一、需求分析

（一）需求分析和方案引述

建設自動化生產線是提升車間能力重要手段之一，需要通過自動化與信息化的深度結合、合理利用，才能使得整個自動化生產線真正的實現(xiàn)自動化、柔性化以及智能化。目前，廠區(qū)工藝生產線各道工序，包括：鈑金、吸附、發(fā)泡、總裝等，都具備對應的監(jiān)控平臺或自動化系統(tǒng)，但各套平臺之間，相互獨立，存在嚴重的“數(shù)據(jù)孤島”問題，這就使得原本相互關聯(lián)的各工藝流程在數(shù)據(jù)層面分散割離，甚至相互掣肘。

當前生產線各道重點工序已存在的監(jiān)控系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)大部分僅僅用于實時展示查詢和實時邏輯的局部范圍聯(lián)動，未將生產數(shù)據(jù)和資產類數(shù)據(jù)進行有效的沉淀、積累和價值數(shù)據(jù)萃取應用，無法真正發(fā)揮數(shù)字化系統(tǒng)對生產管理的有效管控，深層次挖掘產線生產能力；無法對現(xiàn)有的產線生產模式及產線節(jié)拍提供更好的優(yōu)化建議和輔助決策。

廠區(qū)的電力系統(tǒng)相對完善，但廠區(qū)的能源管理有待進一步提升。目前階段對三級和四級的配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和管理應用尚處空白，當前的能源管理只是對各能源進項進行總回路的計量監(jiān)控，不能細化單位或分時能耗至各支路、各設備、各工序，同時缺少節(jié)能分析管控、無法對用能超限考核，亦難以形成分支能耗對各生產要素的數(shù)字化評估；無法確定能源消耗在什么地方、能源消耗是否正常，是否合理等；

在產線設備日常運行時，出現(xiàn)的異常事件和局部問題，設備安全、健康狀態(tài)、工作運行狀態(tài)等不易得到全方位監(jiān)管；無法精準預測和評估設備故障、剩余壽命和維護周期；對于設備異常、事故缺乏預警提示和防范舉措。

各工序標準化管控仍以手抄和紙面記錄、確認為主，主觀意識偏差對質量安全管控存在一定的隱患。工序數(shù)據(jù)上報程序復雜，人力資源和時間成本消耗較大。

針對這些問題，我們提出建立冰酒體系重點工序數(shù)字化管理平臺，實現(xiàn)“數(shù)據(jù)物聯(lián)化、生產可視化、管控策略化、管理數(shù)字化、決策智能化”的解決之道。

數(shù)據(jù)物聯(lián)化：在廠區(qū)現(xiàn)場增設分布式部署的工業(yè)云網絡，以及可形成泛在連接的云、網、邊、端設備，將現(xiàn)場的生產數(shù)據(jù)和資產運行數(shù)據(jù)進行。

云化處理；對現(xiàn)場的成套控制設備或PLC設備進行邊緣計算和數(shù)據(jù)解析，實時采集資產的運行數(shù)據(jù)；對原有各生產管理系統(tǒng)進行整合升級，將整個數(shù)字化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合處理；通過多樣化的數(shù)據(jù)服務路徑，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，打破數(shù)據(jù)孤島，提升數(shù)據(jù)覆蓋率和生產運營效率；

生產可視化：營造快速反應、富有彈性和精細化的數(shù)字化生產環(huán)境，衍生覆蓋全區(qū)域和重點工序的3D可視化數(shù)字孿生場景，對現(xiàn)場設備資產實施全生命周期管控，減少無效價值流程和粗放型管理崗位，實現(xiàn)敏捷化生產和資產價值提升；系統(tǒng)內置多種智能算法、故障預警和風險評估規(guī)則，自動對各重點工序的工藝流程、能效進行對標分析，幫助廠區(qū)全面洞察全局，實現(xiàn)提質增效和節(jié)能降耗的目標；

管控策略化：集成各個重點工序的智能化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)每道工序、每臺設備的實時監(jiān)控與策略性管理，保證設備在整個全生命周期內安全、穩(wěn)定運行。

管理數(shù)字化：建立整個冰酒體系產線的數(shù)字化系統(tǒng)，對現(xiàn)場的設備、生產流程等進行數(shù)字化管理；數(shù)據(jù)匯聚處理，全流程挖掘產線歷史數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)價值，幫助廠區(qū)沉淀數(shù)據(jù)資產；

決策智能化：基于互聯(lián)互通的物聯(lián)感知和開放的云計算平臺，全面提升管理人員對場景內用能設備的“感知力”和“掌控力”，通過對異常能耗的洞察分析和高效易用的生產管理手段，實現(xiàn)高達15%的綜合效益提升。

