物联时代的工业数字化革命

1、物联时代的工业数字化 Copyright 2015 govmade All rights reserved. 菲恩科技工业数字化时代开拓者随着ICT产业的快速发展，物联网、大数据和云计算等新技术以及环保理念开始在各个领域被广泛应用，全球制造业也因此而开始产生深刻的变革，在业界被称为“第四次工业革命”；引发这次革命的是所谓“信息物理系统（CPS）”的概念，而CPS，实质上就是所谓赛博空间向物质世界全面渗透的结果。第四次工业革命 Copyright 2015 govmade All rights reserved. 菲恩科技工业数字化时代开拓者万物互联时代（互联网+）l Internet of E

2、verything 表达了信息系统将与物理世界紧密相连的发展趋势；l 网络不再是虚拟的世界，我们身边的所有事物/事件都可能是网络的一部分；l 因此，物理系统的运行将被信息系统以智能化的方式所感知和控制；l 由于智能化运行，整个生产流程的效率将大幅提高，而消耗却大幅减少；l 物联网，是CPS的另一种表达方式，或者说物联网是实现一个庞大的CPS的途径；l 物联时代，让计算机拥有自动采集信息的能力。这样，计算机就能够“感知”物理世界，而不受人类特有的生理局限性限制。 Copyright 2015 govmade All rights reserved. 菲恩科技工业数字化时代开拓者大数据时代l 由于

3、网络的渗透，所有人类活动和物理过程都将在网络留下大量的数据，而通过对这些数据的加工和计算，将使系统更加智慧。这就是所谓“大数据”技术；l 在大数据时代，数据已经渗透到当今每个领域，成为重要的生产要素。人们对于海量数据的挖掘和运用，预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来；l 大数据，正在逐步替代以往的经验和直觉，成为智能决策和科学决策的基础；l 数据，正在成为传递信息和描述事物的通用语言， 同时也改变着从设计、生产到服务的整个业务流程 Copyright 2015 govmade All rights reserved. 菲恩科技工业数字化时代开拓者全球制造业面临的变革面对由CPS和大数据

4、技术所展现的新工业时代，各国纷纷推出相应的国家战略：l 美国：先进制造业国家战略计划（2012）l 德国：工业 4.0战略 （2013）l 英国：英国工业2050战略 （2013）l 中国：两化融合+中国制造2025而中国制造业则面临双方面的挤压：l 发达国家的制造业回归和再工业化；l 发展中国家的低成本竞争。 Copyright 2015 govmade All rights reserved. 菲恩科技工业数字化时代开拓者我国制造业信息化和数字化发展状况l 信息化基础平台建设基本完成（计算机、局域网、数据库等）；l 基于网络的管理信息系统已投入使用（OA、ERP、MES、CAPP、LIMS

5、等）；l 现有工作人员普遍掌握了计算机和相关管理系统的使用和操作；l 数字化加工设备、检测设备和试验设备已被大量使用；l 产品的设计开发过程已经全面数字化。一个重要问题是，目前大部分工业企业的信息系统与物理系统基本处于隔绝一个重要问题是，目前大部分工业企业的信息系统与物理系统基本处于隔绝状态，信息系统获取数据的方法基本是靠人工操作，而由于状态，信息系统获取数据的方法基本是靠人工操作，而由于人人在在时间、精力、准时间、精力、准确度确度和可靠性上的和可靠性上的局限，大大降低了整个系统的运行效率和可靠性。局限，大大降低了整个系统的运行效率和可靠性。 Copyright 2015 govmade Al

6、l rights reserved. 菲恩科技工业数字化时代开拓者问题的提出信息系统与物理系统的隔离状态，导致了：l 大量先进设备成为信息孤岛；l 系统的自动过程处理能力在与设备的交互环节被终止了；l 大量过程数据被忽略或遗弃，数据的完整性、客观性和实时性得不到保证；l 由于数据的缺失，使过程质量分析（SPC）无法实施，更谈不上利用大数据技术提升生产效率和质量；l 由于以人工作业方式采集数据，不仅工作效率低下，而且无法满足客户日益提高的过程可控性、可追溯性要求；l 手工作业使用大量的纸质记录表单、报告和图纸等也造成一定能的环保问题。 Copyright 2015 govmade All rig

