面向化学工业的工业互联网OPC-UA集成的解决方案
成果类型:: 新技术
发布时间: 2023-09-22 19:49:27
面向化学工业的工业互联网OPC-UA集成的解决方案为企业带来了革命性的成果和巨大的商业价值。通过构建OPCUA信息模型,成功打破了生产过程中的信息孤岛,实现了各个系统之间的信息共享与贯通,从而提升了生产效率和质量。面向化学工业的工业互联网OPC-UA集成的解决方案能够实现配料、化学制造、灌装、包装、检查入库等设备的互联,打造数字化车间,同时实现由控制层、运营层到企业层的网络化、信息化集成。这使得生产线上的设备状态数据可以实时采集和监控,同时与MES、ERP、PLM、MRP等系统进行数据交互,实现了生产计划与实际生产之间的实时对接和协同控制。这种方法实现了由现场层到运营层,再到企业层的网络化、信息化集成,消除了各生产车间、各产线的信息孤岛与信息断层。面向化学工业的工业互联网OPC-UA集成的解决方案采用了先进的技术,包括面向化学工业数字化车间的工业多协议转换方法、工业异构网络融合信息建模方法等关键技术。通过这些技术的应用,研制工业多协议适配器/网关和异构网络信息汇聚共享平台,形成通过OPCUA第三方认证测试的相关产品,并开展应用验证。
1. 实时数据采集与分析:该解决方案通过OPC-UA通信协议实现了各种化学工业设备和系统的数据采集和传输,包括温度、压力、流量等参数数据。这使得企业可以实时监测和分析生产过程中的关键指标,帮助决策者了解工艺状态、提前发现潜在问题,并做出即时的调整和优化。2. 智能化生产优化:工业互联网OPC-UA集成解决方案结合了数据分析和机器学习技术,可以对大量实时数据进行处理和建模。通过对数据的深入分析和模式识别,它可以识别出影响生产效率和产品质量的因素,并提供优化建议。这使得企业能够实现生产过程的智能化优化,提高生产效率和资源利用率。3. 高度可扩展性与灵活性:OPC-UA作为通信协议,具有高度可扩展性和灵活性,可以支持不同设备和系统的集成。这意味着化学工业企业可以无缝集成不同厂商、不同型号的设备和系统,构建一个可整合的生产环境。同时,OPC-UA还提供了标准化的数据模型和安全机制,确保数据的一致性和可靠性。4. 供应链协同与可追溯性:工业互联网OPC-UA集成解决方案可以实现供应链的数字化和协同化。通过数据的实时共享和交流,供应商、制造商和物流服务提供商可以更好地协调和合作。
面向化学工业的工业互联网OPC-UA集成解决方案具有巨大的应用前景,将为制造行业带来革命性的变革。以下是其应用前景的几个关键方面:
1. 效率和生产优化:通过实时数据采集和监测,工业互联网OPC-UA集成解决方案可以提供对化学工业设备和工艺的实时分析和优化。通过实时监测,企业可以识别生产过程中的瓶颈和问题,并进行即时调整和改进,从而提高生产效率、降低成本并实现更高的产出。
2. 预测性维护:工业互联网OPC-UA集成解决方案可以通过数据分析和机器学习技术,实现对设备和系统的预测性维护。通过监测设备传感器数据、工艺参数变化以及设备行为模式,可以预测设备故障、损坏和维护需求,并采取相应的预防性维护措施,从而减少停机时间和维修成本,提高设备可靠性和可用性。
3. 资源优化和节能减排:通过实时数据监测和分析,工业互联网OPC-UA集成解决方案可以帮助企业优化资源利用和能源消耗。通过精确监测生产过程中的各个参数和能源消耗情况,可以发现潜在的节能和资源优化机会,并采取相应的措施进行调整。这有助于减少能源消耗、降低碳排放,并提高企业的环境可持续性。
4. 质量控制和安全监测:工业互联网OPC-UA集成解决方案可以提供实时质量监测和控制,帮助化学企业确保产品质量符合标准和要求。通过实时数据采集和分析,企业可以监测关键工艺参数,检测产品质量异常,并及时采取调整措施。此外,通过集成传感器和监控系统,还可以实现对生产过程和设备的安全监测,预防事故和危险的发生。
5. 供应链优化和智能物流:工业互联网OPC-UA集成解决方案可以实现化学供应链的数字化和智能化。通过实时数据共享和交流,不同环节的供应商、制造商和物流服务提供商可以更好地协调和合作,实现供应链的优化和效率提升。这有助于减少库存、降低运营成本,并提供更准确的交货时间和可追溯性。
