工业互联网系统的制作方法

1.本技术涉及物联网领域，尤其涉及工业互联网系统。


背景技术：

2.现有技术中，企业在生产过程中，需要实时监控生产过程并关注生产结果。但，现有技术中，通常需要使用人力去监控生产设备的状态以及生产产品的良率，随后以人工进行汇总并调整方案。这种方法效率较低，并不适应工业互联网化的潮流，且监控过程耗费人力，数据汇总过程难度较大，生产过程中所出现的异常也难以及时处理，并最终导致生产效率低下。
3.如何解决上述问题，是本领域技术人员需要考虑的。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供一种工业互联网系统，所述工业互联网系统用于整合在一个物联网下的生产设备的数据，所述工业互联网系统包括：
5.第一子系统，包括交换机，所述第一子系统用于至少分别以不同的数据提取方式提取所述生产设备的运行数据，所述运行数据经由所述交换机进行传输；
6.第二子系统，包括显示器，所述第二子系统用于对所述第一子系统提取的所述运行数据进行分类、整合及输出，所述第二子系统分类及整合所述运行数据得到数据集合，所述显示器输出所述数据集合；以及
7.第三子系统，所述第三子系统用于将所述数据集合与预设阈值进行比对，若所述数据集合对应各数值中的至少一项不在所述预设阈值中所对应的范围之内，则判定为异常并发出警报，直至所述异常解除则解除警报。
8.在一种可能的实施方式中，所述交换机包括第一交换机及第二交换机，所述运行数据通过协议网关由工业以太网转换至标准以太网，进而通过第一内部协议转换至所述第一交换机，进而通过所述第一交换机传递给所述第二交换机，所述第二交换机将所述运行数据通过超文本传输协议或第一开源代码消息中间件传递给应用层的多媒体子系统。
9.在一种可能的实施方式中，所述第一子系统还包括备份存储器，所述第一交换机将所述运行数据传递给所述第二交换机的同时将所述运行数据传递给所述第一交换机。
10.在一种可能的实施方式中，所述工业互联网系统还用于整合在一个物联网下的采集设备的数据及辅助设备的数据，所述采集设备的数据至少包括温度数据、视频数据或音频数据中的至少一种，所述辅助设备的数据至少包括能耗值。
11.在一种可能的实施方式中，所述数据集合至少包括第一数据集合、第二数据集合、第三数据集合以及第四数据集合，所述第一数据集合至少包括所述生产设备的综合设备效率，所述第二数据集合至少包含所述生产设备的设备稼动率，所述第三数据集合至少包括所述生产设备的平均修复时间，所述第四数据集合至少包括所述生产设备生产的产品的良品率。
12.在一种可能的实施方式中，所述显示器输出一看板界面，所述看板界面至少展示所述第一数据集合、第二数据集合、第三数据集合以及第四数据集合。
13.在一种可能的实施方式中，所述看板界面还展示一设备模拟图，所述设备模拟图至少同时展示多个所述生产设备的模拟图形，并通过使每个所述生产设备的模拟图形具备不同的颜色以标识所述生产设备处于不同的状态。
14.在一种可能的实施方式中，所述第三子系统发现异常后通过所述异常对应的所述数据集合确定所述异常的种类。
15.在一种可能的实施方式中，所述第三子系统发出的警报至少包括第一警报形式及第二警报形式，所述第一警报形式为通过所述第二子系统的显示器对所述异常进行展示，所述第二警报形式为根据所述异常的种类将所述异常通报给负责该异常的操作人员。
16.在一种可能的实施方式中，在所述第二警报形式中，将所述异常通报给负责所述异常的操作人员后执行计时指令，所述计时指令包含一计时周期；若在所述计时周期内负责所述异常的操作人员点击签到则停止所述计时指令并判断所述异常是否已解除，若所述异常已解除则解除警报，若所述异常未解除则升级警报并进入下一个所述计时周期直至警报解除；若在所述计时周期内负责所述异常的操作人员未点击签到则升级警报并进入下一个所述计时周期直至警报解除。
17.相较于现有技术，本技术的工业互联网系统通过使用不同的数据提取方式对不同的第三方生产设备的运行数据进行提取，同时一并提取与生产设备相配套的采集设备及辅助设备的运行信息，并将上述信息整合于第一子系统，第一子系统将所述运行数据传递至第二子系统，第二子系统对所述运行信息进行分类、整合并由一显示器进行输出，使得所述运行数据可以直观地进行展示，同时，第三子系统对接所述运行数据并监控设备异常。本技术的工业互联网系统可将生产过程中设备的运行数据整合并以直观的形式输出，以便于操作人员进行实时管控、及时调整方案、及时处理异常，使得整体生产效率大幅提升。
附图说明
18.图1为本技术一实施例的工业互联网系统的结构示意图。
19.图2为本技术一实施例的第一子系统的联网架构示意图。
20.图3为本技术一实施例的第二子系统的显示器所展示的看板界面的示意图。
21.图4为本技术一实施例的看板界面的第一数据集合的展示示意图。
22.图5为本技术一实施例的看板界面的第二数据集合的展示示意图。
23.图6为本技术一实施例的看板界面的第三数据集合的展示示意图。
24.图7为本技术一实施例的看板界面的第四数据集合的展示示意图。
25.图8为本技术一实施例的第三子系统的逻辑示意图。
26.主要元件符号说明
27.工业互联网系统
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10
28.第一子系统
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11
