企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)用趨勢
——集團(tuán)級機(jī)械設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)平臺項(xiàng)目建設(shè)

王亮 趙曉琬 張凱 萬銳 楊文秀 孫波

（王亮、張凱、萬銳、楊文秀、孫波，青島頤杰鴻利科技有限公司；趙曉琬，中國電力建設(shè)集團(tuán)有限公司）

在過去20 年中，中國的企業(yè)在飛速的發(fā)展的同時，也深刻的認(rèn)識到集團(tuán)級信息化建設(shè)與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要性?？梢哉f企業(yè)數(shù)字化建設(shè)程度已經(jīng)成為企業(yè)最重要的核心競爭力之一[1]。而近年來，隨著李克強(qiáng)總理加強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)+建設(shè)，加強(qiáng)企業(yè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)建設(shè)的要求不斷貫徹加強(qiáng)，很多行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)已經(jīng)開展新一代基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上的集團(tuán)級平臺建設(shè)，關(guān)注機(jī)械與電氣設(shè)備在線數(shù)據(jù)采集和故障診斷，助力自身的企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型[2]。

■研究背景

（一）行業(yè)背景

雖然企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型投入日益增長，但集團(tuán)級企業(yè)由于點(diǎn)多面廣，組織架構(gòu)龐大，在信息化過程中，如果沒有很好進(jìn)行整體的戰(zhàn)略布局，就會面臨諸多挑戰(zhàn)。以下就是企業(yè)集團(tuán)級工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的常見痛點(diǎn)：

（1）來自集團(tuán)側(cè)：集團(tuán)統(tǒng)一開發(fā)的業(yè)務(wù)軟件由于技術(shù)架構(gòu)不靈活，數(shù)據(jù)規(guī)范不明確，無法滿足各二級單位多業(yè)態(tài)業(yè)務(wù)管理的個性化的需求。

（2）來自下屬單位側(cè)：集團(tuán)下屬二級單位獨(dú)立運(yùn)營，根據(jù)自身業(yè)務(wù)需要單獨(dú)開發(fā)信息化系統(tǒng)，在信息化建設(shè)進(jìn)程中形成各種相對獨(dú)立的信息系統(tǒng)，信息系統(tǒng)之間存在信息孤島，沒有形成有效的信息鏈。使數(shù)據(jù)資產(chǎn)分散各處，不利于數(shù)據(jù)資產(chǎn)價值保護(hù)和商業(yè)信息保密，也不利于工業(yè)大數(shù)據(jù)的處理和深度應(yīng)用。

（3）來自建設(shè)單位側(cè)：任何信息化建設(shè)的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與傳統(tǒng)IT 建設(shè)不同，最終面對是設(shè)備不是人。因此以往依賴業(yè)務(wù)人員調(diào)整補(bǔ)充的數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)流程與場景都無法基于以往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)獲取。需要建設(shè)單位對于生產(chǎn)運(yùn)營(OT)作更多調(diào)研分析，同時應(yīng)用更先進(jìn)的技術(shù)手段來完成平臺建設(shè)工作。

（二）項(xiàng)目背景

該集團(tuán)是一家國際型的央企集團(tuán)，且具有較大比例海外業(yè)務(wù)。集團(tuán)下設(shè)數(shù)十家二級單位，涉及市政、路橋、隧道以及電力能源等多種業(yè)態(tài)，集團(tuán)原值100 萬以上的大型機(jī)械設(shè)備有5000 余臺。這些大型機(jī)械設(shè)備分布于全球 100 多個國家數(shù)千個項(xiàng)目上，分布地域分散，各地基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境差異較大，部分設(shè)備所在環(huán)境較為特殊,例如盾構(gòu)機(jī)工作期間位于底下，可能存在信號屏蔽，需考慮接入工地項(xiàng)目部原有有線或無線網(wǎng)絡(luò)。

■研究目標(biāo)

（一）業(yè)務(wù)目標(biāo)

通過平臺建設(shè)加強(qiáng)集團(tuán)在施工設(shè)備管理方面的精細(xì)化水平，提升集團(tuán)在施工設(shè)備資源整合能力，通過對施工設(shè)備位置和使用狀態(tài)監(jiān)控，加強(qiáng)設(shè)備調(diào)配數(shù)據(jù)支撐，提高設(shè)備管理、調(diào)劑、分析能力和水平，加強(qiáng)設(shè)備資源共享，提高設(shè)備利用率。

為集團(tuán)施工設(shè)備的采購決策及戰(zhàn)略管控提供科學(xué)的決策依據(jù)。

（二）技術(shù)目標(biāo)

（1）需要研發(fā)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集方案，能支持跨平臺多設(shè)備快速數(shù)據(jù)采集。同時，數(shù)據(jù)采集壓縮系統(tǒng).一般由數(shù)據(jù)采集模塊、主控制器模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和電源模塊組成[3]。這一集成方案涉及的以上軟硬件必須選擇全國產(chǎn)自主可控產(chǎn)品。

（2）集團(tuán)統(tǒng)一機(jī)械設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)平臺，可以在集中數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理的同時支持集團(tuán)及下屬二級單位分級管理。一方面，通過和數(shù)據(jù)價值深度挖掘和利用，助力集團(tuán)生產(chǎn)運(yùn)營管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型，規(guī)避信息管理風(fēng)險。另一方面，各二級單位在集團(tuán)物聯(lián)網(wǎng)平臺的框架下根據(jù)各自特點(diǎn)可快速迭代開發(fā)個性化管理應(yīng)用。

