省市级重点用能单位能耗在线监测平台
企业能源管理云平台
重点用能单位能耗监测端系统和端设备
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能耗在线监测系统是一套以节能降耗为核心目的的能源在线监测与分析管理系统。它是通过对重点用能单位的节能设备、主要工艺设备、主要耗能设备的能耗和工况进行全面监测、诊断与分析，采用设备节能、工艺优化节能、管理策略优化节能等多种手段相结合的方式，为重点用能单位提供适应用户生产线工艺工况差异化特点的系统节能产品、节能策略方案、节能管理与服务平台。
垂直行业工业互联网实施梁构白皮书（三）
- 2019-01-29 17:00:00
- admin 原创
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家电行业 工业互联网总体功能架构分三层。
边缘层包含工厂内部实现智能制造的各类现场设备、零部件以及在制品，各类工业控制系统如 PLC、SCADA 等，具备边缘计算的内部网关，工厂外部具备物联功能的智能产品、用户和第三方合作企业，它们分别通过不同的数据传输协议将数据上传至平台层。
实施架构中最复杂的是智能数字化平台总枢纽，包括 PaaS、SaaS 和 IaaS 的部署。PaaS 是面向开发者的服务，提供计算资源、运行依赖环境、开发体系、部署工具、监控与告警等能力，帮助开发者更快更好的（地）开发和运维软件服务， 它在实施中至少包括四个部分，包括开发平台、标准接口、标准模型和定制服务。其中，开发平台是为开发者营造一个高效、便捷、安全、友好的开发环境，包括开发框架、服务管理和控件；标准接口有设备连接接口、既有系统连接接口和接口安全管理；标准模型是平台在轻工业领域沉淀下来的通用模型，有设备连接模
型、设备画像模型、ISA-95 模型及通用组件；定制服务就是针对轻工家电特有的平台服务，有 B2B 的交易组件服务、大数据套件服务等。IaaS 层为平台提供了资源池，包括计算资源、存储资源、网络资源和安全资源等，并提供 APIs 和入口由 PaaS 层按需调用，IaaS 的实施主要是 数据中心的建设（或租用），然后是数据中心平台的搭建、灾备的建设、运维的建设和安全建设。
应用层 SaaS 根据轻工家电的特点和需求部署大规模定制类、资产管理运营类、产品增值类和体验迭代类四类应用。其中，大规模定制类聚焦在提高轻工家电工厂内生产效率的提升、生产成本的降低，实施起来可根据需求从产品全生命周期的 7 大环节切入，按照实施架构的细分模块逐一实施；资产管理类应用的实施根据需求利用资产生命周期的数据进行数据挖掘，并将算法和模型封装部署； 产品增值类应用的实施通过产品的物联进而挖掘新的功能或增加用户新的体验； 体验迭代旨在吸引用户参与产品生命周期的各个环节并产生持久性的交互，如社群交互、定制研发等应用的部署。
端到端安全策略的实施渗透在各个层的具体实施框架中，工业领域安全防护采用的思路是分层分域的隔离和边界防护。工厂内外网之间采用防火墙、VPN、访问控制等边界防护措施保障工厂内网安全。工厂内部的企业管理层通常采用权限管理、访问控制等防护措施。企业管理层与生产控制层之间通常采用防火墙、网闸等隔离设备进行物理隔离，通过白名单的方式对工业协议如 OPC-UA 等进行过滤。
�细分应用场景一：用户交互体验
应用场景描述
用户交互体验是产品在送装至终端用户手中后的使用过程中通过与用户进行频繁的交互，持续的了解用户个性化信息，不断为用户提供贴心、个性化的服务，最大程度的提高用户的使用体验，进而让用户持续、深度的参与到以产品为载体的社群生态，为产品的迭代贡献最真实的意见和创意，最终达到用户、企业及生态圈的攸关方多赢的结果。
