工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在智能制造中的應(yīng)用分析課件

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1、單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,0,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在智能制造中的應(yīng)用,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在智能制造中的應(yīng)用,0,目錄,能效,&,設(shè)備管理,-,智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實踐,01,0,2,智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),案例,0,3,目錄能效&設(shè)備管理-智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實踐0102智能制,1,智能制造系統(tǒng)架構(gòu),國家智能制造標準體系建設(shè)指南,工業(yè),4.0,與 中國制造,2025,，異曲同工；,工業(yè),4.0,的三個集成：,縱向整合；,橫向整合,端到端整合,中國制造,2025,系統(tǒng)架構(gòu)

2、三維度：,系統(tǒng)層級，企業(yè)內(nèi)信息集成,生命周期，,企業(yè)間信息集成,；,智能,功能，從制造到服務(wù)的,轉(zhuǎn)型，新業(yè)態(tài)（,B2CC2B,）,智能制造系統(tǒng)架構(gòu) 國家智能制造標準體系建設(shè)指南工業(yè)4,2,面向企業(yè)內(nèi)信息集成的架構(gòu),系統(tǒng)層級,智能功能,協(xié)同,企業(yè),設(shè)備,傳感器、儀器儀表,、射頻識別,、機器、機械和,裝,置,面向工廠,/,車間的生產(chǎn)管,理,，,包,括,M,E,S,面向企業(yè)的經(jīng)營管,理,，包括,ERP,、,PLM,、,SC,M和CRM,協(xié)同研,發(fā),、智能生產(chǎn)、,精,準物,流,和智,能,服務(wù),車間,控制,P,L,C,、,SCA,D,A,、,DC,S,等過程控制,西門子,/,工業(yè),4.0,的數(shù)字化工廠架

3、構(gòu),中國制造,2025,的企業(yè)內(nèi)信息集成系統(tǒng)層級,企業(yè)信息化系統(tǒng),IT,工廠或車間的工業(yè)環(huán)境,OT,面向企業(yè)內(nèi)信息集成的架構(gòu)系統(tǒng)層級智能功能協(xié)同企業(yè)設(shè)備傳感器、,3,“,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),”貫穿智能制造體系三個維度的各個環(huán)節(jié),工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)：,位于,智能制造系統(tǒng)架構(gòu)生命周期的所有,環(huán)節(jié),；,實現(xiàn),系統(tǒng),層級的設(shè)備、控制、工廠、企業(yè)和協(xié)同五個層級，以及智能功能的互聯(lián),互通,；,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了,OT,與,IT,的融合的基礎(chǔ)。,互聯(lián)互通,“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”貫穿智能制造體系三個維度的各個環(huán)節(jié)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),4,Enterprise,(Internet Protocol),Industrial Network,(Ind

4、ustrial protocols),企業(yè)信息化,系統(tǒng),/IT,工廠或車間的工業(yè),環(huán)境,/OT,融合的工廠網(wǎng)絡(luò),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),端到端的數(shù)據(jù)安全控制,制造執(zhí)行系統(tǒng),MES,控制系統(tǒng),物流執(zhí)行系統(tǒng),LES,企業(yè)運營系統(tǒng),(ERP,CRM,SCM,),決策支撐系統(tǒng),傳感器,儀器儀表,機械和裝置,監(jiān)控系統(tǒng),以,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn),OT,與,IT,融合,EnterpriseIndustrial Network企業(yè),5,制,造型企,業(yè)信,息化,框架,基于物聯(lián)網(wǎng)的,OT/IT,融合,：全面,集成的制造業(yè)信息化五層系統(tǒng)及專業(yè)服務(wù),：實現(xiàn),制造管控,一體,的,兩,化融合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)的實際應(yīng)用,控制,過程,OT

