工业互联网实训平台:破解痛点,助力人才培育

福州比特元 2024-12-20 15:51:59

工业互联网是互联网从消费领域向生产领域、从虚拟经济向实体经济拓展的核心载体,是新一代信息通信技术与现代工业技术深度融合的产物,已经成为工业发展的核心内容、发展前景广阔。近些年,国家频繁发布工业互联网的相关支持政策,推动工业互联网产业进入了高速发展的阶段,社会对工业互联网人才的需求迫切。全国多所院校已经开始规划建设工业互联网实训平台(以下简称“平台”),开展行业应用实训、科技创新活动、推动科技成果转化,能够更好地服务当地企业产业升级、促进人才培育。

据有关机构预测,2029年中国工业互联网核心产业经济规模将达到2.53万亿元左右,渗透产业经济规模将达5.60万亿元,合计为8.13万亿元。这将为智能机器人、新型工业软件等软硬件领域带来发展机遇。

当前,工业互联网数字化转型已步入深水区,转型重点从IT基础设施搭建过渡到以数字技术推动业务转型,以及对数据的治理与应用。然而,在人才供需方面还面临着诸多问题,例如信息化与工业化融合型人才的缺失,产业数字化人才供需不平衡,数字化与业务结合的能力水平有待提升,据《产业数字人才研究与发展报告(2023)》(以下简称《报告》)显示,2022年工业互联网行业数字人才缺口约430万人,人才供应与需求比率为1:2.2。预计到2025年,行业数字人才缺口达550万人,人才供需比为1:2.6。

一、痛点分析1.缺乏对工业互联网领域的深入理解和实践经验

教师缺乏对工业互联网领域的深入理解和实践经验,导致在教学过程中难以将理论知识与实际应用有效结合,影响教学效果和学生对工业互联网技术的理解与掌握。

2.产品上手慢,建设成本高,信创化程度低

工业级产品通常具有较高的技术门槛,教师在没有充分指导的情况下难以快速掌握。同时,建设成本高昂,限制了实训平台的普及和应用。此外,大部分实训平台不满足国产信创化需求。

3.配套开发工具及资源不完善

现有的工业互联网产品和开发工具不够完善,缺乏必要的配套资源,如工业模型、应用场景、教学素材和算法库等。限制了学生在实训过程中的创新能力和实践技能的培养。

4.课程及教育服务体系缺失

缺乏系统化的课程体系和教育服务,无法满足工业互联网领域人才培养的需求,以及无法为学生提供持续的学习支持和职业发展指导。

二、工业互联网平台产品体系整体架构

工业互联网实训平台以行业需求为前提、实用为基准进行建设。架构清晰地划分为三个核心部分,包括工具、知识库和平台,工具部分包括算法构建器、应用构建器和各种开发组件,旨在提供强大的开发和分析工具;知识库部分则集成了工业知识库和行业套件,用于存储和分享专业知识及最佳实践;而平台部分则涵盖了云门户、数据管理平台和制造运营系统等,负责实现数据的集成、流程的管理和智能分析,构建了一个工业互联网全场景的综合产品。

同时,通过以真实案例作为教学依据,软硬件相结合,沉浸式学习,并基于智慧教学平台实现学、练、测、教、研、管、评、展一体化管理,以及配套提供课程体系建设、师资培养、产教创融合、创新创业指导等一系列配套服务,助力深化学校产教融合体系建设。

1.N2.MOM云智造系统

N2.MOM云智造系统聚焦工厂计划排程、生产管理、质量管理、设备管理及供应链场景等数字化应用,打造普适制造业需求的跨行业、跨领域的整体解决方案,赋能智造全价值链,帮助企业实现智能制造转型升级。

该系统是一个适合MES等工业应用开发的强大平台,赋能工业应用软件可发者,帮助企业打造一个自主可控的信息化系统的坚实底座。可协助客户更快速度实现转型升级,打造高质量商业模式,帮助伙伴提升IT技术能力降低开发MES等软件成本,打造可持续的业务模式。

N2.MOM从企业需求出发,结合多年制造行业经验,基于ISA-SP95体系标准。构建通用模型,应用于运营、生产、维护、质量、库存等企业主要管理区域,详细定义了各类运行系统的功能及各功能模块之间的相互关系。N2.MOM制造运营系统包含如下产品与解决方案:

-- N2.MES制造执行系统 -- N2.WMS仓储管理系统  -- N2.VPS可视化排产系统  -- N2.QMS质量管理系统

-- N2.TPM设备管理系统 -- 集控中心(智能分析决策、 数字孪生工厂、)移动掌上工厂

各功能导览如下:

1.1WMS 仓储管理系统

WMS仓储管理系统是一款高度集成的仓储管理软件,旨在优化和自动化仓库操作流程。该系统通过实时数据监控、智能库存跟踪和高效的货物管理,实现对库存的全面可视化,帮助企业提高库存周转率和准确性。用户可以通过该系统轻松进行入库、出库、盘点等操作,借助智能分析工具优化仓储布局和作业流程,从而减少人为错误和时间成本WMS系统广泛应用于各类仓储环境中,能够显著提升企业的物流效率和客户满意度。功能规划如下:

WMS 仓储管理系统业务流程:

1.2MES制造执行系统

通过与VPS、IOT、QMS、WMS及第三方系统的对接,从物料采购、入厂到成品交付出库,形成了实物流、信息流、加工流、检验流的“四流合一”,作业过程标准化,防呆防错、可追溯,从信息流上支撑了自动化和JIT的高效性、准确性、良品率,并为后续进行PDCA改善,提供了详实的数据。多维度、实时了解车间、线体、工序在制状况,实现透明化生产;MES制造执行系统功能架构如下:

1.3QMS质量管理系统

QMS质量管理系统以条码化为载体,多样化数据采集方式,实现产品人、机、料、法、环正反向追溯管理体系。支持正向追溯:按产品SN追溯所使用的物料,制造工序,负责人员,使用设备及过程数据。以及反向追溯:按物料REEL ID追溯供应商、来料批次、投入订单、成品SN

1.4TPM设备管理系统

TPM设备管理系统通过设备联机,实时获取设备OEE、MTBF、MTTR、TEEP,准确监控设备状态和线体平衡率。实时监控设备和产品参数,计算、分析参数,预先发现问题,支援预防性维护。实时推送预警信息,做到早发现 早预防,提高设备OEE。

2.开发工具:MoreDEV低代码开发平台

MoreDEV(低代码开发平台)是一个面向工业应用开发的全云化低代码开发平台,包含WisIDE应用构建器、WisTools工具箱、WisIoT智慧物联平台三部分构成,融合了丰富的工业开发工具、行业经验、工业的知识,以开源的方式共同使用,帮助开发者提高开发效率、降低开发难度、减少开发成本,能让用户开发出更加专业级的工业应用。

MoreDEV低代码开发平台特点及优势如下:

l全云端的协同开发、调试、热加载能力,让云端的迭代和沉淀成为可能,让代码安全性和独有性受到保护;

l更适配MES/MOM等工业应用的开发能力,提供机理模型及算法构建平台、预警平台、企业总线、手机应用快速开发平台、3D数字孪生平台等引擎;

l使用统一的可视化低代码开发平台和数据结构体系,让应用和数据融合互通;

l让个性化定制更简单、快速、低成本;

l支持多基地集团应用,提供多基地、多工厂、多组织的配置化能力,支持国际化多语种,能够高效处理海量数据,数据量在TB级别以上并且在数百家大型企业连续7*24小时高稳定、高安全、高可靠的运行;

l设备互联与控制技术支持多种专用协议和几乎所有的工业协议;

l平台已获得麒麟软件、信息安全管理体系(等保)等信创认证,并支持国产操作系统与数据库;

lMES等工业软件的开发效率提高75%,开发成本降低60%以上;

