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MillionTech智能制造建模平台

一、背景描述

如今,全球智能制造兴起,人工智能、大数据、云计算一系列新兴技术逐渐向产业和行业下沉。数字化转型是指企业利用先进的数字技术和数据分析来改变其业务模式、流程和价值创造方式的过程,是通过深入应用互联网、物联网、大数据等技术,将企业的研发、采购供应链、财务及人资、制造和销售等业务实现数字化、网络化、智能化,助力企业高效成长。

一是传统制造企业数字化转型的战略意义决定。

(1)智能制造可以从本质上提高生产效率,而数字化转型将是中国企业实现持续增长、转型升级和高质量发展的强力引擎。当下,产业迭代、挑战频发、需求多样化、竞争格局重塑都在迫切要求企业进行数字化转型。

(2)中国的数字化应用,更多表现在消费及娱乐互联网上。随着制造业智能化转型升级和高质量发展的逐步推进,信息技术与传统制造业的跨界融合成为必然趋势,智能生产、远程运维、数字化制造,是当前智能制造的主要落地方式。

(3)随着信息技术的不断发展和普及,企业数字化转型已成为当今商业环境中的重要趋势。数字化转型的意义在于提升企业的竞争力和创新能力。通过数字化转型,企业可以更好地理解和满足客户需求,提供个性化的产品和服务。数字化转型还可以优化企业的运营效率,提高生产效率和质量,降低成本。

(4)数字化转型还可以加强企业与供应链合作伙伴和客户之间的协同和沟通,提升整体价值链的效益。

数字化转型的背景是信息技术的迅速发展和普及。云计算、大数据、人工智能、物联网等新兴技术的出现,为企业提供了更多的数字化工具和平台。总的来说,企业数字化转型具有重要的意义和背景。它可以帮助企业提升竞争力、创新能力,提高效率和质量,加强合作伙伴关系,满足消费者需求。对于企业来说,数字化转型已成为不可或缺的发展策略,是适应时代变革的必然选择。

二是打造本质安全、过程安全以及产业安全的全生命周期系统安全的信息技术生态产业链是形势需要,国民制造业特别是涉及基础硬件(芯片、服务器等)、基础软件(操作系统、数据库、中间件等)、应用软件(OA、ERP、办公软件等)、信息安全(边界安全产品、终端安全产品等)等,其中芯片、操作系统和数据库是更为重要的产业链环节。以国产化核心技升级为基础实现本质安全的智能制造工业软件研发工作必须全面开展。

97f9cc39c9f04d68a47249e87df71957.png.jpg 二、“面临的挑战”或“问题描述”

近年来,为促进包括传统制造业在内的制造业转型升级,我国相继出台了一系列战略规划和政策措施:国务院印发《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》等,对制造业数字化转型进行了全面部署;工业和信息化部、财政部等部门相继印发《智能制造发展规划(2016-2020年)》《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》等,明确了制造业数字化转型的具体目标和重点任务。这些文件从不同方面给予了支持政策与措施,对于推动我国制造业数字化水平不断提升,发挥了卓有成效的推动和促进作用。尽管我国制造业数字化转型已经取得了一定成效,但阻碍行业发展的难点问题依然不少。

一是缺乏权威统一的数据标准

制造型企业每天产生和利用大量数据,但是工业设备种类繁多、应用场景较为复杂,不同环境有不同的工业协议,数据格式差异较大,不统一标准就难以兼容,也难以转化为有用的资源。

二是数据安全有待保障

工业数据的安全要求远高于消费数据,目前各种信息窃取、篡改手段层出不穷,单纯依靠技术难以确保数据安全,相关惩罚措施亦不到位,不能给数据窃取、篡改者足够的威慑。

三是数据开放与共享水平尚需提高

随着数字经济发展,企业对外部数据的需求呈现不断上升的趋势,包括产业链上下游企业信息、政府监管信息、公民基础信息等,将这些数据资源进行有效整合才能产生应用价值。

四是核心关键技术能力不足

信息基础设施和制造业数字化转型的基础相对薄弱。

三、解决方案

MillionTech智能制造建模平台基于智能制造全流程软件集成系统,主要特点包括:数据集成、智能计算、企业生产全流程管理、协同合作、信息安全保障,平台融合了企业研发、采购、生产、库存、销售、服务等大制造全流程。具体方案如下:

(一)系统架构图
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(二)技术特点

(1)采用依赖倒置的原则使内部业务模型不再直接依赖于外部基础能力。外部模块的变动和替换不影响内部业务逻辑。采用领域驱动设计的方法划分实体和模型,利于业务规则的抽象和业务模型的建立,对未来业务迭代的支持较好。洋葱圈架构使业务实体、业务模型和业务实现处在里层,保证了业务模型和实现的稳定,避免受到外部模块变动的影响。

