1、 编写说明 为贯彻落实关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见工业互联网 APP 培育工程实施方案（2018-2020 年） ，促进工业 APP 产品的设计、研发和测试，推动工业 APP 产业的发展，工业互联网产业联盟 2018 年-2019 年面向社会进行了两轮工业 APP 产品案例征集，共收到 51 个案例。 本案例汇编收录了最终参与专家评审的四十一个案例，重点展示各 APP 的功能、创新点以及技术方案，可以为工业 APP 方案提供商、工业 APP 应用企业等提供参考，以促进整个产业的发展。 本汇编由中国信息通信研究院主编，各工业 APP 项目参加单位联合编写。 牵头编写单位

2、：中国信息通信研究院泰尔终端实验室。 参与编写单位：北京索为系统技术股份有限公司、华为技术有限公司、北京临近空间飞行器系统工程研究、寄云科技、全应科技、智擎信息技术（北京）有限公司、沈阳机床（上海）智能系统研发设计有限公司、南京维拓科技股份有限公司、紫光云引擎科技（苏州）有限公司、江苏徐工信息技术股份有限公司、天津开发区精诺瀚海数据科技有限公司、蘑菇物联技术（深圳）有限公司、智能云科信息科技有限公司、江苏海岸线互联网科技有限公司、格创东智（深圳）科技有限公司、朗坤智慧科技股份有限公司、富顶精密组件(深圳)有限公司、中国航天科工集团第九总体设计部、联合智造（北京）科技发展有限公司、海尔数字科技有

3、限公司、江苏斯诺物联科技有限公司、爱波瑞、苏州德姆斯信息技术有限公司、大连冰山集团有限公司、济南大陆电机股份有限公司、贵州航天云网科技有限公司、北京研华兴业电子科技有限公司。 因为案例汇编内容较多，且时间仓促，难免存在诸多不足，希望业界同仁多提宝贵意见。 20182018 年工业年工业 A APPPP 案例案例 全球制造大数据质量预警 APP 一、企业简介一、企业简介 华为是全球领先的信息与通信解决方案供应商，目前华为的电信网络设备、IT 设备和解决方案以及智能终端已应用于全球 170 多个国家和地区。华为专注 ICT 领域，在电信运营商、企业、终端和云计算等领域构筑了端到端的解决方案优势，为

4、运营商客户、企业客户和消费者提供有竞争力的 ICT 解决方案、产品和服务。华为在芯片、硬件、操作系统、数据库等能力上有深厚技术积累，在软硬件协同一体化等方面具备优势。 为了促进工业企业数字化转型，华为积极推进工业互联网平台建设：华为已完成物联网操作系统、终端芯片、工业联接、边缘计算、可信 IaaS 和工业 PaaS 等关键解决方案布局。 边缘计算实现工业现场多样化设备的数据采集与处理，通过 eLTE、NB-IoT、5G 等无处不在的工业联接传输到云端，工业 PaaS 提供工业设备管理、工业大数据/AI 和工业建模能力，创造数据价值，同时面向工业应用提供工业云中间件、应用开发工具和工业微服务，降

5、低应用开发难度和成本。基于华为通用工业 PaaS 汇聚工业伙伴的应用，提供包括设计仿真、生案例1 产执行、经营管理、市场营销和智能服务等工业全流程业务云服务。 二、工业二、工业 A APPPP 简介简介 （一）问题定位（一）问题定位 打通供应商、研发、制造、市场返还等产业链全流程关键质量数据，应用大数据分析及数学建模技术，构建数据驱动的全球测试大数据质量预警体系，实现供应商来料质量预警、制造过程质量预警及网上返还质量预警，质量预警从制造向上游研发、采购/产业链及市场/用户的覆盖，驱动质量管控从事后拦截向事前预测、预防方向转变。 全球测试大数据质量预警 2017 年共触发预警物料、装备、设计、工

6、艺等方面隐性问题 X 起。通过自动捕获潜在风险，实现 2%小概率可靠性批次风险可激发，提前拦截供应商来料质量问题，批量问题起数降低 9%；开局坏件率改进 15%，早期返还率改进 24%。支撑公司网上返还率、批量质量问题、PONC 等质量指标目标达成。 （二）创新点（二）创新点 供应商数据采集系统云化部署，制订统一的数据回传格式，打通与来料供应商的系统对接；制造过程数据通过互联网、物联网等方式进行实时采集；定时将产品网上运行环境数据及舆情数据采集、回传到数据底座中。 数据底座中按照不同的数据类型与数据使用特点选择分布式文件系统、内存数据库、关系型数据库等不同的数据管理引擎，实现数据治理。 工业大

