物聯網開發解決方案 - 智能工業（4.0）

　　物聯網智能工業（4.0）開發方案背景

　　2015年5月8日，國務院印發《中國制造2025》，這是制造強國戰略第一個十年的行動綱領。2016年5月13日，國務院印發《關于深化制造業與互聯網融合發展的指導意見》、《中國制造2025》和《積極推進“互聯網+”行動的指導意見》，共同構成制造強國戰略的一個政策體系。

　　智能制造——“制造業數字化網絡化智能化”，是新一輪工業革命的核心技術，是《中國制造2025》的主攻方向。智能制造包括生產智能化、能源智能化、設備管理智能化、供應鏈管理智能化四大部分，其中生產智能化、能源智能化、設備管理智能化是必須依靠物聯網開發技術來實現的。目前工業領域，以PLC為代表的工業自動化集成技術已經相當成熟，智能制造需要做的是將信息化和自動化技術相結合，為工業提供一套從前端到云端的整體物聯網解決方案，最終實現智能制造。

　　生產智能化：用數據代替經驗指導生產，更加科學化提高產品質量。

　　設備智能化：核心生產設備的智能化運維，保障生產的進行，延長設備的生命周期。

　　能源管理智能化：生產能源管理的智能化，對生產設備的能耗監測、統計并分析，提供能源分析報告。

　　供應鏈管理智能化：通過對產品品質的海量數據監測，提高對供應鏈的有效考核和管理。

　　物聯網智能工業（4.0）開發方案

　　工業4.0解決方案包括核心生產設備的資產管理、設備運維、在產品核心數據實時在線監測、告警及統計分析等，通過安裝在生產設備（如注塑機、沖壓機、數控機床等）上的傳感設備和智能物聯網終端設備（如壓力傳感器、溫度傳感器、智能DTU設備），對生產設備實時運行狀態和在產品關鍵數據實時監測，一方面，利用實時數據直接指導生產；另一方面，將數據并上傳云端，利用大數據及機器學習算法統計分析，用數據指導用戶生產決策。

　　物聯網智能工業（4.0）技術架構

　　系統采用局域物聯網組網+廣域連接+云端接入技術+云端數據分析技術。局域物聯網組網技術采用ZigBee連接（或者采用有線連接）；與云端采用GPRS移動通信方式避免工廠布線的復雜度；云端接入采用MQTT協議；云端技術分析采用時序數據庫存儲和機器學習的基本算法，從而實現全生命周期的檢測；同時利用公有云搭建服務器，使得項目的前期投入成本非常低，在數據量增加時可以彈性擴充。

　　智能工業（4.0）物聯網系統功能模塊介紹

　　資產管理：包括設備臺賬、設備關系、設備規格、設備狀態顯示等。

　　數據實時檢測：生產過程中設備實時數據和產品生產過程數據的實時檢測。

　　智能分析：設備全生命周期預測、產品全生命周期預測、產能統計、產量統計、能耗分析。

　　閾值預警：根據云端數據統計分析結果設置生產閾值，以供生產過程的產品質量監控。

　　咨詢報告：按客戶要求對設備及產品質量統計分析，提供日報、周報、月報的統計。

　　運維管理：核心生產設備日常運維管理，提供移動端的工單建立、指派、維護反饋等。

　　SaaS管理：提供SaaS服務平臺，針對不同用戶定制功能模塊。

　　智能工業（4.0）物聯網開發方案總結

　　方案價值

　　數據實時性：生產數據實時監測，在現場實時展現，為生產者提供實時的參考。

　　數據保障產品質量：采集生產的核心數據，經云端大數據分析后將提供生產的關鍵性閾值。

　　提升設備運維效率：采集生產設備的數據，實時掌握生產設備的狀態，提高設備維護效率。

　　生產設備生命周期預測：采集生產設備和產品的數據，經云端數據統計分析后給出設備的生命周期預測。

　　總結

　　此方案是物聯網在工業領域創造真正價值的典型案例，與以往基于工業自動化的案例不同，此方案將物聯網無線通信技術、信號采集技術以及云端大數據分析、機器學習技術相結合，在工業領域成熟的自控方案基礎上，疊加前沿信息化價值，彌補了工業自動化領域對于數據的現場展現、數據遠程傳輸、云端數據分析方面的不足，可以說是對現有工業領域智能制造的經典嘗試，是典型的工業4.0應用案例。