工业物联网与网络化控制教育部重点实验室依托 “工业物联网协同创新中心”、“国家工业物联网国际科技合作示范基地”、“智能仪器仪表网络化技术国家地方联合工程实验室”,获得首批重庆市高校创新团队称号和“重庆市杰出青年群体”重点实验室。现有科研人员64人,其中90%的研究人员具有博士学位,拥有国家级人才4名、省部级人才19名。近5年,实验室共承担各类科研项目100余项,获得各类省部级奖励18项,其中:国家技术发明二等奖1项、省部级一等奖7项、二等奖10项。重庆市科技进步奖一等奖2项、重庆市自然科学一等奖1项、中国自动化学会科技进步奖1项、中国仪器仪表学会科学技术进步奖1项、中国产学研合作创新成果奖1项、川渝产学研创新成果奖一等奖1项。承担40余项国家科技重大专项、国家863计划等国家级/省部级项目,牵头制定传感网测试国际标准和物联网网络层标准技术报告,牵头制定国际国家标准49项(牵头制定国际3项,国家标准10项)。发明专利授权250项(PCT专利12项、美国专利授权4项),发表高水平论文404篇。
为了研发面向化学工业的工业互联网OPC-UA集成解决方案,投入了大量的研发经费和资源。然而,这项成果所带来的收益是巨大的,不仅在经济层面上具有显著影响,而且在增强质量控制、环境保护、维护成本和生产效率等方面也发挥着重要作用。
1. 经济效益:工业互联网OPC-UA集成解决方案可以实现供应链的数字化和智能化。通过实时数据共享和交流,供应商、制造商和物流服务提供商可以更好地协调和合作,实现供应链的优化和效率提升。这有助于减少库存、降低运营成本,并提供更精确的交货时间和可追溯性。
2. 质量控制:工业互联网OPC-UA集成解决方案提供了实时质量监测和控制的能力。通过监测关键工艺参数、检测产品质量异常,企业能够在生产过程中进行实时调整和干预,确保产品符合标准和质量要求。这有助于提高产品质量稳定性,减少次品率和退货率,增强客户满意度。
3. 环境保护:通过实时数据监测和分析,工业互联网OPC-UA集成解决方案可以帮助企业优化资源利用和能源消耗。通过精确监测生产过程中的各个参数和能源消耗情况,企业可以发现潜在的节能和资源优化机会,并采取相应的措施进行调整。这有助于降低能源成本、减少碳排放,并提高企业的环境可持续性。
4. 维护成本:工业互联网OPC-UA集成解决方案结合了预测性维护技术,通过实时监测设备传感器数据和行为模式,可以预测设备故障和维护需求。企业可以采取预防性维护措施,避免设备损坏或停机时间,降低维修成本和生产中断的风险。
5. 提高生产效率:通过实时数据采集和监测,工业互联网OPC-UA集成解决方案可以提供对化学工业设备和工艺的实时分析和优化。此前未来向的数据可视化、实时监控和远程操控功能,企业能够更好地理解工艺的运行状况,快速识别生产过程中的瓶颈和问题。通过及时调整和改进,生产效率得以提高,节省时间和资源成本。
面向化学工业的工业互联网OPC-UA集成解决方案具有广泛的转化潜力和商业价值。为了实现该方案的转化和推广,以下是几种转化方式:
1. 技术转让:将面向化学工业数字化车间的工业多协议转换方法、工业异构网络融合信息建模方法等关键技术和解决方案进行技术转让,授权给其他制造企业或相关行业的合作伙伴。通过技术转让,可以迅速推广和应用面向化学工业的工业互联网OPC-UA集成的解决方案,实现技术的快速传播和商业化运作。
2. 技术入股:与具有相关产业经验和资源的投资方进行合作,将面向化学工业数字化车间的工业多协议转换方法、工业异构网络融合信息建模方法等关键技术和解决方案进行技术入股。通过投资方的支持和合作,可以获得资金、市场渠道和运营经验等资源,加速技术的推广和商业化进程。
3. 技术合作:与制造企业、供应商或其他科技公司进行技术合作,共同开展面向化学工业的工业互联网OPC-UA集成的解决方案的研发、应用和推广。通过技术合作,可以整合各方的专业知识和资源,共同推动此技术的发展和商业化应用。
4. 资金需求:为了实现面向化学工业的工业互联网OPC-UA集成的解决方案的转化和推广,需要一定的资金投入。可以通过寻找投资者、申请科研项目资助、与银行或风险投资机构合作等方式获得所需的资金支持。这些资金将用于技术开发、市场推广、人才培养和设备购置等方面。
对于成果的转化方向和目标,希望能够实现以下要求:
1. 商业化应用:将面向化学工业的工业互联网OPC-UA集成的解决方案转化为商业化产品或服务,满足市场需求,创造经济效益。通过与制造企业合作,将解决方案应用于实际生产中,提升企业的竞争力和效益。
2. 行业推广:将面向化学工业数字化车间的工业多协议转换方法、工业异构网络融合信息建模方法等关键技术和解决方案推广至更广泛的制造行业,包括传统制造业和新兴产业。通过合作伙伴的拓展和市场渠道的开拓,将解决方案应用于各个领域,促进产业的数字化转型和智能化升级。
4. 持续创新:在转化和商业化过程中,注重持续创新和技术进步。不断改进和优化面向化学工业数字化车间的工业多协议转换方法、工业异构网络融合信息建模方法等关键技术,开发新的应用场景和解决方案,以适应不断变化的市场需求和技术趋势。