殷 虎

（金航數(shù)碼（航空工業(yè)信息技術(shù)中心），北京 100028）

1 引言

物聯(lián)網(wǎng)作為一種新興技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場動(dòng)態(tài)感知與遠(yuǎn)程控制的關(guān)鍵技術(shù)，是構(gòu)建數(shù)字孿生體的重要手段，也是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必經(jīng)之路。

2 企業(yè)問題

隨著軍工制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型落地和生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的生產(chǎn)管控系統(tǒng)已無法滿足新模式下在制品的過程數(shù)據(jù)管理需求，對(duì)生產(chǎn)制造、物流管理、檢驗(yàn)檢測、工藝指令和產(chǎn)線集成等關(guān)鍵要素的管控和協(xié)同，成為軍工制造業(yè)謀求數(shù)字化轉(zhuǎn)型落地中面臨的主要問題。具體體現(xiàn)在：

1）如何協(xié)同智能硬件裝備、數(shù)字化軟件工具合力形成創(chuàng)新模式，建立工藝-制造-檢驗(yàn)體系，形成制造過程數(shù)據(jù)的感知、追溯能力；

2）如何具備低延時(shí)的“動(dòng)態(tài)感知”和“指令下達(dá)”能力，形成面向加工制造、檢驗(yàn)檢測等各類設(shè)備的實(shí)時(shí)感知、遠(yuǎn)程遙控能力；

3）如何通過大規(guī)模數(shù)據(jù)洞察企業(yè)運(yùn)營現(xiàn)狀，建立物理產(chǎn)線與虛擬產(chǎn)線的信息融合與人機(jī)交互，形成基于動(dòng)態(tài)三維模型的運(yùn)行仿真和自診斷、自適應(yīng)能力。

3 解決之道

金航數(shù)碼憑借多年在復(fù)雜制造行業(yè)的工程經(jīng)驗(yàn)，基于數(shù)字線索使能的數(shù)字孿生，致力于研究從物理實(shí)體到虛擬空間的全息映射，面向航空制造業(yè)，持續(xù)探索總裝、部裝、鈑鉗、機(jī)加、復(fù)材、熱表和檢驗(yàn)檢測等各專業(yè)的工業(yè)物聯(lián)和人機(jī)交互，并依托5G、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等先進(jìn)技術(shù)，開發(fā)了面向虛實(shí)交互的極聯(lián)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)SuperLink，如圖1所示。

極聯(lián)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)SuperLink包含三個(gè)組件：工業(yè)網(wǎng)關(guān)、設(shè)備中心和創(chuàng)新應(yīng)用。基于云、邊、端三體協(xié)同架構(gòu)，如圖2所示，平臺(tái)具有設(shè)備安全認(rèn)證、數(shù)據(jù)管理、智能應(yīng)用以及三維動(dòng)態(tài)可視化等功能，可幫助企業(yè)解決動(dòng)態(tài)感知、在線決策以及遠(yuǎn)程指令/程序的下達(dá)等最迫切的問題，從而賦予制造現(xiàn)場在線監(jiān)測與控制技術(shù)的新型應(yīng)用范式，打造數(shù)字化車間和智慧工廠。

圖 1 極聯(lián)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) SuperLink

圖 2 云、邊、端三體協(xié)同應(yīng)用架構(gòu)

工業(yè)網(wǎng)關(guān)（SuperLink Edge）提供了設(shè)備側(cè)開箱即用的端到端解決方案。它將部署在工業(yè)邊緣端，覆蓋當(dāng)前主流的工業(yè)總線協(xié)議，支持串口設(shè)備、網(wǎng)口設(shè)備的全棧功能覆蓋，支持pdf/word/csv/excel 等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)解析，具有毫秒級(jí)數(shù)據(jù)采集、分布式邊緣擴(kuò)展等功能，可無縫連接各類加工制造設(shè)備，能夠大幅提升系統(tǒng)開發(fā)效率。

