一、客戶介紹
某大型煙草機械有限責(zé)任公司是中國煙草機械集團有限責(zé)任公司控股的國家大二型企業(yè)，主要從事煙草機械生產(chǎn)經(jīng)營。企業(yè)創(chuàng)建于1969年，是中國最早從事煙草機械產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)制造的企業(yè)之一?，F(xiàn)有資產(chǎn)總額12億元，員工1000余人，其中專業(yè)技術(shù)人員400余人。ERP、CAD/CAPP/CAM/PDM信息技術(shù)在公司得到廣泛應(yīng)用。1998年，公司被國家煙草專賣局確定為首批技術(shù)創(chuàng)新試點企業(yè)，1999年通過ISO9001國際質(zhì)量體系認(rèn)證。2005年獲得CE安全認(rèn)證。2007年獲得國家一級安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證、“全國五一勞動獎狀”和“全國機械行業(yè)文明單位”。2008年通過環(huán)境和職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證，并被認(rèn)定為湖南省首批高新技術(shù)企業(yè)。2009年和2010年，連續(xù)兩年入圍湖南省企業(yè)100強和制造業(yè)企業(yè)50強。2010年榮膺“全國企業(yè)文化建設(shè)優(yōu)秀單位獎”。2011年獲得機械行業(yè)“全國售后服務(wù)十佳單位”榮譽稱號。2012年，再次入圍 “2012湖南制造業(yè)50強”。
公司目前的主要產(chǎn)品有ZJ17（7000支/分鐘）、ZJ112（10000支/分鐘）型卷接機組，YF171A型濾棒儲存輸送裝置、ZL26A型纖維濾棒成型機組、YF27B型濾棒氣力輸送裝置等。公司為客戶提供優(yōu)質(zhì)的煙機大、項修和零配件服務(wù)，主導(dǎo)產(chǎn)品的質(zhì)量可靠性達到國際同類產(chǎn)品先進水平，產(chǎn)品暢銷全國。
二、主要內(nèi)容
1.項目背景
新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，將促進制造模式、生產(chǎn)組織方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)的深刻變革，智能化服務(wù)化成為制造業(yè)發(fā)展新趨勢。我國煙機集團公司 “十三五”規(guī)劃中強調(diào)打造中國煙機品牌，力爭形成“創(chuàng)新機制健全、質(zhì)量水平領(lǐng)先、產(chǎn)品系列豐富、系統(tǒng)服務(wù)完善、保障能力全面”的中國煙機。煙機企業(yè)有其特殊性。一方面，煙機企業(yè)是傳統(tǒng)的機械制造企業(yè)，其生產(chǎn)模式和管理方式與機械裝備生產(chǎn)企業(yè)類同。二是煙機企業(yè)是煙草行業(yè)的一個重要組成部分，肩負(fù)著振興行業(yè)裝備的責(zé)任，包括提升我國煙草加工工藝水平和生產(chǎn)質(zhì)量，形成我國自主可控的行業(yè)安全體系等。在《中國制造2025》中規(guī)劃的智能制造的體系中，相對煙機企業(yè)而方，智能產(chǎn)品更具有現(xiàn)實的意義。一方面通過打造智能化的產(chǎn)品，實現(xiàn)智能制造所要求的設(shè)計、制造、服務(wù)的價值協(xié)同，另一方面智能化產(chǎn)品促進煙機企業(yè)構(gòu)建經(jīng)客戶為中心的組織經(jīng)營模式。常德煙機希望通過互聯(lián)網(wǎng)+智能煙機項目的建設(shè)，促進企業(yè)達到如下轉(zhuǎn)變：
（一）由低附加值產(chǎn)品向高附加值產(chǎn)品轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)上，煙機產(chǎn)品的價值主要取決于硬件的價值。在智能制造時代，這一點不同了，必須采用軟件+硬件，共同創(chuàng)新產(chǎn)品的新附加值。這個主要表現(xiàn)在如何實現(xiàn)將硬件功能的軟件定義化，如何增加產(chǎn)品的軟件附加服務(wù)，例如運維和備件服務(wù)等方面。
（二）由單純制造向制造服務(wù)化轉(zhuǎn)變
我國企業(yè)普遍存在的問題是服務(wù)在制造業(yè)的比例很低。因此，我們制造業(yè)的發(fā)展的藍(lán)海和前景也就是明確的，由單純的制造企業(yè)向制造服務(wù)企業(yè)轉(zhuǎn)變。當(dāng)然這個轉(zhuǎn)變不僅是推出幾個服務(wù)來收費這么簡單，應(yīng)該是從企業(yè)戰(zhàn)略、組織結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)模式、售后服務(wù)都要隨之而調(diào)整。
圖：“互聯(lián)網(wǎng)+”做為主要創(chuàng)新
2.建設(shè)內(nèi)容
