基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的螺螄粉智能工廠

戴喜生 馬鑫 何劍

本文引用格式：戴喜生，馬鑫，何劍.基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的螺螄粉智能工廠[J].自動(dòng)化與信息工程，2023，44（2）：41-47.

DAI Xisheng， MA Xin， HE Jian. Snail powder intelligent factory based on industrial internet[J]. Automation & Information Engineering， 2023，44（2）：41-47.

摘要：針對(duì)目前螺螄粉企業(yè)生產(chǎn)流程長(zhǎng)、設(shè)備維護(hù)困難、能源管理低效等問題，提出基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的螺螄粉智能工廠方案。分析螺螄粉企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的需求，從網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)、安全等3個(gè)方面構(gòu)建螺螄粉工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)總體框架。根據(jù)螺螄粉企業(yè)的生產(chǎn)特色和應(yīng)用需求，針對(duì)生產(chǎn)、維護(hù)、能源、物流等4個(gè)方面，設(shè)計(jì)集設(shè)備、車間、平臺(tái)和應(yīng)用于一體的智能工廠整體框架，為進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)助力螺螄粉行業(yè)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：螺螄粉企業(yè)；智能工廠；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)；轉(zhuǎn)型升級(jí)

中圖分類號(hào)：TP2????????????文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ????????????文章編號(hào)：1674-2605（2023）02-0008-07

DOI：10.3969/j.issn.1674-2605.2023.02.008

Snail Powder Intelligent Factory Based on Industrial Internet

DAI Xisheng¹??MA Xin¹??HE Jian²

（1. School of Automation， Guangxi University of Science and Technology， Liuzhou 545000， China????????????2. Guangxi Manas Digital Technology Limited Company，?Liuzhou 545000， China）

Abstract：?In view of the current problems of snail powder enterprises， such as long production process， difficult equipment maintenance， inefficient energy management and so on， a Industrial Internet based snail powder intelligent factory scheme is proposed. Analyze the demand of snail powder enterprises for Industrial Internet in the process of transformation and upgrading， and build the overall framework of snail powder Industrial Internet platform from three aspects of network， technology and security. According to the production characteristics and application needs of snail powder enterprises， the overall framework of intelligent factory integrating equipment， workshops， platforms and applications is designed for production， maintenance， energy， logistics and other four aspects， which provides a reference for further promoting the Industrial Internet to help the development of snail powder industry.

Keywords：?snail powder; intelligent factory; industrial internet; upgrade

0 引言

隨著全球化經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，新一輪工業(yè)革命的浪潮已經(jīng)興起。為了提高核心競(jìng)爭(zhēng)力，制造型企業(yè)需要進(jìn)行智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一輪工業(yè)革命的核心驅(qū)動(dòng)力，世界各國(guó)都在積極建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。美國(guó)通用公司（GE）于2012年聯(lián)合IBM、思科、英特爾和AT&T等企業(yè)組建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，打造了以GE Predix為代表的一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)^[1]。

德國(guó)于2013年率先提出了“工業(yè)4.0”的發(fā)展戰(zhàn)略，積極規(guī)劃交通、醫(yī)療、能源、制造業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展藍(lán)圖^[2]。日本等發(fā)達(dá)國(guó)家也相繼推出制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)計(jì)劃，構(gòu)建以數(shù)字化生產(chǎn)模式為基礎(chǔ)的發(fā)展方向，以保持制造業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。中國(guó)于2015年提出《中國(guó)制造2025》^[3]等相關(guān)政策文件，支持、引導(dǎo)和推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展，促進(jìn)制造型企業(yè)的智能升級(jí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排、降本的目標(biāo)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供推進(jìn)力，傳統(tǒng)工廠的異構(gòu)煙囪式網(wǎng)絡(luò)向扁平化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在適配行業(yè)特性方面，面臨著諸多挑戰(zhàn)。本文從螺螄粉企業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用需求出發(fā)，闡釋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能螺螄粉企業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及研究方向，針對(duì)螺螄粉企業(yè)的生產(chǎn)、維護(hù)、能源和物流等方面，設(shè)計(jì)一套基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的螺螄粉智能工廠方案。

