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制造业工业互联网解决方案

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制造业工业互联网解决方案

制造业工业互联网解决方案

1 概述

矿物加工行业是我国经济的重要支撑行业，在国民经济中占有重要比重；而以矿山粉磨装备为代表的选矿生产在矿物加工处理行业中处于十分重要的地位，其作业工序直接影响到矿物加工生产企业的各项生产技术指标和经济效益，矿山粉磨装备电能消耗就占选厂的 45-65%左右，其生产成本约占选厂生产成本的 30-50%。可见在整个选矿成本中，矿山粉磨装备费用占很大比例。因此，面向矿物加工行业的工业互联网解决方案，

对提升整个行业的产品质量和生产水平具有重要意义。

本解决方案利用信息技术和工业互联网技术，通过设备传感器收集数据，在云端对设备数据进行处理和分析。本解决方案平台提供了强大的工业设备管理能力、软件应用管理能力、良好而又灵活的用户与开发者权限管理能力、基于规则的数据治理能力等，从而实现对设备和生产线的全面监控，帮助企业进行预测性维护。特别是对于矿物加工行业，很多作业现场在矿区，距离遥远，交通又十分不便。本解决方案很好地解决了设备维护过程中的时空问题，借助 VR/AR/MR 等新技术，使得企业可以远程进行作业现场的实时巡检。结合新兴的移动互联网技术，当设备产生故障时，本解决方案的预测和告警功能可以

— 345 — 通过移动端应用及时通知相关人员，使得技术人员可以及时进行远程诊断并排除故障，极大地提高了企业的生产效率与竞争力。

本解决方案帮助生产制造企业在“互联网+”浪潮中，结合企业所在行业的经验，实施自动化、智能化转型。优势互补，

各取所长，打造具有竞争力的产品，积极拥抱绿色发展、可持续发展，为制造企业的各类装备、工厂及矿产的生产线插上智能化的翅膀，安全、高效地实现对设备和产线的智能化监控、管理、操作和后期运维。

1.1 背景

2015 年国务院常务会议强调“中国制造2025”要以信息化与工业化深度融合为主线，要强化工业基础能力，提高工艺水平和产品质量，实现制造业的绿色化和互联网化。实际上，以工业互联网为基础的信息化与工业化深度融合以及绿色制造是今后一个历史时期内，实现中国工业产业结构优化升级的必由之路，也是经济全球化背景下提高中国现代工业竞争力的必然选择。信息技术中，工业控制是实现优化产品质量，提高生产效益和节能减排的重要手段。

1.2 实施目标

通过实施本解决方案，实现设备与生产线的数字化孪生。通过设备传感数据联网，实现将设备数据上传至云端。利用云端的数据处理和分析能力，实现对端到端生产过程，包括长期运维过程的智能化监控和管理，真正做到设备管理数字化、设备操作远程化、故障诊断智能化。帮助企业实现自身的数字化

— 346 — 转型，降低生产成本，提高生产效率 20%以上。

1.3 适用范围

本解决方案适用于以下工业领域和场景：

 制造行业及其所生产设备和产品数字化、智能化

 矿产行业的生产线数字化、智能化

 各类制造工厂生产线的数字化、智能化

1.4 在工业互联网网络体系架构中的位置

本解决方案提供了工业互联网网络体系架构中端到端的方案：以工业云平台为核心，既可以连接上下游企业智能工厂的智能机器、控制系统，也可以与工厂云平台进行集成，尤其支持异构云平台集成。在工业互联网应用层，本解决方案也提供了强大的数据流式处理引擎，以事件驱动为依托加快工业应用的开发，使工业应用开发只需聚焦于自己的业务需求与用户体验。

2 需求分析 图 1 工业互联网互联示意图

当前国内的大部分工业企业还处于信息化阶段，有的甚至

— 347 — 还未完成信息化建设。而另一方面，互联网技术迅猛发展，特别是在云计算、物联网、大数据、移动应用这四大关键领域，

国内已基本与国际保持在同一技术水平上，个别领域甚至处于领先地位。在此同样背景下，国外的很多工业企业已充分利用这些新兴技术，在向新的阶段迈进，比如德国的工业 4.0 指导下的企业就是典型代表。在这样的时代和行业背景下，国内的工业企业非常具有紧迫性，需要实现自身的转型升级。

