项目背景

纵观全世界工业的发展，对于先进工业的印象，最为深刻的无疑还属《工业4.0》。“工业4.0”这一概念，源起德国，最早在2011年的汉诺威工业博览会上出现，直至2012年10月，德国工业4.0工作小组向德国联邦政府提出了工业4.0的实施建议，并于2013年4月的汉诺威工业展览上正式推出了这一概念，它同时也是德国政府正式提出的国家级科技发展战略。

工业4.0的提出，并非偶然，而是工业发展，社会进步的体现。工业4.0一经提出，就受到了世界的广泛关注，美国、日本等产业强国，纷纷响应，提出了本国的发展战略。工业4.0这时已不再局限于德国，而是变成了全球产业转型和第四次工业革命的核心概念和典型体现。

2015年3月，中国正式提出了《中国制造2025战略》，该战略旨在将信息技术与制造技术深度融合的数字化、智能化制造作为今后发展主线，以未来十年为发展周期，目标是驱动制造业转型升级，推动中国由制造业大国向制造业强国转型。它注重的是工业软件、智能装备，以及工业大数据。

随着“两化融合”和“互联网 + ”的提出，力控元海基于这些指导思想，充分结合了工业发展的需要和当下的先进技术后，逐步建立了具有一定通用性的智能工厂体系，并在力控科技的产品以及技术体系下进行了完善，从而形成了力控元海智能工厂整体解决方案。

项目概述

如今的制造业，可以说是危机四伏，面临着各种挑战，如：变幻莫测的市场需求、更具个性化的产品、灵活的交货期、更短的产品生命周期，7 * 24小时全球服务等。应对这些挑战无疑需要采用新的方法，同时也带来了全新的机遇，智能工厂的建设需求也正是在这样的挑战和机遇下萌生。

智能工厂是从自动化、数字化、模型化、可视化、集成化、以及科学化这些维度，展开符合企业发展需要的建设。本解决方案也正是以此为出发点，进行战略整体布局、全面设计，最终帮助企业建设符合实际需求的智能工厂，满足企业信息化升级。

方案价值

> 方案亮点

绝大多数企业在进行信息化、智能制造的建设时，并没有关注整体的设计，这种弊病从国内开始进行信息化，就一直存在，遗并留至今。以往的信息化建设方式都是从单一的功能出发，并没有整体或系的指导思想、战略性的思维。

该解决方案重点关注企业在进行智能工厂建设中常常出现的断层问题，并在系统的指导思想下，进行企业智能工厂的整体设计，然后才是分层、分阶段建设，逐步推进、逐步完善，确保最终效果趋于理想。该方案能够与企业现状深度融合，支持按需定制，是能够符合企业现状以及未来发展的系统化解决方案。

> 方案价值

采用该方案所建设的智能工厂，拥有系统的理论依据和战略规划支撑，从根本上保证了此类项目的可行性，以及项目后续的可延伸性，为智能工厂提供了可成长的、可持续的基础环境，杜绝了传统建设方案所带来的资源、财产的浪费，建设的断层，以及对生产带来的消极影响。

力控元海推出此智能工厂整体解决方案，旨在引导客户从战略维度上进行整体设计、长期规划，形成系统的智造体系，同时，还有助于推进行业标准的形成，为国内制造业的信息化发展提供有利环境。

解决方案

> 设计概述

该方案中，智能工厂的建设分为数字化整体设计和信息化整体设计两个部分。

在数字化整体设计中，由下至上，分为五个层次，分别是：数据生产层、数据存储层、数据分析层、数据应用层、数据集成层。数据信息由生产层被获取，于存储层被企业保存，被分析层的工具处理，达应用层产生价值，终在集成层实现数字化的目标，这是一个连续且完整的过程，也是实现信息化的基础。

在信息化整体设计中，分为五个层次，分别是：基础架构层、集成协同层、核心应用层、决策分析层，以及展现访问层。基础架构层实现的是基础软硬件的建设，集成协同层搭建了公用的系统集成平台使各独立子系统连接，核心应用层包含了各信息化应用子系统，决策分析层用以构建企业的商务智能，展现访问层实现对企业门户相关的功能建设内容。

> 系统框架

在本解决方案中，对智能工厂的建设进行了4个层次的划分，分别是：高效设备层、控制物联层、这也是智能工厂的基础。

基于智能工厂的建设基础，在充分结合力控元海的技术以及产品优势，并充分吸收在诸多项目中累积的经验后，形成如下力控元海智能工厂整体解决方案结构。

> 系统功能

> 厂务监控管理解决方案

目前制造业的整体形势是已经向信息化工厂逐渐过度，整个工厂作为一个有机的整体来协调运转就需要一个有效的监控和管理系统。通过监控，能够知道工厂所有设备所有人员所有材料的具体情况；通过管理系统，使以上各个生产环节紧密结合，协调运转。因此，基于整体的全厂自动化系统就应运而生。

该系统通常包括了：设备管理系统，厂务水系统，电梯系统，空压机系统，视频监控系统，废气处理系统，消防安防系统，配电系统等内容。其核心为pSpace工业实时历史数据库产品。

> 设备管理解决方案

设备管理系统，采用了主流的B/S架构设计，实现的是对于设备全生命周期的管理，将设备全生命周期进行闭环，以达到使设备管理花费少、工作效率高的最佳效果。

其核心功能包括：设备台帐，设备维保，设备点巡检，设备监控，分析处理功能，系统管理相关内容。其核心为ForceCon – EAM产品。

> 可视化解决方案

可视化系统，是人机交互的主要体现方式，系统借助于云计算、大数据、3D展现等高尖端科技，通过丰富的图形分析组件，使界面显示更为直接、美观。

系统还能够支持基于企业的工业大数据中心，满足各层次的可视化需求及应用。其核心功能包括：三维可视化、移动可视化、看板可视化、流程可视化。其核心为综合可视化产品及ForceCon–DTwin三维可视化产品。