5、,管理過程,IT,企業(yè)運營過程,企業(yè),層,業(yè)務(wù)運營與,決策支持,管理層,車間,生產(chǎn),計劃,調(diào)度,和執(zhí)行,操作層,控制層,PLC,DCS,HMI,設(shè)備及工序相關(guān)的行業(yè)化過程控制系統(tǒng)（如：爐機等控制系統(tǒng)、數(shù)控機床、柔性生產(chǎn)線、工業(yè)機械人等,）,SCADA,制造執(zhí)行,系統(tǒng),MES,生產(chǎn)執(zhí)行,管控對接,能源管控,現(xiàn)場成本,設(shè)備,運行,現(xiàn)場倉儲,物流執(zhí)行,系統(tǒng),LES,通過,RFID/,監(jiān)控設(shè)備等技術(shù)和設(shè)備實現(xiàn)物料流動以及物流相關(guān)的人、設(shè)備、工具、位置的管理,協(xié)同辦公,門戶,采購平臺,產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng),ERP,供應(yīng)鏈管理,生產(chǎn)管理,財務(wù)管理,人力資源,設(shè)備管理,CRM,PLM,電子商務(wù),戰(zhàn)略規(guī)劃,業(yè)務(wù)優(yōu)化,

6、績效管理,商業(yè)智能,管理駕駛倉,信息化部署,信息化技術(shù)支撐,服務(wù)支撐,物聯(lián)網(wǎng),工業(yè)適配,CPU/,內(nèi)存,/,文件,計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全,實時數(shù)據(jù)庫：,實現(xiàn)系統(tǒng)化底,層數(shù)據(jù)收集；,關(guān)系型數(shù)據(jù),庫：實現(xiàn)執(zhí)行,層次的管理,統(tǒng)一平臺先進的集成工具,關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,/OLTP,大數(shù)據(jù),/OLAP,專業(yè),IT,規(guī)劃和管理咨詢,標準化的管理體系,全面應(yīng)用集成及有效落地,專業(yè)的團隊建設(shè),實施、培訓(xùn)、運營服務(wù)全生命周期管理,儀器,/,儀表,傳感器,機械和裝置,現(xiàn)場層,傳感器,工業(yè),適配,質(zhì)檢,計量,數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)傳輸,數(shù),據(jù),計,算,制造型企業(yè)信息化框架基于物聯(lián)網(wǎng)的OT/IT融合：全面集成的制,6,工業(yè),物,聯(lián)

7、網(wǎng),采、傳、算 技術(shù)架構(gòu),工廠,Intranet Factory,PDA,RFID,LoRA,Camera,HMI,PLC,LoRA,基站,工業(yè)交換機,物聯(lián)網(wǎng)關(guān),【,生產(chǎn)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò),】,多種聯(lián)接方式并存,多種協(xié)議并存,物,聯(lián),網(wǎng)絡(luò),傳感網(wǎng),工廠數(shù)據(jù)中心,Factory Data Center,ERP,SCM,、,CRM,、,PLM,集團數(shù)據(jù)中心,Group Data Center,數(shù)據(jù),采,集,數(shù)據(jù),傳,輸,數(shù),據(jù)（運,算,）挖掘,協(xié)同,研發(fā),智能,服務(wù),工廠生產(chǎn)辦公網(wǎng),Factory Office Network,集團辦公網(wǎng),Group Office Network,MES,研發(fā)中心,/,分支

8、,Dev.Group,管理駕駛艙,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 采、傳、算 技術(shù)架構(gòu)工廠PDARFIDLoR,7,目錄,智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最佳實踐,01,03,智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),案例,04,傳：低功耗傳廣域無線傳輸方案,采：配套儀表與模組,算：能效管理與設(shè)備管理方案,目錄智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最佳實踐0103智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè),8,教育,應(yīng)用,醫(yī)療應(yīng)用,農(nóng)業(yè)應(yīng)用,工業(yè)應(yīng)用,RFID,閱讀器,智慧城市,環(huán)境,傳感器,攝像頭,手環(huán),自動控制,物,聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)物聯(lián)網(wǎng),OS,物,聯(lián)網(wǎng)平臺,連接,承載應(yīng)用,數(shù)據(jù)處理,運,維管理,連接平臺,發(fā)揮芯片能力,本地實時處理,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢,平臺側(cè),&,終端側(cè),應(yīng)用管理,設(shè)

