5G+工业互联网的超融合让机器间大规模协作成为可能


5G+工业互联网

2019年11月三大电信运营商的5G套餐上线,标志者5G技术正式商用。如果说2019年是5G元年,那么2020年就是5G技术全面爆发的一年。2019年11月,工信部印发《关于印发“5G+工业互联网”512 工程推进方案的通知》,明确到 2022 年,将突破一批面向工业互联网特定需求的5G关键技术。通知指出,通过打造5 个产业公共服务平台,构建创新载体和公共服务能力;加快垂直领域“5G+工业互联网”的先导应用,内网建设改造覆盖 10 个重点行业;打造一批“5G+工业互 联网”内网建设改造标杆、样板工程,形成至少 20 大典型工业应用场景;培育形成 5G 与工业互联网融合叠加、互促共进、倍增发展的创新态势,促进制造业数字化、网络化、智能化升级,推动经济高质量发展。 由此可见,5G+工业互联网应用必将加速推进我国制造业数字化进程。

 

2020年伊始阿里巴巴达摩院发布2020十大科技趋势。阿里巴巴达摩院是一家致力于探索科技未知,以人类愿景为驱动力的研究院,是阿里在全球多点设立的科研机构,立足基础科学、颠覆性技术和应用技术的研究。达摩院发布2020十大科技趋势报告中,工业互联网及其应用相关内容占了大部分篇幅。到底什么是工业互联网?通俗地说,工业互联网是实现人、机、物全面互联的新型网络基础设施,形成智能化发展的新兴业态和应用模式。工业互联网自身就是信息技术和工业技术深度融合的产物,背后蕴含着强大的推动跨界创新的力量。物联网、大数据、云计算、人工智能等新技术给制造业带来的红利都离不开工业互联网这个载体。

作为以底层物联网系统为核心的新基建泛在互联技术领跑者及产业聚焦型服务商的嘉泰智能从2017年起,至今已为来自陶瓷、厨具、化工、钢铁、玻璃、铝业等多个传统生产制作行业铺设链接终端设备逾100000台,帮助超过300家企业实现生产数据上云,真正步入生产管理数字化转型。嘉泰智能通过对制造业进行深度调研,聚焦于感知、连接与协同,研发出一套物联网产品体系——物联网智能终端和5G工业应用服务为传统工业企业提供有效数智物联解决方案

 

工业互联网的超融合

众所周知工业生产现场由于设备厂商品牌众多,老旧不一,每个厂商的接口协议都各不相同。而且所有生产设备几乎同时不间断运转,特别容易产生大量的电磁干扰,导致运营商网络流量不稳定。更有不少生产车间空间较大,有的甚至横跨不同楼层。不同生产环节的任务时间对不匹配,无设备产量信息统计或需要逐一统计核对,设备接口协议不通,更新老旧设备成本过高,正是诸多传统工业企业的正面临的问题。

 

每个企业出于核心技术保密或受限于使用的生产系统软硬件不统一等原因,无法构成紧密的价值网络,导致价值网络整体的竞争力难以提升。只有通过有效的工业互联网技术手段,将价值网络中的上下游企业工厂的制造系统连接起来,才可以实现上下游制造产线的突时调整和协同,上游的流水线变慢,下游的流水线也可以速度放缓,这样就避免了不必要的生产和库存,从而使整个价值网络的竟争力得以提升。

 

如何打通设备之间的链接,采集底层生产数据上云,再通过大数据可视化平台,了解每一环节生产节拍,让设备运行状态、产量信息、人员信息对接ERP系统,实现更加高效的生产管理?其实,均可通过工业互联网得到有效的解决方案。工业互联网主要解決三个问题:一是打通制造企业内部的T软件系统与0T设备系统,进行自动派单,从而实现柔性制造;二是在工厂外实现上下游产业链的优化组合;三是更好的管理产品的设计和产品生命周期。

 

被业内行家誉为工业物联网入口的嘉泰云盒,是嘉泰智能自主研发的典型工业互联网终端设备产品之一。其独特的MESH无线自组网方式,对设备产线、智能表计、传感器等实现数据的实时采集,抗干扰能力极强,具备稳定无线通讯能力,尤其适用于恶劣的工业现场。区别与市场上大部分物联产品,嘉泰云盒无需使用运营商流量,抗干扰能力和穿透能力极强。嘉泰云盒支持大量工业协议,物理接口丰富,支持多种PLC、表计、传感器、工业设备,提供RS-232、RS-485、以太网、IO、USB等多种接口。连接简易并支持远程配置,适用于设备物联、无线抄表、生产管控等多种场景。嘉泰云盒与嘉泰高性能边缘计算管理器组合使用,是低成本的工业互联网解决方案。