分析认为，在制造业及其延伸领域，在以下三个方面存在本解决方案所描述的需求：

2.1 制造业本身的生产设备或者生产线

制造业本身的生产设备或生产线也可能需要升级并进行数字化管理、智能化分析，这对促进企业的精细化管理、降本增效和对市场的敏捷反应，都有积极帮助。

2.2 制造业所生产设备

在市场化、全球化形势下，制造企业所生产的产品，要想被市场认可并占领市场份额，就必须具有足够的竞争力，而适应时代发展，融入工业互联网体系，充分利用云平台、工业互联网、大数据技术，无疑是最直接、也最容易被市场接受和认可的有效方式和手段。

2.3 使用已有设备的客户

经过几十年发展，工业制造领域产品已有很大市场和很多用户，这些用户的现有设备，通过本解决方案所提供的方案和技术，通过一定的技术改造和应用开发，可以快速实现转型升级。离开产品本身的功能特性，光从工业互联网技术角度看，

— 348 — 这样的转型升级与制造企业利用同样的方案所生产的设备产品并无多大区别。

3 解决方案

3.1 方案介绍

本解决方案分为设备端、平台、应用三层。设备端主要指

客户端包含传感器的具体设备；平台指云端用来接收设备数据

的工业互联网服务；应用指基于平台、根据客户业务逻辑而开

发的具体业务应用。而数据作为流动的介质贯穿于从设备到应

用的整个过程。在设备端，客户只需关注需要收集哪些数据；

在应用层，客户只需关注需要实现哪些业务场景及其功能展现。而中间的数据分析和治理则交由平台实现。具体来说，在平台

层，方案提供给用户自助式的设备接入、可视化的工业设备管

理、详细灵活的用户权限管理、云端计算存储服务、基于规则

的数据处理、全面的安全防护、与异构的第三方平台无缝集成、提供VR/AR/MR 技术、可以调用云平台的区块链服务等功能。而在应用层，客户可实现根据自身技术条件，选择合适的技术框 架和语言，利用平台提供的通用算法，实现完全定制化的开发，

并通过应用实现对设备的监控管理、故障知识库管理、设备的

远程操作、诊断和维护等功能。

3.2 系统架构

本方案涉及的平台是基于业界开放标准完全自主开发的，

拥有 100%的自主知识产权。系统以微服务为开发架构，以工业互联网平台为核心，以自服务和SaaS 化为根本宗旨。根据数据的不同用途，分别保存到 MySQL, Redis, MongoDB, Neo4j 图数

— 349 — 据库。平台提供开放 API 接口，符合云计算架构规范，可以基于公有云、私有云、混合云提供服务。

3.3 网络拓扑设计 图 2 工业互联网平台系统架构

本解决方案的设备端在地理位置上分散于客户的不同地点，

通过安全的网络连接与云端的工业互联网平台进行连接，数据

传输采用 SSL 加密通道。在工业互联网平台端，采用容器集群模式，微服务之间的相互调用处于同一私有网络。基于工业互 联网平台所开发的具体应用系统，通过标准 API 与平台进行通讯。这些应用既可以与平台在同一云平台之上，也可以部署到 跨广域网的异构云平台上。因此，本方案在总体上是一个支持 广域网、低延时的工业互联网解决方案，并且具有端到端的安 全的数据传输规范和手段；处于核心地位的平台则具备高可靠 性、灵活的弹性伸缩等特性。

本解决方案支持 ModBus，MQTT，CoAP，TCP/UDP，TLS/SSL

等数据采集和传输协议，在云端与用户端，支持 HTTP，HTTPS，

WebSocket 等主流标准协议。在网络适配方面，支持WiFi，NB-

IoT，LoRa，GPRS/3G/4G 等。

— 350 —

图 3 工业互联网平台网络拓扑

3.4 功能设计

 应用管理

平台支持SaaS 化应用管理，每个客户可以根据自己的需要注册并管理一个或多个应用到平台。平台已经提供了很多基础功能，能满足基本需求。如有很多的个性化需求，用户也只需以很小的成本进行快速开发。