1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能螺螄粉企業(yè)

1.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)助力制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代先進(jìn)信息技術(shù)與工業(yè)系統(tǒng)相融合的產(chǎn)物；是工業(yè)向智能化發(fā)展的綜合應(yīng)用型平臺(tái)；是連接工業(yè)全系統(tǒng)、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈，支撐工業(yè)智能化發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施；是新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合所形成的新興業(yè)態(tài)和應(yīng)用模式^[4]，承載著傳統(tǒng)工業(yè)向自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化升級(jí)的任務(wù)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過工廠內(nèi)、外網(wǎng)等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，將連接對(duì)象延伸至整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈和全價(jià)值鏈的良性互動(dòng)，可大幅提高工業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、銷售服務(wù)等環(huán)節(jié)的工作效率^[5-6]，并形成智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個(gè)性化定制、服務(wù)化延伸的新興業(yè)態(tài)與創(chuàng)新應(yīng)用模式^[7-8]。

近幾年，國(guó)內(nèi)研究者針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的不同體系，提出個(gè)性化解決方案。如孫慧等^[9]針對(duì)傳統(tǒng)工廠網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率低、設(shè)備之間信息化差異大、網(wǎng)絡(luò)管控水平低等問題，組建新型工廠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，融合工業(yè)PON、5G以及云平臺(tái)技術(shù)，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)提供研究思路。任姚丹珺等^[10]闡述邊緣計(jì)算的協(xié)同計(jì)算、資源隔離、安全傳輸和隱私保護(hù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的作用，提出邊緣計(jì)算的發(fā)展建議。樊佩茹等^[11]提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在供應(yīng)鏈和網(wǎng)絡(luò)安全方面的發(fā)展路徑。王秋華等^[12]分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全方面的政策、標(biāo)準(zhǔn)體系、結(jié)構(gòu)和規(guī)模，提出一條工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全方面的路徑。胡琳等^[13]構(gòu)建包含基礎(chǔ)共性網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、數(shù)據(jù)和安全方面的標(biāo)準(zhǔn)體系模型，并提出模型的實(shí)施路徑。此外，中國(guó)的制造型企業(yè)以自身?xiàng)l件為基礎(chǔ)，探索符合企業(yè)發(fā)展特征的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，如海爾COSMOPlat平臺(tái)^[14]，航天科工INDICS平臺(tái)^[15]，寶武xIn3Plat平???臺(tái)^[16]，三一重工根云平臺(tái)^[17]等。

1.2 螺螄粉企業(yè)發(fā)展需求分析

2019～2021年，螺螄粉關(guān)聯(lián)企業(yè)發(fā)展迅速，其中預(yù)包裝螺螄粉企業(yè)生產(chǎn)總值和原料供應(yīng)商產(chǎn)值均超百億元。但目前還沒有針對(duì)螺螄粉企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。隨著人們對(duì)螺螄粉消費(fèi)需求的持續(xù)增加，螺螄粉企業(yè)數(shù)量也在不斷增加，推動(dòng)了螺螄粉行業(yè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，亟需探索智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)道路。螺螄粉生產(chǎn)屬于集中生產(chǎn)模式，具有大批量、少品種、多工藝等特點(diǎn)，其生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

目前，螺螄粉企業(yè)大都采用人工和自動(dòng)化設(shè)備協(xié)同作業(yè)的方式。在熟制、熱處理、高溫滅菌等復(fù)雜工藝的操作流程中，需生產(chǎn)人員手動(dòng)整定溫度、濕度、壓力等工藝參數(shù)，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)效率低下和生產(chǎn)成本增加。因此，為提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，達(dá)到綠色制造的目的，利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)賦能螺螄粉企業(yè)。