7、数据建模与分析平台， 负责在线实时任务与离线批量数据分析，同时整合业界常用算法模型库，除了提供典型的机器学习算法模型外，还针对工业特有的稳态时间序列、时空等数据，提供定制后的模型算法。 （三）功能介绍（三）功能介绍 1、采集供应商来料关键测试参数，实现数据监控、分析及预警，提前识别潜在的来料质量风险，并拦截在供应商处，提高来料入口质量，质量控制前移供应商，在产业链源头构筑高质量。 2、汇聚全球加工网点（自制/EMS/ODM/海外供应中心等）制造过程质量数据，在一些关键工序如 IQC、ICT、FT、可靠性、整机测试等实现质量预警，提前识别和挖掘隐性质量问题，保障全球一致的出厂高质量。 3、结合产

8、品网上运行环境数据，用户舆情数据，网上返还数据，以及产品加工过程数据，深度挖掘，实现产品潜在风险预测预警，识别在研发设计、制程工艺、来料选型等方面改进机会点，驱动逆向改进，在设计前端构筑高质量。 图 1 全球制造大数据质量预警 APP 界面图 （四）功能和技术指标优势（四）功能和技术指标优势 1、批量问题起数降低 9% 2、开局坏件率改进 15% 3、早期返还率改进 24% 三、技术方案说明三、技术方案说明 （一）工业（一）工业 A APPPP 架构架构 本 APP 是华为基于工业互联网平台 fusion plant 自主开发的，系统架构图如下： 图图 2 2 系统架构图系统架构图 （二）工业

9、（二）工业 A APPPP 关键技术关键技术 数据采集系统云化部署、统一的数据回传格式、 灵活选择数据管理引擎、定制的模型算法。 四、四、应用情况描述应用情况描述 （一）（一）应用场景描述应用场景描述 本 APP 适用于离散型制造企业；数据采集系统云化部署，可以与上下游供应商系统进行对接，通用数据标准格式实现数据交换；内置工业领域预警模型算法，有效识别来料、设计、制程、工艺等方面隐性质量问题，识别改善机会点。 （二）商业化情况（二）商业化情况 本 APP 目前主要应用于华为内部制造。在应用本 APP 后，全球制造大数据质量预警 2017 年共触发预警物料、装备、设计、工艺等方面隐性问题 X 起

10、。通过自动捕获潜在风险，实现 2%小概率可靠性批次风险可激发， 提前拦截供应商来料质量问题， 批量问题起数降低9%；开局坏件率改进 15%，早期返还率改进 24%。支撑公司网上返还率、批量质量问题、PONC 等质量指标目标达成。 TAPRO 智能化烧蚀温度计算分析软件 一、企业简介一、企业简介 北京临近空间飞行器系统工程研究所隶属于中国运载火箭技术研究院，是我国临近空间飞行器总体设计中心。作为一个综合性、多学科性、前沿基础科学研究与航天工程紧密耦合、技术力量雄厚、数字化设计手段先进的总体研究，拥有临近空间飞行器总体设计、控制、防隔热、环境、仿真等多个研究设计专业。 本单位以飞行器系统工程理论与

11、技术、飞行器导航与控制技术、先进复合结构力学和热过程控制技术、 防热透波技术等为主要研究方向。拥有国内一流的防隔热与透波设计团队，该团队针对飞行环境特点和典型材料体系，获取了大量一手数据，通过技术积累和技术创新而形成了专业设计分析软件， 在防隔热与透波设计方向具有丰富的研制经验和攻关能力。 二、工业二、工业 A APPPP 简介简介 （一）问题定位（一）问题定位 高速飞行器是科技大国竞相研究的热点， 其在大气层内高速飞行时会经历严峻的气动加热， 面临高于1000的热防护设计以及温度、电磁多物理场耦合透波设计难题。传统方法存在计算环节多、操作复杂易错、数据处理量大等问题，为提升飞行器热防护计算分

12、析水平、案例2 解决热电性能耦合、提升设计效率、减小产品开发成本和缩短研制周期， 亟需结合工业互联网思路， 开发智能化、 自动化程度高的工业APP，以提升产品设计准确性和设计效率。 本产品将专业开发的算法与工业互联网平台(索为 SYSWARE 工程中间件平台)相结合，将涉及到的设计流程、核心计算程序、数据处理规则、数据传递接口、交互界面进行了标准化封装与定制，形能集前后处理、设计计算、数据管理功能于一体的多功能软件，是面对航空航天烧蚀防隔热与透波设计的通用软件。 本 APP 将基于大量试验结果修正的计算方法和工程实践验证的设计模式进行固化， 自动进行数据统计并生成标准格式报告，设计规范性显著提

