资料下载
Apr 26,2018

中山电信黑子工业互联网公共服务平台 ——助力传统制造企业转型升级

中山电信黑子工业互联网公共服务平台由中国电信中山分公司、中山市经济和信息化局以及黑子信息科技(广东)有限公司共同打造。旨在通过中国电信天翼云整合多家国际一线品牌厂商合作实践的经验,通过平台与企业共享,帮助企业完成产业升级。中山电信在中山市经信局的大力扶持与指导下,依托天翼云平台和渠道运营整合能力,结合黑子信息公司本土化运营、更贴近企业客户的技术能力,更好地服务于中山智能制造客户。
平台主要面向传统制造业产业升级,提供工业互联网开发和互联网+一揽子技术服务,依托中国电信中山分公司强大的基础设施资源以及云平台服务能力,帮助中山传统制造企业进行升级改造。

        中山电信黑子工业互联网公共服务平台专业提供智能SaaS一站式服务为照明企业、家电企业、五金企业等智能产品企业提供涵盖智能驱动、无线模块、云端接入、应用去端接入、IaaS运营维护、APP开发、大数据分析等领域的整体解决方案。

一、技术助力企业破局
1.   中山市智能制造机遇与挑战
全球制造业转移带来巨大压力,中山正面临发达国家高端制造回流与新兴经济体争夺中低端制造转移的“双向挤压”、资源禀赋限制、要素成本上升、产业工人减少等客观问题,制造业转型升级任务日益艰巨。
我国制造强国战略加快实施,为中山发展智能制造带来了新的红利和压力。我国加快实施制造强国战略,将智能制造作为产业升级、建设制造强国的主攻方向。国家近年来密集出台《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《中国制造2025》、等系列文件,引导和推动全国大力发展智能制造。随之而来的资金、项目已经到位和启动,包括400亿元规模的新兴产业创业投资引导基金和工信部主持的智能制造试点示范项目等。在空前规模的政策红利释放期,中山市凭借自身实力,有望获得国家在政策及资金方面的巨大利好。
从广东省经济发展情况看,中山资源优势并不明显,发展后劲不足,在广东省经济发展中处于第三梯队;从中山自身看,全市“缺核少芯”问题比较突出,现有工业互联网生产企业未成规模,产业基础相对薄弱,在竞争中赶超压力巨大。
 
2. 破局之道——打造中山市工业互联网公共服务平台
中国电信中山分公司一直以来致力于推动本地企业信息化工作,不断加强与当地经信部门、本土创新企业的合作。为帮助工业企业应对机遇与挑战,中山市工业互联网公共服务平台应运而生,平台是由中国电信中山分公司提供天翼云基础设施以及计算平台,联合黑子信息科技(广东)有限公司搭建的市级公共服务平台。 旨在整合物联网,云计算、大数据技术、人工智能技术方面的实践经验、产业生态资源,依托中国电信天翼云服务能力以及深厚的基础设施布局,搭建工业互联网公共服务平台应用系统服务于中山传统企业进行升级改造,将原本只有大型企业有实力实践的技术升级改造,以按需购买服务的方式,低成本、快捷地向中山市众多传统制造业提供。
 
二、全生命周期一体化管理平台
1.    中山电信黑子工业互联网平台总体结构


图1 工业互联网平台分成结构

2.    中山电信黑子工业互联网平台关键技术概况
(1)     工业数据集成技术
工业互联网平台产生海量的工业大数据,数据被收集、存储、分析、应用,基于传感器、RFID、条形码、自动控制系统的数据集成技术,能够实现高速运转的数据实时传递。数据的集成应用技术以分析为基础,Hadoop、SPARK等大数据处理工具,深度学习是大数据分析技术主要利用深层神经网络,实现更为优越的特征学习,对数据进行更有效的分类和可视化展示,数据的分析和管理可更好地实现数据全生命周期的管理。基于数据的分析,还可以实现设备检测、预警预测、决策支持、能效优化等应用。

(2)   工业系统集成技术
云应用服务在集成工业资源、工业能力过程中,面向工业企业的宽泛、个性需求,形成产品化落实。工业云应用包含企业管理、企业在线营销、企业信息化、协同办公等。还包括设备运行优化、虚拟设计(PDM)、CAD、CAM、在线3D打印服务、工业管理(WPM)、制造执行(MES)、质量管理(QMS)、供应链(SCM)、产品管理(PLM)、设备远程维护、能源管理、环节管理。平台把传统软件“本地安装、本地运算”的使用方式变为“即取即用”的服务,通过互联网或局域网连接并操控远程服务器集群,完成业务逻辑或运算任务的一种新型应用。

(3)   基于软硬件系统集成的供应链协同优化技术
平台实现的是在研发、生产、销售、物流、产品等各业务环节的广度覆盖和深度渗透。基于软硬件系统集成的供应链协同优化技术将是在工业云环境下资源优化配置、系统高效运行的关键技术。基于软硬件系统集成的供应链协同优化技术将逐步朝综合集成的方向发展,突破传统企业边界,实现面向市场和客户的业务流程和生产经营模式变革。上下游企业进行顺畅的原材料预规划,并通过软件实时了解其生产与运输进度。此外,客户的个性化需求被系统采集和分析,及时进行信息共享和反馈,这是供应链后端重点突破的方向。