1.3 螺螄粉工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)框架

根據(jù)螺螄粉企業(yè)的發(fā)展需求和生產(chǎn)特點(diǎn)，圍繞網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)、安全等3個(gè)方面，搭建以網(wǎng)絡(luò)為設(shè)備互聯(lián)互通基礎(chǔ)，技術(shù)為工業(yè)應(yīng)用樞紐，安全為數(shù)據(jù)保障的螺螄粉工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)總體框架，如圖2所示。

螺螄粉工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)分為網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)、安全3大體系，其中技術(shù)體系又分為設(shè)備層、邊緣層、IaaS層、PaaS層和SaaS層。

1） 設(shè)備層是螺螄粉工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的硬件基礎(chǔ)設(shè)備及底層數(shù)據(jù)源，負(fù)責(zé)螺螄粉原料精加工、采集原料加工的原始數(shù)據(jù)。

2） 邊緣層從設(shè)備層數(shù)據(jù)接口獲取螺螄粉加工、生產(chǎn)等數(shù)據(jù)，通過工業(yè)以太網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，利用OPC-UA協(xié)議解析與轉(zhuǎn)換異構(gòu)協(xié)議的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)設(shè)備端請(qǐng)求、降低數(shù)據(jù)傳輸帶寬、保護(hù)隱私的目的。

3） IaaS層利用大數(shù)據(jù)和云計(jì)算分析技術(shù)，將邊緣層上傳、存儲(chǔ)于云服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類計(jì)算，為PaaS層和SaaS層提供穩(wěn)定可靠的高性能云端服務(wù)。

4） PaaS層是螺螄粉工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的應(yīng)用核心，具有工業(yè)應(yīng)用開發(fā)、工業(yè)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)工藝開發(fā)、資源部署及管理等功能。該層向上支撐螺螄粉企業(yè)智能應(yīng)用的運(yùn)行及優(yōu)化，向下連接螺螄粉企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。工業(yè)應(yīng)用開發(fā)、工業(yè)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)工藝開發(fā)是PaaS層的開發(fā)及數(shù)據(jù)分析環(huán)境；資源部署及管理運(yùn)用微服務(wù)、容器化等運(yùn)維手段，將多種應(yīng)用集成于一體，實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)調(diào)度及利用。

5） SaaS層為螺螄粉企業(yè)的生產(chǎn)監(jiān)控、物流規(guī)劃、能源管理、定制化服務(wù)等特定需求，開發(fā)定制化螺螄粉應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)螺螄粉的工藝模型、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、資源調(diào)度、物流規(guī)劃等通用化、軟件化、平臺(tái)化，加速螺螄粉加工技術(shù)的更新迭代和創(chuàng)新。

2 螺螄粉智能工廠建設(shè)路徑

2.1 螺螄粉企業(yè)的應(yīng)用需求分析

通過深入調(diào)研，目前柳州螺螄粉企業(yè)主要存在的問題有加工設(shè)備的數(shù)字化程度較低、設(shè)備維護(hù)困難、能源管理低效、物流運(yùn)輸成本高等4個(gè)方面。

2.1.1 ?加工設(shè)備的數(shù)字化程度較低

目前，一條螺螄粉生產(chǎn)線中，圓條干米粉制作設(shè)備有大米定量輸送機(jī)、粉碎機(jī)、和料機(jī)、醒料機(jī)等。這些設(shè)備大多由機(jī)械式按鈕控制，需對(duì)操作人員進(jìn)行設(shè)備操作培訓(xùn)，且設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率低，難以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化控制及智能化生產(chǎn)。

2.1.2??設(shè)備維護(hù)困難

螺螄粉生產(chǎn)線中若有設(shè)備發(fā)生故障，整條生產(chǎn)線就無(wú)法正常工作。設(shè)備缺乏故障報(bào)警、實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)壽命、定時(shí)維護(hù)保養(yǎng)等功能，無(wú)法保證其穩(wěn)定、安全、可靠地運(yùn)行。

