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工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用管理解決方案

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工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用管理解決方案摘要力控科技工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用管理解決方案通過(guò)構(gòu)建一個(gè)支持工業(yè)云體系的具有高容量、高伸縮性、高容錯(cuò)性的分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用管理的基礎(chǔ)支撐

詳細(xì)介紹

工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用管理解決方案

摘要

力控科技工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用管理解決方案通過(guò)構(gòu)建一個(gè)支持工業(yè)云體系的具有高容量、高伸縮性、高容錯(cuò)性的分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用管理的基礎(chǔ)支撐。通過(guò)ICT技術(shù)將工廠大量的人、信息和機(jī)器進(jìn)行互連互通，并將全部生產(chǎn)要素聯(lián)結(jié)成統(tǒng)一的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。通過(guò)構(gòu)建工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備、裝備的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行更有效的優(yōu)化，并為未來(lái)的智能制造系統(tǒng)提供基礎(chǔ)環(huán)境。工業(yè)云平臺(tái)作為支撐工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的基礎(chǔ)，對(duì)來(lái)自設(shè)備端的海量工業(yè)數(shù)據(jù)提供采集、存儲(chǔ)、查詢、分析、挖掘與應(yīng)用等重要功能。

一、方案概述

在企業(yè)智能管控一體化業(yè)務(wù)需求的推動(dòng)下，促使工業(yè)管理系統(tǒng)朝著分布式、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、平臺(tái)化、智能化等方向發(fā)展。通過(guò)工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)云平臺(tái)，能夠從信息共享上升到知識(shí)業(yè)務(wù)的高度共享和傳承，打破地域及組織的限制，實(shí)現(xiàn)以生產(chǎn)績(jī)效為目標(biāo)的發(fā)展模式。

目前，我國(guó)大力推動(dòng)推動(dòng)“信息化與工業(yè)化深度融合"，全面實(shí)施“中國(guó)制造2025"規(guī)劃，互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模居位，擁有豐富的數(shù)據(jù)資源和應(yīng)用市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，大數(shù)據(jù)部分關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)取得突破，涌現(xiàn)出了一批互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新企業(yè)和創(chuàng)新應(yīng)用，為工業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用管理起到了巨大的推動(dòng)作用。

二、設(shè)計(jì)目標(biāo)

l 基于Hadoop架構(gòu)的力控工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，面向生產(chǎn)智能化分析應(yīng)用，通過(guò)與力控產(chǎn)品家族的融合、對(duì)接來(lái)實(shí)現(xiàn)廣泛的數(shù)據(jù)接入。

l 通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)，提供數(shù)據(jù)分析、智能預(yù)測(cè)、定制化應(yīng)用，來(lái)服務(wù)于智能工廠建設(shè)和企業(yè)上云服務(wù)。

l 應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)可以集成、部署各類工業(yè)云服務(wù)和業(yè)務(wù)資源，以大數(shù)據(jù)云平臺(tái)的模式向企業(yè)直接提供IT應(yīng)用服務(wù)。

l 通過(guò)基于云平臺(tái)的多方協(xié)作、設(shè)計(jì)眾包、生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控、生產(chǎn)執(zhí)行制造等新型的開發(fā)方式，實(shí)現(xiàn)制造資源的高效整合，形成涵蓋研發(fā)設(shè)計(jì)、協(xié)同制造、企業(yè)管理、產(chǎn)品服務(wù)等全流程的應(yīng)用產(chǎn)品，快速構(gòu)建覆蓋全生命周期的多樣化業(yè)務(wù)應(yīng)用。

三、系統(tǒng)架構(gòu)

力控科技工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)主要處理工業(yè)多樣化的海量數(shù)據(jù)，主要針對(duì)生產(chǎn)流程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、運(yùn)維數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)、產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)、設(shè)備分析數(shù)據(jù)等進(jìn)行管理與分析。基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)，能夠進(jìn)行深度數(shù)據(jù)挖掘與分析，為提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化生產(chǎn)模型、研發(fā)新產(chǎn)品、柔性生產(chǎn)等提供支持。平臺(tái)實(shí)現(xiàn)高比率壓縮和高效存儲(chǔ)，助力AI+數(shù)據(jù)中臺(tái)應(yīng)用于智能制造領(lǐng)域。

