2023中国上市公司数字化转型典型案例

边缘计算关键技术在数字化工厂中的应用


海南金盘智能科技股份有限公司成立于1997年,是集研发、生产、销售与服务于一体的国家级高新技术企业和国家制造业单项冠军示范企业,公司运用数字化制造模式不断为新能源(含风能、太阳能、储能等)、新基建、高效节能、轨道交通等全场景提供优质的电能供应解决方案及高端装备,产品销售遍布全国,并出口到全球83个国家和地区。

2013年,金盘科技制定中长期的数字化转型战略规划,并组建以董事长为总指挥的数字化转型团队,统筹安排数字化转型战略的规划和部署。金盘科技十四五数字化转型战略规划以对外输出数字化工厂整体解决方案为核心,布局储能、医药等多个行业数字化工厂,以 “智能决策、数据驱动、数字智造、数字服务”四大战略路径,全面实现企业数字化转型,推动数字化及智能制造、智慧工厂、智慧园区等数字化整体解决方案商业化发展,成为通用型数字化制造平台。

7座数字化工厂 引领同行业企业数字化转型

EC-Plat是海南金盘自主研发的数字化工厂核心系统的边缘计算平台,应用了自主研发边缘智能、异构计算、互联互通技术、微服务技术等关键技术,构建融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放体系,就近提供智能化服务,满足在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。解决边缘侧设备端数据采集及分析处理的问题,便于数字化工厂产线设备控制系统快速实施,缩短软件实施周期,节约开发成本,降低开发门槛,减少实施风险,为数字化工厂或智能制造工厂实现精细化、差异化、柔性化管理。

EC-plat边缘计算平台关键技术应用于金盘科技海口数字化工厂,并在桂林、武汉等设立的全资子公司建设的数字化工厂推广应用,共建设7座数字化工厂,覆盖输配电及控制设备制造、储能等领域。

其中,海口数字化工厂取得了很明显的成效,经过2个完整年的实际运行,整体经济效益较转型前(2019年)大幅提升,如产出额提升约163%,人均产出额提升约为136%,人均产量提升约82%,产能提升约124%,产量提升约103%,工厂库存周转率提升185%;制造车间的单位kVA工费成本较转型前下降超过15%,单位产出额工费成本较转型前下降超过 30%;受益于整个制造工厂的有效工时大幅延长,各车间综合有效工时占比较转型前提升82%。

基于公司数字化转型相关技术成果和应用案例,公司具备了对外承接数字化工厂整体解决方案的能力。公司已累计承接超3亿元数字化工厂整体解决方案业务订单,其中,公司承接的首单数字化工厂解决方案项目已于2022年顺利交付并完成验收,标志着金盘科技依托自身技术和团队资源引领同行业企业数字化转型的商业化模式成功落地。

国内首家符合认证 EC-Plat的边缘计算协议

EC-Plat借鉴了MQTT物联网传输协议的原理,结合数字化工厂的特有场景,形成了数字化工厂边缘计算平台一套企业标准协议”边缘计算多层网络通信保活协议”,旨在为低带宽和不稳定的网络环境中的物联网设备提供可靠的网络服务。边缘计算协议针对低带宽网络,低计算能力的设备,做了特殊的优化,使得其能适应各种物联网应用场景。该企业协议及相关技术的引入能有效提升系统数据传输及时性和稳定性,涉及的关键技术有边缘智能、异构计算、互联互通技术、微服务技术。

金盘科技研究的数字化工厂边缘计算开发平台EC-Plat开发框架,主要由边缘控制器、边缘网关和边缘云组成。边缘云的建设主要是实现一些计算、算法、规则进行边缘云化,有效利用云端资源,降低运维成本,提高系统稳定性。目前我司数字化工厂边缘云化的系统有车载控制系统RCS,集控系统系统DCS,仓储控制系统wcs,数据监控与采集SCADA、生产执行系统MES,各系统在边缘控制层也有相应的边缘终端;工业互联网平台涵盖了边缘网关的建设内容,实现智能终端和云端系统的连接和调度,分发任务指令,提供心跳服务功能,达到实现IT和OT网的隔离,同时实现系统信息的畅通;最后是边缘控制层,通过研发多种类型的智能终端,针对不同的设备、产线以及环境温湿度研制不同的产品,包括电阻仪智能终端、产线控制终端、浇注炉控制终端、车载适配器智能终端等。

金盘科技海口高端干式变压器数字化工厂作为国内首家符合德国工程师协会标准 VDl4499,并经德国认证机构TOV NORD认证的干式变压器数字化工厂,主要建设内容包括 “三大基础”、“两大仿真”和“数字化系统运营架构",于2020年70月海口数字化工厂建成投入运营,实现了企业制造模式创新、经营模式创新及商业模式创新;实现了生产自动化、物流自动化、信息流自动化、企业数字化经营闭环管理及产品设计、制造全过程数字李生,有效提升了企业的生产效率、综合能源利用效率、库存周转率及整体运营效率,降低了研发周期、产品不良率、物流成本及运营成本,实现了从产品设计、采购、生产、交付到售后的全面数字化运营管理。

EC-plat边缘计算平台关键技术应用于数字化工厂后,能高效处理控制设备端的数据存储、计算,并传输至工业互联网平台(Vportal),能源管理系统(EMS)、生产过程管理系统(MES)等业务场景从Vportal抓取源数据,各业务场景系统再利用源数据进行后续流程。

本文章选自中国上市公司协会发布的《中国上市公司数字化转型典型案例》