在工業 4.0 的浪潮之中,全球制造業再度振興和崛起,并經歷著前所未有從流程驅動轉向數據驅動的變革。

近年來,數智化綠色工廠正在成為制造業競爭力的主要驅動力,依托物聯網、工業互聯網,人工智能等先進制造技術的深度融合,智能工廠變得更高效、更靈活,擁有更高的交付韌性和成本效益。有別于傳統制造業,數據作為工業數字化轉型的核心生產要素,扮演著越來越重要的角色。

如何構建高效的數據基礎設施,實現海量生產數據的互聯互通,如何通過數據的實時移動、處理與分析來支持敏捷的運營與快速響應,成了制造業數智化轉型亟待破解的難題。

近日,國內領先的物聯網數據基礎設施供應商 EMQ 映云科技通過云邊統一的物聯網數據能力底座,聯合南洋萬邦軟件技術有限公司(隸屬上海儀電集團)自研的 DA-Linker 平臺,為傳統工業制造園區打造了一套集數據實時采集、設備管理、告警監測、可視化展示、能耗管理和數據規則聯動為一體的工業互聯網數據基礎設施解決方案,以助力園區工廠數字化、樓宇信息化、碳中和數字化轉型升級。

上海南洋萬邦軟件技術有限公司是一家專業從事計算機行業、軟件服務、系統集成的高技術公司,為上千家客戶提供相應的服務和培訓支持,絕大多數客戶為世界 500 強在華投資的企業。上海南洋萬邦智能物聯解決方案部是專注于研究園區工廠數字化、樓宇信息化、碳中和等相關的部門,主要使用物聯網、大數據、機器學習等先進技術幫助制造業實現數字化轉型,降低企業成本,增加營收效益。

EMQ & DA-Linker 系統架構圖

DA-Linker 物聯網平臺是南洋萬邦自主研發的 AIoT 物聯網平臺,平臺底座采用 EMQ 云邊一體化的物聯網數據基礎設施,實現海量的工業異構協議適配、邊緣計算(數據 ETL、AI 擴展等)、云端海量數據一站式集成和云邊協同管理能力,平臺業務層實現了物聯網以及相關業務開發的眾多基礎功能,能快速建立物聯網相關業務系統,可廣泛應用于智能制造、智慧園區、智慧辦公等多種領域。

工業園區數智化挑戰

以某照明設備工業制造園區為例,這是一家高新技術的照明產品開發、生產、銷售的綜合性高技術企業。老舊生產園區無法對設備進行數據實時采集、數據可視化、能耗監測、告警的接收、統一決策、節能降碳等等,這將成為把業務發展提升到一個新高度的制約因素。園區現面臨以下挑戰:

1. 數據實時采集:在園區管理系統中,需要采集實時數據,分析采集可燃氣體、氣體壓力傳感器等設備數據,同時還需要滿足采集存儲、數據清洗、分析處理及統計報表等需求。

2. 可視化管理平臺:需要開發一套完備的可視化管理平臺,可以支持管理系統的全面管理、根據運行參數實時調整設備性能、實時調整執行指令、統計園區實時狀態等,提升管理人員的工作效率,最大限度減少設備出錯的幾率。同時滿足可燃氣體、氣體管道壓力等數據對實時性和準確性的要求。

3. 告警中心:園區中有眾多安防設備,需要對這些設備進行可視化報警管理,建設安防監控系統,以實現對設備的維護、管理和及時告警;還需要實現告警系統的集中化管理,接收設備的告警信息,及時拉取報警信息,給用戶及時反饋信息,更快速地響應報警處理要求。

云邊一體化聯合方案

EMQ 與南洋萬邦就該園區派出物聯網行業、消防行業、安防行業多種業務專家,對園區改造進行細致的分析與整體的評估,經過多次討論研究制定了整體解決方案:

1. 方案整體需實現數據的實時采集和設備監控等功能。部署智慧網關采集器,采集氣體壓力傳感器、可燃氣體泄漏報警器、水泵的啟停等多種設備。

2. 上海南洋萬邦自研的 DA-Linker 園區碳中和平臺實現設備管理、告警管理的同時,推進碳中和、碳計算的功能。使用 DA-Linker 平臺的自定義可視化模塊,可實現用戶經過簡單的托拉拽,自主配置,實現數字化大屏,數據報表等相關服務。

3. EMQ 旗下大規模分布式物聯網 MQTT 消息服務器 EMQX 確保數據傳輸過程中的穩定性、準確性、安全性。

4. 使用碳中和相關的國際標準的計算方式和計算參數進行實現,為企業后期進行碳認證、碳中和等建立穩固基礎。

該方案具有以下亮點:

1. 使用 DA-Linker 園區碳中和平臺建立基于監控、運維報表分析、告警系統等強大的大數據平臺,可根據實時數據采集,管理實時事件和自動化的數據處理,模擬實時場景,實現數據分析,有效支持智能規則聯動。同時實現碳計算、碳管理等相關碳工作。

2. 使用 MQTT 協議作為設備與平臺之間的通信協議。MQTT 協議是基于發布/訂閱模式的物聯網通信協議,具有簡單易實現、支持 QoS、報文小等特點,是用于實現工業數據采集的最佳協議。

3. 在 DA-Linker 平臺上強化應急指揮機制,集交氣、水、電等物資數據,實時聯動,形成事件可視化操作,為突發事件處置提供數據支持,構建強大的應急響應機制。

4. EMQ 提供多種友好的運維方案,包括 Docker 集群、內存容災、版本控制、一鍵部署、動態路由管理、流量資源控制、日志實時查詢,可以輕而易舉地在數據中心、云平臺、物聯網上運行,給運維人員帶來極高便捷性。此外,EMQ 安全架構經過積累,多次驗證,完美實現 SSL/TLS 安全認證、LDAP 認證、ACL 控制等,給智能物聯網運行安全保駕護航。

5. 基于 DA-Linker 內嵌的數據分析平臺和 AI 模型,實現運營數據的數字化管控。采用內部清洗、格式整合等技術,提取關鍵數據,實現實時數據采集,進行數據的校驗和分析,有效提升大數據的運行效率和可行性。EMQ 物聯網數據基礎設施支持集群部署,消息隊列可以橫向擴展,靈活可靠,可以滿足各種大量的多端和頻繁通信的場景。

加速園區數字化進程

通過 EMQ 與上海南洋萬邦聯合解決方案的數字化改造,為該園區帶來了如下改善:

1. 實現成本控制:實現園區資源的有效利用,可以細化到每一塊電表、每一臺設備、控制生產成本,提高效率和精益生產的效果;

2. 園區安全性能得到全面提升:基于完善的智慧消防系統的構建,以及生產環境中重點設備、重點物料的監控,實現細膩化管理,推動企業技術水平不斷提高。

3. 增強創新能力:實現數據上云和數據存儲后,后期可以用于大數據分析挖掘和機器學習的訓練,以提升了企業的創新能力和整體競爭力。

4. 提高管理的靈活性:企業實現更靈活的生產管理,實現了設備管理、告警管理、用戶管理、運維系統管理等多種管理模式,對于各種事件,做出及時的調整和決策。

未來,EMQ 與南洋萬邦將繼續深入合作,助力制造業成功邁向體系重構的數字化新征程,實現數據價值和產能效益的躍遷。

審核編輯黃宇