（二）項目總體目標

本項目旨在設計一套完整的冰酒體系重點工序數(shù)字化管理平臺，實現(xiàn)整個產線智能化的生產管理，人員安全管理，資產運維管理，真正打造“多線一體，統(tǒng)一管控”的數(shù)字化智能柔性生產線。

通過冰酒體系重點工序數(shù)字化管理平臺用戶能夠實現(xiàn)：

1、數(shù)據(jù)融通、打破各道工序的數(shù)據(jù)孤島：以冰酒體系重點工序數(shù)字化管理平臺為核心，建設廠區(qū)信息集成平臺，向上支撐廠區(qū)的經營管理，向下實現(xiàn)生產過程的實時數(shù)據(jù)高度集成，將各自獨立的信息系統(tǒng)連接成為一個完整、可靠、有序的整體。

2、歷史數(shù)據(jù)價值沉淀：基于時序記錄的歷史態(tài)生產數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，挖掘產線各道重點工序的問題，推薦最佳生產節(jié)拍策略，評估各個設備和線路的運維狀態(tài)，生成綜合性分析報告；

3、全生命周期管理：基于生產行為和設備行為的大數(shù)據(jù)模型，采用深度學習算法對產線生產設備及元器件的身份信息、運行狀況、故障等信息進行特征提取及聚合統(tǒng)計分析；預估生產設備及元器件的剩余使用壽命，對生產設備及元器件生命周期變化趨勢進行預測，建立生產設備及元器件生命周期演變模型，以實現(xiàn)設備更換、安裝、備件庫存情況等信息的全方位管理；

4、能效分析預測：對每道工序的能效進行分析，并結合產量、班組等分析產線的能效；結合系統(tǒng)運行、峰平谷電價政策，優(yōu)化當前能效，生成安全、經濟的生產方案；利用大數(shù)據(jù)趨勢預測的方法，結合季節(jié)變化、月度變化、產量等因素，對能效、產量進行趨勢分析，并預測未來一段時間的變化情況，防患未然；

5、安全評估預警：通過視頻采集和物聯(lián)感知，對廠區(qū)的重點工序、危險區(qū)域實時監(jiān)測，及時、有效、精確、警戒等多方面監(jiān)控和處理，時時刻刻保證工作人員安全，避免重大事故的發(fā)生；監(jiān)測生產線自動化設備能效情況及運行狀況，運用大數(shù)據(jù)算法，自動合成安全數(shù)據(jù)模型，分析變化趨勢尋找運行規(guī)律，提前預判設備故障，減少損失，實現(xiàn)智能安全運維；

6、產品質量追溯：冰柜、冰箱經過總裝、質檢之后，可根據(jù)不同產品的特性要求，在系統(tǒng)“產品標識”模塊，輸入產品出廠相關屬性數(shù)據(jù)，如產品ID、出廠環(huán)境參數(shù)、產品屬性、零部件屬性以及其他一些質量相關參數(shù)，系統(tǒng)將自動生成自帶產品身份屬性和“身世數(shù)據(jù)包”的唯一標識碼，作為后期進行產品質量追溯的依據(jù)。

7、生產流程標準化：系統(tǒng)支持各道重點工序操作標準卡、檢驗標準卡的輸入，標準輸入之后，系統(tǒng)將自動轉化為對應工藝的預警限制，當現(xiàn)場人員操作不當或者其他原因導致這些對象參數(shù)超限時，系統(tǒng)自動告警；同時，系統(tǒng)對重點工藝參數(shù)進行趨勢預測，當出現(xiàn)越限趨勢時，系統(tǒng)會發(fā)出提示，以彈窗、短信、聲光告警等方式提醒工作人員和授權管理者，及時修正工藝流程，確保質量品質。

二、系統(tǒng)架構

冰酒體系重點工序數(shù)字化管理平臺讓整個廠區(qū)變成一個智能系統(tǒng)，實現(xiàn)人-人、人-機、機-物和機-機等互聯(lián)互通，打通設備層、執(zhí)行層、控制層、管理層及企業(yè)層之間的信息傳遞，實現(xiàn)廠區(qū)、生產線、設備、工位，以及質量、效率等信息的透明可視，實現(xiàn)產線全生命周期運維管理，以更快的傳遞、更高的效率及更好的柔性滿足產線生產需求，做到設備零停機、產品零缺陷、安全零事故。

整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集存儲、數(shù)據(jù)分析應用、服務應用均采用分布式運算結構，各個重點工序子系統(tǒng)之間耦合度低，相互之間不產生數(shù)據(jù)依賴。

