物联网开发解决方案 - 智能工业（4.0）

　　物联网智能工业（4.0）开发方案背景

　　2015年5月8日，国务院印发《中国制造2025》，这是制造强国战略第一个十年的行动纲领。2016年5月13日，国务院印发《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》、《中国制造2025》和《积极推进“互联网+”行动的指导意见》，共同构成制造强国战略的一个政策体系。

　　智能制造——“制造业数字化网络化智能化”，是新一轮工业革命的核心技术，是《中国制造2025》的主攻方向。智能制造包括生产智能化、能源智能化、设备管理智能化、供应链管理智能化四大部分，其中生产智能化、能源智能化、设备管理智能化是必须依靠物联网开发技术来实现的。目前工业领域，以PLC为代表的工业自动化集成技术已经相当成熟，智能制造需要做的是将信息化和自动化技术相结合，为工业提供一套从前端到云端的整体物联网解决方案，最终实现智能制造。

　　生产智能化：用数据代替经验指导生产，更加科学化提高产品质量。

　　设备智能化：核心生产设备的智能化运维，保障生产的进行，延长设备的生命周期。

　　能源管理智能化：生产能源管理的智能化，对生产设备的能耗监测、统计并分析，提供能源分析报告。

　　供应链管理智能化：通过对产品品质的海量数据监测，提高对供应链的有效考核和管理。

　　物联网智能工业（4.0）开发方案

　　工业4.0解决方案包括核心生产设备的资产管理、设备运维、在产品核心数据实时在线监测、告警及统计分析等，通过安装在生产设备（如注塑机、冲压机、数控机床等）上的传感设备和智能物联网终端设备（如压力传感器、温度传感器、智能DTU设备），对生产设备实时运行状态和在产品关键数据实时监测，一方面，利用实时数据直接指导生产；另一方面，将数据并上传云端，利用大数据及机器学习算法统计分析，用数据指导用户生产决策。

　　物联网智能工业（4.0）技术架构

　　系统采用局域物联网组网+广域连接+云端接入技术+云端数据分析技术。局域物联网组网技术采用ZigBee连接（或者采用有线连接）；与云端采用GPRS移动通信方式避免工厂布线的复杂度；云端接入采用MQTT协议；云端技术分析采用时序数据库存储和机器学习的基本算法，从而实现全生命周期的检测；同时利用公有云搭建服务器，使得项目的前期投入成本非常低，在数据量增加时可以弹性扩充。

　　智能工业（4.0）物联网系统功能模块介绍

　　资产管理：包括设备台账、设备关系、设备规格、设备状态显示等。

　　数据实时检测：生产过程中设备实时数据和产品生产过程数据的实时检测。

　　智能分析：设备全生命周期预测、产品全生命周期预测、产能统计、产量统计、能耗分析。

　　阈值预警：根据云端数据统计分析结果设置生产阈值，以供生产过程的产品质量监控。

　　咨询报告：按客户要求对设备及产品质量统计分析，提供日报、周报、月报的统计。

　　运维管理：核心生产设备日常运维管理，提供移动端的工单建立、指派、维护反馈等。

　　SaaS管理：提供SaaS服务平台，针对不同用户定制功能模块。

　　智能工业（4.0）物联网开发方案总结

　　方案价值

　　数据实时性：生产数据实时监测，在现场实时展现，为生产者提供实时的参考。

　　数据保障产品质量：采集生产的核心数据，经云端大数据分析后将提供生产的关键性阈值。

　　提升设备运维效率：采集生产设备的数据，实时掌握生产设备的状态，提高设备维护效率。

　　生产设备生命周期预测：采集生产设备和产品的数据，经云端数据统计分析后给出设备的生命周期预测。

　　总结

　　此方案是物联网在工业领域创造真正价值的典型案例，与以往基于工业自动化的案例不同，此方案将物联网无线通信技术、信号采集技术以及云端大数据分析、机器学习技术相结合，在工业领域成熟的自控方案基础上，叠加前沿信息化价值，弥补了工业自动化领域对于数据的现场展现、数据远程传输、云端数据分析方面的不足，可以说是对现有工业领域智能制造的经典尝试，是典型的工业4.0应用案例。