13、升。 （二）创新点（二）创新点 1、相比传统烧蚀温度计算分析工具，本软件实现了人机交互界面参数设置和智能参数提取, 友好性显著提升。 2、为适应多方案、多状态的设计分析需求，本软件能够开展多工况多方案批量计算，自动进行数据处理并生成分析报告，显著提高烧蚀温度计算效率； 3、软件支持多方案快速对比分析功能，智能推荐优化设计方案，相比传统设计方式缩短了设计周期。 （三）功能介绍（三）功能介绍 本 APP 有如下功能： 1、烧蚀温度场分析：烧蚀温度场分析用于计算给定环境、给定外形条件下， 不同结构材料配置方式对应的产品烧蚀情况和温度场分布。 图图 3 3 烧蚀温度场分析模块烧蚀温度场分析模块 2、烧

14、蚀温度场优化：烧蚀温度场优化用于评估给定温度场约束条件下的最优结构材料配置方案。 图图 4 4 烧蚀温度场优化模块烧蚀温度场优化模块 3、电磁透波分析：电磁透波分析用于计算指定结构材料配置在工作波段和视场范围的透波性能； 图图 5 5 电磁透波分析模块电磁透波分析模块 4、电磁透波优化：电磁透波优化用于评估实现最优透波性能的结构材料配置方案。 图图 6 6 电磁透波优化模块电磁透波优化模块 5、热电耦合优化：热电耦合优化用于评估在指定温度场约束条件下，为实现最优透波效果所需的结构材料配置方案。 图图 7 7 热电耦合优化模块热电耦合优化模块 通用功能通用功能： 1、人机交互界面 人机交互界面符

15、合 windows 操作习惯，界面友好，风格大方。与前后处理功能相匹配，具备数据导入输入窗口、图形显示窗口，支持快捷键功能。 2、前后处理 软件前处理模块实现对程序输入文件和输入参数的导入、数据提取和数据传递等功能，主要包括材料物性参数、计算尺寸、环境文件等。要求软件建立材料数据库，实现对物性参数的一键提取，同时具备多文件批处理能力。 软件后处理模块实现对程序输出结果的统计对比分析、曲线绘图和 word 报告生成功能。 4、优化算法嵌入 软件嵌入多维(5维)优化算法， 可设置的优化目标和约束条件，进行设计变量的优化设计。 5、多方案对比 软件支持多方案对比分析功能，对不同输入条件下的计算结果进

16、行分类对比。 6、数据管理 软件可以实现对算例相关文件的保存和读取功能，历史文件可追溯。 7、授权管理 软件具备版权保护功能。 （四）功能和技术指标优势（四）功能和技术指标优势 1、自动统计数据并生成报告： 软件自动读取计算结果，按照指定方式对数据进行统计分析和绘图，并将结果直接写入计算分析报告。 2、智能优化设计：软件内置多维遗传算法，能够根据给定的变量、约束和目标需求，自动开展迭代计算，并推荐最优设计方案。 三、技术方案说明三、技术方案说明 （一）工业（一）工业 A APPPP 架构架构 图图 8 8 功能结功能结构图构图 TAPRO 智能化烧蚀温度计算分析软件基于基于“SYSWARE 工

17、程中间件平台”开发， 主要包括执行控制、 功能模块和数据管理三大部分。其中功能模块用包含五种计算分析功能，如下图所示。用于实现前处理和后处理功能。 图图 9 9 功能模块功能模块 执行控制用于激活调用后台执行驱动和监控软件运行状态；数据管理用于实现软件计算产生数据的统一提交管理， 数据复用和多方案数据对比。 （二）工业（二）工业 A APPPP 关键技术关键技术 本工业 APP 采用了如下技术： 1、 基于试验数据和工程经验修正的烧蚀温度场和电磁透波计算方法； 2、基于 Sysware 工程中间件平台 APP 开发规范，开发各模块专用组件和控件； 3、采用软件组件化集成技术实现与软件和程序的数

18、据对接； 4、针对算法模型、流程、界面、数据，采用模块化开发方式，模块功能易于维护与扩展； 5、采用轻量化数据库进行方案数据管理，实现方案数据管理，实现方案数据对比与复用。 四、四、应用应用情况情况描述描述 （一）应用场景描述（一）应用场景描述 本软件简化了烧蚀温度和电磁透波计算的输入输出环节，规范了计算分析流程，大幅提升了计算质量和效率，具有响应速度快，并行能力强的特点，能够更好地满足多任务多工况的应用需求。软件秉承“紧密结合使用需求、接受建议持续改进”开发理念，在项目设计中进行了推广应用，获得了设计人员的广泛支持和改进意见。同时软件预留了功能扩展接口，为软件功能的进一步丰富和优化提供了保障

19、。在航空航天设计研究领域具有广阔的应用前景。 （二）商业化情况（二）商业化情况 TAPRO 是源于航天、立足质量、服务军民的通用 APP，其热/电分析优化功能可为航空航天飞行器热防护和电磁窗口设计， 以及民用建筑保温、气象雷达罩等设计优化提供支撑。目前已在航天器设计单位和电信设计单位应用。TAPRO 通过简化输入和自动处理结果，将典型高速飞行器热电分析效率提升 45 倍。通过算法和设计模式固化，降低人为失误，提高设计准确性。同时，APP 内置智能优化算法，将重复性工作交给计算机，自动推荐最优方案，促进传统热电设计模式转变。 图 10 TAPRO 智能化烧蚀温度计算分析 APP 界面效果图 石油

