智能制造应用框架解析

智能制造应用框架解析

从智能制造的共性特点出发，结合“物联网+”与应用平台等技术，给出智能制造的应用框架，如图1所示。该框架包括四层：IT/OT资源层、IT/OT互联层、APP平台层、APP层。

图1智能制造应用框架

智能制造应用框架对企业传统应用体系的转型升级，其以CPS HUB为基础、APP平台为核心、APP为业务支撑。

IT/OT资源层

该层次将所有的应用、硬件、人都归集为企业资源。其中，应用包括PLM、ERP、MES等业务系统和CAD/CAE等工具；硬件则包括智能设备（数控机床、机器人等）、工控系统、物流配送设备、工装夹具/物料等；人员为各角色用户。其中，人员一方面是操作的主体，另一方面也是企业运营中的可调度资源。

IT/OT互联层

该层通过赛博物理系统总线（CPS HUB）实现设备、车间、企业级的垂直集成，重点解决异构设备互联、设备/系统的互联、大数据管理等关键能力。该层可以分为两个层次：设备资源互联及实时控制IMC（Intelligent Monitor and Control）,设备与系统互联。前者解决设备运营管理，后者将设备运营与业务系统融合，实现企业运营管控。

业界对CPS的理解普遍达成了共识，即将CPS翻译为赛博物理系统，是指融合了计算、网络和物理实体的复杂体系。CPS HUB依托“物联网+”技术，打通人、机、物等关键环节，实现互联（Communication）、计算（Computing）和控制（Control），支持赛博空间以远程、可靠、实时、安全、智能化、协作的方式操控物理实体，并未CPPS（Cyber-Physical Production Systems）提供数据基础。

该层支持大数据管理及分析。大数据包括结构化数据、非结构化数据、时序数据等。大数据管理内容要从应用需求出发进行定义，以减少冗余数据的管理成本。

此外，该层次应用可以部署至云端，形成云端IT/OT资源聚集，以支撑云制造等新模式。

APP平台层

该层次支持与CPS HUB的对象化互联和APP新业务应用模块的快速构建，如图2所示。

图2 APP平台层能力

在快速建模及应用创建方面，主要能力包括数据模型构建、应用界面创建、应用发布部署、第三方服务调用等，并内置多项基础应用，如设备资产管理、软件内容管理、数据传递、工作流、权限控制等。在应用创建方面，用户可以根据业务需求，基于CPS HUB的数据基础构建自己的应用，也可以使用泗博公司提供的APP套件、模板和行业套件。

APP应用层

智能制造体系下的业务价值链活动要体现业务转型升级的方向：在研发环节，重点提升产品创新；在制造环节，重点实现卓越，提质增效，提高运营及生产效率；在服务环节，重点提高敏捷性，以快速响应客户需求，向服务要效益；在管理环节，重点提高智慧性，从工业大数据中对运营过程进行分析，帮助管理者从已知现象分析问题本质，发现未来可能出现的结果，从而实现从已知推断未知的智慧决策。

APP应用层即是从上述方向出发，在创新研发、卓越制造、敏捷服务、智慧管理等四个方面，分别基于行业最佳实践，提供相应的APP应用。如图3所示。

图3智能制造APP应用最佳实践

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