項目融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（傳感器、物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、網(wǎng)關(guān)技術(shù)）、IT技術(shù)（實時數(shù)據(jù)采集、傳輸技術(shù)、實時數(shù)據(jù)管理技術(shù)、云平臺技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、移動互聯(lián)技術(shù)）、專業(yè)技術(shù)（設(shè)備故障模型數(shù)據(jù)、設(shè)備虛擬仿真技術(shù)、專業(yè)運維知識），建立基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備性能監(jiān)測及服務(wù)云平臺和現(xiàn)場應(yīng)用。
通過項目的建設(shè)及應(yīng)用，以智能煙機為載體，打通煙機廠與卷煙工廠的信息化通道，將煙機數(shù)字化模型推送到煙機終端，支持卷煙工廠的精細(xì)化管理；支持卷煙操作現(xiàn)場與煙機廠后臺運維專家的遠(yuǎn)程協(xié)作與互動，提升煙機的服務(wù)水平；支持煙機廠匯總煙機操作、培訓(xùn)、運維等方面的專家，并及時發(fā)布到煙機終端，提升設(shè)備的價值；借助智能感知傳感裝置采集設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上傳至云平臺，形成設(shè)備的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)和運行歷史大數(shù)據(jù)；以工業(yè)大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合設(shè)備故障模型，深入分析挖掘數(shù)據(jù)價值，幫助卷煙企業(yè)實現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備遠(yuǎn)程性能監(jiān)測與故障診斷，提高企業(yè)預(yù)知性維修水平，加強設(shè)備全生命周期管理，提高設(shè)備總體運營效率，促進卷煙企業(yè)效益增長。
圖：互聯(lián)網(wǎng)+智能煙機體系框架
通過上述云、管、端在內(nèi)的技術(shù)架構(gòu)，支持煙機企業(yè)快速實現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程支持與服務(wù)提供，為單一的制造設(shè)備插上了互聯(lián)網(wǎng)+的“翅膀”?；ヂ?lián)網(wǎng)+智能煙機的功能主要如下圖所示。
圖：互聯(lián)網(wǎng)+智能煙機的功能體系
1)設(shè)備全生命周期管理
目前各企業(yè)客戶對于設(shè)備的資料不夠齊全，在需要保養(yǎng)和維修環(huán)節(jié)在需要查找相關(guān)資料時，如果缺失這部分資料就有點束手無策；另外也因為缺少設(shè)備的全生命周期管理，同時對于煙機廠商而言，對客戶進行技術(shù)支持時，也因為缺失該設(shè)備的維修歷史記錄等資料，無法掌握實際的設(shè)備運行情況，有可能對設(shè)備的診斷帶來一定難度。
對此，我們給出了一機一檔的解決方案，其中收集了該設(shè)備的全套的檔案資料，煙機出廠時隨機附帶（也可通過互聯(lián)網(wǎng)在線更新），并且提供給客戶方便快捷的查找方式，使客戶在需要時，最短的時間內(nèi)就可以得到需要的信息，提高設(shè)備的運維效率。同時該一機一檔也會對設(shè)備運維記錄進行收集，設(shè)備廠商的技術(shù)支持人員也可以進行方便檢索。
2)狀態(tài)監(jiān)測
對于狀態(tài)監(jiān)測問題，我們提供設(shè)備實時狀態(tài)可以通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測的解決方案，可以通過多種終端，實時接收設(shè)備傳感器的采集數(shù)據(jù)，顯示相關(guān)參數(shù)的實時狀態(tài)，為設(shè)備遠(yuǎn)程診斷提供了數(shù)據(jù)支撐，可以讓運維人員足不出戶就可以了解到設(shè)備的實時運行狀態(tài)。
圖：互聯(lián)網(wǎng)+智能煙機
3)故障分析
對于故障分析我們提供兩種方式對設(shè)備的故障進行分析，提前發(fā)現(xiàn)問題。一個維度是通過對采集參數(shù)的歷史和實時數(shù)據(jù)直接進行分析，對可能出現(xiàn)的異常值，進行預(yù)警；另一個維度是對產(chǎn)品的質(zhì)量進行分析，通過質(zhì)量問題判斷設(shè)備的可能出現(xiàn)的故障原因。
4)復(fù)雜設(shè)備的維護策略
針對這個問題，我們通過大數(shù)據(jù)平臺，對設(shè)備的采集數(shù)據(jù)進行建模分析，得到可能的設(shè)備運維策略，為設(shè)備的運維服務(wù)提供策略支持。
5)突破傳統(tǒng)運維診斷模式
我們通過提供診斷服務(wù)的方式解決運維經(jīng)驗的問題，設(shè)備的故障主要分為兩類，一類是發(fā)生次數(shù)相對較多的常見問題，一類是偶爾出現(xiàn)的疑難雜癥。針對前者我們可以建立一個專家經(jīng)驗庫，其中針對每個常見問題，相關(guān)參數(shù)都會有一些特征碼，可以通過程序?qū)?jīng)驗庫中的特征碼進行匹配，能夠匹配到的即可自動得到故障解決方案。對于后者，可以通過服務(wù)平臺，讓廠商的技術(shù)專家遠(yuǎn)程通過設(shè)備的參數(shù)等數(shù)據(jù)進行人工診斷。
