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設(shè)備數(shù)據(jù)采集方案，賦能制造企業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型

2026/2/26 20:56:25

智象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)服務(wù)主要是面向生產(chǎn)制造場景人機(jī)料法環(huán)全要素?cái)?shù)據(jù)采集，旨在解決“工業(yè)互聯(lián)的最后一公里”問題，智象邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)集“采、算、傳”一體，支持2000+多種工業(yè)協(xié)議，兼容工業(yè)現(xiàn)場各種設(shè)備、支持工廠類各類數(shù)據(jù)的采集，包含設(shè)備數(shù)據(jù)、測試檢測數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、文檔文件數(shù)據(jù)等。支持邊緣計(jì)算算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析挖掘價(jià)值，并能夠高效傳輸至各種數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件。

一、需求痛點(diǎn)

在傳統(tǒng)制造業(yè)邁向數(shù)字化的過程中，底層設(shè)備互聯(lián)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，被稱為“工業(yè)互聯(lián)的最后一公里”難題:1.協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)混亂:生產(chǎn)現(xiàn)場存在大量不同品牌、不同年代的設(shè)備(如PLC、CNC、注塑機(jī))，通信協(xié)議繁多且接口標(biāo)準(zhǔn)老舊、復(fù)雜，數(shù)據(jù)互通極難。

2.數(shù)據(jù)采集困難:許多老舊設(shè)備屬于“啞設(shè)備”，無通訊接口，導(dǎo)致生產(chǎn)狀態(tài)(運(yùn)行/停機(jī)/產(chǎn)量)靠人工統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)滯后且不準(zhǔn)確。

3.傳輸可靠性差:工業(yè)現(xiàn)場電磁環(huán)境復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)波動常導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，數(shù)據(jù)的安全性、完整性無法保證。

4.數(shù)據(jù)價(jià)值低:原始數(shù)據(jù)量大且雜亂，缺乏清洗和預(yù)處理，直接上傳云端會造成巨大的帶寬壓力和軟件解析成本。

二、方案目標(biāo)

智象九維旨在構(gòu)建統(tǒng)一的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)底座，實(shí)現(xiàn):

1.全量設(shè)備接入:打破協(xié)議壁壘，實(shí)現(xiàn)機(jī)加、注塑、沖壓、SMT及非標(biāo)自動化設(shè)備的全面互聯(lián)。

2.數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)感知:建立從物理世界到數(shù)字世界的實(shí)時(shí)映射，確保數(shù)據(jù)的及時(shí)性與準(zhǔn)確性。

3.IT/OT深度融合:打通底層設(shè)備與上層管理系統(tǒng)(ERP/MES/loT平臺)的數(shù)據(jù)雙向傳輸鏈路，消除信息孤島。

三、解決方案

該方案依托高性能VBOX邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)與智象AIoT平臺，提供軟硬一體的一站式采集服務(wù):

采用智象自主研發(fā)的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)對設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化改造升級，網(wǎng)關(guān)集成常見工業(yè)協(xié)議2000+種，常見設(shè)備即插即用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備、檢測檢測設(shè)備數(shù)據(jù)全量采集，包含設(shè)備運(yùn)行/停機(jī)故障狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行/停機(jī)故障時(shí)間、稼動率、生產(chǎn)產(chǎn)量、周期、工藝參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)、品質(zhì)參數(shù)、報(bào)警信息、直通率、良品率、OEE、MTBF、MTTR

等數(shù)據(jù)。通過邊緣計(jì)算擬合工單相關(guān)數(shù)據(jù)，工單產(chǎn)量、工單進(jìn)度、預(yù)計(jì)完成時(shí)間、工單維度效率數(shù)據(jù);邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)支持以太網(wǎng)、WiFi、4G、5G方式傳輸數(shù)據(jù)，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳保障數(shù)據(jù)質(zhì)量，支持分頻傳輸、增量傳傳輸、觸發(fā)傳輸提升傳輸效率，降低軟件開銷。支持ms級數(shù)據(jù)響應(yīng)，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)整合可滿足人工智能應(yīng)用數(shù)據(jù)應(yīng)用傳輸需求。支持Workflow二次開發(fā)。

3.1數(shù)據(jù)采集:

海量協(xié)議適配:網(wǎng)關(guān)內(nèi)置2000多種工業(yè)協(xié)議庫，支持98%的PLC(西門子、三菱、歐姆龍等)及95%的注塑機(jī)和機(jī)床(發(fā)那科、馬扎克、海天等)

非侵入式采集:針對無授權(quán)或封閉協(xié)議設(shè)備，支持通過通訊監(jiān)聽(Sniffing)方式獲取數(shù)據(jù)，不影響設(shè)備原有運(yùn)行;支持自定義/自由協(xié)議配置。

“啞設(shè)備”數(shù)字化改造:對無通訊能力的設(shè)備，通過加裝傳感器及I0模塊，配合邊緣算法擬合出運(yùn)行狀態(tài)和產(chǎn)量數(shù)據(jù)。

3.2邊緣計(jì)算與數(shù)據(jù)傳輸:

高性能硬件:基于ARMCortex-A7架構(gòu)(主頻1.2GHz)，搭載Linux系統(tǒng)，擁有8G大容量邊緣存儲。邊緣預(yù)處理:在網(wǎng)關(guān)端完成數(shù)據(jù)清洗、聚合、挖掘與邏輯判斷，僅將有效數(shù)據(jù)上傳，減少云端負(fù)荷并支持毫秒級(100ms)的高頻采集。

