北京航天智造科技發展有限公司是航天科工集團航天云網公司的全資子公司、總體部與研究院,是科技部復雜產品智能制造系統技術國家重點實驗室的核心組成單位,是“云制造”等***重大項目技術總體單位。公司致力于工業互聯網平臺和智能制造、云制造技術研究與推廣,打造的INDICS平臺具備支撐萬級工業APP應用接入、十萬家企業上云、百萬臺設備上線應用的實施能力,支撐區域云、行業云、園區云、企業云落地建設和智能制造項目實施,服務制造企業數字化轉型、政府數字化治理。
? ? ? 本項目根據疫情爆發及發展期間醫療衛生用品生產的數字化轉型需求進行建設。在疫情初期,搭建醫療衛生用紡織品工業互聯網應用服務平臺,解決醫療衛生用紡織品供應鏈網絡化協同問題;在疫情穩定期,建設醫療衛生用紡織品云邊協同應用系統,解決企業快速轉產及提高產能問題;在后疫情時代,建設醫療衛生用紡織品應急保供系統,解決重要物資在應急情況下的持續供應問題。這些建設成果會持續服務于醫療衛生用紡織品各類生產要素資源的供需對接、紡織企業的快速數字化轉型、紡織行業協同生產模式創新以及包括應急管理部門在內的政府管理機構對相關產業鏈的數字化管理。
技術方案
?。?)解決方案整體功能架構
項目以航天云網INDICS工業互聯網平臺作為基礎平臺,通過供需對接、云端產能監控、數字地圖、專家指導、擔保支付和復工復產模塊實現網絡化協同;通過INDICS EDGE搭載INDICS邊緣版操作系統、工業APPs,并提供基于標識解析的信息記錄和追溯來支撐企業的快速轉產;通過對應急狀態下的各類態勢感知、產能地圖和輔助決策來實現應急保供。
?。?)工業互聯網基礎平臺架構
本解決方案采用工業互聯網技術架構,由下至上分為基礎設備設施層、IIOT層、IaaS層、DaaS層、PaaS層、SaaS層、門戶層和用戶層。平臺綜合考慮不同規模企業業務需求的差異,兼顧企業業務協作和生產管控,橫向從線到面,構建企業供應鏈的網絡化、精準化協同,增強在突發事件下供應鏈的彈性、韌性??v向從下到上,打通企業設備側、邊緣側、平臺側的有效連接,應用云技術資源實現快速、柔性轉產。
?。?)醫療衛生用紡織品網絡協同環境構建
項目針對疫情爆發初期供需雙方企業在陌生供應鏈環境下信息不通、信任不足、資源配置效率不高等問題,快速搭建融合產能共享、資金保付、區塊鏈、標識解析等多項技術的醫療用紡織品防疫物資工業互聯網應用平臺,發揮項目聯合體各方的資源優勢,引導醫療用紡織品及防疫物資需求企業借助平臺快速發布需求,與物資供應企業建立聯系,盤活原本不透明的數據資源,融通大中小企業供應鏈,為應急物資產能供給保駕護航。針對不同地區、需求情況、需求緊急程度的發展狀況,依托大數據開展資源配置的相關性分析,構建資源配置的監測與評估模型,開展資源的動態評估;對資源的配置進行實時地優化并提供反饋信息。區塊鏈、標識解析等技術的應用保證供需雙方的信息安全和可追溯,資金擔保支付解決交易雙方擔心付款后收不到貨、發貨后收不到款的問題,構建了陌生供應鏈物資供需雙方對接交易互信機制,提高了供需對接的效率。
?。?)醫療衛生用紡織品云邊協同應用系統構建
針對新冠疫情爆發階段轉產企業缺乏柔性生產和產能優化的能力,難以實現短時間內穩定產品質量和提高產能,保障醫療用紡織品防疫物資需求的問題,本解決方案基于邊緣智能以及知識封裝等技術實,將航天云網INDICS邊緣版平臺嵌入邊緣智能一體機,根據生產需求預裝口罩生產工藝、制造執行系統、布匹瑕疵檢測系統、設備巡檢體統等工業APP,打通IT和OT,以云邊協同方式實現云端管理和邊緣計算的全鏈路服務,實現企業快速備產和排產,提供關鍵質量檢驗流程設定等。通過提供開箱即用的云邊協同方案,輔助企業實現快速轉產,同時支撐制造企業利用云邊協同方式實現跨系統、跨企業、跨產品、跨地域的統籌協調和生產協同,幫助企業快速擴大產能,提高生產效率。通過標識解析技術,對防疫物資需求和防疫物資供給進行標識編碼,對標識編碼進行工業知識封裝,實現物資需求或物資供給信息的快速查詢和防疫物資的可追溯性。
