白皮书
车联网设计与实现:搭建可靠、高效、符合行业需求的车联网平台 →

概述

浙江天鑫运动器材有限公司成立于 1986 年,是一家集健身、运动、休闲系列产品研发、设计、生产、销售为一体的国家高新技术企业。天鑫拥有先进自动化生产流水线、全自动机器人焊机和全自动喷涂设备,并自主研发了“全自动割管机、弯管机”等设备,同时拥有多套先进的检测设备,具有强大的研发和生产能力,现已具备日产达万台的生产实力。

公司以专业的团队、新颖的设计、卓越的品质、规范的管理和完美的服务赢得了广大客户的信赖。产品广销美洲、欧洲、澳洲、日本及其他东南亚国家和地区,并与 LIDL、TCHIBO、ALDI、DECATHLON、ARGOS、IKEA、TESCO 和Wal-Mart 等知名公司保持着长期合作关系。

挑战

天鑫致力于建设计划/生产一体化平台,于 2019 年完成平台初步搭建,为实现企业标准化规范管理夯实了基础,并于 2020 年开始重点推进该计划/生产一体化平台,完善工厂管理工作,确保经营管理与生产过程的有效正确衔接,形成经营层、生产层、设备控制层数据正确性、实时性和有效性贯通,对决策和生产指导形成强有力的依据,实现设备的长期稳定运行及效益最大化,为未来建立数字化工厂打下坚实基础。

该平台需要满足以下需求:

  1. 通过设备实时与生产经营结合,实现管、控、营结合,强化对企业生产经营的管控;
  2. 通过设备实时状态与设备维修工作紧密结合,在设备实时监视的同时融合设备管理的策略,设备全透明运行,过程与结果可控、在控;
  3. 通过实时监视与维护结合,提升设备运行可靠性与经济性;
  4. 通过生产实时与经营绩效结合,实时反映生产绩效。

解决方案

方案采用基于 EMQ 物联网数据基础设施软件构建的工业物联网平台。该平台以云原生分布式物联网消息中间件 EMQX 为核心,搭建了从边缘智能终端到中心数据库服务的一体化物联网流式数据采集基础设施,通过 Modbus、OPC-UA、MQTT 等多种工业协议解析与规则引擎流式计算,可以方便快捷地从控制系统、仪器仪表等工业基础设施中采集数据。

平台通过调用 EMQX 提供灵活高效的“规则引擎”, 实现自定义触发条件(设定时间,指定设备,事件,规则状态)和响应条件(提醒通知、反控设备等),对不同事件作出不同处理,从而进行设备联动和智能控制。利用平台提供的边缘内容计算能力、分布式物联网关能力、视频转码及分析能力、人工智能、AR/VR 图像拼接和渲染、防火墙/NAT、RNIS(无线网络信息)、定位及跟踪能力等,对接生产管理平台与工厂合作开发创新应用。

平台承载在浙江移动下沉到地市边缘侧、设备侧的算力资源之上,通过云平台的管理能力进行统一交付、运维、管控,为企业提供一揽子 IaaS、PaaS、SaaS 服务。客户现场的工业应用和可视化呈现采用企业应用设计器和仪表盘工具平台进行定制开发,整体系统架构根据“数据定义软件”和“前后端完全分离”的思想设计开发而成,专门用来解决客户现场数据全生命周期管理的需求。底层是数据采集层,通过这种数据适配器去采集来自各类数据库、控制系统、文件和 API 的数据;中间是数据模型和集合层,将来自异构数据源的数据组合成不同的数据集,为数据可视化做好准备;然后将这些视图组件组合为仪表盘页面、门户页面和移动应用的 Web App 界面。最终来满足数据门户、大屏监控、移动应用和三方应用集成等不同类型数据可视化场景的需要。

项目架构图

项目架构图

成果

该项目通过一企一线建设,实现金工数控化率达 60% 以上,生产人员减少 15% 以上,生产效率提升 25%,产品不良率降低 10% 以上,能源利用率提高 10% 以上,综合营业成本降低 15% 以上,达到数量化透明工厂管理的要求。具体成果如下:

  1. 提高生产效率:实现资源综合配置,在全过程透明的、自动的信息化系统的支持下,优化业务运行流程,减少中间流程环节,实现各生产单元的高效协同,提高生产效率。
  2. 降低生产成本:实现全过程成本管控,全面有效降低生产成本,并持续保持满意的成本水平,实现利润最大化。
  3. 降低劳动强度:全面集成控制系统及重点设备运行监控系统,将种类繁多、劳动强度大的各种生产指令、操作记录、日志等内容实现无纸化、网络化,在提高工作效率的同时降低劳动强度。
  4. 保证生产过程质量:提升质量成本管控,动态优化生产过程质量指标,减小质量波动降低成本,提高客户满意度。