 

以数控机床生产场景为例,现场设备+嘉泰云盒相当于给设备戴上“智能手环”,即插即用,瞬时完成数据采集与远程监控。嘉泰云盒操作简便,部署快速,平均15分钟就能完成一台机床设备联网。由于整合了各类主流OT/IT协议,嘉泰云盒能自动识别和适配多种主流PLC和CNC控制器,只需简易配置即可进行无线数据采集。考虑到生产现场环境的特殊性,嘉泰云盒设置了多种通讯方式,除了MESH还支持4G/5G,具体可以根据现场实际情况选择最合适的通讯方式。嘉泰云盒设置四重加密,多维的度数据采集,可最大化积累和保护数据资产。通过应用端可实时监控设备状态,所有设备运行状况、设备加工工艺参数等均可实时查询了解。设备停机、报警、综合效率OEE统计分析、生产过程追溯等数据整合与分析可自动进行。

 

值得一提的是,老旧机床,可以直接调用嘉泰云盒中的大程序,实现在线加工。以FANUC系统为例,选择DNC模式,查找程序存储位置,选择要加工的程序号,按“PROG”键 – 按软键“列表” – 按软键“操作”按“设备”键 – 按“EMBETH”查看程序列表选择要加工的程序文件,即可启动程序,开始加工。

 

嘉泰智能“芯-端-边-云”为主线,拥有底层物联、数据采集、协议解析、MESH自组网、边缘计算、IoT平台等核心技术;并形成4大业务板块:数据采集与边缘计算、物联管理与云端协同、数据分析与可视展示、数据汇聚与AI建模。高精度、高稳定、高集成、高智能为支,磁合云计算、大数、人工智能的前沿泛在互联技术,针对智能制造、应急调度、智慧园区、车联管理、运营管控、高教实训、高精度测绘、硬实时控制和A大数据等领域提供专业的细分产品及整体物联方案,为政企客户提供数据采集、数据处理和存储、数据可视和分析、海量数据汇聚与建模,以及特定行业的应用开发等产品与服务。

 

机器间大规模协作成为可能

传统单体智能无法满足大规模智能设备的实时感知、決策。工业互联网技术、物联网协同感知技术、5G通信技术的发展将实现多个智能体之间的协同一一机器彼此合作、相互竞争共同完成目标任务。工业系统通过工业互联网得以互联,工业互联网第一次让人类拥有并掌握了一个具备实时调整工业系统能力的工具,从而大幅度促进了生产效率降低了库存、提高了质量。

 

随着人工智能发展迎来又一次浪潮,越来越多的智能设备参与到人类日常生产活动中,影响着人们生活的方方面面。随着"万物互联( Internet of everything)“概念的提出,大量的智能设备被连接起来,形成一个智能设备网络,实现信息共享、统控制。在大规模智能设备网络中,机器与机器之间的交流与协作将十分重要。这种协作将优化整体的长期目标,涌现群智,从而进一步将智能系统的价值规模化放大。多智能体协同及群体智能这样全新的人工智能范式的发展和普及将会带来整个经济社会的升级,让人工智能不再只是单个的工具,而是协调整个人类工作生活网络的核心系统。工业互联网的超融合让机器间大规模协作成为可能。

 

嘉泰智能是阿里战略合作伙伴,2019年阿里云工业互联网标杆企业案例分享会获邀作“革命性的物联网工具”主题演讲,与阿里共同探讨如何运用工业物联网新技术新模式,助力工业企业实现数字化智能升级。嘉泰智能团队深耕工业领域,走访全国各地三家制造业企业,不断潜心研发,推出自主研发的物联网智能终端和工业应用服务是工业物联网领域的一匹黑马。

 

5G+工业互联网超融的时代大背景浪潮下,嘉泰智能致力为传统工业企业提供数据采集、数据处理和存储、数据可视和分析,以及特定的行业应用开发等能力,让机器间大规模协作成解决传统工业在效率不足、成本控制、进度与质量管理等方面的问题,管理者与工厂人员、设备、物料、工艺、环境等要素的沟通提升到一个新的境界,实现增效、降本、提质,为迈向工业4.0打通全数字化链路。


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