系統(tǒng)架構如下圖所示：

三、實施方案

（一）項目實施流程

調研階段：進一步了解廠區(qū)需求與挑戰(zhàn)

分析階段：確認目標與實施規(guī)劃

定義階段：建立具體的項目可交付內容

設計階段：技術和業(yè)務流程設計

開發(fā)階段：配置、客戶化、系統(tǒng)測試

實施階段：培訓并執(zhí)行解決方案

優(yōu)化階段：投運后持續(xù)改進及數(shù)據(jù)

（二）技術關鍵及主要內容

1、基于分布式交互式技術的多模態(tài)數(shù)據(jù)動態(tài)感知與快速融通技術：1）針對不同工序監(jiān)控平臺的異構數(shù)據(jù)，通過邊緣計算和云端輪詢結合的方式實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)融通；2）提供標準化身份識別系統(tǒng)和API接口供各層應用或第三方應用調用系統(tǒng)數(shù)據(jù)；3）數(shù)據(jù)轉發(fā)、定向路由和數(shù)據(jù)通斷管理；4）多層級網絡調度和穿透技術。

2、面向狀態(tài)監(jiān)控（CM）和預測性維護（PdM）的時序數(shù)據(jù)分析與預警技術：1）研究針對冰柜產線設備的關鍵運行參數(shù)的多變量關聯(lián)分析算法，生成相關的參數(shù)關系平衡模型，實現(xiàn)故障診斷、預測和維護決策；2）研究基于深度學習的產線設備健康監(jiān)測技術，利用先進數(shù)據(jù)處理算法、分析方法來挖掘、提取、解析運行過程中大數(shù)據(jù)的隱含信息，實現(xiàn)對設備運行狀態(tài)的全天候健康監(jiān)測和故障預測，建立針對冰柜產線設備的自動專家決策、智能維護管理體系；

3、全平臺獨立場景狀態(tài)展示、遠程任務下達及跟蹤管理技術：研究開發(fā)基于微服務架構的冰柜產線體系的多端展示系統(tǒng)，包括：3D可視化大屏、web管理端、手機運維端，實現(xiàn)在同一云網絡下的多端訪問交互服務，包括：生產線監(jiān)控、實時信息查詢，設備預防性維護，報警和狀態(tài)推送，智能工單管理、自動點檢等功能。

4、鈑金彎角實時數(shù)據(jù)感知和反饋技術：

在鈑金折彎工序完成的下一步，增設鈑金折彎機光學角度測量系統(tǒng)，采用線激光對運動中的鈑金邊緣進行即時角度分析、評估和特征描述，一旦出現(xiàn)不符合89°- 92°范圍的折邊，系統(tǒng)立刻進行缺陷定位，并發(fā)出告警信息，提醒現(xiàn)場人員對鈑金折彎設備進行優(yōu)化，避免批量性缺陷問題的出現(xiàn)；同時測量數(shù)據(jù)自動上傳到云端管理系統(tǒng)，系統(tǒng)將綜合所有鈑金角度監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行大數(shù)據(jù)分析，針對同一個位置點，進行趨勢分析與缺陷預警分析，并自動分析報告，給出鈑金生產線優(yōu)化建議，提高鈑金生產合格率和生產效率。

此外，根據(jù)鈑金生產流程現(xiàn)場條件與角度測量的要求，鈑金折彎機光學角度測量系統(tǒng)將內置修正算法，對鈑金材料傳送帶的水平度、平整度進行算法補償，提高角度測量結果的準確度與精度。

5、電檢工序數(shù)據(jù)云化處理及快速排障

將待檢柜體電源接入二次回路故障檢測模塊，在功能自檢工序，將采集到的自檢階段的數(shù)據(jù)進行云化處理，快速推測系統(tǒng)各項功能和二次功能回路是否正常，一旦發(fā)現(xiàn)異常，及時下發(fā)數(shù)據(jù)到檢測人員對異常產品進行返修處理，縮短質檢時間，提高工作效率。

同時，該電參數(shù)計量單元可將每次監(jiān)測的數(shù)據(jù)上傳至云端大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，通過多維度數(shù)據(jù)處理分析，尋找故障規(guī)律，生成檢驗報告，方便現(xiàn)場工作人員及時發(fā)現(xiàn)并修正生產流程中可能存在的問題，減少損失。

6、基于矩陣感知技術的內膽吸附厚度自動化檢測

吸附內膽厚度檢測系統(tǒng)，主要實現(xiàn)方法在內膽下線環(huán)節(jié)，通過矩陣感知技術，實時精準測量并計算內膽基準點處吸塑厚薄數(shù)據(jù)，生成實時統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫，自動生成厚度曲線圖，并對曲線進行預測分析，對異常趨勢和越限進行報警；系統(tǒng)對比多組缺陷厚度曲線數(shù)據(jù)，找出缺陷率高的基準點或者存在缺陷趨勢的基準點，及時提醒現(xiàn)場人員，檢查吸附設備，修正吸附工藝，降低內膽不合格率。