2.1.3??能源管理低效

螺螄粉企業(yè)在原材料加工和生產(chǎn)設(shè)備維護(hù)、運(yùn)行時(shí)，需消耗大量的電、水、燃?xì)獾荣Y源。在能源管理方面存在諸多困難，如不可預(yù)測(cè)的電源供應(yīng)、備用電源的使用時(shí)間、意外故障導(dǎo)致的能源短缺等。

2.1.4??物流運(yùn)輸成本高

目前，螺螄粉企業(yè)的物料大多利用手推車和叉車運(yùn)輸，不僅浪費(fèi)時(shí)間，還消耗人力資源，致使企業(yè)在物料配送環(huán)節(jié)承受較高的物流運(yùn)輸成本。

2.2 螺螄粉智能工廠頂層設(shè)計(jì)

螺螄粉智能工廠建設(shè)的主要依據(jù)是信息化和工業(yè)化的深度融合^[18-19]，實(shí)現(xiàn)螺螄粉企業(yè)在管理和制造方面的規(guī)范統(tǒng)一化、全面信息化和多方集成化。螺螄粉智能工廠以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為核心，搭建智能設(shè)備層、智能生產(chǎn)層、平臺(tái)管控層和企業(yè)決策層4層體系框架，如圖3所示。

智能設(shè)備層主要由智能化生產(chǎn)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化采集設(shè)備、可追蹤的掃描設(shè)備和智能路徑規(guī)劃的運(yùn)輸設(shè)備組成，實(shí)現(xiàn)螺螄粉原料的智能化生產(chǎn)、工業(yè)數(shù)據(jù)采集、全生命周期追溯和遠(yuǎn)程物流運(yùn)輸?shù)墓δ堋?/p>

智能生產(chǎn)層包含螺螄粉的干米粉生產(chǎn)、料包調(diào)制、高溫滅菌、醬料配菜、產(chǎn)品質(zhì)檢和預(yù)包裝等單元。

平臺(tái)管控層包括研發(fā)平臺(tái)、生產(chǎn)平臺(tái)、物流平臺(tái)。其中，研發(fā)平臺(tái)用于螺螄粉工藝、產(chǎn)品和技術(shù)的研發(fā)；生產(chǎn)平臺(tái)主要對(duì)螺螄粉企業(yè)內(nèi)部的米粉加工、辣椒油炒制、豆角腌制等產(chǎn)線進(jìn)行柔性化控制；物流平臺(tái)采用AGV智能小車運(yùn)輸原材料和成品，利用最優(yōu)控制及動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法優(yōu)化運(yùn)輸路線。

企業(yè)決策層是企業(yè)信息化管理的數(shù)據(jù)中心，主要包含企業(yè)管理系統(tǒng)和產(chǎn)品管控系統(tǒng)。其中，企業(yè)管理系統(tǒng)主要進(jìn)行企業(yè)管理與業(yè)務(wù)擴(kuò)展；產(chǎn)品管控系統(tǒng)是原材料加工和物流運(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)管理中心，可對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、物流運(yùn)輸路徑、生產(chǎn)物料和人員分別進(jìn)行檢測(cè)、規(guī)劃、配置和管理。

3 螺螄粉智能工廠解決方案

3.1 螺螄粉智能化車間

螺螄粉智能化車間的總體框架以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為核心，構(gòu)建生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)、可視化產(chǎn)銷管理系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)AI系統(tǒng)，如圖4所示。

3.1.1 生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)

生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)為螺螄粉生產(chǎn)線提供技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)透明生產(chǎn)、遠(yuǎn)程控制、安全生產(chǎn)、生產(chǎn)規(guī)劃等功能，系統(tǒng)框架如圖5所示。

