2023物联网数据分析在数字工厂场景的落地

物联网数据分析在数字工厂场景的落地2023目录CONTENT数字工厂方案简介IoTInsight

产品展望||01数字工厂方案简介腾讯集团战略升级，全面拥抱工业互联网腾讯集团战略升级，全面拥抱工业互联网||业群作为腾讯集团ToB云计算业群作为腾讯集团ToB云计算大数据 AI物联网安全区块链5G优图AI实验室 机器人实验室 安全实验室量子实验室未来网络实验室独立的工业互联网事业部CSIG工业能源地产文旅……产品研发架构销售运营生态交付数据智能“工业互联网是产业互联网的主力军”新基建是通往全面数字社会的“高速公路”，数据是驱动数字经济发展的新“石油”,工业互联网则是高效运行的“智能汽车”出口，集中腾讯集团所有优势技术资源，资金和人才，全力投入工业互联网发展数字工厂是制造业三大价值链的交汇点数字工厂是制造业三大价值链的交汇点||生产价值链

BIERP

售后服务技术服务

产品智能化产品全生命周期的数字化数字产业链

供应链 物流 生

销售 客

供应价值链供、销环节数字化产品价值链

产品设计

MESSCADADCSPLC

生产经营管理数字化生产数字化构建数字工厂面临的挑战构建数字工厂面临的挑战||如何构建数字化工厂，支撑生产运营综合协同能力提升信息化不够 02.欠缺整体规划 03.系统需协同 04.数据待挖掘部分制造企业在某些业务领域日常运营及管理仍以手工的方式为主，整体信息化水平有待提升

制造企业在局部领域已建设系统，但存在功能定位混乱，重复建设，浪费严重等问题。

存在系统分散，数据分离的情况，对于流程的支撑碎片化，增加了的生产运营的管控难度，降低了整体效率

工厂已累计了部分生产过程，销售，研发，质量检测等各类数据，但未对数据进行归集并充分挖掘数据效力数字化工厂基础架构目标——具有足够的灵活性和集成能力串起3大价值链数字化工厂基础架构目标——具有足够的灵活性和集成能力串起3大价值链||信息化建设传统IT架构以流程自动化为中心，营销管理系统物流管理生产执行系统……服务体系……营销管理系统物流管理生产执行系统……服务体系……

数字化转型基于云边协同的新架构以核心能力服务化和数据在线为中心，快速实现创新和应对不确定性营销系统营销系统客户系统研发系统制造系统物流系统

小前端快速响应数据共享业务创新①技术架构不统一，维护成本高①技术架构不统一，维护成本高②厂商依赖程度高，自有团队能力升级难③烟囱式系统建设，数据共享困难④业务响应周期长、无法持续能力沉淀⑤以内控为主，无法满足外延客户运营云基础设施业务中台、数据中台、物联中台、组织协同平台 大中台能力沉淀数据在线持续运营云基础设施业务中台、数据中台、物联中台、组织协同平台大中台能力沉淀数据在线持续运营①技术架构统一，自动化运维①技术架构统一，自动化运维②自有团队能力提升，数字化运营组织建设③数据在线、实时共享、业务热启动④能力沉淀、持续运营、敏捷响应⑤弹性扩展，以用户/客户运营为导向腾讯云数字工厂平台：SmartConnect腾讯云数字工厂平台：SmartConnect||硬件数字工厂一体机 平台一个云原生运行环境 软件硬件数字工厂一体机平台一个云原生运行环境软件一套工业集成PaaS组件产品定位：数字工厂物联、集成、应用部署平台产品定位：数字工厂物联、集成、应用部署平台工业数字化应用工业数字化应用设备管理应用APM智能仓储应用WMS智能生产应用MES设备物联应用工业现场安全应用aSafe机加刀具管理应用SmartConnectSmartConnect3.云原生一体机|2.工业应用集成平台1.工业物联平台工业PaaS平台工业一体机硬件云原生PaaS组件容器化私有云运行环境产品应用，智能工厂建设/工厂系统数字化一体化支撑产品应用，智能工厂建设/工厂系统数字化一体化支撑||Level4Level3Level2

传统工厂数据架构业务系统&,,))&/)