7、產品身世數(shù)據(jù)庫：

重點工序，包括鈑金、吸附、發(fā)泡，針對每一件產品，將該產品生產流程包含的重要參數(shù)（包括產品ID、環(huán)境參數(shù)、過程參數(shù)、監(jiān)測參數(shù)等）進行通規(guī)處理，衍生出帶有唯一產品工件的識別身份的產品屬性-工藝數(shù)據(jù)集；并形成數(shù)據(jù)庫和可調用的API數(shù)據(jù)接口，積累數(shù)據(jù)資產，便于后期進行產品質量追溯和工藝經驗總結。

（三）系統(tǒng)功能分解及具體實施

1.環(huán)境部署方案

整套服務端應用部署到私有云平臺，保證系統(tǒng)高可靠和高可用的要求。建議的詳細配置如下：

1） 每臺云主機配置：64 位，16H64G，500G 硬盤。

2） 操作系統(tǒng)使用 Red Hat Enterprise Linux 9或其它免費開源社區(qū)版 Linux，（注：開源版本沒有官方的售后服務）；

3） 安裝專業(yè)防火墻軟件；

4） 域名服務；

5） 企業(yè)專網服務；

6） 數(shù)據(jù)庫集群。

2.多端展示方案

1）數(shù)字孿生可視化大屏

從廠區(qū)、車間、工位、再到生產設備均可實現(xiàn)3D展示和互動，對整個冰酒生產系統(tǒng)進行全面數(shù)據(jù)獲取和可視化，搭建全鏈路、全流程、全場景可視化平臺，實時監(jiān)控各道生產工序設備的運行狀況及能效狀態(tài)，實現(xiàn)管理精細化和高效化，提升產線生產管理能力和監(jiān)控能力。

數(shù)字孿生可視化大屏主要包括以下幾部分功能：

①整個廠房全場景頁面：

3D建模等比例還原廠房生產線布局，通過大屏直觀透視生產流程工藝和設備運行數(shù)據(jù)；在大屏上實時展示設備告警效果，支持后臺郵件、短信推送等方式達到實時監(jiān)測、及時管控的目的，提升監(jiān)控指揮與設備運維管理的效率；

②重點工序生產線監(jiān)控頁面：

重點工序包括鈑金、吸附、預混、發(fā)泡、抽空、灌注等，針對每一道生產工序，均3D建模還原現(xiàn)場生產流程，做到“專線專屏”，展示各個生產線執(zhí)行過程，采用圖形化方式展示該產線生產任務量、任務執(zhí)行進度以及產品質量等信息，幫助工作人員了解當前工序的能效水平以及工藝質量水平；

系統(tǒng)利用深度學習算法，自動對生產過程歷史數(shù)據(jù)進行多變量關聯(lián)分析，建立各個生產流程中的重要參數(shù)的關系平衡模型；全天候監(jiān)測各個維度的生產數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)沖破平衡關系的超標數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)自動調整、預警提示；

對生產人員的操作行為、生產節(jié)拍、關鍵節(jié)點參數(shù)實時監(jiān)測、追蹤，出現(xiàn)不合規(guī)操作時，系統(tǒng)自動發(fā)出警告；系統(tǒng)自動對故障告警信息進行聚合統(tǒng)計，運用大數(shù)據(jù)算法對告警信息進行特征提取，分析出概率較高的故障類型或故障點，防止批量性質量問題的發(fā)生；

③重點工序生產運行報告

對基于時序記錄的歷史態(tài)生產數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，挖掘生產過程中出現(xiàn)的問題，推薦最佳的生產節(jié)拍以及節(jié)能增效策略；同時評估生產線和設備的運維狀態(tài)，對生產過程中的重要參數(shù)和能效進行趨勢預測，自動生成針對每道工序、每臺設備、每日、每周、每月、每年的綜合性分析報告。

2）電腦管理端

管理端Web應用，主要用于全局信息的配置和管理，包括：資產管理、運維管理、操作日志、用戶管理、權限管理等功能。

管理端Web頁面主要包括以下幾部分組成：

①場景導圖

場景導圖頁面主要基于現(xiàn)場實際布局的不同視圖而形成的可交互場景，將生產信息、工單信息、告警信息與場景相結合，以場景作為設備導航，方便運維管理人員快速定位設備，查看信息；構建設備數(shù)據(jù)化生命體，系統(tǒng)自動整合設備的運行數(shù)據(jù)、維修、保養(yǎng)、點檢以及備件信息，完成設備全生命周期信息的管理；