> MES解决方案

在MES系统中，主要实现的是：数据的采集、数据库的应用、计算分析、报警预警、以及画面展示等应用，同时可以对一些功能模块进行建设，如：生产管控，物料管理，质量管理，能源管理，设备管理，人员管理等。

为了适应如今企业对于互联网以及可持续发展的需求，在基础功能框架外，还支持跨平台交互以及传统交互两种方式，几乎能够全面覆盖到企业对于MES系统的所有应用场景。其核心为ForceCon–MES产品及ForceCon–WMS产品。

> APS解决方案

在ERP与APS之间，通过交换订单数据，计划数据等，在APS系统中应用一些高效的算法，并充分结合MES系统中的生产实时状态数据，产能统计信息，以及设备的状态，物料库存信息，班组安排等，就能够进行灵活而且科学的精细化排产。其核心功能包括：基础数据的维护、计划数据的导入、计划排产、生产计划查询、生产芝士发布，生产实绩反馈。

APS系统主要实现的是精细化排产，它的应用场景多是针对，多品种，小批量，工艺流程变动快的生产中。其核心为ForceCon– APS产品。

> EMS解决方案

力控元海能源管理EMS系统的应用，实现了对工厂能耗标准和计划的下达、能耗情况的远程在线监测及实时记录，从而进一步实现能源预测、高能耗预警等，精准的统计出能源数据，为管理者提供有力的数据资料，有助于排查能源利用方面存在的问题和薄弱环节，挖掘节能潜力，寻找节能方向，降低能源消耗和生产成本，提高企业经济效益。是一套能源消耗可视、能源消费可知、能源利用可控的智能化管理系统。其核心为ForceCon–EMS产品。

> 工业网络安全解决方案

随着工业安全事故的频频爆发，工业信息安全也被逐渐重视，企业中工业互联网安全体系的建立就尤为重要了。

从工业视角上看，重点保障智能化生产的连续性、可靠性、关注智能装备、工业控制设备及系统的安全。从互联网视角来看，重点关注工业互联网的安全运行及提供的持续性能力，防止重要数据的泄露。重点关注应用安全、数据安全、网络安全、工业数据安全及服务安全。

其核心内容包括了：工业通信网关、工业隔离网关、工业防火墙、以及工业网络安全审计平台。通过软硬件的结合，最大程度保障工业环境的信息安全，形成健全的工业信息安全体系。

> 企业综合信息门户解决方案

企业综合门户，是一个基于组件化的企业智能制造管理平台，能够为企业提供生产动态管理驾驶舱、实时决策调度、设备动态管理、生产预警、能源管理等一系列应用来持续不断的改善生产过程，以达到改善生产管理的目的，从而构建一个强大的Web企业生产调度指挥与在线运营管理系统。

它为最终用户构建的构建生产指挥系统 ，将生产企业信息化子系统集成，整合设计、生产、物流、质检各部门的业务，打通了由企业信息化带来的新的信息孤岛，能够为企业带来革命性的体验及觉得竞争优势。其核心为FinforWorx产品。

> 技术特性

• 各组成方案均采用了分布式的软件架构图，支持跨平台分布式部署，功能模块及组件程序可根据任务进行分布式部署，支持在线组态以及远程配置和管理；
• 采用的工业级实时历史数据库支持高效的压缩技术，压缩率可达40:1，且拥有强大的分布式计算引擎；
• 提供开放的接口，实现了系统的扩充和集成，极大地提高了企业智能化及决策的精度和速度；
• 支持强大的消息推送功能，实现了企业微信推送、钉钉推送、邮件推送、短信平台推送、平台内推送等；
• 应用先进的技术手段和科学管理理念，提供了实用又好的图形化、可视化交互方式；
• 采用SOA面向服务的架构进行设计，包含多个功能模块及组件，各功能模块可作为单独的服务独立运行，功能模块之间通过标准化的服务接口进行通讯；
• 采用Module设计，增强了系统可拓展性，改进组件间的依赖管理，提高系统性能和安全性；
• 采用“ESB总线”模式来管理和简化应用之间的集成拓扑结构，这是一种在松散耦合的服务和应用之间标准的集成方式；
• 采用基于分布式文件存储的Real-DB数据库，其支持查询语言非常强大，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能并支持对数据建立索引；
• 采用服务程序和数据服务程序分离的分布式技术，达到均衡效率、分散风险，同时易于扩展、支持大规模化；
• 应用数据库集群技术，多台服务器构成一个虚拟单一数据库映像，像单数据库系统那样，向客户端提供透明的数据服务。提高处理速度，数据可用性、数据安全性和数据集可扩性。

> 相关产品

本系统采用力控自主研发产品包括：实时历史数据库pSpace，设备管理系统ForceCon-EAM，综合可视化系统，FCVP三维可视化系统，生产制造执行系统ForceCon-MES，仓储物流管理系统ForceCon-WMS，自动排程系统ForceCon-APS，能源管理系统ForceCon-EMS，企业综合信息门户FinforWorx，工业通信网关pFieldComm、工业隔离网关pSafetyLink，工业防火墙HC-ISG等产品，具体详情请查阅对应详情页如下：

实时历史数据库pSpace

三维可视化系统ForceCon-FCVP

设备管理系统ForceCon-EAM

生产制造执行系统ForceCon-MES

仓储物流管理系统ForceCon-WMS

自动排程ForceCon-APS

能源管理系统ForceCon-EMS

企业综合信息门户FinforWorx

工业通信网关pFieldComm

工业安全隔离网关pSafetyLink

工业防火墙HC-ISG