3.關(guān)鍵技術(shù)
1)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
智能煙機中包含了大量的傳感器，首先這些傳感器上的數(shù)據(jù)如何采集，并且如何傳送到統(tǒng)一的服務(wù)平臺？這要用到物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)，在機臺現(xiàn)場按照不同采集頻度，不同傳感器上的數(shù)據(jù)來源，將其收集、簡單加工、打包，傳送回服務(wù)器上。
2)實時數(shù)據(jù)處理
因為我們每臺煙機的傳感器數(shù)量很多，而且采集頻度也很頻繁，這就意味著機器運行過程中會產(chǎn)生大量的實時參數(shù)數(shù)據(jù)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)如何存儲、檢索、后期分析利用，就需要有一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺作為支撐。
3)遠(yuǎn)程診斷
在煙機現(xiàn)場出現(xiàn)故障需要廠家專家支持的情景下，需要進行報修，需要遠(yuǎn)程診斷，這其中就必須有一個溝通的通道，所以我們需要遠(yuǎn)程能進行文字、語音、視頻集中形式的即時通訊以便于反饋、解決問題。
4)移動應(yīng)用
近幾年傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)在向移動互聯(lián)網(wǎng)進行快速的遷移，基本上每一個互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都有相應(yīng)的移動平臺，這得益于移動終端得天獨厚的便捷優(yōu)勢。所以這里我們也要考慮讓用戶如何更方面的使用我們的服務(wù)，有些業(yè)務(wù)功能我們要考慮移動終端上能夠進行辦公。這涉及到移動應(yīng)用的開發(fā)。
5)工業(yè)云平臺
智能煙機將收集設(shè)備運行的數(shù)據(jù)存入到統(tǒng)一云平臺之上，智能煙機提供的增值服務(wù)也采用SAAS的形式提供給客戶，這要求煙機廠建立一個統(tǒng)一的云平臺環(huán)境。
6)安全技術(shù)
智能煙機安裝在工廠現(xiàn)場，并與生產(chǎn)現(xiàn)場的自動化系統(tǒng)連接。如何確保智能煙機的安全，包括煙機網(wǎng)絡(luò)安全、煙機數(shù)據(jù)安全？以及如何確保智能煙機與云平臺對接過程中的網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全？如何確保云平臺環(huán)境下的數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全？
7)信息集成技術(shù)
智能煙機的核心理念之一是建立煙機數(shù)字模型。這一數(shù)字模型將貫穿煙機研發(fā)、煙機生產(chǎn)、煙機使用全生命周期。如何實現(xiàn)這個生命周期的信息集成是一個關(guān)鍵技術(shù)。即如何將研發(fā)系統(tǒng)的產(chǎn)品模型，通過集成技術(shù)，生成生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)要求，再通過集成技術(shù)，生成生產(chǎn)跟蹤模型，最后開成統(tǒng)一的服務(wù)模型。
三、經(jīng)驗效果
互聯(lián)網(wǎng)+智能煙機對企業(yè)競爭力有著深遠(yuǎn)的影響。通過系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用，以智能煙機為載體，打通煙機廠與卷煙工廠的信息化通道，將煙機數(shù)字化模型推送到煙機終端，支持卷煙工廠的精細(xì)化管理；支持卷煙操作現(xiàn)場與煙機廠后臺運維專家的遠(yuǎn)程協(xié)作與互動，提升煙機的服務(wù)水平；支持煙機廠匯總煙機操作、培訓(xùn)、運維等方面的專家，并及時發(fā)布到煙機終端，提升設(shè)備的價值。
通過系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用，借助智能感知傳感裝置采集設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上傳至云平臺，形成設(shè)備的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)和運行歷史大數(shù)據(jù)；以工業(yè)大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合設(shè)備故障模型，深入分析挖掘數(shù)據(jù)價值，幫助卷煙企業(yè)實現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備遠(yuǎn)程性能監(jiān)測與故障診斷，提高企業(yè)預(yù)知性維修水平，加強設(shè)備全生命周期管理，提高設(shè)備總體運營效率，促進卷煙企業(yè)效益增長。