螺螄粉企業(yè)從原材料供應(yīng)商采購(gòu)特定的原材料，并通過物流車運(yùn)輸?shù)缴a(chǎn)車間；在生產(chǎn)車間內(nèi)對(duì)原材料進(jìn)行分類篩選，將合格品運(yùn)輸?shù)街付ㄉa(chǎn)線；對(duì)不同的料包采用個(gè)性化加工生產(chǎn)工藝；采用全真空封裝機(jī)進(jìn)行包裝；利用機(jī)器視覺技術(shù)對(duì)包裝后的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量缺陷檢測(cè)，機(jī)械手將不同料包分揀到對(duì)應(yīng)的位置，合格品裝箱，運(yùn)輸?shù)搅Ⅲw倉(cāng)庫(kù)。

3.1.2 可視化產(chǎn)銷管理系統(tǒng)

可視化產(chǎn)銷管理系統(tǒng)打通了企業(yè)生產(chǎn)車間與客戶管理系統(tǒng)之間的壁壘，利用大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算、多傳感器融合、人工智能等信息技術(shù)，將生產(chǎn)車間以數(shù)字化電子看板的形式呈現(xiàn)，并配有各個(gè)車間的生產(chǎn)計(jì)劃報(bào)表、操作流程步驟、設(shè)備安全防護(hù)、質(zhì)檢產(chǎn)品合格率、物流運(yùn)輸情況等。利用大數(shù)據(jù)信息技術(shù)，實(shí)時(shí)追溯產(chǎn)品的生產(chǎn)全生命周期。提供二維碼、條形碼，供客戶用RFID掃描產(chǎn)品，獲取各項(xiàng)生產(chǎn)信息。

利用電子看板的可視化功能，實(shí)時(shí)追溯螺螄粉在各地的產(chǎn)銷情況，協(xié)同企業(yè)物流和生產(chǎn)計(jì)劃?？梢暬a(chǎn)銷管理系統(tǒng)中的高級(jí)排程系統(tǒng)如圖6所示。

高級(jí)排程系統(tǒng)對(duì)于不同的訂單進(jìn)行最優(yōu)算法優(yōu)化處理，高效執(zhí)行訂單內(nèi)容，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)銷平衡。

3.1.3 大數(shù)據(jù)AI系統(tǒng)

大數(shù)據(jù)AI系統(tǒng)主要包含大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)和專家指導(dǎo)系統(tǒng)，為企業(yè)管理者提供智能決策。其通過智能傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)和上傳設(shè)備的運(yùn)行、異常和停止?fàn)顟B(tài)等信息，再利用邊緣計(jì)算技術(shù)處理設(shè)備的狀態(tài)信息，優(yōu)化重要的指標(biāo)參數(shù)后上傳到云端。

3.1.3.1 ?大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)

大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)框架如圖7所示。

在設(shè)備聯(lián)網(wǎng)過程中，通過傳感器實(shí)時(shí)采集設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)，并利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)設(shè)備的剩余壽命和故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，保障設(shè)備安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

3.1.3.2??專家指導(dǎo)系統(tǒng)

在工藝研發(fā)環(huán)節(jié)，利用專家指導(dǎo)系統(tǒng)匯集的各種螺螄粉生產(chǎn)配方，基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和AI分析技術(shù)，優(yōu)化產(chǎn)品的工藝參數(shù)，提高研發(fā)人員的工作效率，不斷為螺螄粉企業(yè)研發(fā)新工藝提供研制經(jīng)驗(yàn)。

3.2 設(shè)備維護(hù)及檢修

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的設(shè)備維護(hù)及檢修方案如圖8所示。

通過智能傳感器實(shí)時(shí)采集螺螄粉企業(yè)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的預(yù)檢測(cè)?；谶吘売?jì)算、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算分析，結(jié)合設(shè)備機(jī)理模型、異常數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型和專家知識(shí)模型，對(duì)設(shè)備的剩余使用壽命和健康狀態(tài)進(jìn)行診斷，形成設(shè)備的體檢報(bào)告，并提出預(yù)測(cè)性維護(hù)與檢修建議。與設(shè)備供應(yīng)商合作，實(shí)現(xiàn)維修專家遠(yuǎn)程或現(xiàn)場(chǎng)維修故障設(shè)備，打造設(shè)備的全生命周期管理系統(tǒng)。

