不管是工廠客戶還是OEM設(shè)備廠商客戶，在面臨業(yè)務(wù)數(shù)字化的宏圖愿景時(shí)，必然面臨的首要任務(wù)就是設(shè)備底層數(shù)據(jù)的采集以及設(shè)備數(shù)據(jù)的數(shù)字化管理，通俗來(lái)說(shuō)，就是底層的設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是數(shù)字化工廠及設(shè)備遠(yuǎn)程管理的基礎(chǔ)要素。

而隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的大規(guī)模落地，如何快速實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化采集及數(shù)字化管理，已然成為工廠及軟件系統(tǒng)集成商所面臨的的首要問題。

■ 設(shè)備數(shù)據(jù)采集的核心硬件設(shè)備——工業(yè)網(wǎng)關(guān)

在設(shè)備數(shù)據(jù)采集層，一般會(huì)遇到四種情況的數(shù)據(jù)采集：

1） 設(shè)備具備通訊接口直接與系統(tǒng)對(duì)接：對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備信息化程度較高的數(shù)據(jù)采集來(lái)說(shuō)，設(shè)備自有的通訊接口協(xié)議如串口、以太網(wǎng)等，可實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)通訊并實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，在不添加中間設(shè)備參與的情況下，直接與局域網(wǎng)及系統(tǒng)平臺(tái)打通，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊；

2） 工業(yè)網(wǎng)關(guān)直接采集設(shè)備數(shù)據(jù)：目前大多數(shù)的PLC／CNC設(shè)備均采取網(wǎng)關(guān)采集為主，因?yàn)檫@類設(shè)備不具備以太網(wǎng)通信接口模塊，也不支持二次增加以太網(wǎng)通信，因此通過(guò)工業(yè)網(wǎng)關(guān)與設(shè)備485／232接口連接，實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)的采集及上報(bào)；

3） 通過(guò)IO模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集：對(duì)于傳統(tǒng)陳舊的物理設(shè)備來(lái)說(shuō)，可通過(guò)IO模塊與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，采集設(shè)備的相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)，再將參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳至系統(tǒng)平臺(tái)；

4） 安裝傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集：針對(duì)一些特別陳舊的設(shè)備來(lái)說(shuō)，既沒有接口也沒有自動(dòng)化采集條件，則可以利用外裝傳感器的方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，再通過(guò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一匯總上報(bào)至平臺(tái)系統(tǒng)。

圖示：南潮物聯(lián)Ruff IoT平臺(tái)設(shè)備接入界面

以PLC設(shè)備數(shù)據(jù)采集為例，不同的工廠所使用的設(shè)備型號(hào)及品牌也不同，如何利用網(wǎng)關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)便捷高效的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)采集，是工廠客戶最為關(guān)心的重點(diǎn)。

首先從網(wǎng)關(guān)的跨協(xié)議兼容層來(lái)說(shuō)，基于市面上目前主流的品牌型號(hào)及設(shè)備類型，一個(gè)高級(jí)版本的工業(yè)網(wǎng)關(guān)需要支持包括西門子、施耐德、羅克韋爾、三菱、brother、發(fā)那科、歐姆龍、松下、通用電氣、臺(tái)達(dá)等數(shù)十種品牌型號(hào)，其次對(duì)于一些電力光伏領(lǐng)域的客戶來(lái)說(shuō)，網(wǎng)關(guān)還需要能支持逆變器、電表等多種類型品牌型號(hào)，最后在農(nóng)業(yè)、地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域，網(wǎng)關(guān)還會(huì)面對(duì)多種傳感器類型，也需要網(wǎng)關(guān)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的直接采集及上報(bào)。

圖示：南潮物聯(lián)Ruff IoT平臺(tái)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化接入架構(gòu)圖

其次，針對(duì)數(shù)據(jù)的采集頻率來(lái)說(shuō)，對(duì)于一些連續(xù)型工廠來(lái)說(shuō)，設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理頻率會(huì)達(dá)到毫秒級(jí)，在設(shè)備的數(shù)據(jù)采集層，則需要網(wǎng)關(guān)可以支持秒級(jí)到毫秒級(jí)的高頻采集，這對(duì)于網(wǎng)關(guān)的性能及穩(wěn)定性要求都需要達(dá)到較高水平。

最后，當(dāng)設(shè)備中大量的裸數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)關(guān)采集上報(bào)時(shí)，其中有一大部分?jǐn)?shù)據(jù)需要做本地過(guò)濾及邊緣計(jì)算，以達(dá)到降低帶寬壓力和成本的目的，因此網(wǎng)關(guān)是否具備邊緣計(jì)算能力也十分重要。

當(dāng)網(wǎng)關(guān)達(dá)到以上的要求時(shí)，基本上可實(shí)現(xiàn)不同工廠中的PLC／CNC設(shè)備數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化采集要求。同時(shí)也有一些網(wǎng)關(guān)（比如Ruff 5110工業(yè)網(wǎng)關(guān)）可支持客戶的二次開發(fā)需求，滿足客戶低成本低門檻的實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開發(fā)部署。

■ 設(shè)備數(shù)字化管理的核心需求：可視化及自定義看板

設(shè)備數(shù)據(jù)被標(biāo)準(zhǔn)化采集出來(lái)只是第一步，到了平臺(tái)層，數(shù)據(jù)將面臨如何可視化及分析管理的重要環(huán)節(jié)。

