shù)層面，集團企業(yè)期望擁有統(tǒng)一的開發(fā)與運維體系，并實現(xiàn)集團設(shè)備數(shù)字化、數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用開發(fā)運維的標(biāo)準(zhǔn)化落地，滿足對眾多下級工廠節(jié)點及設(shè)備進行實時、全面的監(jiān)控與維護。

此外，集團企業(yè)業(yè)務(wù)拓展迅速，對平臺的擴展性與兼容性要求極高?，F(xiàn)有的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺在面對集團企業(yè)業(yè)務(wù)量增長時，難以靈活增加節(jié)點實現(xiàn)橫向擴展，分布式部署能力不足，無法有效處理大規(guī)模數(shù)據(jù)與高并發(fā)訪問。

開發(fā)一款能夠契合集團化企業(yè)復(fù)雜業(yè)務(wù)場景的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺迫在眉睫，對推動集團企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、提升市場競爭力具有關(guān)鍵意義。

二、產(chǎn)品簡介

中服云深耕工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)多年，擁有豐富且功能強大的多個版本物聯(lián)網(wǎng)平臺，包括集團版、企業(yè)版、基礎(chǔ)版、設(shè)備版、孿生版，旨在滿足不同規(guī)模企業(yè)、不同應(yīng)用場景的多樣化需求。

其中集團版專為集團型企業(yè)打造，包括集團管控系統(tǒng)、工廠系統(tǒng)、開發(fā)發(fā)布系統(tǒng)、運維管理系統(tǒng)、網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)5大子系統(tǒng)，旨在實現(xiàn)集團內(nèi)部多工廠、多部門之間的協(xié)同管理和數(shù)據(jù)共享。通過構(gòu)建一體化的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，整合各工廠的生產(chǎn)、設(shè)備數(shù)據(jù)和資源，打造集團統(tǒng)一的工業(yè)操作系統(tǒng)底座，為集團提供統(tǒng)一的管理視角和決策依據(jù)，提升集團整體運營效率和協(xié)同效應(yīng)。

? 集團/業(yè)務(wù)單元管控系統(tǒng)

集團管控系統(tǒng)負責(zé)匯總和分析來自各個工廠、部門的數(shù)據(jù)，為集團/業(yè)務(wù)單元管理層提供決策依據(jù)。通過對跨部門、跨區(qū)域的生產(chǎn)、運營等數(shù)據(jù)進行深度挖掘和分析，幫助集團/業(yè)務(wù)單元制定科學(xué)合理的戰(zhàn)略規(guī)劃。

? 工廠系統(tǒng)

工廠系統(tǒng)根據(jù)實際需求可部署多個，用于工廠層面的生產(chǎn)管理。實現(xiàn)對工廠內(nèi)設(shè)備的實時監(jiān)控、異常報警、預(yù)防/預(yù)測性維護、設(shè)備指標(biāo)分析、生產(chǎn)分析等功能。每個工廠系統(tǒng)能夠獨立運行，同時又與集團/業(yè)務(wù)單元管控系統(tǒng)保持?jǐn)?shù)據(jù)交互，確保集團對各工廠生產(chǎn)情況的全面掌握。

? 開發(fā)系統(tǒng)

開發(fā)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境和工具，支持集團內(nèi)部開發(fā)團隊進行定制化應(yīng)用開發(fā)。包括數(shù)據(jù)可視化大屏開發(fā)、二三維組態(tài)開發(fā)、分析報表開發(fā)、數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)、智能模型訓(xùn)練開發(fā)，支持與現(xiàn)有系統(tǒng)的集成接口開發(fā)，滿足集團企業(yè)不斷變化的業(yè)務(wù)需求。

? 運維系統(tǒng)

運維系統(tǒng)負責(zé)整個集團工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的運維管理工作，包括各個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)配置、聯(lián)通狀態(tài)、服務(wù)器資源、數(shù)據(jù)庫狀態(tài)、應(yīng)用狀態(tài)等監(jiān)控以及故障工單的派發(fā)處理。

? 邊緣網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)

邊緣網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)同樣可根據(jù)實際需求部署多個，實現(xiàn)對設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、預(yù)處理和邊緣計算，支持?jǐn)帱c續(xù)傳、設(shè)備現(xiàn)地控制，支持軟硬網(wǎng)關(guān)兩種部署模式。

三、功能特性

1．功能架構(gòu)

2．核心功能介紹

（1）集團管控系統(tǒng)

? 數(shù)據(jù)同步配置

實現(xiàn)集團與所要管控的工廠或單元節(jié)點的關(guān)聯(lián)配置及數(shù)據(jù)同步配置，是實現(xiàn)集團多級管控的核心基礎(chǔ)。

