离散制造业场景智能制造整体解决方案

离散制造业场景解决方案离散型智能制造的愿景愿景：

数据驱动：整个企业的管理、生产、制造活动将直接由“企业资源信息集控中心”

进行协调和驱动。

物物互通：所有机器实现以三维模型为信息载体进行呼应操作。

人机互动：通过人工单元、自动化单元、物流单元的有机结合，实现各种单元的柔性生产。

虚实互联：采用数字技术

，在虚拟环境完成产品设计，并进行设计和工艺的优化迭代。智能化生产控制中心智能化生产执

行过程管控智能化仓储/运输与物流现场监视装置中央控制室现场AndonDNC高级计划排程智能化机械手数字化物流管控公共资源定位系统数字化质量检测智能加工中

心与生产线AGV智能小车执行过程调度智能化加工设备智能工具管理自动化立体仓库智能制造目录01行业背景02整体方案

03方案价值

04应用场景加入星球获取更多更全的数智化解决方案行业背景◢

工业4.0随着互联网技术、大数据技术、物联网技术、人工智能技术和机

器人技术的发展

，工业4.0技术的应用越来越广泛

，智能制造已

经成为新的主流◢

政策扶持近年来，

国家以《中国制造2025》为总纲，

陆续推出了诸多鼓励先进制造业与工业软件发展的政策文件

，为生产控制类工业软

件的发展提供了有力的政策支持

，助力工业软件发展◢

市场亟需工业互联网时代推进着智能化工厂的规划

、

实施和改造，

以

SCADA、

DCS等为代表的工控系统软硬件成为制造业转型的核

心

，推动着工业自动化系统的更新换代工业

4.0行业引领，政策驱动ERPDCSPLMWMSSCADA自动

化系

统TMSAGVMES制造业加速推进数字化转型，工业软件市场整体利好•中国制造业整体软件市场规模将从1,533.2亿元人民币增长到3,361.4亿元人民币•年复合增长率17%15%29%16%17%

23%•工业管理控制类软硬件是智能化改造、数字化转型的核心•中国生产管控类工业软件巿场规模在数百亿级别中国工厂管控类工业软件市场规模（单位：亿元）448.9来源：

IDC

来源：中国工业软件发展白皮书

MES

DCS

SCADA

EM其他中国制造业IT市场预测（2021-2026）中国工厂管控类工业软件市场份额占比2018

2019

2020

2021285.6331.9386.3数据整合分析难•

海量监测数据

，往往只存不用

，或随用随弃、数据利用率低；•

深度分析挖掘不足

，难以通过数据发现问题根本原因。•

业务系统多

，数据烟囱林立、数据难整合；数据共享难•

数据共享能力弱

，仅供本系统使用

，未能对外共享，无法实现数据价值的流通和数据资源最大化利用.数据安全难保障•

SCADA

、

MES等生产系统的网络通信容易受到数

据窃取、数据篡改、数据注入、

中间人、重放、拒

绝服务等攻击

，对数据库安全能力提出更高要求。海量数据统一采集与存储难•

数据类型多样

，存在时序数据

，业务生产数据、其它非结构数据

，难以进行统一存储管理;•

采集频率高、读写速率快、数据增量、存量大

，复杂查询难支撑。离散制造业场景痛点分析工期无法精确评估•产品工期排定缺乏依

据，往往通过“拍脑

袋”，造成无法精确

排工排产；•设备利用率不高，人

员工作不饱和。工艺编排不合理•

生产工艺编排不合理，诸如焊接、加工、分拣等流程之间衔接不流畅；•设备非计划停机较多，不易发现问题的原因。现场情况不明•通过人工录入的方式

获取现场设备的实际

运行情况，无法校验

员工手动录入数据，

现场情况不明生产全貌难及时获取•难以全维度获取实际准确全貌生产过程•无法及时发现工厂潜在问题并规避.生产任务虚报•生产过程中存在工人

虚报工时等情况，导

致“出工不出产”，

影响产能设备故障难预测•缺乏对设备故障合理

的预测；•易造成非计划统计，

打乱原定生产计划。数据层面业务层面目MES、

SCADA、

TMS…

KDP

KaiwuDB

…Sigfo

xHTTPAGV

…数控设备储能柜优快多自助分析，无需定制开发，通过拖拉拽生成图表，激活历史数据价值，以“经验+数据“优化工艺流程，

实现减员增效数据入库、查询速度快，海量数据实时分析快多设备、多协议、多类型数据采集存储基于

KaiwuDB产品体系的离散制造场景下应用解决方案一体化数据及数据服务形成数据资产激活数据价值基于历史数据建立知识库及预测模型，实现预测性维护，减少设备非计划停机智能工厂数字李生