對(duì)于工廠客戶來(lái)說(shuō)，設(shè)備數(shù)字化管理的核心訴求一般集中在兩個(gè)層面：可視化和自定義看板。

可視化意味著工廠內(nèi)所有的設(shè)備通過(guò)聯(lián)網(wǎng)，將設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)全部集成在平臺(tái)系統(tǒng)內(nèi)，可供客戶實(shí)時(shí)查看及遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。

圖示：南潮物聯(lián)Ruff IoT平臺(tái)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可視化界面

而自定義看板則是針對(duì)不同類型的工廠所面臨的相同的需求，即根據(jù)自身的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)和需求，將核心的設(shè)備效率數(shù)據(jù)、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、故障預(yù)警數(shù)據(jù)等，自定義展示在看板上，并且在實(shí)現(xiàn)方式上，更為靈活及低代碼實(shí)現(xiàn)。

圖示：南潮物聯(lián)Ruff IoT平臺(tái)自定義看板界面

以南潮物聯(lián)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)Ruff IoT為例，其提供的設(shè)備數(shù)字化管理平臺(tái)主要聚焦在設(shè)備數(shù)據(jù)可視化管理及自定義看板兩塊：

如上圖，在設(shè)備數(shù)據(jù)可視化管理方面，平臺(tái)主要提供了設(shè)備遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和運(yùn)維保養(yǎng)管理兩個(gè)模塊的功能，包括設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控、異常告警、歷史數(shù)據(jù)分析、運(yùn)行情況分析、運(yùn)維保養(yǎng)工單等；在自定義看板方面，則支持運(yùn)維工作看板自定義、運(yùn)維效率分析、看板自定義及客戶基于業(yè)務(wù)需求所要求的自定義報(bào)表及統(tǒng)計(jì)類看板。

■ 案例分享：泡沫塑料生產(chǎn)流程設(shè)備數(shù)字化改造

以泡沫塑料生產(chǎn)的工廠為例，在生產(chǎn)數(shù)字化的要求下，將會(huì)面臨生產(chǎn)設(shè)備的底層數(shù)據(jù)采集及數(shù)字化管理，如下圖所示：

圖示：工廠生產(chǎn)線的數(shù)字化生產(chǎn)流程

在泡沫塑料數(shù)字化生產(chǎn)的過(guò)程中，需要?dú)v經(jīng)蒸汽發(fā)泡、料倉(cāng)存儲(chǔ)、蒸汽處理、PLC注塑機(jī)塑形、自動(dòng)碼垛、自動(dòng)傳送、AGV小車自動(dòng)運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，那么在這樣的生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)備數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化采集就會(huì)涉及到多種類型設(shè)備，包括蒸汽發(fā)泡設(shè)備的電量參數(shù)聯(lián)網(wǎng)，從而獲得電量總消耗；空壓機(jī)電耗數(shù)據(jù)；PLC設(shè)備電耗數(shù)據(jù)等；

而在料倉(cāng)設(shè)備的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)采集方面，則可以獲取料倉(cāng)使用及空置數(shù)量、存儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)、庫(kù)存量以及溫濕度等數(shù)據(jù)。以上設(shè)備的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)均屬于特地細(xì)分行業(yè)的設(shè)備數(shù)據(jù)采集及聯(lián)網(wǎng)，針對(duì)一些物理設(shè)備，還需要外加傳感器的方式實(shí)現(xiàn)部分?jǐn)?shù)據(jù)的采集獲取。

在PLC注塑機(jī)環(huán)節(jié)的設(shè)備數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)，相對(duì)就比較標(biāo)準(zhǔn)化了，PLC設(shè)備將會(huì)提供統(tǒng)一的接口，包括485／232等專用接口，通過(guò)工業(yè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化采集，包括運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、預(yù)警電壓電流、模具參數(shù)及生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)。而負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)的網(wǎng)關(guān)將通過(guò)MQTT的上報(bào)協(xié)議，將數(shù)據(jù)上傳到指定的SaaS平臺(tái)，做設(shè)備及生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)字化管理。

圖示：南潮物聯(lián)Ruff IoT平臺(tái)架構(gòu)圖

當(dāng)生產(chǎn)線的各個(gè)環(huán)節(jié)被統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng)采集之后，數(shù)據(jù)將在平臺(tái)層實(shí)現(xiàn)可視化，從而使得客戶對(duì)工廠的設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)透明化管理，包括對(duì)產(chǎn)量、模具參數(shù)、實(shí)時(shí)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)進(jìn)行7＊24小時(shí)監(jiān)控統(tǒng)計(jì)。

對(duì)于泡沫塑料生產(chǎn)的工廠來(lái)說(shuō)，能耗管理是其重點(diǎn)關(guān)注的部分，因?yàn)樵谡羝l(fā)泡環(huán)節(jié)，會(huì)消耗大量的電能和水量，因此所有環(huán)節(jié)數(shù)字化管理之后，客戶可通過(guò)對(duì)耗電量設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和對(duì)比，改善工廠的耗電量及蒸汽使用量，降低能耗成本。

當(dāng)前，設(shè)備數(shù)據(jù)采集及數(shù)字化管理已經(jīng)成為越來(lái)越多客戶的普遍需求，而過(guò)去由于采集工序復(fù)雜，成本較高，一直阻礙客戶工廠及設(shè)備的快速聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化，隨著物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的不斷成熟和運(yùn)用，類似于南潮物聯(lián)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將會(huì)受到越來(lái)越多工廠和OEM設(shè)備廠商的青睞。