[发明专利]基于工业互联网的智能工厂及其构建方法

权利要求书

1.一种基于工业互联网的智能工厂的构建方法，其特征在于，包括：

构建网络系统，将工厂内的工作设备进行物联网操作，使得所述工作设备在统一的网络系统之中实现信息互联；

构建智能工厂应用系统，基于B/S架构开发所述智能工厂应用系统，所述智能工厂应用系统用于根据工厂需求定制得到对应的功能模块；以及

构建混合云平台，所述混合云平台的私有云用于为所述智能工厂应用系统提供服务，所述混合云平台还对接至外部服务系统，用于根据用户在所述智能工厂应用系统发出的请求而调用对应外部服务系统的接口，以实现产业链的协同。

2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述构建网络系统包括：

在所述工作设备之间建立通信网络，所述通信网络包括以下至少之一：总线系统、以太网或无线网；

构建信息采集网络，所述信息采集网络将各个工作设备的数据采集后进行标准化处理后发送至智能工厂应用系统的服务器或所述混合云平台进行存储；以及

构建网络融合层，基于智能网关技术实现不同网络协议的转换，以实现不同网络形式数据的互联互通。

3.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述智能工厂应用系统用于实现物料管理、订单管理、生产排程、制造执行、产线研发、需求分析、工艺和过程控制、全流程质量管控与溯源、设备运行维护和智能物流的综合管理，所述构建智能工厂应用系统包括：

构建物料管理模块，所述物料管理模块用于进行生产物料的智能化管理；

构建销售管理模块，所述销售管理模块用于进行订单数据、销售数据和物流数据的智能化管理；

构建生产排程模块，所述生产排程模块用于根据销售管理模块中的订单数据生成工厂的生产计划，并根据所述生产计划和生产数据分配执行所述生产计划的产线和设备；

构建数据分析模块，所述数据分析模块用于分析来自生产、经营和销售的各类数据，以构建工艺控制数学模型；

构建工艺流程优化模块，用于根据构建的工艺控制数学模型和实际生产数据来确定产线工艺并优化工艺流程；

构建设备运行维护模块，所述设备运行维护模块用于设备的远程运行维护。

4.根据权利要求3所述的构建方法，其特征在于，所述数据分析模块用于分析设备运行数据、工艺参数、质量检测数据、物料配送数据、进度管理数据以及市场销售数据，以构建工艺控制数学模型。

5.根据权利要求3所述的构建方法，其特征在于，所述构建设备运行维护模块，包括：

构建数据采集模块，采用基于工业物联网技术传感器的在线采集，或者基于移动作业和无线定位技术的离线采集方式来采集工厂的工作设备的状态数据，所述状态数据包括以下至少之一：温度参数、振动参数、运行工艺以及性能变化参数；

构建故障诊断模块，基于历史状态数据和历史故障诊断结果得到故障诊断模型，从而根据数据采集模块采集的工作设备的状态数据和故障诊断模型实现故障诊断；

构建设备管控模块，所述设备管控模块用于设备故障处理、设备日常运行维护和备件协同管理。

6.根据权利要求3所述的构建方法，其特征在于，所述构建智能工厂应用系统还包括：

构建工作设备的自动化操作模块，该自动化操作模块用于工作设备的生产过程的自动化控制，使得工作设备在生产过程中执行既定工作流程。

7.根据权利要求3所述的构建方法，其特征在于，所述构建智能工厂应用系统还包括：

构建可视化管理模块，所述可视化管理模块用于采集并整合制造进度、现场操作、质量检验、设备状态的信息，实现对物流、能源流、信息流、资产的全流程监控和管理；以及

构建节能环保管理模块，所述节能环保管理模块用于根据环保要求对产线工艺的可行性进行评估和提示。

8.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述私有云基于OpenStack、Kubemetes、Docker来实施构建，包含边缘层、平台层和应用层。