2016 年5 月国务院印发《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》(以下简称“意见”)中指出制造业是国民经济的主体,是实施“互联网+”行动的主战场。推动制造业与互联网融合,有利于形成叠加效应、聚合效应、倍增效应,加快新旧发展动能和生产体系转化,前景广阔、潜力巨大。《意见》在主要任务中明确要培育制造业与互联网融合新模式,面向生产制造全过程、全产业链、产品全生命周期,实施智能制造等重大工程,支持企业深化质量管理与互联网的融合,推动在线计量、在线检测等全产业链质量控制,大力发展网络化协同制造等新生产模式。
中船集团把成为“国内领先、世界一流”的创新型海洋装备集团作为新的战略目标,亟需寻找新的切入点和突破口,以适应集团公司战略发展需求。现代造船模式需要在传承中发展,注入新的理念和方法,加快创新升级步伐,打造建模升级版。因此中船集团在“十三五”智能制作发展规划中明确提出“建设船舶云平台形成体系化能力”:围绕集团公司产业结构调整、发展方式转型要求,打造“船舶云”平台,形成覆盖行业产业链的云应用集群,突破地域、组织、技术的界限,整合集聚、开放、共享各类要素和资源,推动制造资源对接和优化配置,打通产业链上下游信息流、业务流、资金流,推动产业链协同创新和生态化发展,促进云制造、智能工厂、个性化定制、服务型制造等新型制造模式的形成,支撑集团公司未来商业模式与产业模式的创新。
搭建高可靠性的IaaS平台与PaaS平台,实现与边缘层数据的对接,部署设备监控软件,实现对切割机、动能源设备等的智能化监控。
结合设备历史数据与实时运行数据,构建数字孪生,及时监控设备运行状态,实现设备预测性维护。
基于现场能耗数据的采集与分析,对设备、产线、场景能效使用进行合理规划,提高能源使用效率,实现节能减排
工业互联网平台由边缘层、IaaS层、通用PaaS层、工业PaaS层以及应用层组成。
边缘层:由动能源监控系统以及数控切割机监控系统组成,两套系统分别获取了能源数据以及核心机加工设备数据,连接终端设备与云,提供实时计算、远程控制、数据缓冲、数据解析和初步分析等功能,包含边缘传感器、控制器、网关和边缘服务器相关产品和面向各个领域场景的解决方案。
IaaS层:以 OpenStack 为核心构建,提供完善的云基础设施服务能力,涵盖计算、存储、网络、安全等7大 IaaS服务。
通用PaaS层:采用Kubernetes + Docker技术路线,为用户提供基于容器的应用软件开发和运行时所需的支撑环境,包括数据库、应用支撑、软件开发、微服务管理、大数据和物联网等云化服务。
工业PaaS层:构建面向船舶行业的工业大脑,提供以数据为核心的工业机理模型资源池、微服务组件资源池、工业数据资源池以及建模工具、算法工具、数据治理工具等工具库。
应用层:通过与PaaS层的对接实现数据的展示和分析,在各子系统呈现应用的功能,实现数据的真实转换和利用,通过物联应用(web应用和移动端应用),提供实时监控、故障报警等应用。
平台架构如下图所示: