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海尔中央空调工业互联网云服务平台

文章来源:工业互联网产业联盟   发布时间:2018-06-05 15:00:42 

海尔工业智能研究院,其战略方针是支持海尔集团互联工厂模式持续深入探索,固化互联工厂模式,在技术、模式和创新方面实现全方位的突破。智研院汇集全球一流人才资源,在攻克智能制造关键共性技术的基础上,向外输出智能制造的核心标准和模式。海尔智能工业研究院定位于构建全球工业智能领域一流资源共创共赢生态系统,输出中国制造2025落地技术,为大中小企业产业转型升级提供全套解决方案,包括高端人才培育、高附加值的咨询服务,整厂/端到端全流程解决方案服务,软硬件集成解决方案等等。

海尔中央空调互联工厂位于青岛西海岸新区中德生态园,是海尔在中国已投产的第8座互联工厂,这也是世界上首个中央空调互联工厂。该互联工厂具备10类中央空调产品生产能力 ,配置8条智能线体、4个模块化区域,高达4500RT的测试能力创世界纪录。作为制造业践行“中国制造2025战略”的范本,海尔中央空调围绕“大规模个性化定制”、 “智能制造”等转型升级举措引发家电业乃至整个制造业关注。该互联工厂围绕以用户为核心的“联工厂全要素、联网器、联全流程”的全生态互联体系,不是简单的机器换人,而是形成一个以用户需求为中心的研发、制造、物流、服务全产业智能生态系统。

一、项目概况

1. 项目背景

互联网时代,用户的消费需求正向个性化、多样化、高品质的趋势发展,用户参与感增强,强调体验,行业传统做法已经不能满足互联网时代用户的需求。

图1-1 互联网时代的用户需求

借此契机为满足互联网时代的需求,海尔以用户最佳体验为核心进行探索实践,通过无缝化、透明化、可视化满足用户全流程参与和生活场景的最佳体验,通过交互定制、开放设计、模块采购、智能生产、智慧物流、智能服务、异地体验、产品迭代全流程互联,实现用户互联、网器互联驱动全流程智能、可视化,满足用户最佳体验。

图1-2 海尔探索实践

为满足用户最佳体验及提升工厂竞争力,海尔搭建了行业内首个智能互联平台,其中央空调公司在行业内率先应用“云服务平台”。海尔从电器到网器转型,通过云服务平台满足用户需求,实现产品迭代。通过网器大数据、智能控制、增值服务及资源开放平台,率先应用中央空调工业互联网云服务平台(网器/B2B/大数据)。

图1-3 物联网时代引领者

海尔建立了一个高可用、高扩展性,web端与手机端相结合,集项目管理、数据挖掘和分析、售后运维、客户服务为一体的综合性云平台,可提升用户体验,提高服务能力及产品竞争力。海尔中央空调工业互联网智能云服务平台,服务于中央空调工程用户,是一个以大数据采集、专业分析、节能服务、智能维保、多项目统一管理的开发性平台,帮助用户精确掌握实际能耗数据,为用户提供系统全面的节能增效和能源管理一体化解决方案。

2. 项目简介

智能制造是《中国制造2025》的主攻方向,是产业转型升级的重要手段,加快推进智能制造是落实制造强国战略的重要举措,以此为契机搭建中央空调工业互联网智能云服务平台。

传统的机房巡检,人为检查,机组出现预警、故障被动响应,现在可以通过云服务平台实时监测,实现预警故障的实时提醒,能省去机房的往返奔波,防患于未然。传统的运营方式,根据使用天气或负荷需求,人为被动调节机组出水温度的设定,且无相应节能措施。云服务平台可实时显示当期的能耗情况,并根据采集的机组数据,进行大数据分析,形成节能报告指导运营实现节能服务,并可根据机组数据提出维保建议。云服务平台可实现磁悬浮机组的远程开关机、温度设定功能;24小时在线,实时监测机组运行状态,对机组出现的预警、故障实时提醒;海尔安排专人运营并安排专家分析指导现场节能运行,真正达到用户户无忧运营。目前市场上主流品牌主机,只需提供主机协议就可接入云平台。本项目将在装备制造行业探索面向装备产品的远程运维服务新模式,通过项目的顺利实施,为家电和装备等典型离散制造行业的转型升级提供示范。

海尔承接“中国制造2025”、“互联网+”的国家战略,由原来以企业为中心转变为以用户为中心,积极探索基于“物联网”和“务联网”的网器互联,满足用户个性化需求的全流程生态系统,与用户、服务商等利益攸关方构建共创共享的智能服务生态圈。

3. 项目目标

3.1整体目标

项目搭建可支持用户参与制造交互、大规模定制的智能制造云平台。用户可通过网器与工厂互联,实现产品持续迭代升级。

(1) 用户定单能够直达工厂及利益攸关方,联接利益攸关方的生态资源参与用户交互,共同实现用户个性化定制,共创共赢云平台。

(2) 能够实现用户定制定单全流程可视的云平台。

(3) 用户零距离:定制需求快速满足。联接用户,把用户需求转化为定单,直达工厂设备,自动匹配线体,精准加工,即时交付,用户全程可视。

(4) 资源零距离:资源最优匹配。全流程攸关方与用户零距离并联,相应需求,高效配置资源,设备和质量状态实时远程监控,智能分析优化。

3.2 产品目标

建立可靠、集成、安全、可扩展、可快速实施的工业互联网云服务平台,支持模块化、分布式部署。

响应时间指标:

1.即时操作响应时间<2秒,高峰期最大响应时间〈3秒;