设备预测性维护智多模数据

多源数据Ethernet低成本存储复杂分析实时读写RS485机床光伏网络LoRaCANWiFiPLC5G整体方案离散型智能制造架构企业层主要通过ERP系统与PLM系统对各项数据进行汇总管理与分析决策；工厂/车间层主要实现生产过程的管理与控制；生产资源层主要完成产品的生产过程与质量检测过程；一体化网络环境可集成企业内外各类制造信息；依托各类智能算法进行智能决策支持，可进一步实现制造系统的闭环控制。多层次、全面性集团管控层业务运营管理层生产执行控制层工业平板生产看板过程质检质量追溯统计分析智能工厂（MES）智能采集条码RFID设备集成物料看板硬件网络无线网络数字化设备自动化设备工业机器人企业资源计划系统（ERP）资金管理全面预算企业绩效风险内控商业分析集团报告生产现场采购管理生产存理库存管理质量管理成本管理应收应付销售管理总账管理全面预算员工自助基础管理协同商务多组织管理阿米巴经营供应商门户EDI销售预测采购订单委外订单工程变更成本管理固定资产费用报销财务报表应付管理总帐系统管理会计计划管理销售订单新品试制采购计划委外出库委外检验检验申请外购入库采购检验产品入库委外入库现金银行应收管理发货计划采购结算委外结算仓储管理存货与成本管理质量管理生产管理委外管理采购管理销售管理执行层核算层销售结算BOM完工汇报补领物料产品检验生产领料车间作业仓储管理资金管理预算管理绩效管理信用管理计划层决策层计划管理EDI供应商门户生产计划委外计划生产订单销售发货智慧工厂整体解决方案编码系统加工中心智能物流仓

储系统多机器人协同生

产线制造分部转运系统装配机器人出库入库…………DNCDNCSFCSFC自动生产线（数据驱动的智能单元、智能生产线）PLM（设计、工艺、制造一体化）ERPMES第1层PLCSFC第3层ERP

PLM第2层MES工厂组态智慧化工厂整体由四大平台组成：决策平台、工程数据平台、辅助平台、实体制造平台。全球数字化工厂系统集成服务商数字化双胞胎数字化双胞胎（直观的数据展示、决策）决策平台工程数据平台

辅助平台PLM/ERP/MES

（工程大数据）中控室

（

数据EMA贯IL通

）系统门集户成CPSOAIMPBPM实体制造平台分部转

运系统棒料切割单元板材套料单元型材下料单元自动划线单元分选机器人检测机器人辅助机器人装配中心制造中心下料中心工业网络成品库托盘库立体库料库……KDP

KaiwuDB数采网关软采网关设备

油/液加注机

PLC设备机器人产品方案架构业务系统MESTMSWMSPLMERPSCADA流式计算预计算跨模计算就地计算报表管理自助分析数据APIBI

工具其他系统最新值查询……聚合查询降采样查询插值查询高可用数据压缩数据服务模型管理可视化预测分析数据集成消息通知报表API关系数据引擎时序数据引擎数控设备拧紧机其他设备场景数字孪生智慧工厂智慧车间产业协同……外部系统设备机器人数控设备拧紧机PLC……KaiwuDB就地计算多模引擎数据流MQTT集群PLC软采服务KDP……Focas数采网关指令透传消息解析TMSMESSCADAERPOPC

UA/DAModbusODBC/JDBCAPIKDP低学习成本10

7

自助拖拽快速构建数据分析生态工具简洁数据共享

9

8

实时分析挖掘数据价值产品方案核心特性KaiwuDB数据库高性能读写

1

62543云边端数据同步

多元数据汇聚多模架构实现一库多用高压缩及生命周期管理流式计算高可用SCADA就地计算专利技术，数据库高性能读写分析技术底座内存锁定地址空间锁定在物理

内存中文件预热预加载进内存更多的

数据预映射启动即预先分配映射智能并行基于数据定长，很容

易获取数据的起终点

，

可更好的预分配空间快速定位优化数据存储格式，迅速计算和定位在文

件上偏移量数据编码变长数据通过编码变

成等长字段，原始数

据保存在编码字典中内存映射定义一个统一的计算

空间磁盘内存

更少的输入输出改善读写性能更少的数据移动减少CPU拷贝

并行任务

并行任务

编码字典编码字典编码字典编码字典核心技术价值赋能功能原理

并行任务

编码字典

编码字典编码数据编码数据内存映射KaiwuDB自适应时序引擎就地计算事务+分析引擎多场景半实物模拟系统设备模拟比例接入配电机组数字孪生系统智慧风电场系统材料高通量测试筛选平台多尺度多物理场性能仿真平台生产监控智能储能电池及系统研究平台…….SCADA数