9、備管理,注冊鑒權(quán),尋址轉(zhuǎn)發(fā),資產(chǎn)管理,鏈接管理,數(shù)據(jù)管理,群組管理,規(guī)則引擎,行業(yè)預(yù)集成,API,開放,業(yè)務(wù)編排,計費,發(fā)放,Portal,Agent,接入,多協(xié)議（寬,/,窄帶，遠距、近距等）,IoT,中間件和框架,數(shù)據(jù)獲取,設(shè)備管理,安全鑒權(quán),網(wǎng)關(guān),/,設(shè)備,/,gent,各類行業(yè),應(yīng)用,SDK API,通過,Agent,軟件支持第三方,IoT,終端和網(wǎng)關(guān)接入，簡化集成,物聯(lián)網(wǎng)平臺,教育醫(yī)療應(yīng)用農(nóng)業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用RFID智慧城市環(huán)境傳感器攝像頭,9,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng),的“傳感回傳場景”,物聯(lián)網(wǎng)的三種應(yīng)用場景：,場景,1,：,WLAN,無線覆蓋場景,支,撐業(yè)務(wù)：監(jiān)控視頻回傳、,PDA,巡檢、

10、流程電子化、辦公數(shù)字化；,場景,2,：人員、資產(chǎn)管理場景,支撐業(yè)務(wù)：庫房管理、兩票電子化、安全圍欄、人員門禁、健康監(jiān)測、消費；,場景,3,：傳感回傳場景,支,撐業(yè)務(wù)：遠程抄表、移動生產(chǎn)、,生產(chǎn)數(shù)字化,、工業(yè)智能化、環(huán)境監(jiān)測,；,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)的“傳感回傳場景”物聯(lián)網(wǎng)的三種應(yīng)用場,10,復(fù)雜多樣的物聯(lián)網(wǎng)連接通信協(xié)議,近距無線,廣,域無線,802.11af/ah,LTE-M,有線通信協(xié)議：,GEM,Ethernet,無,線通信協(xié)議：,復(fù)雜多樣的物聯(lián)網(wǎng)連接通信協(xié)議近距無線廣域無線802.11af,11,各種,物聯(lián)網(wǎng)無線協(xié)議特征對比,LoRA,的優(yōu)勢,協(xié)議,頻段,速率,距離,功耗,定位能力,有效時

11、延,可靠性,安全性,傳輸帶寬（頻寬）,拓撲方式,/,能力,LoRa,國內(nèi),433MHz/470MHz,37.5kbps,20KM,105,個月,試點階段，精度,10-100M,秒級,中,高（專有分層加密機制）,125KHz,星型,:LoRaWAN,MESH:,私有,SUB 1G,Sub 1G,50kbps,1KM,100,個月,否,百毫秒,高,中,200KHz,星型,/MESH,NB-IoT,運營商授權(quán)頻段,100kbps,20KM,90,個月,否,秒級,中,運營商網(wǎng)絡(luò),3.75kHz,15kHz,蜂窩,Zigbee,868MHz EU,、,915MHz US,、,2.4GHz,250kbps

12、,200M,24,個月,200M,百毫秒,高,中,5MHz,2MHz,MESH,2G,運營商授權(quán)頻段,300kbps,運營商覆蓋,3,個月,小區(qū)級,500M,七,百毫秒,高,運營商網(wǎng)絡(luò),NA,蜂窩,RFID/NFC,12.5KHz 433MHz,2.4GHz,5.8GHz,424kbps,NFC,：,20CM,RFID,：,5CM-100M,30,個月,成熟，,5-10M,百毫秒,低,NFC,：高,RFID,：低,NA,點對點,eMTC,運營商授權(quán)頻段,1Mbps,15KM,18,個月,小區(qū)級,500M,百毫秒,高,運營商網(wǎng)絡(luò),800KHz,蜂窩,BLE,2.4G,2Mbps,100M,10,