高可靠的數(shù)據(jù)傳輸斷點(diǎn)續(xù)傳與緩存，支持?jǐn)嗑W(wǎng)緩存與恢復(fù)后續(xù)傳，確保數(shù)據(jù)不丟失，支持觸發(fā)傳輸、增量傳輸?shù)褥`活傳輸方式。

靈活分發(fā):支持MQTT、HTTP、OPC UA等多種北向協(xié)議，可同時(shí)向多個平臺(如本地?cái)?shù)據(jù)庫、云端IoT平臺、MES、智能體)推送數(shù)據(jù)。

低門檻使用:標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備注塑機(jī)和機(jī)床即插即用，復(fù)雜計(jì)算支持workflow二次開發(fā)，應(yīng)用簡單。

3.3數(shù)據(jù)應(yīng)用

閉環(huán)控制:工藝下發(fā)、遠(yuǎn)程停機(jī)、設(shè)備聯(lián)動、SN碼與設(shè)備/檢測數(shù)據(jù)綁定

生產(chǎn)管理:生產(chǎn)全過程數(shù)字化電子看板、生產(chǎn)進(jìn)度、設(shè)備狀態(tài)、故障報(bào)警、生產(chǎn)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

效率分析:生產(chǎn)進(jìn)度、預(yù)計(jì)完成時(shí)間、稼動率、性能稼動率、良品率、直通率、OEE、停機(jī)原因統(tǒng)計(jì)分析等

工藝管理:工藝存儲、工藝實(shí)時(shí)監(jiān)控、工藝異常報(bào)警、變動報(bào)警、關(guān)鍵工藝品質(zhì)預(yù)判報(bào)警、工藝分析優(yōu)化

工藝巡檢:工藝參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、異常變動報(bào)警、并記錄，關(guān)鍵工藝品質(zhì)預(yù)判報(bào)警等

品質(zhì)管理:品質(zhì)參數(shù)存儲、異常報(bào)警、關(guān)鍵品質(zhì)產(chǎn)生報(bào)警、歷史曲線分析、追溯分析

質(zhì)量追溯:品質(zhì)參數(shù)存儲、質(zhì)量問題歷史數(shù)據(jù)分析追溯、不良品原因統(tǒng)計(jì)分析

能耗管理:能源監(jiān)控、能耗分析、電價(jià)分析、能耗報(bào)表、統(tǒng)計(jì)分析、單品能耗、成本精細(xì)化核算

設(shè)備管理:設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、設(shè)備點(diǎn)檢、設(shè)備維修保養(yǎng)、故障統(tǒng)計(jì)分析

四、客戶價(jià)值

生產(chǎn)效率提升:生產(chǎn)加工進(jìn)度實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程瓶頸，科學(xué)排單科學(xué)資源調(diào)度、提升生產(chǎn)效率。

稼動率提升:設(shè)備狀態(tài)、異常告警實(shí)時(shí)監(jiān)控、及時(shí)處理，減少異常停機(jī)，減少人工巡檢，提高設(shè)備稼動率。

協(xié)同效率提升:設(shè)備數(shù)據(jù)與MES貫通，自動報(bào)工，生產(chǎn)情況數(shù)字化，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互，提高協(xié)同效率。

良品率提升:在線品質(zhì)監(jiān)測、生產(chǎn)全過程關(guān)鍵參數(shù)異常實(shí)時(shí)告警、品質(zhì)數(shù)據(jù)存儲，追溯，統(tǒng)計(jì)分析，提升良品率。

工藝科學(xué)管理:工藝下發(fā)、輔助調(diào)機(jī)，工藝存儲、工藝巡優(yōu)、工藝在線監(jiān)控，提升工藝管理水平。

節(jié)能降碳:能耗成本精細(xì)化管理、能效、待機(jī)能耗、故障能耗等、管理節(jié)能。

管理效率提升:全廠、車間及設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動完成統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表生成，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及時(shí)、準(zhǔn)確、客觀，為科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)支撐、提升管理決策效率，成本精細(xì)化管控。

五、方案優(yōu)勢

1.智能制造支持:打通智能制造生產(chǎn)管理與設(shè)備互聯(lián)深度融合的最后一公里實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)指令下發(fā)、設(shè)備狀態(tài)反饋的雙向數(shù)據(jù)閉環(huán)，拒絕數(shù)據(jù)孤島。

2.兼容全量設(shè)備:支持協(xié)議豐富，無授權(quán)協(xié)議可通過監(jiān)聽方式獲取數(shù)據(jù)，非侵入式采集。兼容客戶現(xiàn)場全部設(shè)備數(shù)據(jù)采集，支持?jǐn)?shù)字化改造傳感器儀表接入。

3.邊緣智能能力強(qiáng):邊云協(xié)同架構(gòu)，工藝閉環(huán)、自動控制、在線品質(zhì)、工藝巡優(yōu)，反向控制、設(shè)備聯(lián)動、分析處理數(shù)據(jù)能力，復(fù)合邏輯判斷能，處理ms級數(shù)據(jù)、支持人工智能數(shù)據(jù)應(yīng)用等。4.穩(wěn)定可靠:產(chǎn)品經(jīng)過高壓靜電、浪涌及高低溫測試，通過CE認(rèn)證，適應(yīng)惡劣的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。5.易運(yùn)維、擴(kuò)展:平臺運(yùn)維功能完善，應(yīng)用采用工具化理念可擴(kuò)展性強(qiáng)，網(wǎng)關(guān)支持Workfow二次開發(fā)，升級迭代方便，設(shè)備更新極簡接入。