基于IIoT思维的智能工厂架构及实践( 二 )


3)决策维度:针对决策人群 , 基于大数据分析 , KPI驱动下的数字化科学决策和精益管理 , 即企业决策者根据业务目标设定企业运营的KPI , 并将其分解到各个职能部门 , 通过感知控制维度和生产运营维度的实时信息和流程优化来实现全厂效益的提升 。
基于IIoT思维的智能工厂架构及实践
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图3智能工厂的价值
1.4Do?智能工厂解决什么问题
智能工厂的建设可以为社会、为企业带来更多价值 , 保障生产安全 , 提高运营效率 , 促进节能降耗 , 发展绿色环保 。
2智能工厂总体简述
2.1智能工厂架构
基于IIoT思维的智能工厂架构及实践
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图4智能工厂架构
如图4所示 , 无论数字化交付系统、IT子系统、OT主控系统还是OT辅助子系统如何先进、如何完善 , 都是操作维度的智能化 , 对于运营管理层和决策管理层还是缺乏信息共享、数据互联互通的一个平台 , 因此中间需要一个管控一体化平台——数字中台FTInnovationSuiteTM , 实现IT和OT的深度广度融合 , 建立大数据中心 , 然后利用数据建立生产或业务模型 , 仿真分析 , 交互展示 , 实现数据驱动企业价值 , 数据驱动科学决策 , 打造一个完整的智能工厂 。
基于IIoT思维的智能工厂架构及实践
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图5数字中台的结构
2.2操作维度的专业子系统
◇数字化交付系统:数字化交付平台是工厂唯一、真实、完整的数据资产仓库和工程建设数据存储及应用平台 , 数字化交付平台对智能工厂建设具有承上启下的重要作用 。
◇IT系统:ERP , SCM , OA , HSE , EAM , MIS等 。
◇OT主系统:DCS , SIS , APC , GDS , OTS , CCTV , MCC , MES等 。
◇OT辅系统:门禁 , 周界报警 , IC卡管理等 。 各个专业系统各司其职 , 都是成熟的、先进的 , 但是无论怎么先进 , 无论建设的如何完善 , 充其量达到工业3.0或者工业3.5 , 谈不上工业4.0 , 也就不是智能工厂 。 原因很简单 , 由于信息孤岛存在 , OT和IT数据和业务不能广度和深度融合 。
2.3运营和决策维度的数字中台
上述这些专业子系统是必须的 , 不可替代的 , 是智能工厂的基础 。 智能工厂并非推翻替换任何专业子系统 , 而是快速利用 , 是互联互通的平台 , 是各个子系统功能上的补充和增强 , 是工业全要素链接的枢纽 , 是工业资源配置的核心 , 通过构建精准、实时、高效的数据采集互联体系 , 实现工业数据的全面感知、动态传输、实时分析 , 形成科学决策与智能控制的管控平台 。
2.3.1数字中台的构成
1)全局规划的一个管控一体化统一平台
在OT与IT融合的基础上 , 面向技术、产品、业务及产业等层面提供相应的平台和APP , 实现互联、分析、建模 , 增强现实体验 。
2)集中管理的一个数据中心IDC
采用虚拟机技术 , 构建工业数据中心IDC , 主要由硬件部分和软件部分以及技术服务组成的交钥匙工程解决方案 。
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图6工业数据中心
3)安全可靠的控制和信息系统 , 形成一个互联网络
规划一网到底的企业网络平台 , 从传感器和设备网络、控制网络到信息网络均以EtherNet/IP以太网架构互联互通 , 采用六步纵深防御策略 , 保证企业信息安全 。
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图7信息/控制网络架构
2.3.2数字中台的特点
1)物联网扁平化设计思维 , 打破传统IAS95模型的垂直层级架构理念 , 各个系统之间以IIoT平台为中心并行连接架构 , 可以将数字化交付系统、OT主控制系统、OT辅助系统以及IT系统等的异构系统通过标准接口智能连接一个平台上 。