2.1WisIDE应用构建器

基于云端模式实现工业应用的快速开发,涵盖在线编码、编译、调试、热加载等关键技术。通过WEB端、移动端和物联网方面构建一个完整的工业应用。具有云端开发、应用开源、开发更快速、集成更便捷、重构更高效、策略更精准、流程更灵活和运维更智能等8大特点,包含以下7大组件:Web应用开发组件(WisIDE.Web)、流程引擎(WisIDE.Flow)、预警组件(WisIDE.Alarm)、企业总线(WisIDE.Link)、数据管理组件(WisIDE.DMP)、算法构建( WisIDE.AB )及系统运维组件( WisIDE.OPS )。

2.2WisTools.WisAPP移动开发平台

WisTools.WisAPP移动开发平台基于可视化、拖拽式、低代码的移动应用快速开发系统,一次开发Android、IOS等多端适用,支持开发的应用小程序化部署,便于移动端的应用快速更新。具备丰富的第三方资源,依托于便捷丰富的组件库及海量行业模型库,通过拖拽可实现自由搭配,APP构建简单便利。基于引导式IDE开发、属性化编程方式,实现只能代码提示,提升开发效率。支持API接口开放。

系统支持新建应用,实现属性的自定义配置。支持业务流程开发,提供包括界面设计、组件属性配置、事件编辑、数据组件配置、数据渲染等功能。支持应用一键发布以及多端扫码使用。平台功能架构如下:

平台功能界面如下:

功能亮点:

l云端开发,一键开发环境部署不再复杂,一键发布轻松解决环境问题,云端代码随时随地随心编辑

l高适配性客户端,跨平台,支持主流的手机分辨率(IOS与Android),底层SDK集成,包括微信、支付宝、AI人脸、语言、指纹识别,底层API开放,相机、权限,通通一行代码搞定

l丰富的第三方资源,便捷的基础组件库,满足自由搭配需求,丰富的高级组件库,复杂功能拖拽完成,海量的行业模型库,App构建简单便利

l引导式IDE开发,可视化、拖拽式、组件化快速开发,引导式应用开发、属性化编程方式,开发助手提升开发效率、智能代码提示。

2.3WisTools.Wis3D数字孪生平台

Wis3D数字孪生平台提供面向工业领域的三维可视化开发平台——数字孪生平台,集设计、仿真、集成为一体,基于前沿WebGL技术,3D加速渲染,可拖拽UI与3D模型,实现各类场景的快速搭建,平台支持多种3D格式,实现实时数据互动,可视化轨迹编辑,同时支持与第三方系统、设备数据交互集成,多样式展现车间信息,满足工业领域的数字化、智能化的新需求,帮助学生快速搭建工业制造场景。

功能亮点:

l可视化操作界面,让用户在无需专业3D设计师情况下,通过拖拉拽等方式,在线上快速完成3D场景搭建;

l多模型、GIS格式支持,支持主流3D模型文件如3DS,OBJ,FBX,GLTF,GLB,JSON,IFC,DAE,DRC,PLY,STL,USDZ,GIS文件如b3dm、i3dm、pnts、terrain、geojson等

l效率更高,将复杂的场景构建与代码编写简化成丰富的3D脚本库及功能开发代码,实现快速调用,门槛更低,效率加速;

l展示更活,让可视化大屏无需从零开始搭建;提供多种2D、3D数据模板,平台可自适应各类显示场景与设备;

2.4WisIoT智慧物联平台

WisIOT智慧物联平台是一款设备、标准和通信协议的激增,组织、安全地构建各物联设备的生态系统,与企业应用软件完美整合,使得数据能够在互联的人、系统和物体之间无缝而安全的流动。