13、個月,百毫秒,高,高,2MHz,星型,/,廣播,3G,運營商授權(quán)頻段,3Mbps,運營商覆蓋,1,個月,小區(qū)級,500M,三百毫秒,高,運營商網(wǎng)絡(luò),5MHz,蜂窩,4G,LTE,運營商授權(quán)頻段,150Mbps,運營商覆蓋,1,個月,小區(qū)級,500M,百毫秒,高,運營商網(wǎng)絡(luò),18MHz,蜂窩,802.11ac,5Ghz,6.928Gbps,200M,1,個月,成熟，,1-5M,百毫秒,中,高（,WLAN,加密認證機制成熟）,160Mhz,星型,/MESH,各種物聯(lián)網(wǎng)無線協(xié)議特征對比 LoRA 的優(yōu)勢協(xié)議頻段速,12,物聯(lián)網(wǎng)主要無線標準協(xié)議對比,10m,100m,1km,10km,100km,10

14、0bps,10Kbps,100Kbps,1Mbps,10Mbps,100Mbps,1Gbps,Blueteeth,Zigbee,WiFi 802.11ac,Sigfox,2,G GPRS,NB-IoT,Weightless,LoRaWAN,802.11ah,功耗增加,LTE-M,3G,4G LTE,物聯(lián)網(wǎng)主要無線標準協(xié)議對比10m100m1km10km100,13,長距傳感回傳場景組網(wǎng)說明,LoRA,的場景優(yōu)勢,IP,網(wǎng)絡(luò),場景關(guān)鍵技術(shù)：,LoRa,溫濕度傳感器（總線接口）,水位監(jiān)測儀（,Zigbee,接口）,LoRa,溫濕度傳感終端,LoRaWAN,智慧電表（支持,LoRaWAN,）,水位監(jiān)

15、測儀（總線接口）,RS232/485,Zigbee,LoRaWAN,場景優(yōu)勢：,LoRa N101,終端提供多種下行接入方式，靈活組網(wǎng)；,LoRa N101,本身支持溫濕度傳感采集，節(jié)約成本,LoRa,技術(shù)特點：,傳輸距離極遠，建筑群內(nèi)可達,3-5KM,穿透能力極強，樓宇內(nèi)垂直方向可傳輸近,20,層樓,功耗極低，用于功耗敏感場所，可數(shù)年更換一次電池,長距傳感回傳場景組網(wǎng)說明 LoRA的場景優(yōu)勢IP網(wǎng)絡(luò)場,14,目錄,智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最佳實踐,01,03,智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),案例,04,傳：低功耗傳廣域無線傳輸方案,采：配套儀表與,模組,算：能效管理與設(shè)備管理方案,目錄智能工廠工業(yè)物

16、聯(lián)網(wǎng)最佳實踐0103智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè),15,數(shù)據(jù)采集,工業(yè)表計與傳感器的,LoRa,適配,LoRa,被集成模塊,在省電模式下，終端功耗極低，可工作,2-5,年時間無需更換電池。,模塊形態(tài)根據(jù)集成方式又分為多種：,miniPCIE,插卡式；郵票孔式等；也支持定制化開發(fā)。,終端包含多種形態(tài)：既有可獨立工作的,Tracker,終端，也有嵌入式的,LoRa,通信模塊。其中模塊可用于集成產(chǎn)品,LoRA,的各種表計,：,數(shù)據(jù)采集 工業(yè)表計與傳感器的 LoRa 適配LoRa被,16,目錄,智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最佳實踐,01,0,2,智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),案例,0,3,傳：低功耗傳廣域無線傳輸方案,采：配套儀表與模組,算：,能,耗,&,設(shè)備管理,系統(tǒng),目錄智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最佳實踐0102智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工業(yè),17,能源管理與智能制造體系,采購,成本分析,向上擴展,能源預(yù),測,設(shè)備預(yù)測性維護,等,功能擴展,數(shù)據(jù)上傳下達,向下擴展,MES,能,耗,&,設(shè)備管理系統(tǒng),ERP,經(jīng)營決策,LoRa,基站,LoRa,表計,LoRa,表計,LoRa,表計,數(shù)據(jù)采集點,能源管理與智能制造體系采購向上擴