2019年工业互联网平台创新应用案例汇编.pdf

2019年工业互联网平台创新应用案例汇编 航空制造领域人机协同工艺设计应用案例面向航天制造企业智能制造工艺设计的智能化、协同化、知识化以及场景化设计需求，通过大数据挖掘分析、机器学习等技术，完成对现有工艺知识的挖掘和关联，实现简单工艺自动化，复杂工艺标准化的机助人用的工艺设计。沈阳格微软件有限责任公司成立于 1999年，主要是面向国防、航空航天、船舶等领域，提供软件开发、技术服务、机器翻译、人才培养等业务。企业位于沈阳北方软件园（占地约 500亩 ），形 成了集研究开发，人才培养，成果产业化为一体的产、学 、研 基 地 。上海飞机制造有限公司是中国商用飞机有限责任公司下属的飞机总装制造中心。主要从事民用飞机等航空器及相关产品的研制、生产、改装、试飞、交付、销 售、维 修 、仓 储、服 务业务，承接飞 机零部件的加工生产业务，经营上飞公司或代理单位所需原辅材料、设备、仪器、备配件及技术的进出口业务，相关的技术开发与技术咨询业务。服务商 应用企业工艺设计依赖于生产经验，技术水平存在明显差异，不同产品的零部件相似程度高，工艺设计过程重复工作量大，工艺设计员工作量繁重。工艺设计已成为缩短产品研制周期、保证产品质量的瓶颈。1、 在部装专业提高工艺设计效率 30%以上；2、 在航电、钣金件安装、工装等其他专业提高工艺设计速度 35%以上。问题导向渗透延伸创新突破价值实现已与多个航空飞行器制造单位建立了合作关系，面向 航 空飞 行 器工艺协 同 设 计，形成 的 理 论 、方法、技术、资源、系统将具有较好的迁移性，可迁移至 航 天、船 舶、武 器、重 工等领域 。通过知识图谱构建、典型工艺挖掘、语义分析、层次聚类等技术，获得各类工艺知识，建立全面、准确并能标注解释真实工艺数据的知识体系结构，构建多维关联装配工艺知识库，促进的融合、工艺知识迭代增益以及工艺知识的场景化应用，实现工艺设计从“信息化”到“智能化”的跨越。通过对工艺知识挖掘、关联、沉淀，让基于不同设计目的或处于不同设计阶段的工艺设计人员轻松获取符合当前需求的知识支持。推荐语新能源智能车电池服务模式创新应用案例基于 ROOTCLOUD平台，为优力电驱动公司建设面向快递行业的“新能源智能车电大数据服务平台”，主要实施内容包括提供基于工业互联网平台的工业设备上云解决方案，开展设备状态监测、工艺优化、故障预警、远程运维等服务，通过大数据分析与人工智能手段实现电池寿命管控与客户服务智能引擎开发，并运用工业互联网进行模式创新，率先在快递行业实现车电租赁整体解决方案，为快递行业提供运力保障与支撑。树根互联 ROOTCLOUD平台拥有长达11年的技术积累，是国内唯一入选 Gartner IIoT魔力象限的工业互联网平台，至今已连接超过 58万台工 业 设 备，赋 能 70个细分行业，打 造 18个行业云平台。长沙优力电驱动系统有限公司是一家专注于低速电动车智能力系统及其应用平台研发的高新技术企业。基于工业互联网 平台，通 过 大 数 据 分析及 AI支 撑体系，致力于打造“ 中国快 递 行业 运 力保 障服 务平台 ”。主要实施内容包括：1、建设物联监控及服务平台，实现智能电池的物联监控及数据采集；2、建设 工业智能 APP，提供电量监控、智能防盗、远程断电等功能；3、建设网上商城，打通线上线下交易及智慧服务；4、建设一体化服务中心，对故障和安全隐患进行提前预警，实现产品售后服务全流程线上管控提升售后服务水平；服务商应用实施应用企业5、基 于 大 数 据 与 AI深 度 学习，建 立电 池 性能衰退与健康评估模型，开发电池寿命智 能 管 理引擎，提 升 电 池 使 用 寿 命，以及无害化回收；6、结合轻重使用场景，梯次利用结合实现储能项目无缝对接。