数字化工厂方案数字化工厂中枢平台纵向数据采集和汇聚 横向补充现有制造系统基于角色的可执行制造应用数据采集数据处理数据传输

集团管理工厂管理Level1Level0

&(PLC)传感器&仪器

数据采集网关

数字工厂一体机

车间管理||产品应用，集团管理多级管控体系数字化控 集团专有云

集团数字运营平台企业内网

2.集团数据统一汇聚 1.集团IT资源统筹 工厂A

工厂B

工厂C 工厂本地应用

工厂本地应用

工厂本地应用数字工厂一体机

数字工厂一体机

数字工厂一体机||产品价值：统一数字工厂建设标准统一数据标准通过物模型&业务模型的方式构建企业的数据接入，存储，使用等标准，构建企业的标准化数据平台。

统一集成标准通过平台的集成工具可快速集成应用&数据，大大降低集成成本，以统一的架构和标准实现系统之间的对接，为企业系统集成建立标准和成果积累。统一应用标准通过平台的工业应用配置与开发工具构建平台应用的统一开发与接入标准，实现平台应用的标准化，解决企业应用孤岛的问题。

统一标准

统一用户标准平台所有应用使用统一的用户体系，一个账号可使用所有的平台应用。|02IoTInsight产品介绍IoTInsight的典型应用场景IoTInsight的典型应用场景生产效率管理 设备管理 节能减排 质量分析生产效率管理设备管理节能减排质量分析实时OEE管理设备OEE指标计算全局OEE实时监控生产KPI班组/个人生产量班组/个人良品率 实时OEE管理设备OEE指标计算全局OEE实时监控生产KPI班组/个人生产量班组/个人良品率设备条件监测设备状态监测设备状态异常告警设备异常根因分析设备预测性维护提前维护预警减少非计划停机与故障能耗实时监测能耗数采与实时展示能耗分布节能控制节能控制节省能耗支出SPC分析及时发现产品工艺缺陷实时展示SPC过程控制图提升产品工艺品质相关性分析|场景1：生产数字化管理场景1：生产数字化管理数据展示BI数据分析看板、报表设备数据存储企业大数据平台异常报警数据展示BI数据分析看板、报表设备数据存储企业大数据平台异常报警故障问题处理数据采集其他系统工单下发设备连接控制/传问题处理ATE取数检测仪器ATE接口设备报警数据设备n控制器设备状态数据设备2控制器设备基础数据设备1控制器生产线|场景2：企业上下游供应链智能化监控管理场景2：企业上下游供应链智能化监控管理||利用IOT技术实现企业外部的管控和协同，支持企业产业链能力建设供应商/委外加工单设备数据采集模具设备喷漆,度/压力/偏移检测设备ESD环境,等工业数据

腾讯云工业一体机企业内网

企业供应链智能化管控 场景价值：络络生产实时监控大幅度提高在线质量分析效率和准确率的改善措施改善对于外部供应商：作伙伴自身数字化水平制造系统打通:E、S,关键数据提取采集

质量和产量跟踪对比应商产品质量优劣势以及发展趋势；优化采购策略，提升采购物资质量。风险预警，故障诊断，闭环管理，运营协同

对于生态建设：共享决方案提高整个产业链/生态链核心竞争力场景3：综合能源管理/双碳优化场景3：综合能源管理/双碳优化||对于工厂能的空压机、中央空调、循环冷却水等高能耗设备进行统一的纳管可控制，节省能源消耗综合能源管理解决方案架构图

方案实现应用层设备数字化监控、运维整站智能化控制整站能源优化管理化能源运维应用层设备数字化监控、运维整站智能化控制整站能源优化管理化能源运维能源统计4G/有线能源优化能源报表4G/有线中央空务器LoRa/有线/4GLora/有线4G/有线4G/有线Lora/有线4G/有线循环水边缘服务器调边缘服空压站边缘服务器能模PaaS层ECSHbaseRESELBCCEKafkaaPaaS层PaaS层ECSHbaseRESELBCCEKafkaaPaaS层数字大屏设备组态自定义报表AI算法 协议服务 用户管理技术方案传输层IOT-HUB边缘层边缘服务器LORA基站网关路由冷却循环水智控中央空调智控空压站智控能源监测/设备数字化务传输层IOT-HUB边缘层边缘服务器LORA基站网关路由冷却循环水智控中央空调智控空压站智控能源监测/设备数字化务场设备层IOT硬件景设备层IOT硬件通过智能传感器及边缘服务器，实现设备数据采集分析，通过AI算法，进行设备的智能化调节。IoTInsight是什么IoTInsight是什么||IoTInsightPLCDCSRTU

数据计算

生产管控MESCNC&Robot&HMI工业网关

设备连接

资产模型

实时计算、转换、时序对齐数据分析资产时序分析、SQL

工业组态/可视化仪表盘丰富的组态关联

WMS设备管理质量管理数字孪生设备连接：主流工业协议和工业设备连接支持设备连接：主流工业协议和工业设备连接支持||一体机直接内置工业协议驱动和MQTT接收，可以制器采集数据，也可以对接网关获取数据