3.3 能源管理系統(tǒng)

本文從螺螄粉的生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、物流等方面構(gòu)建能源管理系統(tǒng)框架，如圖9所示。

在螺螄粉生產(chǎn)過程中，通過對(duì)能源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，優(yōu)化能源使用率，從而提高工廠的供電穩(wěn)定性。依據(jù)單位產(chǎn)品能耗和報(bào)警機(jī)制，最大限度地減少環(huán)境污染，提升生產(chǎn)安全水平和保障人員的身體健康。報(bào)表服務(wù)為技術(shù)人員分析用電峰谷時(shí)段、優(yōu)化配電網(wǎng)段提供數(shù)據(jù)支持。監(jiān)測(cè)參數(shù)配置和能源配方庫(kù)為合理配置能源參數(shù)和高效利用能源提供管控經(jīng)驗(yàn)。

3.4 智能物流系統(tǒng)

智能物流系統(tǒng)貫穿于螺螄粉的采購(gòu)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)，直接影響產(chǎn)品的交付周期和生產(chǎn)效率。智能物流系統(tǒng)架構(gòu)如圖10所示。

智能物流系統(tǒng)涵蓋企業(yè)的上、中、下游產(chǎn)業(yè)鏈。上游供應(yīng)鏈物流以貨車為主要運(yùn)輸工具，依靠北斗或GPS導(dǎo)航系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確地將物料運(yùn)輸?shù)缴a(chǎn)車間。中游生產(chǎn)鏈上的生產(chǎn)商負(fù)責(zé)產(chǎn)品的生產(chǎn)、包裝和運(yùn)輸；云化AGV小車負(fù)責(zé)原料的識(shí)別和運(yùn)輸；RFID、二維碼、手持終端實(shí)現(xiàn)螺螄粉產(chǎn)品的流程溯源。下游經(jīng)銷鏈通過多種交通工具，從生產(chǎn)商的倉(cāng)庫(kù)將產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)礁鞯亓闶鄣旰蜕虉?chǎng)，用戶可在移動(dòng)終端的APP上下單訂購(gòu)產(chǎn)品，快遞員將產(chǎn)品配送給用戶。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的螺螄粉智能工廠正在逐步建設(shè)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的設(shè)備互聯(lián)互通、流程優(yōu)化和全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，不僅在設(shè)備通信協(xié)議上做了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，還使螺螄粉生產(chǎn)工藝變得更加高效，甚至重構(gòu)了整個(gè)螺螄粉智能工廠的架構(gòu)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)型變革，將帶動(dòng)企業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營(yíng)等活動(dòng)的新生產(chǎn)模式、新產(chǎn)業(yè)生態(tài)的發(fā)展和普及，實(shí)現(xiàn)柳州螺螄粉制造業(yè)向數(shù)字化、定制化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

本文論述了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和螺螄粉企業(yè)的發(fā)展需求，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一套螺螄粉工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)。根據(jù)螺螄粉企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)、轉(zhuǎn)型升級(jí)的應(yīng)用需求和存在的難點(diǎn)，從生產(chǎn)、維護(hù)、能源和物流等4個(gè)方面有針對(duì)性地提出解決方案，為螺螄粉企業(yè)智能升級(jí)提供參考。

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作者簡(jiǎn)介：

戴喜生，男，1976年生，博士研究生，教授，主要研究方向：復(fù)雜系統(tǒng)分析與控制。E-mail： mathdxs@163.com

馬鑫，男，1996年生，在讀碩士研究生，主要研究方向：迭代學(xué)習(xí)控制。E-mail： 782363764@qq.com

何劍，男，1971年生，碩士研究生，高級(jí)工程師，主要研究方向：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。E-mail： hej@liugong.com