[发明专利]智能工厂数据采集平台及其实施方法

说明书

一种智能工厂数据采集平台及其实施方法。智能工厂数据采集平台包括：智能采集层，用于对工厂内各个生产环节的各个层级的生产过程数据进行数据采集和整合；信息整合层，用于对工厂内经营管理的各个环节的经营信息数据进行整合；数据平台层，用于将生产过程数据归类为生产数据流，将经营信息数据归类为经营信息流；将生产过程数据和经营信息数据，按照“人、机、料、法、环”分类进行映射得到管理信息流；建立基于统一时间基准的、包含生产数据流、经营信息流、管理信息流的智能工厂综合四维数据模型。本发明可以为智能工厂的智能应用数据挖掘和智能决策提供数据支撑，可以进一步对生产流程优化，构建更加灵活开放的可成长式智能工厂。

技术领域

本发明涉及智能工厂建设技术领域，尤其涉及一种智能工厂数据采集平台及其实施方法。

背景技术

在工业4.0、中国制造2025的大背景下，流程制造工业企业转变发展模式，加快智能工厂的建设成为大势所趋。

智能工厂是实现智能制造的重要载体，主要通过构建智能化生产系统、网络化分布生产设施，实现生产过程的智能化。智能工厂已经具有了自主能力，可采集、分析、判断、规划；通过整体可视技术进行推理预测，利用仿真及多媒体技术，将实境扩增展示设计与制造过程。系统中各组成部分可自行组成最佳系统结构，具备协调、重组及扩充特性。已系统具备了自我学习、自行维护能力。因此，智能工厂实现了人与机器的相互协调合作，其本质是人机交互。

公开号为“CN108241343A”的中国发明专利，公开了一种智能工厂管理平台系统，包括：智能感知层，用于对生产过程中各个信息源的数据进行汇总、整理和存储；智能数据分析层，用于对采集的各类数据进行实时分析，对设备的健康状态和产品的质量状态进行监测、评估和预测，并将分析结果在可视化人机交互界面中显示，产生相应的决策支持建议；管理与决策层，用于将分析结果和决策建议按需推送给公司管理的各个部门，为上层信息系统提供决策和计划依据。

公开号为“CN108171422A”的中国发明专利，公开了一种钢铁智能工厂的平台构建方法，通过连接企业物联网与产业互联网，建立云计算中心和大数据中心，将企业物联网中的工业大数据采集、存储、计算实现企业研发、生产、质量、管控智能化。首先建立决策支持平台、运营管理平台、仿真模拟平台，再以这三个平台为基础，建立多个智能管理流程。多个智能管理流程包括：智能产品研发流程、智能质量管控流程、智能生产协同流程、智能物流仓储流程、智能能源及环境管控流程、智能营销服务流程、智能决策支持流程。

目前工业企业都有建设智能工厂的意愿，但普遍存在的问题是在“两化”(信息化与自动化)融合智能工厂的建设中缺少整体规划和统一标准，不同行业的工业企业在构建智能工厂的过程中，智能化程度不一，很多应该只能算是信息化工厂。

智能工厂的构建方法比较多，但是基本的思路都是采用系统集成的方法，将企业现有的系统进行集成，并在此基础上，增加新的智能管理模块，提供整体的智能工厂平台。目前智能工厂构建过程中的数据采集都是将现有系统的数据集成，侧重点都在系统应用层各个功能模块的开发，而对智能工厂的基础——生产数据重视不够。此种情况下，由于数据缺失、遗漏、错误等情况导致的数据分析失败时有发生，也导致了智能工厂的优化控制等模块现场实用度不高；在数据应用过程中，数据的关联度不高，导致采集上来的很多数据无法深入应用，只是展示，导致数据资源的浪费；所有的生产过程数据全部上送至智能工厂平台，通讯压力导致数据丢失时有发生或是为了缓解通讯压力配置更高级的数据传输通道，增加智能工厂建设成本；智能工厂的数据还是按照原有各个子系统的数据结构进行存储，在进行数据关联查找时很难打破原有系统的壁垒，实际智能工厂的各个高级应用模块只是原有子系统的功能升级，无法将科学的管理理念与智能工厂的应用模块结合，无法持续对生产流程优化，智能工厂的灵活扩展性和可成长性较差。

发明内容