WisIoT支持分布式部署,在多台独立的服务器上部署多个WisIoT节点,采用可扩展的系统结构,利用多台服务器分担高并发的设备接入、通信、订阅等任务,解决单节点模式下会遇到的性能问题,提高了系统的可用性和扩展性。同时,采用多线程、时序数据库、Redis、Nginx等技术工具,以及一系列的安全加固手段,提高了系统的可靠性和安全性。

WisIoT同时支持本地化部署和SaaS云部署。

功能亮点:

l分布式部署,支持分布式部署,多节点协作。

l深厚的工业积累,涵盖多个行业,多个细分领域,拥有深厚的设备对接经验。

l丰富的设备驱动,提供丰富的采集驱动,快速的与设备进行对接。

l高可靠性,支持高并发访问,高效的采集数据读写。

l简单易用,设备快速接入、更加便捷的订阅设备采集数据。

l边缘计算,智能的边缘网关,实现智能连接和高效管理。

3.知识库

工业知识库是面向工业应用开发全生命周期的一站式知识中台,由WisSuite(行业套件)与WisResource(资源中心)组成,可满足企业及开发者应用与服务的自动化定制需求。

3.1WisResource资源中心

WisResource(资源中心)为一站式服务开发者,提供工业应用场景算法及机理模型、仿真模型、仿真场景、BI模板、APP应用及组件模板,方便快捷调用摩尔云的开放能力。内置2000+行业模型资产,100+场景模板,涵盖数十个行业,封装150+算法,一键调用高级算法与代码。

3.2WisSuite行业套件

WisSuite( 行业套件)以行业Know-how为基础的解决方案,涵盖行业知识、经验、算法,满足企业生产与经营数字化、智能化转型升级。支持赋能20大行业,30个行业子平台,已服务500+集团型企业。

三、实训室建设1、3D数字孪生应用综合实训室

基于WisTools.Wis3D数字孪生平台,面向各类工业互联网场景,构建一个集教学、实训、研发于一体的工业互联网3D数字孪生应用综合实训室,提供从基础教学到高级实训的全方位学习培训,旨在培养具备扎实理论知识和精湛操作技能的工业互联网专业人才,以满足工业领域对高技能人才的迫切需求,并通过实践操作和理论学习相结合的方式,提高学员对工业互联网技术的理解与应用能力。

2、工业APP开发实训室

基于WisTools.WisAPP移动开发平台构建的工业APP开发实训室,提供一个集教学、实训、研发于一体的综合环境,以培养具备实际操作能力和理论知识的工业互联网专业人才。利用WisAPP平台的低代码开发特性,使开发者能够通过拖拽基础组件、页面模板、调用API以及配置属性的方式,快速开发出适用于Android、iOS等多端的移动应用。实训室配备先进的硬件设施与软件平台,让学生在高度仿真的环境中进行项目开发、系统测试等实训操作,提升学生的动手能力和问题解决能力。

3、智能仓储实训室

智能仓储实训室集成先进物流技术和智能管理系统。学生们可以通过实际操作和模拟练习,深入理解自动化仓储的工作流程。中心配备了多种类型的AGV设备,依靠先进的自动导航技术和智能控制系统,能够实现自动搬运、拣选和库存管理等功能。通过激光雷达、摄像头、激光传感器等多种传感器,AGV能够实时感知周围环境,避开障碍物,并根据实时任务调度,智能规划最优路径,完成货物搬运、装卸等工作。同时,配合智能化的仓储管理系统,学生可以学习如何通过数据分析优化仓储运营,提高效率和安全性。

4、机械键盘产线实训室(MES)

实训室以机械键盘生产为蓝本,对标机械键盘完整产业链,包括原料采购、组装加工、成品测试、包装销售等流程,将工业生产实际需求和技术要求融入到教学,构建一个集工业机器人,自动装配,自动检测,自动运输,全生产流程管理系统为一体的工业互联网系统,实现远程生产和管理,赋能院校工业互联网工业4.0专业综合实训教学与研究。

0 阅读:1

福州比特元

简介:福州比特元科技有限公司