据

查

询

分

析

对

比

测

试

(

单位

:S)1.510.50n机床主轴转速

电表关键参数=电表一段时间最大、最小、平均值

8个月拧紧机矩和角度0.970.620.01TDengine

KaiwuDB数据库高性能读写，

SCADA数据读写分析快人一步500万记录15层下钻每秒100万千万记录20亿记录自定义预聚合历史数据复杂查询分/时/天/周/月聚合跨模计算分析实时数据高速查询流计算预计算复杂查询毫秒级响应数据分析十秒内完成数据探索一秒完成数据采集入库记录0.3

0.06

0.010.070.2KaiwuDB内置流计算引擎

，用户可进行主题订阅

，流计算引擎处理数据，处理结果向应用主动推送基于流计算的功能可实现实时设备运行状态图绘制

，离线时长统计,设备

利用率

，设备故障率等功能PLC

拧紧机加注机

数控机床机器人

淬火机床流式计算，业务运转动态实时感知设备监控KaiwuDB流计算引擎数据结果推送数据实时采集存储层设备状态设备故障率离线时长设备利用率设备层应用层数据过滤乱序处理实时分析数据清洗预测告警数据加工数据订阅数据降采样高压缩及生命周期管理，降低数据存储成本•

数据生命周期管理•

无损压缩•

加注机、过滤机等非空值率低于30%得压缩倍率超过100倍，非空值率约为99%的电表压缩倍率可达6倍热数据

温数据冷数据……...内存高性能存储(SSD)高性价比存储(HDD或云存储)20221208202201102022010920220108…2022121020221209最新记录最新记录最新记录202301102023010820230109数据分析计算归档或删除设备管理数字孪生离散制造行业油液加注机PLC

拧紧机

机器人

CNC机床三坐标检测仪

淬火机床多模架构实现一库多用，降低运维复杂度1、数据存储：

KaiwuDB

多模引擎支持

同时存储关系数据与时序数据2、联合查询：通过KaiwuDB

跨模计算

直接返回结果

，快人一步3、成本评估：

1种数据库，

1种运维人员

，降低硬件、研发、运维成本内置一套通用数据模型，

融合时序、

事务、图/树等多种数据模型

，支持统一接入不同模型数据融合处理。……KaiwuDB关系引擎+时序引擎其他数据CSV

Log

Json设备运行监测数据》》孪生建模数据库数据Orcale

MySQLXml

空间

……Postgresql

……监控TXT………SCADA设备总体状态

实时监控设备状态监控产线动态感知实时能耗管理KaiwuDB通过构建主备高可用系统

，

主备中心某个中心异常时及时切换接管业务

，

保障产线数据的一致性

，

维护上层业务的稳定MQTT集群KaiwuDB

多副本

故障对应用无感边缘服务器协议解析协议转换消息缓存高可用，保障应用不间断运行MQTT

服务FOCASOPC

UA/DAMODBUSRS232…CNC机床……风机齿轮箱风力发电机PLC打通数据孤岛，打造唯一数据源形成数据资产TMS/ERP/MES/…良好支撑其他业务系统的关系数据集成，为自助分析提

供数据基础数据库数据支持关

系

数

据

库Oracle

、

MySQL

、

PostgreSQL

、

SQLserver多源数据汇入文件数据CSV/Excel文件数据导入，解决某些场景下先手动录入数据，再批量汇入数据的痛点Kafka支持数据通过Kafka直接写入

KaiwuDB，降低企业对接KaiwuDB的二次开发成本设备数据兼容多种设备采集协议，实现海量设备数据的实时汇入拖拽快速构建分析维度，让数据更多应用于生产和经营•提供40余种常用分析仪表板和控

件，满足企业的日常分析需求•通过点选、拖拽方式生成图表，支

持自定义图表大小、颜色、风格等•支持多表联动、下钻、复用等功能•单表最快刷新频率1秒/次•通过数据服务平台数据汇聚能力，将

数据汇总进入KaiwuDB•基于就地计算专利技术，根据分析需

求实现海量数据实时分析•采用灵活布局方式展示多张数据

表，支持查询、筛选各类数据•支持内部授权和分享原始数据数据图表可视化看板

想到哪/问到哪/探索到哪任意维度、多阶层的无限制深度探索＞20维度x20阶层；快速找到问题的根本原因

向前向后实时追踪将观察与追踪目标分群，快速找出正确目标，做出实时且适当响应建立设备报警知识库，就地计算助力实时设备及能耗预测•基于设备及报警知识库实时分析给出设备参数修改建议；•结合设备的实时运行数据及振动数据，对设备进行实时的预测性分析，发现异常给出维护建议，预估寿命及对应效率实时挖掘数据价值，多维度深层次追溯问题根源基于KaiwuDB强大的处理与运算

