案例背景

玻璃基板制造兼有流程制造及离散制造特点，需要智能装备与信息系统深度嵌入，完成 IT 与 OT 数据物理链路的建设，完成对企业生产数据及设备数据进行全方位的监控并有效的分析和呈现。

彩虹集团项目以云服务平台为创新载体，运用工业互联网大数据技术，实现了关键环节实时监控，关键设备生命周期数字化监控，产品质量全生命周期全维度分析。

项目需求

• 设备管控可视化：

  实现产线关键设备数控化率 85%并达到国内领先水平，4 级设备管理，达到设备 3D 可视化，设备管控化。

• 综合良品率的提升：

  生产线的质量监控需要随时掌握缺陷的变化趋势以及实时的状态，做到防患于未然，并且快速反应、迅速对策，实现将不良波动带来的损失降低到最小。

• 降低非计划停机：

  梳理生产数据，实现 IT 层与 OT 层的数字化融合：建立设备 4 级 KPI 管理及告警管理实现设备可控。利用设备故障代码仿真减少设备非故障停机。

• 利用工业大数据平台完成企业的转型及推广：

  承载整个公司全业务线的数据，做到企业对生产全局可追溯，可评价，数字化经营决策。利用平台 DevOps 完成自主创新。建立多地多产线协同打造核心竞争力。

解决方案

项目应用场景

本项目主要针对玻璃基板产线制造。应用验证的地点为彩虹集团（邵阳）特种玻璃有限公司咸阳分公司的冷端 BOD 工序段，并逐步引入热端的大数据应用。

项目重点技术

• 采集交换层

  针对现有智能装备的数据，利用工业网关接口对控制系统的 PLC 端口数据提取。针对 DCS 的信息孤岛问题，应利用 OPC 的方式进行数据的接入。OPC 是以微软的 OLE/COM、DCOM 技术为基础，定义了一套标准接口，从而提供自动化和控制应用、设备管理和设备之间的软件应用互操作性和设备的互换性。

• 集成处理层-数据存储

  由于项目示范平台涉及大量的生产实时数据，所以需建立一个时序数据库而不是选择关系型数据库，才能满足生产数据的多维度分析，快速收录。

  时序数据库采用分布式技术，针对大型工业设备的海量时序数据存储、查询和展示的系列产品，具有存储容量大、存取效率高等特点，并支持用户自定义丰富的展示面板。

• 建模分析层-数据挖掘

  工业大数据分析不仅能够提供高性能的运算引擎，还应支持多种工业级别的算法，并提供多种设备健康管理、故障诊断、分析和预测的模型。用户可以基于工业大数据分析平台上快速使用既有的工业数据分析模型，对工业设备的性能进行评估，对故障进行分析。

• 辅助决策层-设备管控

  本验证示范平台采用工业网关及数字仿真器技术实现 PLC 数据的可视化的分析评估。处理后按照“采集时间”、“采集地址”、“采集数据值”的记录方式保存到用户端指定的数据库中。

远端仿真映射后可以通过配置文件灵活配置 PLC 存储区有效起始地址、PLC 有效数据长度等对端参数。这样可以实现 PLC 所有数据的监控和保存，真正做到数据的可视，可存，可用。

在数据实现监视和保存后建立设备管理体系，梳理产线设备并定义关键 KPI 指标，完成对设备状态，产能，报警，质量的可视化监控。

方案架构

本项目主要针对玻璃基板产线制造。应用验证的地点为彩虹集团（邵阳）特种玻璃有限公司咸阳分公司的冷端 BOD 工序段，并逐步引入热端的大数据应用。

方案效果

• 商业价值

  打通生产环节数据和管理环节数据，着重解决了企业生产质量与产品质量的脱结的问题，做到了生产线的全面可视、可控，成功实现了由传统制造业到新型制造业的转型升级，为企业的商业决策打下了良好基础。本验证平台目的在于实现重要生产数据的全方位把控，实现生产数据内部保存，同时针对有价值的数据业务也实现自主可控，为集团业务转型提供有效的价值数据和信息决策，以助力集团数字化转型的大目标。

  生产线的质量监控需要随时掌握缺陷的变化趋势以及实时的状态，做到防患于未然，并且快速反应、迅速对策，实现将不良波动带来的损失降低到最小。

• 经济价值

  基于工业互联网平台，实现单条产线运营成本降低 15%，非计划停机降低 5%，综合良品率提升 1-5%；全面提升企业的综合竞争力； 打造数字化可视化车间，提升企业整体运营效率； 对企业的生产全局进行可追溯，可评价，有效实时的管理。

• 设备价值

  验证应用示范平台以自动化系统及信息化系统相结合的方式，以底层智能化装备为基础，以工业大数据为纽带，以各系统相互协作为标准，形成了自主的智能制造及工业大数据体系，全面促进玻璃制造的产业发展，对完整上下游产业链、扩大规模效益具有重要意义。

• 推广价值

  创新的技术、服务和方案：实现对资产设备多层级管理，车间制造流程展示；实时数据，产能数据，报警数据；资产设备 KPI 管理；实时 KPI，计算 KPI，模型 KPI；自主开发，模型快速构建。

客户评价

通过项目实现电子玻璃工业互联网应用平台对重要生产数据的全方位把控，实现生产数据内部保存，同时针对有价值的数据业务实现自主可控，为集团业务转型提供有效的价值数据和信息决策，以助力集团数字化转型的大目标。