? 設(shè)備管理配置

基于數(shù)據(jù)同步配置，可實時且無差別地查看各工廠、車間、產(chǎn)線等設(shè)備的詳細情況。

? 運行監(jiān)控

利用設(shè)備組地圖和集團設(shè)備地圖，直觀展示設(shè)備地理位置分布；運行看板呈現(xiàn)設(shè)備整體運行狀態(tài)；設(shè)備物聯(lián)概況、運行卡片、實時狀態(tài)、資產(chǎn)臺賬和報警等功能，可全方位掌握單臺、群集設(shè)備的運行信息，宏觀向集團管理者展示設(shè)備總貌。

? 運行分析

從數(shù)采網(wǎng)關(guān)、設(shè)備資產(chǎn)、物聯(lián)測點、物聯(lián)數(shù)據(jù)、報警等多個角度深入分析設(shè)備，了解設(shè)備數(shù)據(jù)采集、設(shè)備資產(chǎn)、設(shè)備運行狀況，從集團全局分析數(shù)字化建設(shè)深度、物聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化體系落實情況。

? 多級智慧經(jīng)營決策

提供從集團到工廠、車間、產(chǎn)線直至設(shè)備的多層次總覽界面，如集團概覽、各層級總覽大屏、設(shè)備運行和健康大屏等，以可視化形式為各級管理者提供全面、詳細的經(jīng)營數(shù)據(jù)，輔助做出科學(xué)合理的決策。菜單可根據(jù)設(shè)備組及設(shè)備動態(tài)渲染，并根據(jù)用戶權(quán)限自動過濾。

? 數(shù)據(jù)中臺

對元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)模型、標(biāo)簽、數(shù)據(jù)目錄和數(shù)據(jù)服務(wù)等進行管理，同時可制定工業(yè)信息化模型，實現(xiàn)非物聯(lián)數(shù)據(jù)（報表、統(tǒng)計分析等數(shù)據(jù)）的集團化匯聚。同時為集團管控提供統(tǒng)一、規(guī)范的數(shù)據(jù)支撐體系。

（2）工廠系統(tǒng)

工廠系統(tǒng)涵蓋從設(shè)備的全生命周期過程，包括數(shù)采接入、設(shè)備配置與管理、設(shè)備監(jiān)控報警、設(shè)備資產(chǎn)管理、設(shè)備日常運維、設(shè)備健康分析、設(shè)備數(shù)智分析、輕量化的數(shù)據(jù)管理功能，為廠領(lǐng)導(dǎo)、車間主任、工段長、設(shè)備科、操作工等各類角色提供定制化的功能，實現(xiàn)變被動式管理為主動式管理，保證設(shè)備良好的運行狀態(tài)、延長設(shè)備壽命、降低運維成本

? 數(shù)據(jù)采集與配置管理

數(shù)據(jù)采集是整個工廠系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，通過支持多種工業(yè)協(xié)議的數(shù)采接入，獲取設(shè)備的實時運行數(shù)據(jù)?？舍槍Σ煌O(shè)備靈活設(shè)置報警、動作、事件、狀態(tài)規(guī)則等。

? 設(shè)備監(jiān)控報警與健康分析

通過設(shè)備地圖、運行狀態(tài)監(jiān)測等功能，實時掌握設(shè)備的位置、運行狀況等信息。同時結(jié)合設(shè)備歷史數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)分析模型，對設(shè)備的健康狀況進行評估和預(yù)測。

? 設(shè)備資產(chǎn)與日常運維

設(shè)備資產(chǎn)管理涵蓋設(shè)備從采購到報廢的全生命周期管理，包括設(shè)備臺賬建立、重點設(shè)備管理、采購需求規(guī)劃等。設(shè)備日常運維模塊依據(jù)設(shè)備資產(chǎn)管理提供的設(shè)備信息，制定并執(zhí)行設(shè)備的點巡檢、保養(yǎng)、報修、維修等計劃。例如，根據(jù)設(shè)備的使用年限和運行狀況，確定設(shè)備的保養(yǎng)周期和維修計劃，確保設(shè)備處于良好的運行狀態(tài)。

? 設(shè)備數(shù)智分析與數(shù)據(jù)管理

設(shè)備數(shù)智分析模塊利用機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)分析算法等技術(shù)，對采集到的設(shè)備數(shù)據(jù)進行處理和分析，挖掘數(shù)據(jù)價值，形成設(shè)備分析診斷模型，為生產(chǎn)優(yōu)化和設(shè)備管理提供決策支持。

同時，工廠系統(tǒng)通過級聯(lián)數(shù)據(jù)配置及數(shù)據(jù)管理功能，可將設(shè)備實時數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計分析及報表數(shù)據(jù)等，按照集團要求，進行全量或增量同步，以最小的資源消耗、簡化的操作滿足集團上下級數(shù)據(jù)匯聚的需求。在某工廠中，通過該功能實現(xiàn)了與集團總部的數(shù)據(jù)高效同步，為集團實時掌握工廠生產(chǎn)情況提供了有力支持。