設(shè)備中心（SuperLink Core）具有創(chuàng)建、擴(kuò)展、匯聚、分析和交互等功能，可快速構(gòu)建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)用例。系統(tǒng)支持部署在本地和云端，具備云原生、多租戶、高并發(fā)以及高可用等特點(diǎn)，適用于海量設(shè)備連接、大規(guī)模數(shù)據(jù)并發(fā)的場景，可以簡化開發(fā)流程，快速創(chuàng)建具備關(guān)聯(lián)關(guān)系的設(shè)備實(shí)例和計(jì)算模型；可遠(yuǎn)程洞察設(shè)備資產(chǎn)狀態(tài)，并根據(jù)規(guī)則引擎將指令遠(yuǎn)程下發(fā)到指定設(shè)備。

創(chuàng)新應(yīng)用（SuperLink Inno）是圍繞工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)打造的萬物互聯(lián)應(yīng)用生態(tài)。面向系統(tǒng)用戶、系統(tǒng)集成商、行業(yè)算法開發(fā)者和驅(qū)動(dòng)開發(fā)者，提供專業(yè)的軟件開發(fā)工具包（SDK）和數(shù)據(jù)服務(wù)?；赟DK 開發(fā)的工業(yè)APP 可以在應(yīng)用商城供第三方瀏覽、試用和下載，打造數(shù)據(jù)即服務(wù)能力，如設(shè)備預(yù)測性維護(hù)、能源管理等。

4 解決方案的定位與應(yīng)用情況

極聯(lián)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)SuperLink聚焦設(shè)備層與網(wǎng)絡(luò)層，將信息技術(shù)（IT）與運(yùn)營技術(shù)（OT）充分融合，優(yōu)勢體現(xiàn)在：

1）全組態(tài)設(shè)計(jì)降低了系統(tǒng)的開發(fā)門檻，系統(tǒng)內(nèi)置工業(yè)協(xié)議50余種、設(shè)備模板5大類，設(shè)備接入僅需5分鐘；

2）數(shù)據(jù)采集、設(shè)備群控，邊緣計(jì)算服務(wù)核心要素全覆蓋，一體化推進(jìn)企業(yè)從流程驅(qū)動(dòng)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)升級(jí)，真正幫助企業(yè)建立與物理世界實(shí)時(shí)同步的數(shù)字空間；

3）深度融合數(shù)字化車間的運(yùn)營場景，抓住核心痛點(diǎn)，提供基于狀態(tài)的實(shí)時(shí)資源調(diào)配、基于數(shù)理模型的工藝優(yōu)化、面向數(shù)字孿生的動(dòng)態(tài)排產(chǎn)等創(chuàng)新應(yīng)用。

當(dāng)前，極聯(lián)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)SuperLink已在航空工業(yè)推廣應(yīng)用，涉及主機(jī)、機(jī)載及特種車輛等領(lǐng)域，覆蓋各制造行業(yè)，為管理者提供了生產(chǎn)制造的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了工藝、制造、檢驗(yàn)的業(yè)務(wù)協(xié)同。SuperLink還應(yīng)用到工程機(jī)械行業(yè)，面向某集團(tuán)全球 26 個(gè)工廠，通過對(duì)人、機(jī)、物的全面互聯(lián)，幫助該集團(tuán)變革傳統(tǒng)制造模式、生產(chǎn)組織方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)，構(gòu)建了全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新制造和運(yùn)營體系。

5 結(jié)束語

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要領(lǐng)域，在軍工領(lǐng)域儼然還處于初創(chuàng)期。未來企業(yè)需要從設(shè)備、車間、工廠、集團(tuán)各層面構(gòu)建全面互聯(lián)的“新基建”能力，這必然帶來生產(chǎn)力的巨大進(jìn)步和企業(yè)運(yùn)營模式的創(chuàng)新。金航數(shù)碼將與用戶一起，在接入標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)質(zhì)量和應(yīng)用場景等方面提供專業(yè)的咨詢與實(shí)施服務(wù)，也將與學(xué)者專家、合作伙伴一起構(gòu)建更加豐富的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。