29.交换机
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110
30.第一交换机
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111
31.第二交换机
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112
32.备份存储器
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113
33.协议网关
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114
34.第二子系统
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12
35.显示器
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120
36.看板界面
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21
38.采集设备
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22
39.辅助设备
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23
40.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。
具体实施方式
41.以下描述将参考附图以更全面地描述本技术内容。附图中所示为本技术的示例性实施例。然而，本技术可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。提供这些示例性实施例是为了使本技术透彻和完整，并且将本技术的范围充分地传达给本领域技术人员。类似的附图标记表示相同或类似的组件。
42.本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不意图限制本技术。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”，“一个”和“该”旨在也包括复数形式。此外，当在本文中使用时，“包括”和/或“包含”和/或“具有”，整数，步骤，操作，组件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征，区域，整数，步骤，操作，组件，组件和/或其群组。
43.除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。此外，除非文中明确定义，诸如在通用字典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关技术和本技术内容中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化或过于正式的含义。
44.以下内容将结合附图对示例性实施例进行描述。须注意的是，参考附图中所描绘的组件不一定按比例显示；而相同或类似的组件将被赋予相同或相似的附图标记表示或类似的技术用语。
45.下面参照附图，对本技术的具体实施方式作进一步的详细描述。
46.如图1至图8所示，为本技术实施例提供一种工业互联网系统10，工业互联网系统10用于整合在一个物联网下的生产设备21、采集设备22以及辅助设备23的数据，工业互联网系统10包括第一子系统11、第二子系统12以及第三子系统13，生产设备21、采集设备22以及辅助设备23的数据被提取至第一子系统11，并由第一子系统11传递至第二子系统12，并可选择性地由第二子系统12传递至第三子系统13。
47.第一子系统11包括交换机110，第一子系统11用于至少分别以不同的数据提取方式提取生产设备21的运行数据，所述运行数据经由交换机110进行传输。
48.第二子系统12包括显示器120，第二子系统12用于对第一子系统11提取的所述运行数据进行分类、整合及输出，第二子系统12分类及整合运行数据得到数据集合，显示器120输出所述数据集合。
49.第三子系统13用于将所述数据集合与预设阈值进行比对，若所述数据集合对应各
数值中的至少一项不在所述预设阈值中所对应的范围之内，则判定为异常并发出警报，直至所述异常解除则解除警报。
50.于一实施例中，生产设备21可以为不同的第三方设备，例如印刷机、回流焊机台、贴片机、锡膏印刷机等；采集设备22可以为探头或带有温度感测器的温度调节器等，采集设备22的数据至少包括温度数据、视频数据或音频数据中的至少一种；辅助设备23可以为能耗及环境监测设备，辅助设备23的数据至少包括能耗值。
51.于一实施例中，第一子系统11可通过不同的数据提取方式对生产设备21、采集设备22以及辅助设备23的数据进行提取。具体的，对于生产设备12，可通过可编程逻辑控制器plc、web service以及rj45信息插座之间的配合提取生产设备21的所述运行数据；对于采集设备22，可通过file函数、可扩展标记语言xml以及rs232异步传输标准接口之间的配合提取采集设备22的所述运行数据；对于辅助设备23，可通过对数据库进行调用提取辅助设备23的所述运行数据。