（传统DB的100x，最快能达到每秒77～100万笔）收得快/算得快提供实时数据报表服务，用户时时刻刻掌握最新数据

，探索型分析做决策图表服务数据图表服务化，将制作好的图表、仪表板生成直提

供给其他应用/客户，支持设定分享密码，帮助客户：•加速内部报表系统搭建，提升图表利用率•

解决临时数据分析问题•

实现定时的数据数据汇总汇报不止步“沉淀”，更在乎“开拓”数据API数据服务化，通过接口将数据库中的数据直接提供给

上层应用，支持设定Token加密和权限，帮助客户：•实现数据的快速复用，加速其他平台建设•

统一数据质量，减少数据清洗成本•

统一数据分发，降低维护成本数据共享新模式，铸造数据资源共享新桥梁云边端协同•

各厂区都有一个SCADA系统负责

采集监控工厂设备

，采集到的数据仅仅用于各自工厂内部•

通过KaiwuDB建立云边端一体化数据服务

，使集团可以通过云端的数据对各个工厂的运行情况统一分析，方便管理者决策云边端一体化服务，构建企业数据资产沉淀数据价值云边协同，准实时同步边缘云

SCADA系统

KaiwuDB+KDP边端汇聚，实时计算汽车制造电子设备飞机制造船舶制造……时序数据采集生产现场设备接入云中心KaiwuDB+KDP场外设备接入MES、TMS、WMS…低学习成本，全方位实现开箱即用操作简洁KaiwuDB

可搭载数据服务

平台

，低量代码构建数据BI

分析

，支持拖拽式自主报表

分析多开发语言支持支持

C/C++

、Python

、

Java

、

Go

、

Rust

、Node.js、C#等多种编程语

言类SQL查询支持SQL语法或者类SQL语

法、支持SQL写入容器化部署支持容器化部署

，开箱即用开箱即用方案价值加入星球获取更多更全的数智化解决方案预期效益执行效率提升30%与ERP流程打通，任务驱动无纸化执行，账实同步过程实时监控任务协同减少信息错误90%仓库数字化、物料条码化生产条码化，信息智能采集图纸、文件、视频工位电子化无纸化时效性提升90%PDA/扫码抢/自动采集数据出入库单据自动生成到ERP在线任务处理移动扫码自动生单减少人为失误99%任务校验，出入库防错先进先出、上料防错流程防错，文件防错过程防错提高拆包效率80%智能判断，自动拆包一键移动打印提高拆包标识效率自动拆包移动打印提升数据采集效率30%待检任务流程驱动检验标准、文件在线自动调用移动检验数据录入、拍照取证在线检验提升拣货效率30%PDA智能拣货建议FIFO入箱入托集中扫码扫码自动下架快速拣货实现过程追溯100%条码批次出入库追踪生产过程采集数据追踪产品质量数据追踪全程追溯缩短生产周期30%流程协同任务驱动执行执行数据实时统计异常监控分析缩短周期提升良品率流程防错，执行过程防错QC质检保障提升良品率代替2-3人/AGV激光智能导航小车实时任务协同代替人工搬运AGV代替人数据采集提升90%集成设备PLC接口加装数据采集器加工数据实时采集与设备监控设备联网数据库一库多用，降本增速•多模架构使得数采用一套据库便能够统一存储

与管理设备人员基础数据及设备运行数据；•实现多业务数据融合，直接面向系统提供计算

服务，降低企业投入及运维成本。海量数据实时分析，提速增值•以就地计算为核心支撑对设备、生产流程的分

析预测，简单实时；•通过流计算、预计算等功能支持千万级数据的

毫秒级查询响应。可靠的稳定性和安全性•支持7*24h稳定运行，满足生产场景下数据库

服务的稳定与高可用的需求；•

支持审计与加密等功能保证安全性。操作简易，集成与共享便捷•兼容标准SQL，支持多种编辑语言连接降低应用复杂度；•兼容API、ODBC/JDBC等常见接口，降低数据

共享及集成复杂度。产品价值

多维产品价值体现平均存储成本降低31%大批量数据处理时间可缩短

10%-20%02数据共享——集成化以SCADA为核心

，实现从设备层到网络层到应用层的纵向数据集成

，解决IT与OT断

层的问题;同

时

可横

向集

成

MES

、

WMS

、

QMS

、ERP等系统数据

，统一数据录入口径

，建

立一体化数据标准01数据安全采集存储——数字化通过对质量、工艺、设备等过程数据进行

实时采集存储与应用、实现对生产运营过

程的实时掌握

，快速响应;通过生产数据累积

，不断改善生产运营水

平