该项目是工业互联网平台赋能中小制造企业创新开拓商业模式的典型案例，不仅实现了产品的智能升级，更为电池终端用户提供便捷优质的服务。推荐语 全国快递行业的电动车辆 2018年已超过200万 辆，年送 件 数 超 过 580亿件，年 增长率超过 30%； 传统电动车商业模式中，对于生产厂商，面临多级经销商导致销售链条长、缺失用户数据、利润率低甚至为负、无法形成用户黏性等挑战； 对 于 用 户，面 临 投 资 大 回 收 慢 、车 辆 易 盗 及运维压力、售后三包服务差、骑手管理困难等诸多问题。 技术方面：建设面向快递行业的“新能源智能车电大数据服务平台”，实现电池的物联监控、全生命周期健康度管控及服务平台。 模 式创 新：基 于 IIoT车电一体全生命周期管理，实 现 产业 金 融 +IIoT平台 +融资租赁 +财产保险商业模式，打造“中国快递行业运力保障服务 平 台 ”。 优力电驱动公司 2018年利润同比增加 14% 主动服务，备件库存和维修成本降低 30% 提 高设 备 应 用 效 率，停 机 时 间 降 低 50% 智能充放电曲线调整，提升电池寿命 10% 创新商业模式，用户电池使用成本降低 20% 减少环境污染，电池无害回收率达 90%问题导向渗透延伸创新突破价值实现 截止目前，平台已接入设备数量超过 1.2万台，在试点城市长沙的快递车辆覆盖率达27%，年底 将 覆 盖 到 36%； 已与四通一达、丹鸟、品骏等快递企业签订合作协议，未来将逐步向郑州、西安等地进行推广； 联合金融 /保险机构推出基于使用数据的新能源智能车产品全维保解决方案，探索商业模式新路径。基于智慧零售大脑的家居行业柔性供应链应用案例结合苏宁体系资源，将资金、资源的支持延伸到产品设计、原材料等上游生态，通过从营销引流、顾客需求分析、渠道销售、客户服务到产品研发、智能制造的技术赋能，帮助家居家纺企业向柔性制造转变。苏宁易购集团股份有限公司是中国领先的 O2O智慧零售商，自2017 年以来，连续三年跻身财富杂志全球 500强。截至 2019年 6月，苏宁拥有各类创新互联网门店逾 13000家。通过自营、开放、跨平台运营，苏宁易购开放平台商户已达到40000家，线上销售规模稳居中国 B2C市场前三，连续多年蝉联“中国连锁百强”第一名。苏宁易购基于近 30年的经营数据及经验，建立了线上线下完善的智慧零售技术体系，致力于推动科技应用在零售领域的落地、发展和影响。南京海聆梦家居有限公司主要从事床上用品、针纺织品、皮革制品、日用百货、服装、玩具饰品、工艺品、厨房用品的制造和销售。服务商 应用企业发挥苏宁的供应链、物流、金融服务体系优势，是消费互联网与工业互联网拥抱的典型案例。推荐语苏宁供应链体系上游有 3万 家 供 应 商 ，下 游 有 2万家中小微的 B端企业，可帮助相关工业企业快速实现转型升级。当前新生代消费能力上升，个性化需求快速增长，传统纺织企业产品版型、原材料、成本等数据基 础弱；产品品质 控 制有 挑战；定制生 产成 本高；传统生产模式难以有效满足消费者定制的需求。现有的销售管理系统对于顾客的信息的抓取太浅，同时无法做到全流程的追踪与反馈，对于海聆梦产品的推广与营销无法提供有效帮助。建成国际先进的全自动化家纺生产流水线以及全球最大的窗帘智能个性定制柔性生产线，在改善生产流程的同时将厂商与消费者联系起来，帮助厂商拥有满足消费者个性需求的能力。