2.事务处理,平均3秒,最长时间<5秒;

3.普通应用查询平均2秒,最长时间<4秒;

4.统计分析类查询平均6秒,最长时间<15秒

二、项目实施概况

1. 项目总体架构和主要内容

(1)项目总体方案

图2-1 项目总体方案

颠覆传统中央空调管理,由手动控制到人工智能主动控制,实现网器产品无人操控。通过云服务模块实现群控控制、远程控制,依据云平台+网器大数据,实现网器产品智能管控、交互、能耗分析。

云服务项目为行业首个大数据互联的智能云服务平台,实现与海尔、用户、服务商互联,依据大数据分析,实现网器智能管理。通过云服务平台智慧控制,节省一半机房管理人员。

图2-2 项目总体方案

(2)平台整体架构设计

1.1云平台从整体上可以分为数据采集层、业务处理层和功能展现层。平台整体结构图如图2-3所示:

1.2 实现5类(研发、售后、供应商、客服、用户)实时可视&查询

图2-3 平台整体结构图

2. 网络互联架构

海尔通过构建完善的信息技术平台,支撑互联工厂模式的达成。海尔的整个IT系统可分为六层,分别是:硬件设备层、网络设备层、基础架构层、工厂应用层、企业应用层和互联网层,如下图所示:

图2-4 海尔互联工厂IT架构图

3. 数据架构和应用

3.1利用关系型数据库Mysql记录复杂的档案关系(管理系统);

3.2 使用大数据技术Mongodb存储时间序列数据。(部署)

图2-5 数据处储整体框架

3.3用户通过web(万维网)服务器提供的RESTful API(互联网应用程序)连接到服务器,服务器直接连接到接收服务器,发送指令并等待返回信息;

3.4 指令将沿着IMU到服务器的连接下发到IMU,IMU进行相应的处理,处理结果沿原路发挥到web服务器,最后由RESTful API (互联网应用程序)返回给调用者

图2-6数据上传与指令下发

4. 安全及可靠性

4.1 核心技术装备的安全可控集成应用

凭借领先全行业的节能优势,海尔磁悬浮成为引领行业节能与智能技术升级的品牌。通过智能云服务智能化管控,磁悬浮中央空调大幅度地提升了中央空调产品的能效。

4.2 制造信息系统的自主安全可控

在成功实施五大信息系统高效集成的同时,海尔也将持续迭代完全自主知识产权的工业互联网平台COSMOPlat。

4.3 信息安全保障措施

海尔集团信息安全平台建设已形成信息安全体系建设和环境安全一体化的安全整体输出能力,并形成安全情报分析、集团网络安全防御建设、海尔Web系统安全监测、海尔安全云盘-数据安全、集团终端安全管理、信息安全体系运营ISO27001进行外部信息安全监测、内部信息安全体系建设与边界防御的安全解决方案。

5. 项目亮点展示

5.1基于工业互联网开展的应用

5.1.1生态圈:聚焦了设备及用户使用大数据,数据实时可视,设备故障预警通知、大数据智能分析、产品KPI统计&新产品研发数据;

5.1.2服务商:网器产品大数据分析、远程智能开关机、远程温度调节、实时能耗统计,定期推送运营报告;

5.1.3用户:实时检测及控制中央空调运转,节省机房管理人员。

图2-7 开展应用图

5.2预测性防修

传统的机房巡检,人为检查,机组出现预警、故障被动响应,现通过云服务平台实时监测,实现预警故障的实时提醒,省去机房的往返奔波,防患于未然。系统实现远程机组启停、进出水控制、温度设定,安排专人运营及专家分析指导现场节能运行,真正满足用户无忧运营。

图2-8设备监控图

5.3共享节能服务

海尔中央空调工业互联网云服务平台,为行业共享节能服务,现已服务行业品牌15个项目,云服务平台升级为多边平台,其它品牌安装云服务模块可实现远程控制、大数据可视,并提供免费检测、免费设计、免费改造。

图2-9 实时数据

5.4应用案例

南京山水大酒店建筑面积28000㎡,酒店2003年装修并投入使用,2014年初空调系统进行节能改造,2014年5月磁悬浮空调开始运行。通过应用智能云服务平台,实现机房智能远程控制,减少机房人员2人,大数据智能分析,分析出最佳负荷48%,年降费21%。

5.5创建节能生态圈

将行业带进节能时代,海尔中央空调工业互联网云服务平台极致节能,开创节能发展新生态,应用后节约煤炭21606吨(相当于植树610万棵),减少耗能6200吨标准煤/年。

搭建海尔工业互联网云服务平台,创建节能生态圈,实现经济效益和社会效益的双赢。

图2-10 创建节能生态圈

5.5项目先进性和可复制推广

全球首项智能云服务平台,实现远程监测、智能维保、故障预警、节能服务。

图2-11项目框架

三、下一步实施计划

(1)无人操控方案,颠覆中央空调管理,被动→主动

(2)手机APP智能交互、智能管理,同用户实时互联

四、项目创新点和实施效果

建立全球首项智能云服务平台,实现了中央空调从设备到网器的转变,聚集了设备及用户使用的大数据。对用户来说,可以通过平台实时监测及控制中央空调运转,节省一半机房管理人员;对资源方来说,以节能服务公司为例,可以实时监测设备的能耗数据,并根据推送的运营报告提高系统节能;对海尔来说,通过故障预警可以实现0停机,提升用户口碑;通过大数据分析可以帮我们了解行业用户的使用习惯实现产品的迭代引领。

通过智能云服务,产品可实现远程监测、智能维保、故障预警、节能服务。

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