②運維管理

可以針對設備類型、故障等級、時間跨度等多維護進行告警和故障信息展示；從故障到工單，再到驗收全程數(shù)字化，智能推薦維修方案，自動匯總數(shù)據(jù)輔助故障分析。運維人員通過運維管理可以創(chuàng)建生產線及設備的周期維護計劃、周期任務下發(fā)、工單派發(fā)、工單狀態(tài)更新等一系列操作，對設備進行預防性維護，確保設備處于完好狀態(tài)，充分發(fā)揮設備效能，有效提高完成率；

③設備管理

可以通過設備管理頁面修改平臺全局設備信息，包括a）設備的添加、刪除、修改設備功能；b）可以在輸入框輸入設備名稱，進行模糊查詢；c）不同生產線之間，進行數(shù)據(jù)隔離展示不同數(shù)據(jù)；d）可以通過點擊設備進入設備詳細頁面并展示對應設備的狀態(tài)、產能數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)等；

④生產管理

支持用戶自行設置相關工序流程操作標準、檢驗標準，系統(tǒng)將按照這些標準自動生成對應流程的執(zhí)行預警閾值，出現(xiàn)越限，即可發(fā)出警告，提高生產效率。

此外，系統(tǒng)支持各類生產操作指導材料導入整理，實現(xiàn)設備資料文檔標準化管理，隨時隨地快速查閱，有效提升文檔與知識的利用率，實現(xiàn)知識的快速沉淀與傳播；知識庫支持多權限管理，按照權限范圍和文檔密級劃分權限；

⑤系統(tǒng)配置

系統(tǒng)配置主要用戶管理、部門管理、模板管理以及掛載管理等功能，包含元器件和設備的數(shù)據(jù)關聯(lián)，用戶賬號、部門和職務的分配，以及工單模板字典的管理。

3）手機運維端

系統(tǒng)提供手機運維端，包括監(jiān)控概覽、設備信息查詢、告警處理、事件跟蹤等功能，用戶或運維人員可通過手機，即可實時掌握設備的運行情況，方便運維人同日常化運維需求，減少運維人員的操作強度，通過手機與PC端實時互動，響應派單及故障告警等信息，提高運維效率，為用戶提供更好的運維服務。

3、重點工序監(jiān)控方案

1）鈑金:

鈑金生產子系統(tǒng)，主要實現(xiàn)對鈑金生產各工藝流程的可視化管理，主要功能包括：實時生產監(jiān)控、智能故障告警、維護保養(yǎng)預警、告警事件記錄、產品質量檢測等；

a.整合鈑金生產線監(jiān)控系統(tǒng)，3D建模搭建鈑金生產流程，實現(xiàn)鈑金生產過程中任務執(zhí)行、工藝管理、質量管理、設備管理；

b.重點監(jiān)測鈑金折彎工藝，通過鈑金折彎機光學角度測量系統(tǒng)，自動監(jiān)測鈑金角度等，出現(xiàn)異常，可自動告警或自動下發(fā)指令進行調整，防止批量性質量問題的發(fā)生；

c.實時監(jiān)測鈑金生產各個設備及關鍵部件運行參數(shù)，預測分析運行趨勢，對設備及部件進行壽命預測、衰減追蹤，提前預警，實現(xiàn)預防性維護，做到設備部件零事故。

d.實時檢測鈑金生產流程能耗值，按照工藝、生產、質量、設備等維度進行聚合分類統(tǒng)計，優(yōu)化生產流程，降低能耗。

2）內膽吸附：

內膽生產監(jiān)控子系統(tǒng)實現(xiàn)內膽吸附工藝過程中工藝參數(shù)監(jiān)測、預防性維護診斷、鈑金生產質量檢測等功能。

a. 內膽吸附工藝流程重點檢查預加熱溫度、加熱溫度，結合內膽工件質量分布，分析最佳溫度組合，提高吸附合格率；

b. 通過吸附內膽厚度檢測系統(tǒng)，通過激光點矩陣自動測量內膽工件，生成關鍵基準點的厚度曲線，識別出內膽缺陷類型與位置，并自動報警；

c. 系統(tǒng)結合吸附內膽厚度檢測系統(tǒng)，對所有已完成的內膽工件的質量參數(shù)進行聚合統(tǒng)計，通過大數(shù)據(jù)比對，分析內膽加工合格率以及內膽經常出現(xiàn)的不合格厚度的位置，精準指導現(xiàn)場人員對內膽工藝生產線進行優(yōu)化；