20、钻井机械预测性维修 APP 一、企业简介一、企业简介 寄云科技是专注用先进技术结合行业经验，推动产业升级的工业互联网平台厂商。利用云计算、大数据和物联网技术，致力于为企业提供全套 IT+OT 的解决方案，帮助传统的企业实现数字化转型，提高核心竞争力。 寄云科技开发了国内首个世界级的工业互联网平台， 创造性的将工业设备、边缘计算、物联网、大数据以及云计算等先进技术紧密结合在一起， 为工业企业提供从传感器数据采集、 实时数据存储和转换、设备远程监控和告警， 到工业大数据的深度处理和分析等多维度的服务，为客户提供包括故障诊断、故障分析和预测、可靠性分析、产线优化乃至产能提升等全方位的解决方案。 寄云

21、 NeuSeer 工业互联网平台通过了工业互联网平台可信服务评估评测。 寄云科技已为多个世界 500 强客户提供了专业的服务， 涵盖轨道交通、 电力能源、 航空航天以及健康医疗等各个行业， 深得业界赞誉。 二、工业二、工业 A APPPP 简介简介 （一）问题定位（一）问题定位 石油生产的连续性生产要求对石油装备的非计划停机提出了非常高的要求，需要通过各种实时监控、定期的计划性维修和不定期的视案例3 情维修，对设备进行有效的维护，避免由于设备的无计划停机造成巨大的损失。由于钻井平台的复杂设备，如何做一个边缘监测方案，把所有的数据都收集起来统一分析，而不是像原来那样，需要很多专家到现场逐点查看，

22、这成为设备供应急需解决的首要问题之一。 石油钻井机械预测性维修 APP 以钻井机械的关键设备为实时监测对象，实现设备各类参数的网络化远程在线监测、智能告警，基于设备实时数据实现预测性维修， 提供故障知识库帮助客户提高故障诊断效率，实现运维经验的沉淀。如何在工业大数据及工业物联网技术发展的浪潮中， 通过数字化的手段实现设备软性价值的增长点， 是本APP考虑的问题之一。 （二）创新点（二）创新点 基于寄云 NeuSeer 平台提供的从数据采集、数据处理和存储、数据分析和建模以及应用开发的能力， 寄云科技为石油机械机设计了预测性维修，智能告警的方案。本 APP 有如下特点： 1、移动端支持：寄云科技

23、为客户开发了支持 Android 和 iOS 的移动客户端， 实现基于手机和平板的设备状态的实时监控以及专家的音视频支持。 2、实时的设备监控：在移动客户端上显示所有设备的位置、关键运行状态参数、关键参数的趋势曲线、具备关键参数的报警和故障预警消息推送功能，并支持维保信息录入、现场拍照回传功能。 3、专家支持系统：为了方便专家通过远程的方式实现对设备故障 的定位和诊断， 寄云科技还开发了基于手机 App 的音视频协同及视频涂鸦功能模块，提供至少 5 方的互动通道，实现现场与后端专家的音视频互动，帮助专家通过图像、视频的方式了解现场情况，指导现场人员快速实现故障诊断和恢复。 4、 RFID 及二

24、维码扫描系统： 寄云科技为客户提供防爆识别终端，支持 RFID 及二维码扫描功能。 （三）功能介绍（三）功能介绍 本 APP 主要功能如下： 1、预测性维修：基于设备采集的传感器历史数据，构建部件的性能预测模型，并对维修计划的维修间隔、维修部件以及备品备件的管理策略进行调整。 结合智能告警和故障管理各类设备运行告警和故障，本 APP 能及时分析出现故障设备所需要进行维护的优先级， 并自动反馈到不同时间的维修计划中。 2、智能告警：基于寄云 NeuSeer 智能运维框架，可以为用户提供设定的固定阈值或者基于模型构建的残差阈值，实现智能的告警，给出告警相关的信号特征，并记录告警确认、处理和关闭的记

25、录。基于故障知识库支撑，可以构建复杂的根源告警处理策略，从而自动化的完成根源告警确认，减少人工判断用时，加快故障处理的速度。 3、状态监测：基于寄云 NeuSeer 网关采集的实时数据，构建设备的元数据模型，并定义相应的关键指标，构建实时的监控和历史数据的查询功能。 基于设备专用的健康模型可以迅速的分析设备的实时数 据，及时将设备运行的指数分析、稳定性分析以及趋势分析，以多种形式展现出来， 使用户可以彻底摆脱从大量指标数据自行分析设备运行状态的局面。 4、故障辅助诊断：包括故障知识库开发、自动推荐和匹配故障类型原因等功能， 实现基于实时运行参数和运行状态的各个监测设备故障报警模型，对采集回来的

