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工业互联网也好,数字化转型也罢,生产设备的数字化进程是首要条件,不管是已经采用了新型数字化的设备,还是需要经过改造的原非数字化设备。有了这些数字化的设备后,才有企业数字化转型的第一步。本文将介绍一些客户在数字化转型过程中遇到的问题和解决办法。
以下内容为实际客户环境中的简单阐述,并不代表了一定符合读者的预期,如果有类似的需求,可以跟笔者公司联系,获取更多相关信息和解决方案。
现状
数字化设备
标准协议设备
简单理解,那就是你的设备已经可以已数字化的数据输出为前提。如果你的设备支持以下一些常见协议,恭喜你,你的设备完全符合了数字化转型的第一步条件。这些协议都是符合工业标准的连接协议,使用我司的数采网关即可完成对接,实现数据的采集。YiGATE-G系列边缘计算网关可以满足要求。
- PLC
- DCS
- OPC-UA
- Modbus TCP/RTU
非标准化模拟/数字设备
这里不得不说的是一些串口设备,比如RS232,UART(比较少见),IO信号等,离数字化,只需要简单加工处理即可实现。YiSENSOR 模拟量转数字量。
- RS232,裸协议,私有化协议,那么,就需要进行一些简单开发,来实现了;
- UART,直接出现串口TTL协议的设备非常少,因为抗静电能力和抗干扰能力较差,不建议用;
- IO信号,比如设备可以输出高低电平,有电没电状态,都可以;
- 4-20mA,0-5V,这些输出接口,需要一个模拟量转数字化的小设备,比如转换成 Modbus 协议。
非数字化设备
老旧机床,非侵入式改造
遇到最多的老旧机床设备,即使是厂家也不一定能进行数字化改造,非要进行一些数字化改造,通常的做法就是对设备进行一些外围改造,在不影响设备运行的情况下,实现简单的数据采集:
- 电流、电压、能耗、开关机:加入一个串接的电流表或互感器类设备,即可实现;
- 温度、震动、噪音检测:外置安装传感器实现;
- 还可以通过视觉检测的方式,使用 AI 引擎来帮助判断问题。
需要侵入式改造
有一些生产线上,已经工作了很多年,通过上述改造,还是无法完成数字化的情况也非常多,需要进行一些侵入式的改造和升级,才能完成数字化:
- 压力:管道压力,气体压力等,需要侵入式的加入压力计,要充分评估风险再来改造;
- 流速:串上一个流速计是不错的选择,需要破环原来的管线,风险也是比较大的,具体要看业务需要;当然,也有一些超声波外置流速计,效果怎么样,各说纷云。
数据采集
根据业务需要,比如:MES,ERP,MRP 等业务系统的要求,数据采集也是一项比较有挑战的工作。主要有以下几个方面:
- 协议种类:种类繁多,协议复杂,对于采集设备要求会更高,兼容更多的协议是考察一个网关能力指标的重要因素;
- 采集点位数:对于每个网关而言,所对应的采集点位数是有限制的,比如:512,1024,2048个点位,还得看能保持什么采集频率;
- 采集频率:绝大部分客户提出来的要求是能够尽快:越快越好,常见的应用环境下,实现亚秒级就能满足要求,很少要求 ms 毫秒;采集点数越多,频率就不能太快,因为网关有一定的性能瓶颈限制。
- 时效性要求:不仅是采集要达到一定的频率要求,数据转化和传输,也需要一定的时效性要求,那就是综合考虑从采集到传输的总体时间;
- 变更频次:有些网关,变更采集的信息时,需要改动的配置会比较多,也许需要重启模块或机器,势必会影响采集的稳定性;
- 北向协议:针对于业务系统对接的协议,也是网关重要的指标之一,支持越广泛,对接成功的概率就越高,当然,如果能灵活二次开发,最好不过了。常见的有:MQTT,HTTP/REST,MQ,Kafka,等。
YiGATE-A 系列边缘 AI 计算网关,具备更高的性能,能够支持常见的工业数据采集协议,能够支持20000个数据点位的秒级数采,即插即用,北线协议丰富,能够满足绝大部分客户的业务需要。当然,还具备了视频采集和 AI 分析的扩展功能。
典型方案设计
扩展为边缘自治方案
YiFUSION 边缘智能融合一体机
满足多种行业应用的一体机方案
关于 亿琪软件
上海亿琪软件有限公司成立于2016年,专注于 5G 通信、AI 人工智能、边缘计算和大数据网络安全多项技术领域,致力于物联网领域前沿技术的创新,为用户提供全方位、智能化和安全的物联网解决方案。
2023年,公司发布“YiFUSION|工业边缘智能融合一体机”产品,为工业客户提供一整套的边缘计算+AI能力:高性能数据采集、多类型数据融合、AI算法集成、云端业务对接。在边缘网关的基础上,集成了 IoT 平台的边缘协同能力、本地Web SCADA 和 HMI 功能、本地数据存储、边缘 AI 视频分析、行业应用集成等。
2022年公司推出 “YiCLOUD|亿琪云”一站式物联网应用解决方案。公司的业务涵盖了智慧城市、智慧农业、智能工厂和智慧园区等多个领域,公司软硬件产品和解决方案获得华为技术认证,得到中国移动OCP认证,公司还是边缘计算产业联盟ECC成员。
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