?。?)應急保供系統構建
部分紡織企業已具備數字化生產資源管理系統、供應商管理,可實現企業/車間層/產層級的精細化、數字化管理。然而,在生產戰略規劃、資源統籌調度方面,尚缺少有效的手段與工具,特別是在應急和戰時生產狀態下,短時間內生產任務激增,供給能力和需求矛盾突出。通過建立醫療衛生用紡織品應急狀態下聯動保供機制,依托數字孿生技術及全鏈路安全技術,建立醫療衛生用紡織品增產、擴產的數字孿生環境,實現虛擬環境與物理環境間的數據流通及交互,實時掌握重點應急物資生產企業的分布情況并及時了解和分析產能情況,并利用虛擬空間仿真及優化提供高效生產策略。針對雙循環新格局,開展產業鏈監測分析,構建聯動保供系統,精準把控與調配科研生產能力,動員與提升紡織工業潛能與軍民融合聯動保供能力,保障及時精準供給。
服務能力與模式創新
本解決方案實現產業鏈協同技術的突破,*大提升了服務企業數字化轉型的能力,提升了國家應急物資的快速柔性轉產和聯動保供水平。
發揮工業互聯網在產業鏈協同方面的作用,可為物資供需對接、資源調度、產能共享、線上協同提供有力支持;應用區塊鏈技術可實現重要物資生成、供應、物流、存儲等信息上鏈存證,為供應鏈信息的公開透明度和安全可信度提供有力保障;通過擔保支付技術采用,有效解決平臺企業間在線交易面臨的資金風險,解決陌生供應鏈的互信交易問題;基于航天云網***工業互聯網平臺(INDICS)和邊緣智能一體機,結合工業知識封裝,可實現企業排產、可視化執行、設備狀態檢測;基于標識解析體系航空航天行業二級節點對醫療衛生用紡織品進行標識、解析,保證物資的可追溯、防偽;通過應急保供系統的構建,匯聚應急物資產能信息,建立當地甚至全國的應急物資生產數字地圖,助力政府相關管理機構形成應急物資實時監控和保障體系。
成果應用效果
本解決方案基于工業互聯網邊緣智能一體機系統和邊云協同模式輔助企業實現快速轉產和業務上云,打破了工業互聯網落地應用過程中的成本、技術壁壘,取得了良好的應用成效。(1)通過搭建醫療衛生用紡織品防疫物資工業互聯網應用服務平臺,提高了醫療衛生用紡織品防疫物資的快速精準對接效率。目前平臺已收錄全國范圍內845家防疫物資生產企業信息,用戶覆蓋江蘇、浙江、廣東、湖南、湖北、河南、山東等全國紡織行業主要產業集群所在地,累計用戶訪問量10萬+,企業間平均撮合時間小于2天,撮合成交金額超10億元,為醫用口罩的迅速復產發揮了重要作用;(2)疫情期間利用邊緣一體機,支撐了十余家企業*大限度地利用現有設備進行防疫物資的轉產,轉產周期小于7天,一個月內達到峰值產能,轉產時間縮減76%以上,并在后疫情時代,支持了上百家企業利用邊緣一體機實現數字化轉型。(3)解決方案支撐了航天科工集團移動方艙項目及國資委、國防科工總局等政府機構產業鏈監測和應急物資聯動保供系統的建設,實時掌握重點應急物資生產企業的分布情況、產能分布和變動情況以及產業資源流動性,達到產能利用率****的目標。
對行業發展的促進作用
中國是紡織品生產和出口的大國,紡織產業屬于萬億級市場,紡織產業集群眾多,但紡織產業鏈整體信息化水平依然偏低,協同能力尚顯不足,本解決方案形成的網絡化協同平臺、邊緣智能一體機、聯動保供體系以及在應急物資調度、企業快速轉產、穩定投產的應用實例,對提高紡織行業資源協同、柔性轉產及應急保供能力,促進了行業韌性供應鏈的構建,加快紡織產業鏈數字化轉型步伐。本解決方案為國家應對緊急狀態下快速達產、轉產和優產提供全新模式。目前該平臺的供需對接服務已經從*初*為緊缺的口罩、熔噴布等防疫物資的供需對接擴展到防護面罩、防護眼鏡、防護服、呼吸機及配件、行業專家等各種資源的供需對接,惠及千家以上防疫物資生產制造企業和原材料供應商及產業下游眾多物資使用企業。? ? ??
隨著各地方政府加快推動本地工業企業上云,數據的不斷積累,本解決方案在優化資源配置、提高產能利用率、降低產能重復建設造成的資源無效損耗、彌補供應鏈關鍵斷點、保障產業鏈供應鏈安全方面發揮更大作用。