26、运行参数和运行状态进行实时分析，发现异常情况及时生成报警信息，并通过邮件、短信等方式通知用户。 5、钻机设备健康报告：通过后台的管理人员、专家对设备参数进行分析和诊断，实现对设备健康状况的评估，将分析诊断的结果以及发现的故障信息通知钻井现场，指导现场正确使用维护好设备。同时后台的管理人员还可以通过该系统实现对钻机档案数据的录入和存档。主要包括设备概述、各单元设备检查结果、维护保养建议、附件等内容。 6、统计分析： 运行数据：生产作业分析、能耗分析、运行情况分析、运行效率分析。 异常事件：运行状态异常分析、运行数据异常分析、维护状态异常分析。 维护记录：故障根源分析、故障次数分析、故障频次分析、

27、故障分布分析。 关键绩效(KPI)：包括维护效率、维护费用、利用率、故障率、完好率、平均无故障时间、平均故障修复时间、寿命周期成本等。 7、历史数据存储和查询：为采集的数据提供长期的、多维度的时序数据的存储和扩展能力，方便应用系统通过开放的 API 接口，对数据进行受限的访问。 8、故障管理：对于设备产生的告警，实现完整的告警经确认转故障的记录， 给出专家对告警的描述信息， 并提供记录告警特征的功能。在实时的告警处理中，基于告警代码和关键字，自动匹配故障特征。 9、故障知识库开发：在故障处理完成后，经过对由告警确认为故障以及故障处理方案分析， 可以将其重要的特征表象输入到故障知识库中，同时支撑

28、开发新的告警策略，以便自动化完成根源告警分析、自动故障产生，进而实现部分自动故障恢复操作，最大化的提高排障效率。 10、振动分析：通过集成专业的振动信号分析系统，实现高频信号的远程维护，专家会诊，从不同的维护观测设备，振动信号分析软件包含包括趋势曲线监测、棒图监测、时频分析、频谱分析、包络分析、窗口傅里叶变换、小波分析、提纯重构、时域平均等功能。 11、计划性维修和维修管理：提供了对日常维修维护工作的全面支撑， 可以快速的完成维修维护计划的生成和设备维修维护记录的保存。 （四）功能和技术指标优势（四）功能和技术指标优势 1、每秒上传数据点数，描述单个 MQTT 服务同时支持上千台设备每秒上传上

29、万个数据点，并且可以扩展。 2、同时处理告警规则数，每秒可以处理上千条以上规则，规则包括模型预测和阈值设置规则。 3、模型预测，同时支持上千个以上的模型同时运行，每秒支持处理上千台设备的预测告警。 三、技术方案说明三、技术方案说明 （一）工业（一）工业 A APPPP 架构架构 石油钻井机械预测性维修 APP 是寄云科技基于中油瑞飞物联网平台和寄云 NeuSeer 工业互联网平台上提供的从数据采集、 数据处理和存储、数据分析和建模以及应用开发的能力进行开发的。 图图 1111 石油钻机预测性维修 APP 架构图架构图 通过寄云 NeuSeer Edge 工业网关，从钻机集成控制系统、钻井仪表、

30、 电气传动 PLC 控制站以及新增的各种状态传感器等控制系统和传感器中，通过 OPC UA、ModBus、CAN、Profibus/Profinet 等通信接 口，读取钻井工艺参数、设备运行参数、运维管理参数等信息，通过MQTT 发送到物联网平台。 边缘测一体机先对数据进行预处理，再进行缓存和归档，最后上传至物联网，上传至物联网应支持数据加密解密、压缩解压缩、断点续传等功能。 现场可实现数据的传输、 Wifi 路由及远程调试等多个子功能。 寄云科技提供的数据采集方案通过二层交换机结构，有效的提升了网络的物理安全问题。 同时，针对各种现场处理日志、记录，提供统一的数据格式和预处理标准，将采集的数

31、据归档并回传至物联网平台。 （二）工业（二）工业 A APPPP 关键技术关键技术 本工业 APP 采用多项工业互联网核心技术，包括物联网技术、云计算技术、时序数据库技术、大数据分析技术、机器学习、人工智能以及微服务交付技术为核心技术手段，通过“搭积木”的方式实现钻机远程监测和预测性维修应用。 四、四、应用应用情况情况描述描述 （一）应用场景描述（一）应用场景描述 本 APP 应用于油气钻井装备行业，主要实现以下功能：钻机在线监测、预测性维护与故障诊断服务、销售在外配件库的查询及钻机档案查询等功能。 图图 1212 产品应用配置图产品应用配置图 （二）商业化情况（二）商业化情况 本 APP 主