（3）開發(fā)系統(tǒng)

開發(fā)系統(tǒng)提供完善的開發(fā)工具體系，從可視化開發(fā)、組態(tài)開發(fā)、報表開發(fā)、三維建模開發(fā)、數(shù)據(jù)分析建模開發(fā)、專屬設(shè)備界面開發(fā)等多維度、多角度為開發(fā)團隊賦能。工具支持在線開發(fā)、在線發(fā)布，支持新功能發(fā)布或是已有功能更新，滿足不同的開發(fā)訴求。

同時借助于級聯(lián)數(shù)據(jù)同步以及數(shù)據(jù)中臺，實現(xiàn)開發(fā)環(huán)境與各工廠環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的完全一致，既保證開發(fā)環(huán)境的獨立隔離、整個開發(fā)過程不會對各工廠節(jié)點生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生任何干擾，同時能面向?qū)嶋H各廠、集團實際的設(shè)備、業(yè)務(wù)進行開發(fā)，避免因數(shù)據(jù)架構(gòu)不一致導(dǎo)致的開發(fā)難、部署難、遷移難，大大增強開發(fā)團隊的開發(fā)效率以及故障發(fā)生率。

（4）運維系統(tǒng)

運維系統(tǒng)以全局視角，統(tǒng)籌監(jiān)控全集團各工廠節(jié)點、業(yè)務(wù)單元節(jié)點、集團節(jié)點等的各類資源，形成集團各節(jié)點全局拓撲關(guān)系、各節(jié)點狀。當(dāng)節(jié)點資源出現(xiàn)異常時，立刻向運維人員發(fā)送提醒。支持報警提醒升級，同時提供工單派發(fā)、問題反饋、平臺消息維護等，實現(xiàn)運維業(yè)務(wù)的閉環(huán)管理。提供用戶問題反饋，用戶可隨時反饋系統(tǒng)問題，系統(tǒng)會自動記錄問題發(fā)生的系統(tǒng)節(jié)點、功能頁面位置等，最大程度還原問題現(xiàn)象，輔助運維人員盡快處理。

（5）網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)

中服提供軟網(wǎng)關(guān)、硬網(wǎng)關(guān)兩種設(shè)備數(shù)采終端產(chǎn)品形態(tài)，其核心即數(shù)采軟件系統(tǒng)。支持?jǐn)?shù)百種工業(yè)協(xié)議，內(nèi)置多種通訊協(xié)議（Modbus RTU/TCP、Bacnet、DNP3.0、電力101/104、電表DL645、西門子、歐姆龍、施耐德、臺達、三菱、和利時、信捷等主流工業(yè)設(shè)備協(xié)議），支持?jǐn)帱c續(xù)傳、遠程調(diào)試、數(shù)據(jù)變化上報、數(shù)據(jù)邊緣計算處理、數(shù)據(jù)流邊緣執(zhí)行、OTA遠程升級、數(shù)據(jù)邊緣仿真等。可根據(jù)實際設(shè)備分布情況部署多套網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)設(shè)備廣泛接入。

四、系統(tǒng)優(yōu)勢

? 多層級架構(gòu)管理能力

能夠完美適配集團企業(yè)復(fù)雜的多層級組織架構(gòu)，從集團總部到下屬工廠、車間，再到具體設(shè)備，實現(xiàn)自上而下的統(tǒng)一管理和自下而上的數(shù)據(jù)匯總分析，確保信息流通順暢，決策及時準(zhǔn)確。

靈活定義工廠、業(yè)務(wù)單元、集團等多節(jié)點的上下級關(guān)系，并可各自獨立定義數(shù)據(jù)同步范圍，滿足直管以及跨級直管等各類管理模式。

? 物聯(lián)數(shù)據(jù)協(xié)同及工業(yè)信息數(shù)據(jù)協(xié)同

內(nèi)置物聯(lián)數(shù)據(jù)協(xié)同能力，包括設(shè)備物模型、報警、事件、狀態(tài)、運行記錄等圍繞設(shè)備物模型本身的數(shù)據(jù)級聯(lián)協(xié)同，簡單易用快速配置。

支持工業(yè)信息模型配置、etl數(shù)據(jù)協(xié)同，滿足個性化的產(chǎn)線報表、設(shè)備指標(biāo)、生產(chǎn)分析等數(shù)據(jù)模型的定義與數(shù)據(jù)協(xié)同，靈活可配置。

? 統(tǒng)一開發(fā)與運維

豐富的開發(fā)及運維工具，并擁有獨立的開發(fā)環(huán)境，確保開發(fā)不會對生產(chǎn)造成任何影響。統(tǒng)一集中運維監(jiān)控，滿足集團獨立信息化團隊支撐全集團開發(fā)運維的需求。

