物流装备制造业工业互联网平台建设浅析——以锐格科技为例.docx

物流装备制造业工业互联网平台建设浅析一一以锐格科技为例摘要：工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,是制造业升级的运行平台，同时也是制造业向智能化转型升级、实现高质量发展的重要工具，其发展将对实体经济特别是制造业发展产生全方位、深层次、革命性影响。本文以物流装备制造企业锐格科技的企业级工业互联网平台建设为例，阐述了平台建设的意义及当前政策导向、平台建设的步骤和方法、锐格科技工业互联网应用实例等，同时提出企业在平台建设及应用过程中还需重视数据安全及知识产权保护。关键词：工业互联网、工业互联网平台、物流装备制造工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系，是支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台。随着新一代信息技术与制造业的深度融合，工业互联网日益成为新工业革命的关键支撑和深化“互联网+先进制造业”的重要基石，对实体经济特别是制造业发展将产生全方位、深层次、革命性影响错误!未找到引用源1。工业互联网平台是制造业升级的运行平台系统，也是制造业向智能化转型升级，实现高质量发展的重要工具错误!未找到引用源2。因此，制造业需要加快推进工业互联网建设，而制造业企业则需要加快建设企业级工业互联网平台。本文以锐格科技的企业级工业互联网平台建设为例，阐述了物流装备制造业企业级工业互联网平台的建设路径和方法。一、平台建设的意义及政策支持1 .建设的意义工业互联网平台作为工业体系数字化转型的基础设施，对于推进两化融合发展，促进我国工业现代化发展具有重要意义，主要体现在两个方面：一是依托平台的数字化治理，推动制造业的高质量发展。工业互联网平台通过对实时采集的数据，利用大数据、人工智能等技术对数据进行分析、处理和预测，帮助企业进行生产计划调度，优化生产流程，优化资源配置，提升企业生产效率和质量，同时降低能耗与成本。同时依托平台，企业可以不断联入新的技术和设备，推动制造业从传统的大规模制造向智能化制造转型，提升产业竞争力，从而促进制造业的产业升级。二是通过平台的数据协同，带动产业链的融通发展。平台的建设，打通了产业链的上游、中游和下游，不但能实现企业供应商以及客户间数据信息的共享，还可以精准匹配上下游的供需，促进产业链的融通发展。同时，因为平台具有开放性和创新性，可以吸引产业链上下游企业的加入，推动制造业开放、协作的创新体系。2 .政策支持“工业互联网”已经连续六年被写入国务院政府工作报告，从2018年的“推动集成电路、第五代移动通信、飞机发动机、新能源汽车、新材料等产业发展”，到2023年的“支持工业互联网发展，有力促进了制造业数字化智能化”，政策力度持续加强；各省市也相继推出了一系列政策，加快推动工业互联网高质量发展。二、平台建设的步骤和方法李君和邱君降(2019)提出了工业互联网平台的“演进路径”为建设起步、功能完善、应用拓展、专业深耕和生态繁荣，各平台可根据其基础条件参照上述路径发展建设错误!未找到引用源3o平台的建设只有在全面了解企业的需求和实际情况后，才能制定出合适的建设方案并成功实施，本文以锐格科技工业互联网平台为例,分析和阐述其建设步骤和思路。1.确定建设目标只有充分了解和熟悉本企业的业务及流程，才能制定出可执行、可实现的平台建设需求及目标，所以建设目标一定要以企业实际应用所需的功能为基础，包括实现企业的智能制造、智慧工厂或车间的建设以及提高生产效率、降低成本、优化供应链管理等可量化的目标。锐格科技结合企业的发展需求，最终确定了工业互联网平台建设目标(如图1所示)，主要包括：(1)基于平台搭建研发设计和办公的云桌面应用。（2）基于平台搭建的智能工厂，通过APS（高级计划与排程系统）、MES（制造执行系统）及WMS（仓储管理系统）系统实现物流装备的智能制造和精益生产。（3）基于平台构建包含供应商和客户的协同应用平台。厂内制造/:，,一:、-gj1.*mte.va*h*/BfSGC.ARefHMMWSM回MMUVWV*7WW6MAIV场.化平台化生委化图1锐格科技工业互联网平台建设目标2 .搭建平台架构和功能模块企业需要根据自身的实际需求，制定合适的策略和架构。锐格科技工业互联网平台的架构包括：边缘层、基础层、平台层和应用层，具体如图2所示。工业Im1.r搐知分析nwmn三*11可援化）口1大IHB系统I1rn,更(w可Rg1.私祠三云MzMdi,¥存7R:«底也化仍议析iitMKtf1.工业安金防沪需用PaS平台资靠WO1.E图2锐格科技工业互联网平台架构（1）边缘层：基于工业以太网、工业总线等工业通信协议，以太网、光纤等通用协议，5G、NB-IoT等无线协议将工业现场设备接入到平台边缘层。基于高性能计算芯片、实时操作系统、边缘分析算法等技术支撑，对车间生产设备（如激光切割机、焊接机器人、自动滚轧生产线等）进行连接和管理,实现工业数据自动采集、数据的互联互通及数据边缘处理。（2）基础层（IaaS层）：通过使用私有云的云服务和产品,实现网络、计算、存储等IT基础设施的云化，实现网络、计算、存储等计算机资源的池化管理。