32、要应用于石油石化领域，已在宝鸡石油机械有限责任公司应用，宝鸡石油机械有限责任公司是中石油下属全资子公司，经营范围包括油气勘探设备、油气钻采设备及工具、配件的研发、设计、制造、销售与服务等。 本 APP 投入使用后对钻机设备厂商在服务效率、 服务质量等方面有显著的提升，具体包括如下几个方面： 1、降低设备故障率：通过实时监控和数据分析能够及时发现设备异常情况，降低设备故障率。 2、降低维修成本：基于历史数据构建部件的性能预测模型，极大的提高了维修维护的效果，降低了维修成本。 3、 提高响应速度： 通过远程音视频系统提高了响应速度和准确性。 4、创新服务模式：通过远程运维系统把卖设备变成卖服务的持

33、续盈利能力模式。 图 13 石油钻机预测性维修 APP 效果展示图 热能生产智慧管理 APP 一、一、企业简介企业简介 全应科技顺应中国制造战略规划，向传统制造业提供信息化、可视化、大数据、人工智能等智能制造综合解决方案。全应科技致力于将工业物联网、大数据分析、人工智能技术与工业生产紧密结合，打造 SMARTEnergy 智慧能源管理系统和服装行业管理系统， 目前已经在智慧能源、纺织服装等领域与行业伙伴深度合作，构建行业化工业互联网体系，全方位深度服务行业客户。 全应科技 ALLSMART 工业互联网平台依托广泛的数据接入技术、 分布式大数据存储技术、高性能大数据分析技术、可扩展微应用插件式框

34、架技术和 360 度数据可视化技术， 为打造行业工业互联网平台提供了一整套架构完备、性能强大、高度可扩展的架构基础，使得行业工业互联网平台可以非常方便地实现：快速的设备数据接入、即插即用的信息话数据接入、高可靠远程数据传输、快速的行业模型开发、快速的行业 APP 开发能力。 二、工业二、工业 A APPPP 简介简介 （一）问题定位（一）问题定位 2017 年中国的热能需求是 55 万蒸吨/小时，现存燃煤锅炉 46 万案例4 台，集中供热中心的智能化水平普遍处于起步阶段，基本依赖于人工经验，以下几个方面表现突出：粗放式锅炉控制导致能源浪费、人工环保控制导致环保指标不稳定、安全保障缺乏系统性体制

35、、经营管理信息化水平低。随着国家政策对环保要求的提高，以及行业竞争的加剧，以上这些问题严重制约行业企业的发展。全应热能生产智慧管理APP 期望从根本上解决这些问题。 （二）创新点（二）创新点 1、全面的数据管理，包括对已有 DCS 控制系统的对接，还有新增大量传感器的数据采集，使得管理数据更加全面。 2、新型的巡检工作方式，保障巡检工作的落实，保障热力锅炉生产安全。 3、全平台的可视终端，包括 PC，手机，PAD，大屏显示墙等都可以展示系统相关数据，并能响应操作指令。 4、 移动终端使得管理人员无论何时何地都可以获取实时运行数据。 （三）功能介绍（三）功能介绍 该 APP 基于热能生产过程的全

36、工艺过程数据建立热能生产的数字孪生和数据模型，并基于模型实现：智能司炉、生产监控、管网平衡、设备管理、经营分析。辅助司炉工、设备管理者、生产管理者等角色实现基于数据的个性化、 最优化司炉操作、 设备维保和生产管理，实现安全事故降低 80%、 热能生产效率提升 30%、 生产成本降低 10%， 辅助热能生产进入智能化时代。如下图是一个智能司炉界面，基于数据模型为一线司炉人员提供最优化的锅炉控制操作。 图 14 智能司炉界面 （四）功能和技术指标优势（四）功能和技术指标优势 1、 安全性提升50%： 实时采集机器设备运行数据与生产环境数据，在线智能诊断生产安全指数，发现不安全因素及时报告，并预测下

37、一阶段的生产安全性，全方位保障生产过程安全可靠。 2、燃烧效率提升 20%：全面收集工业生产中每道生产工序的机器执行、时间消耗、人工作业、与物料数据，构建人-机-料-法四位一体的生产数字模型。大数据系统及时发现产能瓶颈，人工智能系统实时反馈最优生产参数，全面提升生产效率。 3、损耗降低 50%：在线监控每道生产工序执行结果，与工艺参数实时对标，第一时间发现并锁定残次品产生的工位与原因，组织残次品流入下一道工序，协助品管人员和产线工人快速调整与修正，全面保障高品质产品生产。 4、成本降低 15%：全面整合工业生产数据与企业运营数据，构建企业同意数据平台，实时分析企业运营关键指标，全方位感知企业运