■研究路線

（1）集團(tuán)成立專門的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，收集國內(nèi)外先進(jìn)的大型機(jī)械設(shè)備采購、施工、調(diào)試及運(yùn)維技術(shù)和管理方面的應(yīng)用成果和發(fā)展動向，結(jié)合集團(tuán)管理的實(shí)際情況，確定引入技術(shù)范圍和新開發(fā)范圍。

（2）項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將赴集團(tuán)所屬大型機(jī)械設(shè)備所在的項(xiàng)目現(xiàn)場實(shí)地調(diào)研。針對不同種類品牌型號的施工設(shè)備的技術(shù)屬性、運(yùn)維資料和管理流程檔案進(jìn)行資料收集、整理和分析，結(jié)合現(xiàn)場管理中存在問題和痛點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)功能需求分析。

（3）先試點(diǎn)，后完善推廣。由于集團(tuán)大型機(jī)械設(shè)備數(shù)量龐大，種類較多，協(xié)議繁雜，且分布區(qū)域分散，所以選定分布于各地價值較高的具有代表性的集團(tuán)大型機(jī)械設(shè)備作為試點(diǎn)調(diào)研開發(fā)對象，通過具有代表性和示范性試點(diǎn)項(xiàng)目應(yīng)用，檢驗(yàn)和完善該平臺的兼容性、適應(yīng)性和安全性，逐步在全集團(tuán)統(tǒng)一推廣應(yīng)用。

■研究成果

（一）標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)管理手段

整個數(shù)據(jù)調(diào)研與采集規(guī)范過程中，研究對象成員歷經(jīng)87 次出差，跨越16 個省49 個市縣，覆蓋25 個二級單位的61 個項(xiàng)目部，經(jīng)歷了三次集中性的數(shù)據(jù)采集。梳理并建立了集團(tuán)設(shè)備指標(biāo)與邊緣測點(diǎn)體系與標(biāo)準(zhǔn)。在此標(biāo)準(zhǔn)化管理要求下，在后續(xù)試點(diǎn)階段先后安裝了154 臺數(shù)據(jù)采集器，實(shí)現(xiàn)了111 臺機(jī)械設(shè)備數(shù)據(jù)的成功采集。

（二）先進(jìn)靈活的平臺架構(gòu)

（1）云邊一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保障數(shù)據(jù)在中心與邊緣端可以隨時根據(jù)網(wǎng)絡(luò)與算力情況進(jìn)行彈性存儲與計(jì)算策略制定，保障平臺的查詢速度與設(shè)備監(jiān)測效益。

（2）功能強(qiáng)大的分層管理數(shù)據(jù)中臺平臺構(gòu)架設(shè)計(jì)，確保該構(gòu)架設(shè)計(jì)能夠承載業(yè)務(wù)功能需要和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流程需要。同時具備易拓展，快迭代，高兼容與強(qiáng)大的分級分權(quán)管理屬性，靈活支撐集團(tuán)與下屬單位的管控需要。

（三）強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集模組

以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)，以設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)為核心，設(shè)計(jì)研發(fā)具有高兼容性、高可靠性和低耗高效的嵌入式數(shù)據(jù)采集模塊。集團(tuán)100 多不同類型設(shè)備的技術(shù)參數(shù)和工作原理皆不一致，每種品牌的技術(shù)水平、智能化水平、接口、PCL 等均不一致，為數(shù)據(jù)采集工作帶來非常大困難。要解決這個問題必須在大量現(xiàn)場調(diào)研和數(shù)據(jù)兼容性分析基礎(chǔ)上，研發(fā)面向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的智能化數(shù)據(jù)采集方案。

（1）具備超強(qiáng)兼容性。

（2）支持邊緣測點(diǎn)計(jì)算。

（3）遠(yuǎn)程管理功能完善。

（4）保障采集安全性。

（5）組件全自主可控，且兼容中國所有國產(chǎn)化軟硬件系統(tǒng)環(huán)境。

■結(jié)語

該項(xiàng)目中建成基于物聯(lián)網(wǎng)的大型機(jī)械設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)平臺，并以平臺為載體，掌握大型機(jī)械設(shè)備分布情況和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控。通過設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的積累，及未來大數(shù)據(jù)分析，為集團(tuán)施工設(shè)備管控中心、數(shù)據(jù)中心和資源共享平臺建設(shè)奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時，送服務(wù)已成為移動智能終端應(yīng)用的一個基礎(chǔ)服務(wù)，各大手機(jī)平臺及互聯(lián)網(wǎng)公司相繼推出了各自的推送服務(wù)供應(yīng)用程序開發(fā)者使用[4]，項(xiàng)目平臺建成后也將通過設(shè)備數(shù)據(jù)的交互和移動端智能推送、有效加深管理人員對機(jī)械設(shè)備管理更深層次的認(rèn)識，促進(jìn)企業(yè)管理方式向智能化、數(shù)字化、扁平化和人文化轉(zhuǎn)變。最終以數(shù)據(jù)驅(qū)動企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。