 连接器管理

连接器页面主要对应用内的连接器进行管理，包括对连接

器的新增、查找、修改、删除、启用、停用、与设备建立关系、解除与设备关系、消息用户密码重置等操作。

 设备中心

通过设备管理，您可以维护平台上设备的信息，查看设备的实时数据及运行状态，及控制设备。

 用户中心

— 351 — 用户中心主要功能包括对应用内用户，角色，团队的管理，

通过用户中心可以实现团队和物的分级管理和基于资源的权限

管理。

 规则引擎

规则引擎可以帮助用户处理数据流，通过规则的定义，实现数据按既定规则进行处理，在达到规则定义的条件时，触发相应的动作，达到事件驱动的目的。

 监控中心

用户在监控中心可以创建自己的监控页面，并且根据实际情况创建监控点，从而实时地显示设备的运行状态和数据。

 故障知识库

在工业领域，知识的积累十分重要，对于设备的远程诊断和智能化运维起着基础性作用。而知识库的建立正是实现了从对人的依赖转变到对标准化、可分享经验的依赖。

 远程操作

在很多工业生产场景中，有很多人工不方便进入的场景，

比如危险场所的实时巡检、偏远地区的设备操作、消防救援的特种机器人操作等，都需要设备的远程操作支持，通过从云端发送指令，实现远程设备的精准操作。

 移动应用

平台提供了丰富的 API 接口，也支持客户根据需要快速开发属于自己的移动 APP。业务逻辑与功能实现实际上都由平台端提供，移动 APP 关注于界面展示与用户体验。

— 352 — 3.5 安全及可靠性

3.5.1 数据安全

本解决方案实现数据传输和数据存储的全过程加密。在设

备到平台间的传输通过 SSL 加密；在应用与平台间的接口调用和数据传输也通过 SSL 加密；在用户访问业务应用系统的时候， 通过 HTTPS 进行访问。所有的物和人都有身份认证，用户所有的行为操作都有审计日志。密钥的颁发和证书的管理都严格授 权。平台具有完整性验证能力，并能发现是否被篡改，具备自 愈能力。数据存储利用云平台的数据库服务，由云平台提供标 准、可靠的备份、容灾方案。

3.5.2 系统可靠性

本解决方案在微服务架构的基础上，采用云技术和容器技术作为部署方案的一部分，所有模块都有冗余部署，通过服务发现和熔断技术，实现系统每个模块的高可靠性。在部署策略上，采用滚动发布和蓝绿部署，实现生产环境持续、不间断地提供服务。

4 成功案例

在河南某矿山粉末装备远程运维服务项目中，针对用户对

矿山系统的全生命周期的关注和对运维服务要求的提升，基于

工业互联网的粉磨装备状态数据(包括声音、温度、振动)获取

技术、大数据挖掘技术，实现多源数据融合和知识再生，建立

粉磨装备诊断的专家知识库、粉磨装备的健康评估模型和预测

诊断模型，实现粉磨装备的故障诊断识别和工艺异常参数识别，

并开发基于 APP 的远程运维智能终端，实现人机交互和数据可

— 353 —

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制造业成本管理解决方案

制造业成本管理解决方案

用友ERP—NC 制造业成本管理解决方案 精算成本、精细管理

1

制造业成本管理解决方案

1.关键目标

本解决方案重点解决制造业成本管理领域的如下关键问题：

（1） 如何建立包括计划、控制、核算、考核分析于一体的闭环成本管理体系；

（2） 如何建立标准成本管理体系；

（3） 如何对具有不同生产特点和管理要求的制造企业进行成本核算与分析；

（4） 如何将传统的多级成本核算改为一级成本核算，既实现对二级单位的考核和监控目标，又实现对成本的精确核算；

（5） 如何利用作业成本法实现精细化成本管理；

（6） 如何突破会计期间周期限制，按任意周期进行成本计算与分析。

2.总体思路

本解决方案的总体思路是：

通过事前的成本标准建立、事中信息实时反馈与执行控制、精细化核算成本、事后全面的分析考核，帮助企业构建起完善的成本管理控制体系，实现成本精细化管理。

用友ERP—NC 制造业成本管理解决方案 精算成本、精细管理

2 总体应用架构图如下所示：

事前模拟与计划事中控制构建成本管理体系精算成本决策分析量本利分析、结构分析、对比分析、趋势分析……

标准成本、成本计划、成本控制要件：BOM（配方），标准工艺路线（标准作业量）… …成本公共要件：成本中心，成本要素，作业类型，成本动因，物料成本属性（成本对象类型、与物料相关处理方式）… …