38、 营状态，广域协同联动，高效运营决策：最终实现企业数字化运营，精细化管理和智慧化决策的目标，从根本商提升企业市场竞争力。 三、技术方案说明三、技术方案说明 （一）工业（一）工业 A APPPP 架构架构 “SMARTEngery 智慧能源管理系统和热力锅炉工业 APP” 采用云架构，由多台服务器组成集群计算环境，所有计算资源(CPU,内存，网络)共享，共同应对大规模数据处理的需要。任何一台服务器宕机，不会影响其他机器接管工作， 其自身工作状态自动迁移到其他服务器，从而确系统的高性能与高可靠度。 数据库采用高可用集群数据库模式，能够并发吞吐海量发数据。 SMARTEngery 智慧能源管理系统的

39、架构图如下： 图图 1515 S SMARTEMARTEn ngerygery 智慧能源管理系统智慧能源管理系统 平台和 APP 共分为四层结构： 1、 采集层：对广泛的工业设备和工业控制系统进行数据对接；对现存主流的信息话系统和数据库系统提供数据对 接。 2、 工业大数据层：提供从大数据接收、存储、计算、查询、分析等一系列工业大数据能力，其中包括一套分布式大数据计算框架，可以直接将工业机理模型整合到大数据计算平台中，以便将工业机理模型应用于分布式的大数据环境中。 3、 微应用层：通过一套插件结构将工业微服务、工业 APP 等微应用通过标准化的插件方式进行开发，以便于可以通过平台上的开发者广泛

40、参加开发微服务和工业 APP 的开发。 4、 APP 和可视化层：通过一套全矢量可视化技术，将工业组态、数据报表等可视化展示结果同步展示在手机、PC、电视、超高分辨率大屏幕等显示终端。 （二）工业（二）工业 A APPPP 关键技术关键技术 1、面向工业特色的广泛数据接入 （1）多源异构数据接入：平台向下提供一整套与数据库、数据仓库、文件系统、消息中间件、外部数据系统、互联网数据、物联网数据采集设备进行对接的接口。 （2）数据实时性和连续性：SMARTEngery 智慧能源管理系统采用本地化数据采集、数据压缩传输、传输链路长连接保持、高并发实时计算、Web 可视化服务器端消息推送等技术。 2、

41、高效的数据存储和处理能力 （1）时间序列型数据：SMARTEngery 智慧能源管理系统采用专门面向时间序列数据的数据存储方案，引入时间序列分析算法。 （2）高速分布式实时数据处理框架：提供 20 多种数据分布式处理模块和开放式数据处理模块插件式结构。 （3）智能数据分析与预测：利用大数据技术发现隐藏的人工无法发现的知识。支持数据分析和预测算法有 10+种描述统计学指标的计算、3 类 10+种假设检验算法、5 类 20 多种数据模型算法，兼容TensorFlow 等主流人工智能框架。 3、融合工业互联网平台安全：SMARTEngery 智慧能源管理系统包含的 ALLSAFE 安全体系保障工业互

42、联网平台的安全。 4、360 度全息可视化：平台提供的基于矢量图形化技术的跨平台可视化技术，能够将实时数据处理的结果直接推送到多客户端。 5、快速的个性化应用整合能力：采用基于微服务的云架构，同时提供基础模块的相互调用和基础开发库， 可以非常方便地基于平台开发不同的 APP，快速应用于行业/企业。 四、四、应用应用情况情况描述描述 （一）应用场景描述（一）应用场景描述 本 APP 基于热能生产过程的全工艺过程数据建立热能生产的数字孪生和数据模型， 并基于模型实现： 智能司炉、 生产监控、 管网平衡、设备管理、经营分析。辅助司炉工、设备管理者、生产管理者等角色实现基于数据的个性化、最优化司炉操作

43、、设备维保和生产管理。 本工业 APP 配合工业互联网平台，能够在工业锅炉热力站行业广泛应用， 提升热力站安全性， 降低运营成本， 尾气排放达到环保要求。 （二）商业化情况（二）商业化情况 本 APP 已在陕西煤业等客户应用， APP 部署后辅助热能生产进入智能化时代，实现了安全事故降低 80%、热能生产效率提升 30%、生产成本降低 10%。 数字化工厂设备能耗管控 APP 一、企业简介一、企业简介 华为是全球领先的信息与通信解决方案供应商，目前华为的电信网络设备、IT 设备和解决方案以及智能终端已应用于全球 170 多个国家和地区。华为专注 ICT 领域，在电信运营商、企业、终端和云计算等

44、领域构筑了端到端的解决方案优势，为运营商客户、企业客户和消费者提供有竞争力的 ICT 解决方案、产品和服务。华为在芯片、硬件、操作系统、数据库等能力上有深厚技术积累，在软硬件协同一体化等方面具备优势。 为了促进工业企业数字化转型，华为积极推进工业互联网平台建设：华为已完成物联网操作系统、终端芯片、工业联接、边缘计算、可信 IaaS 和工业 PaaS 等关键解决方案布局。 边缘计算实现工业现场多样化设备的数据采集与处理，通过 eLTE、NB-IoT、5G 等无处不在的工业联接传输到云端，工业 PaaS 提供工业设备管理、工业大数据/AI 和工业建模能力，创造数据价值，同时面向工业应用提供工业云中