以产品为载体，通过产品的物联网功能为用户提供交互接入的入口。通过入口用户可进入与产品本身的交互系统和以产品为载体的用户社群平台。产品本身交互系统为用户提供产品自身的相关参数数据和工作运行的数据，能为用户的维修保养提供主动性的建议；同时该系统还为用户延伸提供与产品功能相关联的上下游功能或生态资源。
产品体验增值场景的边缘层需要把产品自身数据和与用户交互产生的数据通过 数据采集装置采集并存储，若功能较复杂的产品则需具备边缘计算的能力和本地存储的能力，本地实时计算分析后直接产生可视化结果与用户进行交互。不需要实时计算的数据则通过产品上的通讯模块将数据传输至云平台，云平台通过约定协议解析并存储。云平台根据需要部署大数据架构，数据根据应用场景的需求应用不同的算法和模型进行计算分析，结果通过 APIs 或直接通过应用层 APP 展示。平台层还需具备第三方生态伙伴数据接入的能力，具备友好的开发者开发环境和所需的开发工具。应用层为用户提供完整解决方案的 APPs，包括社群建设 SDK 和套件，行业 APP 以及其他行业应用。
实施案例：海尔贝享孕婴空调
在空调的用户群中，母婴群体对空调的性能反应是最敏感的，也是要求最高。在各大社交媒体与空调使用及母婴健康相关的板块中，散布着众多用户的吐槽与创意话题，如夏季空调的舒适性、空气净化功能、空气加湿功能、智能调温、柔和风等多大 350 万条精准话题曝光。家电的社群平台运维人员发现以上话题讨论后便对用户的社交数据进行归类、分析，并与用户进行深入的引导互动，同时有超过 21.5 万条孕婴妈妈的创意交互。在孕婴妈妈的创意交互过程中，社群运营
人员将引导不同专业的在线设计师进行在线方案设计，在 5000 多名注册设计师中有 35 位设计师参与与用户的交互设计，同时又（有）6 家模块商同时提供技术支持。经过了用户、在线设计师、模块商 4 次的体验迭代，195 天的交互、设计、研发，最终形成了能解决社群中大多用户痛点、满足大多用户需求的贝享虚拟空调。虚拟空调在社群中发起预约预售活动，短短几天内预约用户达到 2000 台。海尔 COSMOPlat 贝享空调平台经过产销成本核算决定开模生产。产品在生产过程中，预定用户可全流程跟踪空调生产进度及各生产环节的详细信息。产品生产完成下线后，通过物流将直接送达用户家中，实现产品不入库。
图 4-2 海尔贝享空调用户交互迭代示意图
贝享空调的用户在收到产品使用的过程中，空调将持续的采集自身的工作数据，包括耗电量、工作时间、工作的模式等，这些数据将通过用户家中的无线网络发回到海尔 COSMOPlat 企业云平台进行用户空调使用行为画像。同时用户在使用过程中也会在社群中不断交互使用体验及心得。通过用户社群数据及空调回传的传感器数据分析，静音的功能是用户需求最大的新功能，于是在线设计师针对此功能有（又）开始了新一轮的升级迭代，最终交互产生了第二代静音空调。
�细分应用场景二：异常的及时响应和知识库
应用场景描述
轻工家电行业为了保障生产端的增值工作时间，所有的制造运营都是以生产线的高效持续运行为目标。建立一种在现场发生任何人、机、料、安全、质量、工艺等异常的情况都能够被及时响应，并且响应过程和处理过程能够被结构化的记录，形成知识库，知识库可以为下一次发生同类异常现象提供快速解决方案， 同时，还需要能够自动分析异常发生频次，指导决策人员通过改善项目，持续优化异常发生的频次和间隔时间，达到通过科学决策减少生产异常造成对效率影响的目的。
由于需要结构化的记录响应过程和处理过程，通过传统的手机、对讲机交互后再进行记录显然会把时间浪费在记录上，也不便于以后的查询和因果资产的积累，微信等方式也不是适用的解决方案，同时，因为响应过程需要现场作业，也希望通讯的设备最好能够穿戴而不影响肢体作业。
综合考虑，采用 RFID 对人员和响应过程进行记录比较方便，通过智能手表作为通讯工具更适合信息的传递和方便作业人员作业。不同专业支持人员接班时