实际成本要件：实际成本计算方法，在产品分配方法，主联副分摊方法… …实际成本计算与核算事后考核采购成本中心价差分析考核制造成本中心量差分析考核二级单位内部利润考核报告制造管理系统作业量投入限量控制材料投入限量控制订单完工限量控制工艺路线(作业标准)BOM(配方)价格：最新采购价、最低采购价、平均采购价、计划价、标准价、标准成本…… 成本模拟计算与调整成本模拟依据产品标准成本成本计划材料投入作业量投入完工统计废品及质量异议统计联副产品统计在产统计辅助产品转出存货系统收付系统固定资产薪资福利总账系统资料：生产实绩期末会计处理资料合理性检查费用分配：成本中心-〉成本中心成本中心-〉成本对象辅助产品成本计算辅助成本交互分配投入成本计算联副产品分配废品、完工、在产之间分配完工结转成本还原成本中心费用归集基本生产成本分层处理成本报表、成本计算单等用友ERP—NC 制造业成本管理解决方案 精算成本、精细管理

制造业内网解决方案

制造业内网解决方案

第 1 页 共 3 页 制造业内网信息安全解决方案

1. 背景

制造业是我国国民经济的重要支柱产业。中国未来的比较优势仍然在制造业。因此，加快制造业的信息化建设对于加快我国现代化的进程具有重要的意义。大部分企业，尤其是制造型企业，随着信息化建设的推进，在网络方面增加了硬件设备，在软件方面，增加了ERP、PDM、CRM和SCM等专业系统，企业内部的数据流丰富了起来，内部不同的应用和管理的要求给相关管理部门提出了很多新的要求。

据权威机构调查，80%以上的安全威胁来自泄密和内部人员犯罪，而非病毒和外来黑客引起。防火墙、入侵检测、隔离装置等网络安全保护对于防止外部入侵有着不可替代的作用，而对于内部泄密显得无可奈何，真正有目的盗取或破坏信息的黑客也许正在隐藏在内部。企业内部的信息安全需要一个整体的策略方案。

2. 需求分析

企业内设计部门的图纸等重要数据极易被剽窃，需要对相关重要文件进行管理；

重要文档、图纸、源代码等通过邮件、即时通讯工具等发往外网造成泄密；

员工在工作时玩游戏，用QQ/MSN等聊天，需要进行管理；

员工在上班时间玩游戏、下载、上传、看在线影视，占用网络资源而且降低工作效率；

非法机器设备接入内网，随意访问内网资源；

企业内部的软硬件资产需要进行审计和管理，避免资产的流失；

多厂商、多种类网络设备的可视化维护管理；

企业内需要对操作系统及时打补丁；

企业内PC维护量很大，需要远程的维护；

计算机被摘除了光驱软驱，但是U盘使用广泛，病毒从U盘感染到内网，扩散很快，无法彻底清除；

特定的文件程序共享后分发安装繁琐。

3. 方案设计原则

针对制造业实际情况，设计时遵循如下思想：

大幅度地提高系统的安全性和保密性；

保持网络原有的性能特点；

易于操作、维护，并便于自动化管理，而不增加或少增加附加操作；

尽量不影响原网络拓扑结构，同时便于系统及系统功能的扩展；

制造业工业互联网解决方案

制造业工业互联网解决方案

制造业工业互联网解决方案

制造业工业互联网解决方案

1 概述

矿物加工行业是我国经济的重要支撑行业，在国民经济中占有重要比重；而以矿山粉磨装备为代表的选矿生产在矿物加工处理行业中处于十分重要的地位，其作业工序直接影响到矿物加工生产企业的各项生产技术指标和经济效益，矿山粉磨装备电能消耗就占选厂的 45-65%左右，其生产成本约占选厂生产成本的 30-50%。可见在整个选矿成本中，矿山粉磨装备费用占很大比例。因此，面向矿物加工行业的工业互联网解决方案，