45、间件、应用开发工具和工业微服务，降低应用开发难度和成本。基于华为通用工业 PaaS 汇聚工业伙伴的应用，提供包括设计仿真、生产执行、经营管理、市场营销和智能服务等工业全流程业务云服务。 案例5 二、工业二、工业 A APPPP 简介简介 （一）问题定位（一）问题定位 本 APP 采用工业互联网技术，对生产设备用电参数及产出进行实时采集并通过自组网无线网络将采集数据上传至数据中心进行数据处理。通过自主开发的能耗预警逻辑，实现耗能超标设备自动预警、智能闭环；实现厂房、车间、线体、设备的四级能耗实时监控、单位能耗/绝对耗能超标预警及可视化管理。 （二）创新点（二）创新点 本 APP 具有如下特点：

46、1、采用无线自组网技术，实现采集数据的无线通讯，减少因设备布局调整所带来的有线网络布线成本的增加； 2、采用自主开发的能耗预警管理逻辑，实现系统自动识别单位能耗/绝对耗能超标设备的自动预警，并可实现低负载设备置为待机状态，将空载设备关停； 3、基于用户种类属性不同，配置不同监控对象及参数，提升用户使用满意度。 （三）功能介绍（三）功能介绍 本 APP 主要功能如下： 1、对生产设备用电的进行实时监控，可多维度（区域、生产部 门、设备类型、线体等）了解生产设备的整体耗能情况； 2、自动识别低负载与空载设备，并主动预警，将低负荷设备置为待机状态，将空载设备关停，达到不生产不耗能的目的； 3、自动识

47、别单耗超标设备，系统自动超限报警，及时排查并处理，管理闭环； 4、系统自动从生产周期、设备种类、产品类型等方面进行多维度数据分析，挖掘设备能效转化率低的节能改善机会点（如：工艺排风优化，减少热量耗散；设备跑、冒、漏、滴；温循设备加热与制冷并存等）推动改进，实现节能减排工作的持续推进。 图 16 数字化工厂设备耗能管控 APP 界面 （四）功能和技术指标优势（四）功能和技术指标优势 成本节约率：2017 年产品单位能耗较 2015 年累计降低 XX%，较2016 年降低 X%。2017 年共计节约成本 X 千万元，节能量相当于 X 千吨标准煤。 三、技术方案说明三、技术方案说明 （一）工业（一）

48、工业 A APPPP 架构架构 本 APP 是由合作伙伴中电基于工业互联网平台 fusion plant 开发的，产品架构如下： 图图 1717 数字化工厂设备耗能管控 APP 架构架构图图 （二）工业（二）工业 A APPPP 关键技术关键技术 采用无线自组网技术、自主开发的能耗预警管理逻辑，基于用户种类属性不同，配置不同监控对象及参数。 四、四、应用应用情况情况描述描述 （一）应用场景描述（一）应用场景描述 本 APP 可用于大规模生产的制造企业，对低负载与空载设备能有效的识别无效耗能。该系统也能通过同类型设备的耗能水平对比，有效识别出绝对耗能量较高的设备，形成改善机会点，实现持续节能。

49、（二）商业化情况（二）商业化情况 目前该 APP 主要用于华为内部制造，在应用本 APP 后，2018 年Q1&Q2单位能耗比2015年同期降低22.1%， 比2017年同期降低5.1%。 远超“国家节能十三五规划”400 吨标准煤的指标。可用于大规模生产的制造企业，对低负载与空载设备能有效的识别无效耗能。该系统也能通过同类型设备的耗能水平对比， 有效识别出绝对耗能量较高的设备，形成改善机会点，实现持续节能。 智测工业设备故障预测分析系统 一、企业简介一、企业简介 智擎信息技术（北京）有限公司专注于工业大数据，利用物联网和机器学习技术为工业企业提供设备数据采集、 智能监控、 故障预警、 自诊断

50、、产线效能优化、运维管理分析、大部件库存优化分析、销量预测等产品和服务。产品能够提供基于公有云及私有云的落地实施。 智擎信息提供针对工业领域深度定制的分析模型软件套件产品，涵盖了设备预测性运维、自诊断、设备性能优化、成本分析、供应链分析等，并具有机器学习自建模等一系列功能和服务。为企业管理者提供战略性的决策支持。 智擎信息致力于成为中国乃至全球领先的工业设备及生产线智能分析平台和预测服务提供商。 我们工业 APP 产品是基于 Hadoop 和 Spark 开源生态建立而来。在机器学习建模和分析方面， 我们将深度学习和机器学习同行业知识图谱相融合形成了针对工业领域的动态阈值深度学习算法。 我们优