(4)   物联端集成技术
中山电信黑子工业互联网物联端借助中国电信物联网优势,可以将无处不在的末端设备和设施,包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、数控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”的,如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等,通过各种无线、广域窄带NB-IOT网络、短距离蓝牙、ZigBee网络技术实现互联互通。基于云计算的运营模式,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、等管理和服务功能,实现对“万物”的一体化管控。

3.    安全及可靠性
中山电信黑子工业互联平台构建覆盖全生命周期的、各运行层面的立体安全运营体系。目标:可管、可控、可信。安全运营体系横向支撑产品与服务安全、基础安全保障、合规性。如图2所示:


图2 安全运营体系
 
(1)  安全隔离方案
平台将租户数据和平台管理隔离分为:内部核心网络:管理系统网络。外部核心网络:租户数据网络。根据业务功能及数据安全风险,对系统划分安全域DMZ区、UDS区、POD区、ZX公共服务区、运维区。
数据中心边界防护。在各区边界部署华为USG系列,实现访问控制及限速限流。在Internet出口处部署Anti-DDoS用于防护对数据中心基础设施及租户VM的异常流量。在Internet出口处部署IDS检测所有南北向流量(含进出POD/UDS/DMZ区流量),发现可能入侵并告警。在DMZ区边界部署WAF,用户保护Service console/API Gateway等WEB应用。
东西向流量监控。在综合接入区NGFW上部署IPS插卡对租户间东西向流量进行入侵检测。IPS插卡同时可以对入侵&攻击进行拦截
总体结构如图3所示:


图3 网络隔离架构拓扑图

(2)  容灾备份方案
技术原理:数据中心之间通过存储网络互联(一般通过光纤或者DWDM),并且网络延迟低于5ms, 且采用同步镜像存储技术。实现跨数据中心的HA和vMotion。
应用场景:此种方案用于对业务连续性要求极高的场景,可以实现跨数据中心的虚拟机在线不间断迁移。
成本较高:双活数据中心方案要求在跨数据中心之间有网络大二层技术的支持。
双活数据中心容灾方案总体设计架构参照图4所示:


图4 双活数据中心容灾框架图
 
三、智能创新赢收益
1.    项目先进性及创新点
(1) 全生命周期资源管理及服务


图5 全生命周期管理服务架构图
 
如图5所示,依托工业互联网服务平台,企业可以整合研发、设计、生产、制造、销售、使用等全生命周期的制造资源和服务。也可以在平台上获取他们所需要的资源。从而实现一对一、一对多、多对多等多种制造服务模式。按需提供服务,工业联网平台可以随时随地组织相关的服务商为用户提供所需的服务。

(2)高可复制性推广

图6 高可复制性推广架构图
 
中国电信中山分公司与中山市经济和信息化局、黑子信息科技(广东)有限公司共同打造的工业互联网平台是面向中山市各大传统制造业的,可复制性很强,包括各种家电制造行业、净水制造行业、锁具制造行业、照明制造行业、厨电制造类和温控类企业等都可以复制推广出去。

(3)推广创新性
中山电信黑子工业互联网公共服务平台通过政府平台进行推广与宣传,中山经信局并通过平台对符合要求的传统制造企业进行技术改造政策补贴,得到了广大传统制造企业的积极响应。

2.    平台收益
(1)经济收益
2017年平台提供一体化解决方案。截止目前,平台共联系接触中山各行业制造型企业400多家,推广制定工业互联网和智慧厂区整体解决方案超过330套,被企业接受认可259套,已经立项研发的223套;带动平台收入3亿元,拉动制造业产值15亿元。
 

图7 平台经济月度收益图

(2)数据收益
平台截止目前共汇集不同行业生产装备数据1500亿条,产品设备数据9830亿条,用户行为数据2500亿条,预计数据在2018年将以几何倍数增长。数据行业及类型分布如图8所示:


图8 数据收据分析图

数据采集及创新分布如图9所示:


图9 数据分布图
 
四、全面布局展未来
中山电信黑子工业互联网公共服务平台发展规划
(一)全生产过程管控优化:基于企业业务管理改进及信息系统集成和数据打通,实现全生产过程信息透明化;实现柔性化生产,实现小批量多品种高质量快速交付业务模式的升级。
(二)生产工艺优化:对人机物料法环相关数据进行全样本的大数据关联分析,实现生产工艺参数优化、产品良率提升、能耗安全水平提升和绿色发展。
(三)生产设备管理优化:以设备产生的海量实时数据为核心,实现数据驱动的持续改进和持续提升的精细化生产与管理,实现从生产设备的预测性维护到预见性运维。 
(四)供应链协同制造:以工业设备物联网与精益供应链深度融合为路径,实现制造企业从研发设计、生产制造到售后服务的全链条供应链体系在线化,实现供应链上下游协同采购、协同制造、协同物流,缩短生产周期和新品上市时间,降低生产经营和交易成本。 
(五)产业链垂直电商:依托特色产业集群,以产销一体、在线交易的产业链垂直电商平台为路径,实现设计加工、仓储物流、安装调试、远程诊断、检验检测、行业模型库、技术培训等配套服务网络化,以及信用贷款、融资租赁、质押担保等金融服务智能化,实现制造资源精准供给和高效配置的产业服务供应链转型。
智能装备产品服务化:对企业租售的智能装备产品进行运行数据在线、远程维护和全生命周期管理等,借助互联网工具与客户用户建立强关系,实现装备产品共享化、服务化等新模式(2018年重点支持智能网联汽车、智能工业装备、智能医疗装备等服务化新模式)。
访问人数:2888