一种基于智能网关工厂生产的AIOT综合管理方法

技术领域

本发明涉及AIOT综合管理系统，尤其是涉及一种基于智能网关工厂生产的AIOT综合管理方法。

背景技术

随着物联网、大数据的飞速发展，AIOT综合管理系统在智能制造领域受到越来越多人的关注，其中利用智能网关打通生产管理系统和设备的信息采集，汇聚到AIOT平台进行数据处理、分析和展呈，在生产数字化、可视化的发展中发挥重要作用，潜力巨大。

但现有的类似OA、MES、ERP等烟囱式应用，以业务门为导向构建业务系统，孤立的组织、功能型团队、单一用途的应用，系统信息孤岛严重，数据难以流通。点对点集成的线条式应用，接口耦合度、集成能力及经验无法复用，极易重复开发造成资源浪费，运维复杂。还有分布式总线等等都存在这样那样的局限性。

因此，突破企业集成边界，为企业的一切应用、大数据、云服务、设备及合作伙伴构建连接，构建超融合的新一代集成AIOT平台是大势所趋：大家耳熟能详的“数据中台”粉墨登场，前台酷炫的数据展呈一定有强大的数据中台作为后盾。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于智能网关工厂生产的AIOT综合管理方法，解决新一代统一集成平台的建设问题，带动企业数字化程度不断加深。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于智能网关工厂生产的AIOT综合管理方法，包括以下步骤：

S1：AIOT采集器采集多个生产信息系统下的生产数据；

S2：智能网关通过接口协议将多个生产数据分别发送至工业云数据库或中心服务器数据库；

S3：AIOT系统获取工业云数据库中的生产数据，并进行数据处理和数据分析；

S4：AIOT系统通过WEB页面，对处理和分析过后的生产数据进行可视化呈现。

进一步地，所述的生产数据包括设备状态、报警数量、生产总量、不合格量和合格量。

进一步地，所述的接口协议采用工业协议或第三方接口协议。

更进一步地，所述的工业协议包括文件通讯协议、数据库通讯协议、视图通讯协议、PLC通讯协议、KEPserver协议、OPC通讯协议、Modbus通讯协议、S7协议、omron fins通讯协议或restfulAPI协议。

更进一步地，所述的第三方接口协议包括websocket协议或MQTT协议。

进一步地，所述的工业云数据库为公有云数据库和私有云数据库。

优选地，所述的AIOT采集器的型号为SSLC-EGW-PRO。

进一步地，所述的步骤S3具体包括：

对生产数据进行数据清洗和脱敏处理，过滤无效数据和敏感数据，并通过逻辑处理和优化算法，根据业务和展示需要进行数据分析。

更进一步地，所述的脱敏处理具体包括：

对敏感信息字段通过预定义的脱敏规则进行数据脱敏和变形，实现敏感隐私数据的保护，所述的敏感信息字段包括姓名、证件号、银行账户、住址、电话号码、企业名称、工商注册号和纳税人识别号。

更进一步地，所述的根据业务和展示需要进行数据分析具体包括：

对产线运行状态、产量、合格率、完成率、在制品、产线效率、停机原因和不良品进行数据分析；

所述的产线运行状态通过图形以及计筠概括性数据描述；

所述的产量通过制表和分类展示；

所述的合格率为当前产品合格率，通过当前产品ID获取；

所述的完成率通过多元线性回归分析计算；

所述的在制品为当前产品在制品数量，通过当前产品ID获取；

所述的产线效率利用判别分析和主从分析法，基于生产计划和生产数量及完成时间计算；

所述的不良品利用判别聚类分析法分类，并通过图表法展示；

所述的停机原因通过聚类分析方法分析。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明通过AIOT系统，实时全面采集生产系统和设备的数据，支持多种协议方式，可跨平台、跨地域接入各种系统和设备，实现无限连接；