3）預混:

發(fā)泡材料預混階段的子系統(tǒng)監(jiān)控，主要實現(xiàn)各個維度參數(shù)全天候監(jiān)控、故障預警和追溯等功能。

a. 構建預混車間數(shù)據(jù)模型，實時監(jiān)測預混過程中的物料、環(huán)境、質量、進度、異常處理等流程，實現(xiàn)預混階段的全過程監(jiān)測，提升原料混合質量與安全；

b. 重點監(jiān)測參數(shù)，主要包括攪拌監(jiān)測、溫度監(jiān)測以及液位監(jiān)測，系統(tǒng)內置相對應的閾值規(guī)則，并自動繪制出原料溫度、液位變化趨勢圖，固定運行條件下，溫度、液位低于或超過對應閾值，系統(tǒng)給出警告：溫度過高、溢料警告、缺料警告等，或者自動控制機器停止注料，直至恢復正常繼續(xù)運行；

c.全天候監(jiān)測壓力值、液位值、溫度值，結合大數(shù)據(jù)智能算法，對參數(shù)歷史數(shù)據(jù)進行特征提取，得到壓力、液位、溫度關系平衡模型；實時監(jiān)測參數(shù)與模型關系，出現(xiàn)異常趨勢，立即預警或者系統(tǒng)自動控制停止注料；同時，系統(tǒng)可根據(jù)平衡模型，自動校準注料質量。

d.針對混合頭和高低壓換向閥等，系統(tǒng)自動記錄混合頭注料次數(shù)，達到預設壽命次數(shù)時，系統(tǒng)自動提示運維檢修人員進行維護或者更換。

e.實時監(jiān)測各個設備及關鍵部件運行參數(shù)，預測分析運行趨勢，對設備及部件進行壽命預測、衰減追蹤，提前預警，實現(xiàn)預防性維護，做到設備部件零事故。

4)發(fā)泡：

高壓發(fā)泡機的子系統(tǒng)監(jiān)控，主要實現(xiàn)發(fā)泡機的預測性維護、故障預警、遠程監(jiān)控與診斷、工業(yè)參數(shù)監(jiān)測、追溯等功能。高壓發(fā)泡機作為冰箱柜生產線的核心生產設備，包括：預裝、預熱、箱體或門體發(fā)泡等工藝流程；

a.構建發(fā)泡車間數(shù)據(jù)模型，對發(fā)泡過程中的計劃、物料、生產、質量、進度、異常處理等業(yè)務流程深度還原，實現(xiàn)發(fā)泡生產制造的全過程追溯，提升發(fā)泡質量；

b.重點監(jiān)控環(huán)境溫度、模具溫度、注料質量、注料壓力、注料溫度等參數(shù)。同時，系統(tǒng)可自動對發(fā)泡流程重點參數(shù)進行深度，構建高質量發(fā)泡可根據(jù)平衡模型，自動校準箱體注料質量，做到發(fā)泡箱體零缺料。

       c.構建箱體或門體發(fā)泡的工藝操作流程展示圖，實時動態(tài)跟蹤每一步流程操作，展示當前流程進度、剩余操作時間等；系統(tǒng)內置多項操作標準，包括溫度標準、操作時間標準等，嚴格控制發(fā)泡流程重要指標，任何一個流程出現(xiàn)問題，系統(tǒng)都會自動給出提示或修正；

d.針對發(fā)泡機電機、液壓系統(tǒng)電機等，重點監(jiān)測電機的電流、電壓、振動、溫度等參數(shù)狀態(tài)，采用多變量關聯(lián)ConvexHull算法分析關鍵變量的關系，預測變量的異常變化趨勢，給出更準確的預警信息，一旦出現(xiàn)異常工況，系統(tǒng)立刻告警或者有針對性的停機維護檢修；

e.建立發(fā)泡機異常報警數(shù)據(jù)庫，設計基于相似數(shù)據(jù)段查找的算法，進行對當前報警數(shù)據(jù)的相似性查找，以達到準確的完成報警根源分析；通過大量設備狀態(tài)數(shù)據(jù)分析，挖掘設備元件狀態(tài)動態(tài)演變規(guī)律，實現(xiàn)發(fā)泡機的全生命周期管理。

f.將發(fā)泡流程包含的重要參數(shù)（包括：環(huán)境溫度、原料溫度、混合比例、發(fā)泡前殼體預熱溫度、注料壓力、注料溫度等參數(shù)）進行統(tǒng)計處理，關聯(lián)到箱體條形碼及包裝紙箱碼，便于后期進行發(fā)泡質量追溯；

g.實時檢測發(fā)泡流程能耗值，結合發(fā)泡箱體、發(fā)泡門體產量，分析單位產量用能、平均產值、發(fā)泡機發(fā)泡量，多個維度統(tǒng)計發(fā)泡機的產值與能效情況。