问题导向渗透延伸创新突破价值实现帮助海聆梦对接苏宁易购，借助苏宁易购智慧零售大脑驱动下的人工智能决策体系，将销售管理系统与其他系统进行对接，实现全流程的追踪与反馈、家居家纺产品的精准营销和推广。已经率先在钢铁冶金行业的风机、泵、轧机等大型关键机组上大范围实施运行，基本覆盖炼铁、炼钢、热轧、冷轧等生产线；同时，逐步在石油、化工、能源、矿山等行业的工业企业进行试点运行。平台针对 “ 皮 带 运 输 机 ” 、“ 联 合 轧 制 机 组 ” 、“ 热 输 出 辊 道电机”等产线的特点，提供了额外的非旋转类设备故障预报与健康管理解决方案，实现了设备智能运维能力的成套输出。基于人工智能的旋转类设备预测性维护应用案例以生产设备运行的状态数据在线监测为基础，采用故障机理建模、大数据分析和机器学习等技术，跟踪设备性能状态和健康指数，在设备运行状态监测与报警的基础上进行数据分析和故障诊断及预测。沈阳科网通信息技术有限公司成立于 2017年，是一家集设计开发、系统集成和技术服务于一体的高新技术企业，与东北大学、沈阳建筑大学等高校联合成立工业大数据实验室，基于先进的工业互联网、大 数 据、人 工智能、云计算等 技术积累和研发能力，主要致力于为全行业用户提供电气及机械设备的智能化管控产品和服务。鞍钢集团自动化公司是鞍钢集团旗下全资子公司，主要承揽自动化、信息化系统的设计、制造、技术研发、设备安装、调试、系统运维业务，电机修造业务和国家重点科研项目的攻关任务。在矿山、烧 结、焦化 、炼铁、炼钢、连铸、轧钢及钢 材处 理自动化控制以及企业信息管理系统领域，在发展传统业务的同时，致力于发展智慧城市、智能工厂、云计算、大数据、电子商务、节能环保等战略新兴业务。服务商 应用企业电机是旋转类设备的主要动力源，大量的电机与风机、泵等负载和减速机、耦合器等传动设备构成了关键机组。当前，大型工业企业的机组设备仍停留在“点检定修”与“事后抢修”混合的预防性维护模式，基于日程健康状态冗余的“过检修”和人员经验及责任心导致的“欠检修”均无法避免，设备剩余寿命被低估，意外停机和生产事故居高不下，备品备件库存积压严重，设备运维团队疲于奔命，整 体运营 和管 理 效 率 较 低 。1、 有效提高设备保障率至 87%；2、 降低关键机组设备的备品备件库存达 60%以上；3、 减 少一线点、巡检人工 50%以上；4、 提前预知故障发生点，同比降低维修成本约 15%；5、 在部分设备运行环境恶劣或高危的场景实现无人值守；6、 对频发故障点自动提出电气和机械性能强化方案，提高部件寿命。问题导向渗透延伸创新突破价值实现打破传统模式，推进“预防性维护”向“预测性维护”转变。推荐语1、 首次采用基于故障机理和基于数据的双模型混合故障诊断机制，有效提高故障预测的精度，减少了误报警和漏报警；2、 首次 运 用“驱动 +传动 +负载”的全机组运行状态数据统一分析模式，打破数据孤岛，促进工业大数据融合；3、 通过雷达图来评估工业生产设备的总体健康度，精确跟踪生产设备和零部件性能衰减状态；4、 采用自主研发的瞬时电流变送器、倾角自补偿振动传感器、智能数据采集网关等新型数据采集装置，实现现场数据采集智能化。制鞋行业大规模个性化定制应用案例聚焦制鞋行业，针对设计研发、生产制造、仓储物流、营销售后全流程应用，推动莆田制鞋产业从单纯的制造向商业价值更高的研发设计、品牌运营和渠道运营转变。中电（福建）工业互联网研究院（简称“中电福建院”）由中国电子信息产业集团有限公司与莆田市人民政府合作共 建 ，于 2019年 1月 29日正式挂牌成立。作为莆田市推动智能制造及工业互联网的顶层机构，中电福建院以推动莆田市传统产业转型升级为首要任务，建设具有制鞋行业特色的工业互联网平台，为政府、企业提供工业转型升级服务。