7、hts reserved. 菲恩科技工业数字化时代开拓者解决问题的途径智能化制造体系的建立（工业4.0）智能决策生产自组织机制建立数据分析方法和智能改进机制大数据分析和策略研究建立数据驱动的闭环机制建立数据采集与数据管理系统设备互联和数据采集方案作业流程和数据标准体系 Copyright 2015 govmade All rights reserved. 菲恩科技工业数字化时代开拓者工业物联网的模型 Copyright 2015 govmade All rights reserved. 菲恩科技工业数字化时代开拓者工业物联网的主要对象及解决方案工业物联网数据采集的主要对象：l 加工生产设备和生

8、产过程量 MDC、DNC、FMS等；l 试验、测试平台TDMl 实验室仪器仪表 TDM、D-LIMS等；l 产品检验设备、量具、量仪 数字化产品检测系统 ；l 移动对象（工件、物料、工具等） FMS、厂内数字化物流系统；l 环境对象（温湿度、排放、电磁等）数字化环境监测系统数据采集内容： 过程数据、静态参数、状态、静态属性、动态属性、进程、位置信息等 Copyright 2015 govmade All rights reserved. 菲恩科技工业数字化时代开拓者案例1：数字产品化检测系统11关键技术1：通过对CATIA、UG等数模的解析，实现对数模标注信息的批量导出和写入（标注导入），并在

9、应用程序中对图形和图形元件进行交互操作，同时由计算机辅助进行检验计划编制。数字化检测系统，其主要目的是建立一个以产品数字模型为基础依据的检验检测工作流和数据流，通过对产品数字模型的解析，将所有设计参数信息和约束信息导入系统，进而实现检验和测量过程的数字化管理。关键技术2：具有自主知识产权的可视化产品检测数字终端，具有任务管理、引导测量、自动判别、数据采集、身份识别等多种功能。目前该发明已经获得发明及实用新型专利授权，另有一向发明专利正处于公示阶段。数字模型解析检验计划编制任务推送管理图形引导测量数据实时在线实时查询追溯和分析 Copyright 2015 govmade All rights

10、reserved. 菲恩科技工业数字化时代开拓者案例1：数字化检测工作流 Copyright 2015 govmade All rights reserved. 菲恩科技工业数字化时代开拓者案例1：数字化检测系统网络示意图 Copyright 2015 govmade All rights reserved. 菲恩科技工业数字化时代开拓者案例2：可视化环境实验管理系统可视化环境实验管理系统：1、对分布在一定范围的环境实验设备的状态、作业进度、任务队列、数据异常、中断、安全报警等信息进行实时查看和管理，有效减少实验过程的值守人员数量；2、实验任务建立、任务推送、作业指导（知识推送）、过程数据采集

11、、视频采样（试样状态）、数据曲线自动绘制、报告生成。大部分过程是全自动或半自动完成，有效减少人员工作量和工作差错；3、数据存储、查询、统计和分析；4、单据、报告模板设计修改，系统操作记录和设备维护履历等管理。 Copyright 2015 govmade All rights reserved. 菲恩科技工业数字化时代开拓者案例3：基于RFID的智能工具柜 Copyright 2015 govmade All rights reserved. 菲恩科技工业数字化时代开拓者p 防止现场遗漏工具造成安全事故p 在距离2-10米的距离快速搜寻p 无线手持设备携带方便p 实现借用和归还的无人化管理p 借用记录包括视频证据p 未归还提示警示案例3：基于RFID的智能工具柜工具借还 在授权范围内对拿取和归还工具的人、时间、工具明细等信息进行自动记录，未归还的工具有明确提示。工具寻踪 当作业现场出现工具遗失情况，可利用手持设备，对贴有电子标签的工具进行搜寻。工具管理 可对工具柜中的注册工具进行增减注册，绑定电子标签。