标题基于工业物联网的通信设备制造系统-工业互联网产业联盟.PDFVIP

标题：基于工业物联网的通信设备制造系统 引言 ：企业概况 爱立信南京工厂成立于 1992 年，是爱立 信在国内第一个合资企业。作为爱立信全球最 大的制造及供应链基地，南京工厂生产多种无 线设备，支持全球300 多个已发布产品。 在爱立信与中国移动大力发展 NB-IoT 技 术的背景下，双方签署合作协议，打造基于工 业物联网的通信设备制造测试床。爱立信南京工厂被选为这次试点的合作单位。 一、关键词 利用NB-IoT 和eMTC 等移动通信技术对生产制造的多个环节进行监控、互 联，通过生产数据的关联分析，实现对生产的数字化改造。 二、测试床项目概述 1. 痛点 爱立信南京工厂主要生产基站射频模块，属于传统电子装配制造业，现在面 临着快速NPI ，多品种并行，产品类差异大，生命周期长短不一，订单量不均衡， 信息化技术整合不足等典型生产问题。此外爱立信南京工厂运用大量的独立系统 运营业务，全面覆盖订单管理，计划管理，产品管理，库房管理，生产执行，物 流管理等信息化的需求；但是同时也存在比较严重的信息孤岛效应，各个系统和 工具之间数据不互通，需要大量的人工处理和协调。 2. 目标 基于工业物联网的通信设备制造测试床旨在验证利用NB-IoT 等先进通信技 术完成对仓储、生产、测试、包装等多个环节的监控和管理、多个生产管理系统 间相互协同以及多种工业数据关联分析，从而实现生产的数字化、信息化。测试 床包括： 多环节的监控和管理：利用NB-IoT 和eMTC 等移动通信技术对现有仓储、 生产、测试、包装等多个环节进行改造，实现对物料、设备、产品、质量等多方 面可追踪，可管理。 生产管理系统互联：将现存的多个独立的生产管理系统互联，完成数据流的 整合，实现各子系统之间的协同工作。 多种工业数据关联分析：利用大数据和机器学习算法，将各个制造执行系统 的数据进行多维度关联分析，挖掘数据价值，实现生产过程的数字化改造。 三、测试床项目解决方案 1. 解决方案架构 根据工业互联网产业联盟所发布的整体架构，并在联盟的指导下，本测试床 整体架构如图 1 所示。测试床在原有RFID 、Ethernet 等基础上增加了对NB-IoT 和 eMTC 通信技术的支持。由于采用了授权频谱，避免了其它信号干扰；而基 于公众移动网络的通信，在保证信息安全的同时，也无需单独部署网络基础设施。 工厂运行数据采集上来提交到本地云平台，在云平台上对数据进一步整合，分析， 为上面的各种应用提供能力支撑。 图1 基于工业物联网的通信设备制造系统 2. 物理平台 蜂窝物联网网络：搭建支持NB-IoT 和eMTC 的蜂窝物联网覆盖，连接OneNet 物联网数据平台，利用其广覆盖，低功耗，中低速率传输的特性完成生产数据的 传输和管理 数据采集模块：基于NB-IoT/eMTC 模组的通信协议，使用不同类型的传感 器模块采集生产过程中的各种数据，应用于生产流程管控，质量管理，设备工具 维保等领域 各种生产管理系统的服务器：订单系统、物料系统、产品信息系统、跟踪追 述系统、测试系统、SMT 系统、资产管理系统、MES 系统 自动化系统： PLC 和相关传感器设备 执行机构：伺服电机、气缸、电缸、电爪、机械手臂、电枪 3. 软件平台 软件平台的主要功能包括： 接入层：接入层提供多种接入方式，保证上层系统收集到更多的生产运行数 据。 分发层：分发层负责将接入层数据以设定好的格式提交给上层，并将上层响 应分发到相应的设备。 服务层：服务层是整个平台的核心，主要提供数据处理、系统管理、设备管 理、位置管理及其它平台辅助功能。 表示层：表示层负责现有生产执行系统的访问，以获取当前生产情况。另外 对上层应用提供一个统一的访问和展示接口。 图2 基于工业物联网的通信设备制造系统展示界面 4. 分布式配置接口 测试床软件使用 Rest API 和物联网OneNet 接口获得IoT 的应用数据 测试床软件和子系统采用不同的数据通信协议，包括 SOAP，Web service， RDMS ，TCP/IP ，HTTP 等多种，可根据需要灵活选用。 5. 测试床预期效果 a. 经济效益 生产过程可视化：对工厂内各主要设