对提升整个行业的产品质量和生产水平具有重要意义。

本解决方案利用信息技术和工业互联网技术，通过设备传感器收集数据，在云端对设备数据进行处理和分析。本解决方案平台提供了强大的工业设备管理能力、软件应用管理能力、良好而又灵活的用户与开发者权限管理能力、基于规则的数据治理能力等，从而实现对设备和生产线的全面监控，帮助企业进行预测性维护。特别是对于矿物加工行业，很多作业现场在矿区，距离遥远，交通又十分不便。本解决方案很好地解决了设备维护过程中的时空问题，借助 VR/AR/MR 等新技术，使得企业可以远程进行作业现场的实时巡检。结合新兴的移动互联网技术，当设备产生故障时，本解决方案的预测和告警功能可以

— 345 — 通过移动端应用及时通知相关人员，使得技术人员可以及时进行远程诊断并排除故障，极大地提高了企业的生产效率与竞争力。

本解决方案帮助生产制造企业在“互联网+”浪潮中，结合企业所在行业的经验，实施自动化、智能化转型。优势互补，

各取所长，打造具有竞争力的产品，积极拥抱绿色发展、可持续发展，为制造企业的各类装备、工厂及矿产的生产线插上智能化的翅膀，安全、高效地实现对设备和产线的智能化监控、管理、操作和后期运维。

1.1 背景

2015 年国务院常务会议强调“中国制造2025”要以信息化与工业化深度融合为主线，要强化工业基础能力，提高工艺水平和产品质量，实现制造业的绿色化和互联网化。实际上，以工业互联网为基础的信息化与工业化深度融合以及绿色制造是今后一个历史时期内，实现中国工业产业结构优化升级的必由之路，也是经济全球化背景下提高中国现代工业竞争力的必然选择。信息技术中，工业控制是实现优化产品质量，提高生产效益和节能减排的重要手段。

聚焦工业互联网平台建设深化“互联网+先进制造业”

聚焦工业互联网平台建设深化“互联网+先进制造业”

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聚焦工业互联网平台建设深化“互联网+先进制造业”

作者：

来源：《中国电子报》2018年第01期

工信部信息化和软件服务业司

党的十九大提出了“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”，这与十七大提出的两化融合、十八大提出的两化深度融合一脉相承，标志着两化融合进入了新阶段。习近平总书记在中共中央政治局第二次集体学习时强调，要“继续做好信息化和工业化深度融合这篇大文章”，“要深入实施工业互联网创新发展战略”，这为新时代新阶段两化深度融合创新发展指明了方向。落实到具体工作上，就是要深入贯彻落实《国务院关于深化互联网+先进制造业发展工业互联网的指导意见》，建设工业互联网平台，加快发展工业互联网，推动两化融合迈向新的阶段。

工业互联网内涵和体系

工业互联网是满足工业智能化发展需求，具有低时延、高可靠、广覆盖特点的关键网络基础设施，是新一代信息通信技术与先进制造业深度融合所形成的新兴业态与应用模式。工业互联网包括网络、平台、安全三大体系。其中，网络是基础，平台是核心，安全是保障。

工业互联网包括三大体系：第一，网络体系是基础。工业互联网将连接对象延伸到工业全系统，可实现人、物品、机器、车间、企业以及设计、研发、生产、管理、服务等产业链价值链全要素各环节的泛在深度互联与数据的顺畅流通，形成工业智能化的“血液循环系统”。第二，平台体系是核心。工业互联网平台作为工业智能化发展的核心载体，平台体系为数据汇聚、建模分析、应用开发、资源调度、监测管理等提供支撑，实现生产智能决策、业务模式创新、资源优化配置、产业生态培育，形成工业智能化的“神经中枢系统”。第三，安全体系是保障。建设满足工业需求的安全技术体系和管理体系，增强设备、网络、控制、应用和数据的安全保障能力，识别和抵御安全威胁，化解各种安全风险，构建工业智能化发展的安全可信环境，形成工业智能化的“免疫防护系统”。