系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示：

系統(tǒng)功能架構(gòu)如下圖所示：

四、功能特點(diǎn)

應(yīng)用方案采用了大數(shù)據(jù)平臺(tái)邊緣數(shù)據(jù)匯聚、數(shù)據(jù)采集上傳、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化展現(xiàn)等核心技術(shù)。

1、工業(yè)大數(shù)據(jù)采集

基于力控工業(yè)網(wǎng)關(guān)、pSpace產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)過(guò)程數(shù)據(jù)采集接入、企業(yè)端數(shù)據(jù)匯聚，協(xié)議適配器支持Modbus、OPC/OPCUA、主流PLC協(xié)議、各類智能儀表控制器、定制協(xié)議的解析與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換上傳。

定制協(xié)議的解析與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換上傳，支持前端數(shù)據(jù)預(yù)處理，針對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)抽取、設(shè)備運(yùn)行日志、Txt/CSV等自定義文件的數(shù)據(jù)采集，提供ETL工具，支持配置抽取源、抽取目標(biāo)、抽取規(guī)則、預(yù)處理及轉(zhuǎn)換規(guī)則等，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)的整合與上傳。為每一臺(tái)設(shè)備提供從設(shè)備接入、運(yùn)行監(jiān)控、設(shè)備資產(chǎn)管理、工業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)知分析等一站式SaaS服務(wù)。

2、工業(yè)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

根據(jù)工業(yè)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，采用HBase、Greenplum、Redis以及其它數(shù)據(jù)庫(kù)組合應(yīng)用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析方式，確保具有足夠的存儲(chǔ)容量和高效的查詢索引性能。

構(gòu)建分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的擴(kuò)大，動(dòng)態(tài)增加存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)具有可伸縮、多副本高容錯(cuò)、高吞吐量等特性。利用HDFS解決本地文件系統(tǒng)在文件大小、文件數(shù)量、打開文件數(shù)量等方面的限制。

3、工業(yè)大數(shù)據(jù)處理與分析挖掘

提供Spark分布式計(jì)算框架，具有MapReduce的所有優(yōu)點(diǎn)而且更加高效，將復(fù)雜應(yīng)用劃分為不同階段，各階段中間結(jié)果保存在內(nèi)存中，大幅減少磁盤開銷，同時(shí)避免了MapReduce復(fù)雜串聯(lián)任務(wù)操作和反復(fù)調(diào)用，基于Hadoop集群實(shí)現(xiàn)資源的高效利用, 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算、海量數(shù)據(jù)分析挖掘。

通過(guò)大數(shù)據(jù)分析挖掘優(yōu)化生產(chǎn)工藝，根據(jù)采集的歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練分選模型，實(shí)時(shí)采集過(guò)程數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)模型發(fā)現(xiàn)不良情況時(shí)，及時(shí)進(jìn)行反饋。

4、工業(yè)大數(shù)據(jù)可視化

業(yè)務(wù)人員無(wú)需編寫繁瑣的代碼，只要簡(jiǎn)單地拖拽，就能輕松制作出豐富的圖表，靈活地展示分析數(shù)據(jù)，快速發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的規(guī)律。通過(guò)企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀況的實(shí)時(shí)、全域、立體展示，使企業(yè)直觀掌握當(dāng)前運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)運(yùn)營(yíng)的穿透管理，為企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理提供決策支持。

五、給客戶帶來(lái)的價(jià)值

通過(guò)力控科技工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用管理解決方案的建設(shè)實(shí)施，為各行業(yè)的生產(chǎn)監(jiān)控與管理、數(shù)字化車間、智能工廠、集團(tuán)決策等多層次的智能管控系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，助力企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)模式的轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高企業(yè)在新時(shí)代下的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

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