高性能可伸缩，单机支持最高50w/s,可同时采集大量设备和系统数据，降低总体采集成本MQTT/HTTPMQTT/HTTP工业网关设备连接：通道和设备配置简化连接过程，快速获取数据设备连接：通道和设备配置简化连接过程，快速获取数据||通道-设备-点位3级管理配置，目录组织管理支持和结构打通支持时预处理，业务计量单位资产建模：多维度资产建模和指标计算资产建模：多维度资产建模和指标计算||贴片机模型合格率设备OEE贴片机模型合格率设备OEE···电表模型正向电压正向电压正向功率耗电值···印刷机模型设备OEE···冲床模型···工厂模型工厂总能耗产能利用率每单位制造成本整体设备效率···资产建模：支持将具备工厂模型工厂总能耗产能利用率每单位制造成本整体设备效率···资产数据计算：算。同时平台提供时序存储的能力，将设备高频次上报及计算后的时序数据以毫秒处理写入。资产模型贴片机资产资产模型贴片机资产贴片机1tool_id（设备测量属性：测量属性：good_count（成功数）:bad_count（失败数）:转换属性：quality（合格率）：good_count/(good_count-bad_count)分析指标：oee（设备综合效率）：创建资产good_count（成功数）:128bad_count（失败数转换属性：quality（合格率）：分析指标：oee（设备综合效率）：91.23%车间模型产线总产量产线OEE···产线模型产线总产量产线OEE···资产建模：多层级资产模型与实例化管理资产建模：多层级资产模型与实例化管理||目录层级化管理可通过目录树管理资产层级结构，用户可便捷的查看不同资产层级对应的各类数据，解决资产管理混乱且无关联性的痛点问题。如某个工厂有多条产线，每个产线有若干设备，则根据工厂、产线、产线下设备层级关系建立资产，每个层级选择对应的资产模型实例化。资产配置管理资产实例化需要进行静态属性、测量属性与点位的绑定关系配置以及父资产与子资产的关联关系配置。例如配置资产的某个测量属性“温度”与“通道1.设备1.温度”关联。数据计算：实时流计算支持丰富的算子能力数据计算：实时流计算支持丰富的算子能力||数据管道：快速对设备数据源数据进行预处理，对数据进行筛选、过滤、转换、聚合，时序存储，降低用户处理数据的开发与维护成本设备数据源

数据过滤清洗

设备数据分类计算

设备数据存储聚合/时序20+函数求和均值计数最大最小差分标准差时序函数表达式、筛选器聚合/时序20+函数求和均值计数最大最小差分标准差时序函数

数据指标计算

数据库脚本语言2PythonJS脚本语言2PythonJS转换100+函数转换100+函数······数据计算：时序数据处理数据计算：时序数据处理||工业数据计算、分析前，会面临的问题：①数据质量：数据质量可能很差，需要去重、补齐、去异常等预处理②数据异频：工业传感器采集频率各不相同③缺失：数据丢失未能及时上报④乱序：由于各种环境原因，数据可能会出现晚到的情况

WithInsight

数据降频时间窗口处理

补值（补0、补前一值、最大值···）异常数据删除timestampValue0.5s121s141.5s162stimestampValue0.5s121s141.5s162s02.5s143s15timestampValue1s34.43s35.22s34.64s34.75s32.16s30.1

timestampPressureSensortimestampPressureSensorTemperatureSensor0.5s1234.41s1434.41.5s1634.62s1634.62.5s1435.23s1535.2

Pressure+TemperatureSensor0.5s/次 数据分析：时序数据分析数据分析：时序数据分析||设备数据分析

单设备单指标序列分析多个设备单指标时序分析多个设备多指标时序数据分析多维数据SQL分析处理AI分析模型调用降频、数据补齐•

产量对标、损耗对标、良率对标，异常发现、影响因子分析质量分析、故障发现、不良根因分析时序数据处理序列分析算法

• • 数据筛选数据画像数据质量分析成UDF自定义数据分析：离线分析是什么数据分析：离线分析是什么||SQL任务开发高效查询SQL任务开发高效查询单多表join常规函数聚合函数定时周期调度···ERPMES资产历史数据ERPMESWMSPDM···WMSPDM各工业系统三方数据库三方数据库SQLserver、MySQL、PostgreSQL····

设备资产冷数据存储设备资产文件导入ConnectDB

自动报表：日、月报表统计故障分析：改进生产流程产能分析：优化生产配置能耗分析：如何降低成本数据分析-离线分析数据分析-离线分析产品名称批次当日目标当月累计完成当日目标达成率产品名称批次当日目标当月累计完成当日目标达成率煤炭A1234523421591.88%化纤C2345625523090.20%烧碱T1234518914074.07%合成橡胶D245521