5) 抽空：

抽空流程利用真空泵或壓縮機對制冷劑循環(huán)系統(tǒng)進行抽真空，排出系統(tǒng)中的空氣和殘留水分。抽空流程監(jiān)控子系統(tǒng)主要實現(xiàn)抽空過程中工藝參數(shù)監(jiān)測、預防性維護診斷功能。

a. 重點監(jiān)測抽空過程中的重要參數(shù)，包括：環(huán)溫、抽空度、抽空時間。系統(tǒng)內置抽空檢驗標準卡，自動調取抽空流程參數(shù)數(shù)據(jù)，匹配標準，出現(xiàn)偏差，即可預警；

b. 制定抽空泵工作運行報告，支持日報、周報、月報、年報；

c. 系統(tǒng)利用大數(shù)據(jù)學習方法，對每一真空泵的抽空數(shù)據(jù)進行特征提取，找出最佳的抽空狀態(tài)參數(shù)模型；抽空過程中，預測參數(shù)變化趨勢，與模型比對，給出更精準的預警信號；

d.實時檢測抽空生產流程能耗值，按照工藝、生產、質量、設備等維度進行聚合分類統(tǒng)計，優(yōu)化生產流程，降低能耗。

6) 灌注:

灌注制冷劑的工藝流程監(jiān)控子系統(tǒng)主要實現(xiàn)灌注過程的工藝參數(shù)監(jiān)測和預防性維護。

a. 重點監(jiān)測灌注前制冷系統(tǒng)真空度，無法達到預定要求，自動閉鎖操作，減少不合格操作；

b. 全天候監(jiān)測制冷劑罐壓力、各類表計壓力值、制冷劑質量等，當參數(shù)達到預定范圍，系統(tǒng)自動給出提示，嚴格避免出現(xiàn)不合格操作，盡可能達到灌注零缺陷；

c. 系統(tǒng)自動記錄灌注槍頭密封圈等易損不見的使用時長，達到預設壽命時，系統(tǒng)自動提示運維檢修人員進行維護或者更換。

d. 實時檢測灌注生產流程能耗值，按照工藝、生產、質量、設備等維度進行聚合分類統(tǒng)計，優(yōu)化生產流程，降低能耗。

7）總裝：

總裝階段監(jiān)控子系統(tǒng)主要針對冰箱總裝工藝流程進行工藝參數(shù)監(jiān)測、設備故障預警等。

a.監(jiān)測總裝過程重要操作標準參數(shù)，匯總產品個部件的標識碼，獲取各部件出廠屬性參數(shù)并進行匯總統(tǒng)計，統(tǒng)一關聯(lián)到整裝產品的唯一標識碼；

b.實時監(jiān)測總裝歷程各個設備及關鍵部件運行參數(shù)，預測分析運行趨勢，對設備及部件進行壽命預測、衰減追蹤，提前預警，實現(xiàn)預防性維護，做到設備部件零事故。

4、數(shù)據(jù)安全策略

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1）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安全

a.驗證：保證只有授權的合法用戶才能注冊和訪問；

b.授權：對不同的用戶訪問數(shù)據(jù)庫授予不同的權限；

c.審計：監(jiān)視各用戶對數(shù)據(jù)庫施加的動作；

2）應用層安全設計

a.采用身份認證技術、對各種應用服務的安全性增強配置服務來保障網絡系統(tǒng)在應用層的安全。

b.數(shù)據(jù)權限：數(shù)據(jù)權限包含整個模塊是否允許查看（模塊打開功能）、單條記錄是否允許訪問（記錄查看權限）和記錄屬性可見（字段級別權限）。

3）功能權限設計

a.操作管理(菜單資源，URL資源，頁面元素)

b.權限管理

c.角色管理

d.用戶管理

e.授權中心

4）數(shù)據(jù)安全驗證

a.設置用戶的數(shù)據(jù)范圍

b.數(shù)據(jù)范圍接口

c.表現(xiàn)層展現(xiàn)

5）用戶輸入通用準則

a.盡可能使用驗證控件，以限定用戶輸入可接受的值。

b.在運行服務器代碼之前，始終確保 IsValid 屬性的值為 true。如果值為 false，則意味著一個或多個驗證控件未通過驗證檢查。

四、技術標準

（一）技術標準

GB 50171 電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結線施工及驗收規(guī)范

GB/T 2423.1 電工電子產品環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗A：低溫

GB/T 2423.2 電工電子產品環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗B：高溫

GB/T 2423.4 電工電子產品基本環(huán)境試驗規(guī)程 試驗Db：交變濕熱試驗方法

GB/T 2423.10 電工電子產品環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Fc：振動（正弦）