2)本发明通过智能网关上传数据到云端数据库，将各种方式采集的数据超融合地集聚到一起，为生产的智能化数字化提供数据基础和访问的通道；

3)本发明通过AIOT综合管理系统，实现跨地域、跨系统、跨设备的数据处理和流程组态设计，并提供丰富的展现方式和展示内容。

附图说明

图1为本发明方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明是通过一个智能网关针对生产管理系统和生产设备，通过多种协议接口来实现大数据采集，针对采集的数据结合行业及业务情况，利用图形化业务数据逻辑、组态工具进行数据分析。然后利用先进的可视化技术，针对不同对象制定展示方案，设计展示场景，实现全方位展示，统一规划不同业务系统整合展示内容。包括以下步骤：

1)AIOT采集器进行数据采集：面对不同的业务信息系统，AIOT采集器能够有效对接生产设备数据、获取实时的状态数据。AIOT采集器支持的协议接口包括文件、数据库、视图、PLC、KEPserver、OPC、Modbus、S7、omron fins、restfulAPI等工业协议，以及websocket、MQTT等第三方接口的数据采集；

2)智能网关实现数据上传：AIOT采集器采集的终端数据，通过智能网关上传到公有云或私有云数据库或中心服务器数据库中；

3)数据分析：AIOT(人工智能物联网)针对采集的数据结合行业及业务情况，利用图形化业务数据逻辑组态工具进行数据分析；

4)全景展示：AIOT利用可视化技术，针对不同对象制定的展示方案，设计展示场景，在web页面实现全方位展示，统一规划不同业务系统整合展示内容。

实施例

本实施例以一个制药生产工厂的压片机的综合管理为例，进行压片机相关数据采集、分析和展示为，具体包括以下步骤：

11)压片机提供PLC协议接口，AIOT采集器与压片机的PLC对接，分别接收压片机的状态信息、报警数量信息、生产总量信息、不合格量信息以及合格量信息；

12)AIOT采集器通过只能网关上传到工业云数据库，该工业云数据库可以为公有云或私有云；

13)AIOT系统读取工业云数据库中的数据，然后进行数据清洗和脱敏，过滤掉无效的和敏感的数据，如对敏感信息字段(如：姓名、证件号、银行账户、住址、电话号码、企业名称、工商注册号和纳税人识别号)等通过预定义的脱敏规则进行数据脱敏、变形，实现敏感隐私数据的保护，并根据业务和展示需要进行数据分析、数据处理和算法优化等；

14)AIOT系统根据设定的业务和展示需要进行全方位的WEB页面呈现。

业务和展示内容主要有：产线运行状态、产量、合格率、完成率、在制品、产线效率、停机原因、报警和不良品等。

将过滤和脱敏过的数据根据业务和展示需要通过各种分析方法进行分析，具体如下：

1、产线运行状态：主要运用图形以及计筠概括性数据来描述产线运行状态，如绿色代表运行、红代表停机等；

2、产量：主要运用制表和分类来展示总产量和各时间段某一产品的产量；

3、合格率：当前产品合格率，基于当前产品ID计算：

FPY_B2T＝(fpy_TotalItem-fpy_BadItem1-fpy_BadItem2)/fpy_TotalItem*100

FPY1＝fpy_GoodItem/fpy_TotalItem*100

FPY2＝fpy_GoodItem/(fpy_GoodItem+fpy_BadItem)*100

FPY3＝(fpy_TotalItem-fpy_BadItem)/fpy_TotalItem*100

FPY4＝(fpy_TotalItem–SUM(fpy_BadItem))/fpy_TotalItem*100

4、完成率：主要运用多元线性回归分析计算出生产产品的完成情况；

5、在制品：当前产品在本产线的在制品数量，基于当前产品ID计算：

WIP1＝wip_InputItem-wip_GoodItem-wip_BadItem

WIP2＝wip_InputItem-wip_TotalItem

6、产线效率：利用判别分析和主从分析法根据生产计划和生产数量及完成时间计算出产线效率；

7、不良品：利用判别聚类分析的方法将不良品原因的进行分类，然后通过图表方式展示出来；

8、停机原因、报警：主要运用聚类分析方法及时展示停机原因，并对异常情况时行系统报警；

通过这些指标分析，实现生产透明化，指导生产，加速企业的决策流程，实现工厂绩效提升。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。