工业互联网产业联盟-工业互联网测试床

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1、基于工业物联网的通信设备制造系统引言：企业概况爱立信南京工厂成立于1992年，是爱立信在国内第一个合资企业。作为爱立信全球最大的制造及供应链基地，南京工厂生产多种无线设备，支持全球300多个已发布产品。在爱立信与中国移动大力发展NB-IoT技术的背景下，双方签署合作协议，打造基于工业物联网的通信设备制造测试床。爱立信南京工厂被选为这次试点的合作单位。一、关键词利用NB-IoT和eMTC等移动通信技术对生产制造的多个环节进行监控、互联，通过生产数据的关联分析，实现对生产的数字化改造。二、测试床项目概述1.痛点爱立信南京工厂主要生产基站射

2、频模块，属于传统电子装配制造业，现在面临着快速NPI，多品种并行，产品类差异大，生命周期长短不一，订单量不均衡，信息化技术整合不足等典型生产问题。此外爱立信南京工厂运用大量的独立系统运营业务，全面覆盖订单管理，计划管理，产品管理，库房管理，生产执行，物流管理等信息化的需求；但是同时也存在比较严重的信息孤岛效应，各个系统和工具之间数据不互通，需要大量的人工处理和协调。1.目标基于工业物联网的通信设备制造测试床旨在验证利用NB-IoT等先进通信技术完成对仓储、生产、测试、包装等多个环节的监控和管理、多个生产管理系统间相互协同以及多种工业数

3、据关联分析，从而实现生产的数字化、信息化。测试床包括：生产、测试、包装等多个环节进行改造，实现对物料、设备、产品、质量等多方面可追踪，可管理。生产管理系统互联：将现存的多个独立的生产管理系统互联，完成数据流的整合，实现各子系统之间的协同工作。多种工业数据关联分析：利用大数据和机器学习算法，将各个制造执行系统的数据进行多维度关联分析，挖掘数据价值，实现生产过程的数字化改造。三、测试床项目解决方案1.解决方案架构多环节的监控和管理：利用NB-IoT和eMTC等移动通信技术对现有仓储、根据工业互联网产业联盟所发布的整体架构，并在联盟的指导下

4、，本测试床整体架构如图1所示。测试床在原有RFID、Ethernet等基础上增加了对NB-IoT和eMTC通信技术的支持。由于采用了授权频谱，避免了其它信号干扰；而基于公众移动网络的通信，在保证信息安全的同时，也无需单独部署网络基础设施。工厂运行数据采集上来提交到本地云平台，在云平台上对数据进一步整合，分析，为上面的各种应用提供能力支撑。图1基于工业物联网的通信设备制造系统2.物理平台蜂窝物联网网络：搭建支持NB-IoT和eMTC的蜂窝物联网覆盖，连接OneNet物联网数据平台，利用其广覆盖，低功耗，中低速率传输的特性完成生产数据的传

5、输和管理数据采集模块：基于NB-IoT/eMTC模组的通信协议，使用不同类型的传感器模块采集生产过程中的各种数据，应用于生产流程管控，质量管理，设备工具维保等领域各种生产管理系统的服务器：订单系统、物料系统、产品信息系统、跟踪追述系统、测试系统、SMT系统、资产管理系统、MES系统自动化系统：PLC和相关传感器设备执行机构：伺服电机、气缸、电缸、电爪、机械手臂、电枪1.软件平台软件平台的主要功能包括：接入层：接入层提供多种接入方式，保证上层系统收集到更多的生产运行数据。分发层：分发层负责将接入层数据以设定好的格式提交给上层，并将上层响

6、应分发到相应的设备。服务层：服务层是整个平台的核心，主要提供数据处理、系统管理、设备管理、位置管理及其它平台辅助功能。表示层：表示层负责现有生产执行系统的访问，以获取当前生产情况。另外对上层应用提供一个统一的访问和展示接口。图2基于工业物联网的通信设备制造系统展示界面1.分布式配置接口测试床软件使用RestAPI和物联网OneNet接口获得IoT的应用数据测试床软件和子系统采用不同的数据通信协议，包括SOAP，Webservice，RDMS，TCP/IP，HTTP等多种，可根据需要灵活选用。2.测试床预期效果a.经济效益生产过程可视化

7、：对工厂内各主要设备进行数据采集并统一呈现，实现仓储、厂内物流、表面封装、总装、测试等5个环节可视化80%以上。精细化管理：根据生产过程中采集的数据对人员及生产安排进行精细化管理，提升生产线效率10%。快速响应：打通从订单到发货的信息流，缩短调度响应时间20%，提高生产柔性。降低维护成本：建立维护设备使用情况监控系统，对设备的状态和利用率等进行有效管理，通过多维度关联分析，降低装配和测试设备的维护成本15%，提升设备维护质量和利用率。a.商业及社会价值通过将NB-IoT和eMTC等先进通信技术与生产制造相结合，可以对生产进行实时监控，

8、并进一步结合数据分析，优化生产流程、提升生产效率。从而从整体上提升社会生产率和资源利用效率。四、测试床当前情况1.测试床当前建设情况a.已经完成的工作及获奖情况实现测试床主体功能，包括接入层、分发层和部分服务层及表示层的