? 橫向擴展與分布式部署

具備強大的橫向擴展能力，可根據(jù)業(yè)務(wù)增長和用戶需求，靈活增加工廠子系統(tǒng)、邊緣網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)等節(jié)點，不影響現(xiàn)有系統(tǒng)運行。同時支持分布式部署，將平臺功能分散到多個物理節(jié)點，提高系統(tǒng)性能和可靠性，有效應(yīng)對大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和高并發(fā)訪問。

? 高度定制化

針對不同工廠、不同業(yè)務(wù)單元的特殊需求，平臺能夠進行深度定制化開發(fā)，系統(tǒng)之間不會互相影響，實現(xiàn)高度定制。

五、客戶價值

? 提升集團決策效率與科學(xué)性

集團/業(yè)務(wù)單元可實時獲取工廠等子節(jié)點數(shù)據(jù)，縮短集團管理層決策周期，降低決策失誤率。例如，某大型制造業(yè)集團在使用平臺后，管理層獲取各工廠關(guān)鍵運營數(shù)據(jù)的時間從以往的平均 2 天縮短至 1小時以內(nèi)。

? 優(yōu)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率

工廠子系統(tǒng)包括設(shè)備數(shù)據(jù)的采、存、管、用全過程管理，是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，基于此系統(tǒng)實現(xiàn)各類物聯(lián)及智能化場景，滿足設(shè)備的管理、監(jiān)控、運維、預(yù)測、分析，在實際應(yīng)用中成效顯著。在某離散制造工廠，通過設(shè)備實時監(jiān)控與生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化，設(shè)備利用率從 65% 提升至 80% 以上，產(chǎn)品次品率降低了 15%。

? 降低開發(fā)運維成本，提高響應(yīng)速度

通過開發(fā)工具體系，賦能信息化團隊自主可控能力，從原先的無自主響應(yīng)能力變?yōu)楹唵涡枨?小時內(nèi)響應(yīng)，復(fù)雜需求快速響應(yīng)。

運維團隊及時發(fā)現(xiàn)各子節(jié)點異常，提前維護，降低事故率。在相同的開發(fā)及運維人數(shù)下，需求變化響應(yīng)速度大幅提高，降低企業(yè)運營成本。

? 數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)落地，物聯(lián)數(shù)據(jù)切實輔助決策

實時感知數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)落地情況，同時基于重點產(chǎn)線、設(shè)備物聯(lián)數(shù)據(jù)輔助分析經(jīng)營數(shù)據(jù)異常（分析經(jīng)營報表中的異常點、真實性），為領(lǐng)導(dǎo)層提供真實有效的決策建議。

六、典型案例

? 某電力裝備制造集團-工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺

建設(shè)集團智慧園區(qū)統(tǒng)一的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，建立物聯(lián)感知標(biāo)準(zhǔn)體系，規(guī)范前端感知源數(shù)據(jù)采集、匯聚各類物聯(lián)網(wǎng)終端和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源、破除多系統(tǒng)數(shù)據(jù)流通壁壘，實現(xiàn)集設(shè)備數(shù)據(jù)接入存儲計算、綜合監(jiān)控、物聯(lián)場景開發(fā)、數(shù)據(jù)調(diào)試仿真的一體化平臺。

ü 標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

規(guī)范設(shè)備采購驗收標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備數(shù)字化采集標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備數(shù)據(jù)項標(biāo)準(zhǔn)（運行、工藝、能耗、質(zhì)檢、生產(chǎn)等），為后續(xù)集團工廠建設(shè)、設(shè)備采購升級提供標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)；

ü 數(shù)據(jù)接入

實現(xiàn)2個工業(yè)園區(qū)、9個產(chǎn)業(yè)公司、11個工廠所有設(shè)備（10萬+測點）數(shù)據(jù)存儲、計算、轉(zhuǎn)發(fā)，支持后續(xù)新園區(qū)設(shè)備接入；

ü 用戶功能

面向集團用戶，實現(xiàn)工廠數(shù)據(jù)匯聚，提供經(jīng)營與生產(chǎn)等宏觀決策分析；

面向工廠用戶（工廠領(lǐng)導(dǎo)、車間主任、工段長、維修工、操作工）提供差異化的設(shè)備及產(chǎn)線綜合分析功能；

面向平臺管理員提供設(shè)備接入配置及系統(tǒng)管理功能；

面向開發(fā)者提供低代碼工具，響應(yīng)用戶不斷深化、延伸的展示分析需求；

面向集團數(shù)字孿生、綜合管理系統(tǒng)等，提供設(shè)備實時數(shù)據(jù)及設(shè)備指標(biāo)分析數(shù)據(jù)服務(wù)。