52.于一实施例中，第一子系统11的联网架构如图2所示，交换机110可包括第一交换机111及第二交换机112(例如中心交换机)，所述运行数据通过协议网关114由工业以太网转换至标准以太网，进而通过第一内部协议转换至第一交换机111，进而通过第一交换机111分别传递给第二交换机112以及备份存储器113，第二交换机112将所述运行数据通过超文本传输协议http或第一开源代码消息中间件(例如activemq)传递给应用层的多媒体子系统，该多媒体子系统可以为第二子系统12中的显示器120。在本实施例中，可由两个备份存储器113组合形成一双机热备份系统，辅助设备23(例如，能耗及环境监测设备)通过标准以太网与该双机热备份系统实现信号交互。
53.于一实施例中，第一子系统11在集成过程中，首先可以设定一个集群，该集群可包括系统管理、授权管理、存储管理、消息管理以及监控管理，第三方系统(例如生产设备、辅助设备)可通过接口层(http、web service)与该集群实现指令交互，采集设备可通过一驱动层与该集群实现指令交互，车间控制系统可通过接口层(http、web service)与该集群实现指令交互，所述运行数据展示过程中的数据展示层、图表、组态等可直接与该集群进行指令交互。
54.于一实施例中，所述数据集合至少包括第一数据集合、第二数据集合、第三数据集合以及第四数据集合，所述第一数据集合至少包括生产设备21的综合设备效率，所述第二数据集合至少包含生产设备21的设备稼动率，所述第三数据集合至少包括生产设备21的平均修复时间，所述第四数据集合至少包括生产设备21生产的产品的良品率。
55.第二子系统12的显示器120输出一看板界面a，如图3所示，看板界面a至少展示所述第一数据集合、第二数据集合、第三数据集合、第四数据集合、设备模拟以及第三子系统的异常提醒。
56.于一实施例中，所述第一数据集合、第二数据集合、第三数据集合、第四数据集合可以以柱状图、饼状图、条形图、曲线图等形式展示。例如，如图4所示，对于所述第一数据集合中的综合设备效率(oee)，可通过曲线图展示生产设备21在不同时间段的综合设备效率的变化示意图；如图5所示，对于所述第二数据集合中的设备稼动率，可通过条形图展示生产设备21在不同时间段的设备稼动率；如图6所述，对于所述第三数据集合中的平均修复时间，可通过条形图展示不同生产设备21的平均修复时间(mttr)；如图7所述，对于所述第四
数据集合中的产品良率，可通过条形图及曲线图结合展示产品良率的变化情况及不良品的种类及对应数量，以便于管控。
57.于一实施例中，所述设备模拟至少同时展示多个所述生产设备21或生产线的模拟图形，并通过使每个所述生产设备21或生产线的模拟图形具备不同的颜色以标识其处于不同的状态。例如，设备异常可以为黄色，设备停止可以为红色，设备正常可以为白色。
58.在其他实施例中，所述数据集合的展示还可以包括产品良率不良类型分析的饼状图，等对于其他运行参数的分析图表。
59.如图8所示，为第三子系统13的逻辑示意图。第三子系统13用于将所述数据集合与预设阈值进行比对，若所述数据集合对应各数值中的至少一项不在所述预设阈值中所对应的范围之内，则判定为异常并发出警报，直至所述异常解除则解除警报。
60.第三子系统13开始运行后对各设备(生产设备、采集设备、辅助设备等)的基础信息进行维护并依据预设阈值进行比对判断是否存在异常。
61.进一步的，第三子系统13发现异常后通过所述异常对应的所述数据集合确定所述异常的种类。
62.进一步的，第三子系统13发出的警报至少包括第一警报形式及第二警报形式，所述第一警报形式为通过第二子系统12的显示器120对所述异常进行展示，所述第二警报形式为根据所述异常的种类将所述异常通报给负责该异常的操作人员(负责部门或对应承办人)。
63.进一步的，在所述第二警报形式中，将所述异常通报给负责所述异常的操作人员后执行计时指令，所述计时指令包含一计时周期；若在所述计时周期内负责所述异常的操作人员点击签到则停止所述计时指令并判断所述异常是否已解除，若所述异常已解除则解除警报，若所述异常未解除则升级警报并进入下一个所述计时周期直至警报解除；若在所述计时周期内负责所述异常的操作人员未点击签到则升级警报并进入下一个所述计时周期直至警报解除。
64.进一步的，解除警报后可生成异常报表并对异常报表进行分析及显示。
65.本技术的工业互联网系统通过使用不同的数据提取方式对不同的第三方生产设备的运行数据进行提取，同时一并提取与生产设备相配套的采集设备及辅助设备的运行数据，并将上述信息整合于第一子系统，第一子系统将所述运行数据传递至第二子系统，第二子系统对所述运行数据进行分类、整合并由一显示器进行输出，使得所述运行数据可以以直观的方式进行展示，同时，第三子系统对接所述运行数据并监控设备异常。本技术的工业互联网系统可将生产过程中设备的运行数据整合并以直观的形式输出，以便于操作人员进行实时管控、及时调整方案、及时处理异常，使得整体生产效率大幅提升。
66.上文中，参照附图描述了本技术的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本技术的精神和范围的情况下，还可以对本技术的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本技术所限定的范围内。