双驰实业股份有限公司是一家集贸易 、研 发、生 产、物 流 于 一 体 的 现 代 化 民 营鞋业企业。是福建省省级加工贸易转型升级示范企业、福建省足球鞋制造行业的龙头企业。服务商 应用企业制鞋行业以数据驱动实现研发设计、生产制造到市场销售的闭环优化。推荐语按照企业规模和基础现状不同：1、 针对自动化和信息化基础较好企业，依托平台帮助企业打造从研发设计到生产销售全产业链数字化工厂，帮助企业从生产制造向研发设计和终端销售延深；2、针对规模较小基础较弱的企业，打造制鞋行业生产管理套件，辅助企业各级生产管理者提升管理效率，从经验管理向数字化的精益管理迈进。莆田制鞋产业主要以大批量代工生产为主，产业链集中在产品附加值较低的生产制造环节，在商业价值更高的研发设计、品牌运营和渠道运营环节处于弱势。急需发挥莆田多年积累的品牌代工制造经验，实现莆田鞋业从 OEM(代工生产 )向 ODM（原始设计生产）、 OBM（代工经营自有品牌）转型。1、 打破传统最小订单量要求，在同等成本下，实现单件流生产；2、单件产品生产周期不超过 2小时，并实现混色、混款同时在线生产；3、产品不良品率降低 60%；通过按需生产，即时发货，实现成品鞋零库存，最终达到 1500双 /天的个性化定制鞋的生产能力。问题导向渗透延伸创新突破价值实现1、 采用 PUR材料粘接工艺，减少传统采用水性胶或油性胶中鞋面喷处理剂和喷胶工序；将机械手和红外视觉扫描技术应用到大底的喷胶中，提高产品质量稳定性；2、 采用飞织机群动态调度技术，结合传感技术和 AGV进行产品标准化与模块化生产，实现鞋面飞织区无人化运作；3、 综合应用足型三位视觉扫描技术、大并发订单数据负载均衡技术、智能物流调度技术等，实现个性化定制。轨道交通列控系统全线网智能运维应用案例利用新一代的信息技术实现数据采集、综合监测及挖掘分析，为系统设备全生命周期管理、远程操控、健康状况监测、设备维护、故障智能定位、大数据分析、趋势预测等提供有力支持，为安全、可靠、高效、低成本的运营提供综合维护支持。卡斯柯信号有限公司成立于 1986年，深 耕 于轨道交通控制系统领域，迄今已拥有百余项具有完全自主知识产权且与国际先进水平相当的系统技术 和 产品 。主营业 务 范 围 覆 盖 国 家 铁 路、城 市轨道交通、城际铁路、有轨电车等各个领域。上海申通地铁集团维保通号公司主要负责上海轨道交通信号、通信、信息、综合监控等专业系统设备的安全运营保障、检修维护、故障处置、大修改造以及部分新线信号项目的建设工作。服务商 应用企业超大规模线网的常态化高强度运营挑战：1、 单线单点故障易呈网状扩散，对设备设施的可靠性及可用性有极高的要求；2、 设备数量、种类、场景呈现多样复杂性，设备异常风险增大、维护难度增大；3、 运营里程不断增长、维护成本不断增长；4、 乘客对安全、便捷、准点、舒适、运营时长等多方面有综合需求。随着线路的增多，导致对维护人员的需求越来越大，维护人员的工作压力也越来越大。以中心管控为主、车站为辅的维护模式可实现：1、单台件设备故障率显著下降；2、子系统故障率显著下降；3、线路级列控全系统的可用度显著提升；4、线 路 级 列车延 误 率显著 下降 ；5、全路网可用度显著提升。保障城市轨道交通的安全运营，确保交通出行畅通，具有重要经济效益和社会意义。问题导向渗透延伸创新突破价值实现已成功应用于上海地铁、深圳地铁、郑州地铁、南宁地铁、成都地铁、武汉地铁、北京地铁等全国地铁线路 10余条，将在全轨道交通领域推广。