GB/T 15153.1 遠動設備及系統(tǒng)  工作條件 第1篇：電源和電磁兼容性

GB/T 15153.2 遠動設備及系統(tǒng)  工作條件 第2篇：環(huán)境條件（氣候、機械和其他非電影響因素）

GB/T 16435.1 遠動設備及系統(tǒng) 接口（電氣特性）

GB/T 17463.1 遠動設備及系統(tǒng) 性能要求

GB/T 17626 電磁兼容 試驗和測量技術

GB/T13729 遠程終端通用技術條件

DL/T630 交流采樣遠動終端技術條件

DL/T634.5101-2002 遠動設備及系統(tǒng) 第5-101部分 傳輸規(guī)約 基本遠動任務配套標準

DL/T634.5104-2009 遠動設備及系統(tǒng) 第 5-104 部分 傳輸規(guī)約 采用標準傳輸協(xié)議子集的 DL/T634.5101-2002 網絡訪問

SD 325-1989 電力系統(tǒng)電壓和無功技術導則

DL 755-2001 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則

國家電力監(jiān)管委員會5號令 電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定

國家電力監(jiān)管委員會電監(jiān)安全［2006］34號 電力二次系統(tǒng)安全防護總體方案

DL 755-2001 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則

（二）技術性能指標和參數(shù)

  通過服務器擴容和適當?shù)臄?shù)據(jù)庫存儲和擴展策略，系統(tǒng)今后將接入數(shù)千臺設備，因此平臺的處理能力應滿足如下要求：

1、支持300用戶并發(fā)應用接入請求；

2、系統(tǒng)遠期接入設備數(shù)量達到5000臺；

3、Web頁面處理：系統(tǒng)支持300用戶同時在線進行網頁并行操作，且系統(tǒng)響應時間小于2s；

4、CPU忙時利用率不超過60%，保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。

5、平臺具有高可靠性和高穩(wěn)定性。關鍵設備應采用負載均衡、分布式處理結構，主要模塊冗余度至少為1+1；

6、系統(tǒng)各服務器應保證數(shù)據(jù)實時的一致性、可用性，主備倒用時間不大于3分鐘；

7、故障恢復時間不大于30分鐘；

8、系統(tǒng)滿足7×24h不間斷工作。

五、效益預測

1）打通廠區(qū)數(shù)據(jù)孤島，實現(xiàn)不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享，提升經營發(fā)展能力；實現(xiàn)對設備數(shù)據(jù)、能源消耗、環(huán)境數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌監(jiān)控；統(tǒng)籌人員和設備、能耗和產品、生產工藝和流程、生產和環(huán)境之間的生產平衡，使管理者全面、準確、及時地觀察到廠區(qū)的生產進度、能耗數(shù)據(jù)和安防隱患等。

2）提升增效價值。生產用能數(shù)據(jù)透明提高管理水平；減少人力、提高勞動效率；通過能耗分析管理優(yōu)化能源運營方案，推演管理節(jié)能空間；提高能源利用效率，節(jié)能增效；采用大數(shù)據(jù)算法分析，優(yōu)化工藝流程；通過專業(yè)分析和診斷，挖掘配電和負載的非正常能耗因素。整體預計年能耗預期可降低5%~15%；

3）提升管理效率。通過數(shù)據(jù)可視化交互實施掌握設備運維狀態(tài)，做到全壽命周期管控；輔以大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)對現(xiàn)場資產和工業(yè)場景管理的精準決策，降低主觀失誤率；數(shù)據(jù)高效流轉確保管理人員通過遠程監(jiān)控全面掌握現(xiàn)場信息，管控效率預期可提高20%。

4）資產效率提升。資產數(shù)字化賦能現(xiàn)場設備具備價值屬性，挖掘資產潛力和利用價值，進一步提升和豐富了設備資產的可配置性；通過現(xiàn)場設備物聯(lián)和數(shù)據(jù)互通實現(xiàn)設備與設備、設備與環(huán)境、設備與人員以及人員與環(huán)境之間的相互協(xié)同，全面盤活資源利用空間，提升資產利用效率；通過實時態(tài)和歷史態(tài)衍生數(shù)據(jù)診斷現(xiàn)場設備健康狀態(tài)，分析設備潛在問題，提供合理化運維策略，提升運維水平和效率，延長設備壽命。該類型可為企業(yè)帶來高達30%的綜合效益提升。