改善原有众多应用系统相互独立、数据壁垒等，实现云平台统一部署、管理；并通过工业PAAS平台实现对各服务的统一部署、管理以及第三方微服务的接入。（3）平台层（PaaS层）：将设计、制造、营销、服务、财务、人力等企业数据资源进行虚拟化融合，并形成工业知识和能力的沉淀。搭建平台化的业务服务包括：业务管控平台、数据管理平台和数据智能分析与服务平台。（4）应用层（SaaS层）：通过自主研发或者引入第三方开发者的方式，以云化软件或工业APP形式，通过Web门户系统、移动终端App、小程序、工业软件等方式，提供产品设计、工艺优化、生产制造、仓储物流、质量管控、供应链管理、营销服务等应用场景的解决方案，形成平台化设计、智能化制造、网络化协同、数字化管理等创新应用。3 .关键技术和应用开发平台架构和功能模块确定后，就需要对关键技术和应用进行开发。通常用到的技术主要有5G、物联网、云计算、大数据、人工智能等，其应用包括：通过数据中台系统，实现企业内各部门之间、企业与供应商、客户等之间的协同来实现供应链及客户的协同，提高透明度和效率。集成MES及WMS系统（锐格科技自己开发）。应用物联网技术、传感器技术、智能控制等技术实现生产过程的自动化、可视化和智能化。5G+场景应用，如利用5G+现场安全监控及预警、5G+现场运行故障预警、5G+AR现场的安装及售后指导等技术，实现基于工业互联网平台的客户端协同应用。篇:(A三)(BUM).就应用图3锐格科技工业互联网平台应用4 .上线运行和优化平台建设完成后，需要对平台进行严格的测试和优化。测试包括功能测试、性能测试、安全测试等，以确保平台的稳定性和可靠性。优化包括对平台的性能优化、用户体验优化、数据安全优化等方面，以提高平台的运行效率和服务质量。在测试和优化完成后,平台正式上线运行。三、锐格科技工业互联网平台应用实例锐格科技工业互联网平台的应用可以概括为：“一网”“二云”引领“两端应用”，具体如图3所示。“一网”即企业局域网，公司同中国电信合作，建设了5G网络全覆盖的生产工厂，打造了一个基于5G企业局域网；“二云”是业务云（研发设计云、办公云、协同平台等）和网络管理平台云；“两端应用”包括厂内端智能制造和现场端智能应用。1 .业务云应用锐格科技业务云应用通过5G智能工厂实现了技术研发设计及办公的云化。云平台将所需要的图形工作站、二维及三维设计软件、办公系统等软硬件均统一设置并部署在公司内部机房，客户端使用用户只需通过Web页面实现访问并操作云端设计软件和办公软件即可。应用软件运行在企业内部机房，依赖企业私有云平台的图形处理能力和计算能力，而在本地无须安装任何应用软件，也无需复杂的图形处理能力，仅仅是低端硬件配置的客户机和一个Web浏览器即可实现研发设计和办公，锐格科技云平台的系统拓扑架构见图图4锐格科技云平台的系统拓扑架构业务云的应用全面提升了企业数字资产的安全，降低了软硬件投入，实现了IT的标准化管理和量化管理，并且增加企业安全管理。2 .工厂端智能制造的应用智能制造是制造业除核心技术外的另一个核心竞争力。物流装备制造作为传统的机械制造业，其制造管理主要包括：生产计划、制造执行、物料管理以及质量管理等。智能制造就是要将上述的过程管理统一部署在一个工业互联网平台中，实现数据的实时互联互通。锐格科技工业互联网平台中集合了ERP.APS、MES和WMS等管理软件，依托企业工业互联网平台实现从“传统的靠人管理”到“数据驱动管理”的升级，工厂端的智能制造模式如图5所示。IreKttMa重产皆新的不”%Wtt9攥供B1.时的生产指令岐南专业修将的系统架构含WiI作业湾HWMS切虹6i1.及发通图5厂端的智能制造模式四、工业互联网平台应用中的安全问题据工业互联网安全产业联盟安全组统计，2022年中国工业互联网累计监测发现网络攻击呈波动增长态势。虽然工业互联网平台给企业的发展带来很多便利，但其一旦遭受攻击，对工业生产的影响可能是巨大的，包括停产、减产和设备损坏等经济损失。要保证平台的安全，首先是要遵循安全的设计规范，无论是图2中IaaS>PaaS>SaaS等各层的软硬件配置，还是平台的数据安全防护，都需要遵循工业应用安全设计规范；其次是要做好运行的安全防护。安全防护包括数据安全、应用安全及网站安全防护，数据安全是安全防护中最为重要的一环，数据的采集、接入、传输和存储过程都需要采取措施防止数据泄漏、被侦听或篡改，确保数据在源头和传输过程中的安全性。企业在建设平台时就需要同步建立安全管理机制，加大安全投入，完善技术手段，提升安全防护能力。加强数据收集、存储、处理、转移、删除等环节安全防护能力的同时，还应注意保护平台开发应用的成果及相关数据的知识产权归属。锐格科技在平台建设初期就与专业的网络安全防护企业签订了合作协议，确保平台建设的全过程符合安全设计规范，同时搭建私有的超融合服务器与公有云结合的双备份数据存储通道，确保数据的安全性。五、小结锐格科技建成了一个集成多种技术和设备的工业互联网平台，基于这一平台能实时监测和控制生产过程，提高生产效率和质量，实现了工厂内的智能制造。同时还引入新的工作流程和标准，提高了工作效率和协同能力。总的来说，企业工业互联网平台建设是一个复杂而庞大的工程,需要综合考虑技术、人员、流程等多个方面。锐格科技在工业互联网平台建设过程中，从企业自身战略和发展条件出发，功能体系逐步完善，为企业的发展和创新带来更多机遇与潜力。