研发具有自主知识产权的高度集成化、自动化、智能化的信号系统运行设备远程维护平台，可提供：1、多源 融 合 的 智能 感 知 技术；2、多驱动引擎融合的实时预警分析及诊断技术；3、基于云计算、大数据的数据挖掘分析技术；4、设 备主 动 维 修 决 策 技 术；5、运营运维一体化协同技术。解决了复杂性和不确定性双高的轨道交通海量数据处理问题，不仅具备经济价值，还在保障民生方面具有极高社会效益。推荐语化工行业磷酸萃取工艺数字化应用案例通过大数据和人工智能的应用来解决传统硫磷化工企业生产中严重依赖人工经验导致磷酸萃取率存在较大波动等问题，以及复合肥养分浪费和环保控制滞后等一系列行业普遍存在和长期掣肘的主要生产困扰问题。阿里云计算有限公司开发的工业大脑以数据为核心，打通工业生产、运营、管理各环节，形成工业的数字孪生，将人工智能和优化等算法相结合，提升工业能力，创造增量价值。 安徽长江工业大数据科技股份公司，基于阿里云飞天和工业大脑技术建设跨区域跨行业工业互联网平台，以冶炼、化工、电子信息等行业为主要研究方向，服务于长江经济带乃至全国。安徽六国化工股份有限公司，国家重点发展的大型磷复肥生产骨干企业，主要从事磷复肥生产与销 售，年产能 为 112万吨，年销售收入 20亿元。磷酸萃取率是磷酸生产工艺的核心环节，湿法磷酸有效萃取率提升难题，一直是困扰行业的顽疾，原因在于磷矿石的品位波动、现场设备工况的差异、以及严重依赖人工经验。该项目基于长江云工业互联网平台（城市级工业大脑），实施过程：1、 将二水法磷酸萃取过程全面数字化，实现了生产过程的数据化，扫除生产管理盲区；2、 直接提高磷酸萃取率，经过两轮对比试验，目前已经实现稳定提升 0.23%、最大提升 0.56%，最终目标实现六国化工磷酸萃取率稳定提升至 96.6%。3、 工艺稳定性优化，即在有效提升萃取率的同时将生产过程稳定下来，降低生产波动带来的经济损失。4、 降低产品养分浪费，同时稳定排放。最终实现了磷酸萃取率的提升。服务商应用实施应用企业工业大脑模式将行业痛点问题的解决方案通过工业互联网平台沉淀、复制、开放，对中国100多座老工业城市的转型升级，具有非常强的借鉴意义。推荐语企业痛点 :1、磷 酸 萃 取 率 低，波 动 较 大 。受 到 矿 源 和 生 产环境、设备工况等一系列外部因素干扰，导致萃取率稳定性低。2、复合肥养分浪费。实际操作环节存在大量的不确定性，大部分时候依赖经验，导致转化过程中养分浪费。3、环保排放波动。无法对生产中的污染物进行实时预测，导致生产过程存在氨气、粉尘等污染排放。通过采用大规模分布式云端计算存储，海量实时计算反馈能力等云计算技术，构建智能工业应用，全链路采用安全加密的超大规模吞吐量的云端数据通道。 通过工业数据采集、分析、建模、实验，对现有生 产工 艺流 程 及 环境 数 据 进 行关 联、融 合，实现生产过程数字化，建立更智能化、精细化的生产和控制流程，提高产品品质、降低尾气排放。1、将生产二水法磷酸萃取过程全面数据化，扫除生产管理盲区；2、磷 酸 萃 取 率 实 现 稳 定 提 升 0.23%、最大提升0.56%，每年给企业带来直接经济效益超过600万元；3、在有效提升收率的同时稳定了生产过程，降低生产波动带来的经济损失。4、降低了产品养分浪费，稳定了生产过程排放。直接节约养分浪费超过 500万 /年，环保材料损耗降低 300万 /年。问题导向渗透延伸创新突破价值实现该解决方案具有行业通用普适性，其核心功能在于使用了阿里云工业大脑开放平台和通用算法引擎。工业大脑开放平台可对工业场景进行“乐高”式组装，普通工程师可以通过拖拉拽方式即可搭建出智能应用。因而可以覆盖具有同类别需求和生产模式的生产企业近 100%市场。