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极联SuperLink:打造数字化车间运营新模式

2021-12-22

智能制造 2021年6期
关键词:联网工业数字化

殷 虎

(金航数码(航空工业信息技术中心),北京 100028)

1 引言

物联网作为一种新兴技术,是实现现场动态感知与远程控制的关键技术,是构建数字孪生体的重要手段,也是数字化转型的必经之路。

2 企业问题

随着军工制造业数字化转型落地和生产模式的转变,传统的生产管控系统已无法满足新模式下在制品的过程数据管理需求,对生产制造、物流管理、检验检测、工艺指令和产线集成等关键要素的管控和协同,成为军工制造业谋求数字化转型落地中面临的主要问题。具体体现在:

1)如何协同智能硬件装备、数字化软件工具合力形成创新模式,建立工艺-制造-检验体系,形成制造过程数据的感知、追溯能力;

2)如何具备低延时的“动态感知”和“指令下达”能力,形成面向加工制造、检验检测等各类设备的实时感知、远程遥控能力;

3)如何通过大规模数据洞察企业运营现状,建立物理产线与虚拟产线的信息融合与人机交互,形成基于动态三维模型的运行仿真和自诊断、自适应能力。

3 解决之道

金航数码凭借多年在复杂制造行业的工程经验,基于数字线索使能的数字孪生,致力于研究从物理实体到虚拟空间的全息映射,面向航空制造业,持续探索总装、部装、钣钳、机加、复材、热表和检验检测等各专业的工业物联和人机交互,并依托5G、云计算、物联网和人工智能等先进技术,开发了面向虚实交互的极联工业物联网平台SuperLink,如图1所示。

极联工业物联网平台SuperLink包含三个组件:工业网关、设备中心和创新应用。基于云、边、端三体协同架构,如图2所示,平台具有设备安全认证、数据管理、智能应用以及三维动态可视化等功能,可帮助企业解决动态感知、在线决策以及远程指令/程序的下达等最迫切的问题,从而赋予制造现场在线监测与控制技术的新型应用范式,打造数字化车间和智慧工厂。

图 1 极联工业物联网平台 SuperLink

图 2 云、边、端三体协同应用架构

工业网关(SuperLink Edge)提供了设备侧开箱即用的端到端解决方案。它将部署在工业边缘端,覆盖当前主流的工业总线协议,支持串口设备、网口设备的全栈功能覆盖,支持pdf/word/csv/excel 等非结构化数据解析,具有毫秒级数据采集、分布式边缘扩展等功能,可无缝连接各类加工制造设备,能够大幅提升系统开发效率。

设备中心(SuperLink Core)具有创建、扩展、汇聚、分析和交互等功能,可快速构建工业物联网用例。系统支持部署在本地和云端,具备云原生、多租户、高并发以及高可用等特点,适用于海量设备连接、大规模数据并发的场景,可以简化开发流程,快速创建具备关联关系的设备实例和计算模型;可远程洞察设备资产状态,并根据规则引擎将指令远程下发到指定设备。

创新应用(SuperLink Inno)是围绕工业物联网打造的万物互联应用生态。面向系统用户、系统集成商、行业算法开发者和驱动开发者,提供专业的软件开发工具包(SDK)和数据服务。基于SDK 开发的工业APP 可以在应用商城供第三方浏览、试用和下载,打造数据即服务能力,如设备预测性维护、能源管理等。

4 解决方案的定位与应用情况

极联工业物联网平台SuperLink聚焦设备层与网络层,将信息技术(IT)与运营技术(OT)充分融合,优势体现在:

1)全组态设计降低了系统的开发门槛,系统内置工业协议50余种、设备模板5大类,设备接入仅需5分钟;

2)数据采集、设备群控,边缘计算服务核心要素全覆盖,一体化推进企业从流程驱动向数据驱动升级,真正帮助企业建立与物理世界实时同步的数字空间;

3)深度融合数字化车间的运营场景,抓住核心痛点,提供基于状态的实时资源调配、基于数理模型的工艺优化、面向数字孪生的动态排产等创新应用。

当前,极联工业物联网平台SuperLink已在航空工业推广应用,涉及主机、机载及特种车辆等领域,覆盖各制造行业,为管理者提供了生产制造的实时数据,实现了工艺、制造、检验的业务协同。SuperLink还应用到工程机械行业,面向某集团全球 26 个工厂,通过对人、机、物的全面互联,帮助该集团变革传统制造模式、生产组织方式和产业形态,构建了全要素、全产业链的创新制造和运营体系。

5 结束语

工业物联网作为物联网的一个重要领域,在军工领域俨然还处于初创期。未来企业需要从设备、车间、工厂、集团各层面构建全面互联的“新基建”能力,这必然带来生产力的巨大进步和企业运营模式的创新。金航数码将与用户一起,在接入标准、数据质量和应用场景等方面提供专业的咨询与实施服务,也将与学者专家、合作伙伴一起构建更加丰富的工业物联网产业生态。

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