佩戴手表，领用手表时通过刷 RFID 工卡与对应手表绑定，现场发生安全、设备等异常通过安装在工位旁边的E-Andon 现场交互终端触发相应分类的支持请求， 相应工位和相应的分类绑定对应的支持人员，手表推送异常发生的位置、现象、触发人员等，支持在规定时间内赶到现场，在终端上刷卡，确认异常开始处理， 处理完成后支持人员再次刷卡，响应完成，新的异常或新的处理方式后台推动一张工单给支持人员，支持人员在办会室终端记录异常现象、处理过程、更换备件、分析报告等，记录后会进行相应分类的知识库，在下次发生相同现象时终端会自动显示这条记录，通过累积，不断优化知识库，经过一段时间的积累，知识库即可发挥处理指导的作用。触发方式也可通过对设备的数据采集进行自动触发。
应用场景的实施架构
用数字化方式实现应用场景采用如下架构：
图 4-3 异常的及时响应场景实施架构
最底层是现场级，是互联互通的设备，分布式冗余数采集群通过工业以太网以相应的规约进行数据采集，对一手数据进行边缘计算和筛选，根据信号和参数的变化分发相应数据到对应的现场工作站，进行现场运营级管控分析，当相应专业设定的限值被超出即自动触发 E-Andon，由 E-Andon 及时化响应服务器自动处理相应过程，同时，E-Andon 现场交互终端触发的信息也由及时化响应服务器进行处理。
及时化响应服务器根据模型设置和人员与手表绑定的信息，推送相应分类的响应请求给对应的手表，手表支持 WIFI 或 4G 接入，通过网络获取请求信息。
现场交互终端设置有刷卡器，支持人员的响应到岗等信息以刷卡时间为准。
所有记录信息通过E-Andon 及时化响应服务器进行记录，并分类后存入知识库。
实施案例:施耐德工厂生产异常的全数字化及时响应
施耐德工厂将 E-Andon 系统应用于工厂的异常响应管理，并将 E-Andon 系统部署于工厂数据中心的虚拟服务器上，实现了异常响应过程的全数字化管理。在实际应用中，施耐德工厂已经实现异常响应的 1 分钟到岗响应，如果 1 分种未
响应，自动升级到主管工程师，最长 15 分钟未响应工厂总经理即收到信息进行介入。并且，整个响应过程和处理过程被完整记录，通过对记录的自动分析，施耐德工厂已经累（计）实施近千个改善项目。随着知识库的不断积累，工厂因果资产的管理快速提升，异常响应处理时间有效降低，同时，也促进了工厂 TPM 水平的进一步提高。
�细化应用场景三：海尔互联工厂应用场景描述
海尔通过 10 年的持续探索实践，构建了以用户为中心的互联工厂模式。互联工厂最重要是和用户互联融合，无人工厂是工业 3.0，属于自动化范畴。自动化只解决了高效问题，可以使大规模制造变得速度更快，但现在要的不光是高效 率，要的是高精度。如果不能够精准对准用户，这个高效率没有用。如果生产出 来的产品给谁不知道，本来生产 1000 台现在生产 2000 台，有多大作用呢？都堆 在仓库里边。所以说现在从原来的自动化线大规模制造变成高精度的大规模定制， 这是完全本质的不同。怎么做到的？核心就是围绕用户互联建立了一套全流程全 周期互联互通的开放生态资源体系，构建了支撑智能制造的创新技术模式管理能 力��COSMOPlat 互联工厂。
实施案例：海尔 9 大互联工厂
智能制造通过 COSMOPlat 的端到端的信息化融合，实现 IT 和 OT 的融合， 将大规模和个性化融合，通过大规模的高效率、低成本实现了定制的高精度、高品质。通过 COSMOPlat-IM 模块，实现用户定单直达工厂、设备及生产管理人员，实现用户深度参与制造过程，实现用户与工厂的零距离。智能制造的全过程可通过微信、网络进行线上交互、质量全过程的数据透明，同时基于现场 RFID、传感器等，实现了用户定单实时可视，随时随地可知产品的状态，由谁、哪台设备、什么时间、质量测试结果都能实时明确。
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