使三方SDK或者数据库系统属于最外层,使用依赖注入的方法将它们的实现传入内部逻辑。当替换三方SDK或者数据库系统时,按照接口定义实现具体细节即可。不需要对内部逻辑进行改动

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(2)系统采用市场主流的微服务架构设计,服务边界划分清晰,业务模块分工明确,各个子服务之间职责单一,充分考虑了高内聚低耦合的基本设计原则。系统在高可用、高性能、高并发业务场景下能够安全且可靠地生产运营。集成扩展方面支持十分灵活,节点实例支持无限制水平扩展,采用了Restful软件设计风格,使得集成企业其它子系统时简单方便。数据库设计前期按业务进行了垂直拆分,开发过程中识别出库表数据过载,采用了分库分表的数据分片存储策略用来满足数据过载时的部分高并发业务场景。业务接口访问只能通过网关路由转发,在网关中实现认证鉴权,同时各个子服务中做了独立认证鉴权,设计过程中充分考虑接口安全性。

无界微前端:微前端是一种多个团队通过独立发布功能的方式来共同构建现代化 web 应用的技术策略,就是在一个web应用中可以独立的运行另一个web应用,用于处理项目的使用场景:比如制作一个企业管理平台,把已有的系统统一接入这个平台;比如有一个巨大的应用,为了降低开发和维护成本,分拆成多个小应用进行开发和部署,然后用一个平台将这些小应用集成起来;又比如一个应用使用vue框架开发,其中有一个比较独立的模块,开发者想尝试使用react框架来开发,等模块单独开发部署完,再把这个模块应用接回去。

React:React是一个用于构建用户界面的Java库,它是由Facebook创建的,它是一个开源的、基于组件的前端库,只负责应用程序的视图层。React的工作原理是创建一个虚拟DOM(Virtual DOM)在内存中,而不是直接操作浏览器的DOM。React只改变需要改变的部分,提高了应用程序的性能和效率。React还可以与其他库一起使用,以渲染到不同的环境

Umi:可扩展的企业级前端应用框架。Umi 以路由为基础的,同时支持配置式路由和约定式路由,保证路由的功能完备,并以此进行功能扩展。然后配以生命周期完善的插件体系,覆盖从源码到构建产物的每个生命周期,支持各种功能扩展和业务需求。

它主要具备以下功能:

开箱即用,Umi 内置了路由、构建、部署、测试等,仅需一个依赖即可上手开发。并且还提供针对 React 的集成插件集,内涵丰富的功能,可满足日常 80% 的开发需求。

大量自研,包含微前端、组件打包、文档工具、请求库、hooks 库、数据流等,满足日常项目的周边需求。

完备路由,同时支持配置式路由和约定式路由,同时保持功能的完备性,比如动态路由、嵌套路由、权限路由等等。

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(3)有限元建模使用已经积累的成熟业务模块为基础,再完善具体的业务场景,使用业务功能搭建更快更合理,减少实施人员的随意发挥。不会像传统的方式,根据具体的业务实施具体的功能,功能的完整度和使用度完全根据实施团队的水平决定。

平台的底层技术选型覆盖整个工厂的信息化需要,如:主题业务(平台业务模型),功能扩展(低代码,node red),数据处理(AIRFLOW),文件管理(MONIO),工作流签审流(FLOWABLE),可视化数据(METABASE),数据质量(QUALITIS),团队沟通协作(ROCKETCHAT),服务器资源管理(ZABBIX)

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整个工业应用场景为背景,考虑了各个环节得业务功能集成,为以后信息化升级打下基础。选用大量成熟开源技术,平台也使用微服务架构,完全放开对接和二开。其他业务系统完全可以将平台当作自己系统功能一样对接。

四、应用成效

该产品已在多家知名企业得到应用,例如:

  • 中国电子科技集团第十三研究所
  • 西安比亚迪汽车零部件有限公司
  • 四川永祥光伏科技有限公司
  • 成都新易盛通信技术股份有限公司

该产品作为贯穿制造企业生产全过程的集成平台,一是实现数据的一体化管理,打通企业内部、外部、第三方的数据融合及实现一体化数据闭环;二是利用人工智能、深度学习、自然语言处理等技术对数据进行分析处理,为生产管理提供决策支持,减少制造企业对人的依赖;三是通过流程管理实现对企业大生产范畴的统一管理和优化,提升管理和生产效率,实现生产力的飞跃;四是实现人机交互和机器间的互联互通,从而行成协同的生产流程;五是平台实现生产数据的保密性、完整性和可靠性,保障企业信息安全。

五、推广价值

智能制造是推动制造行业转型升级的关键技术,可以极大程度提高企业生产效率、优化产品质量、改善市场竞争力、推动产业发展。MillionTech智能制造建模平台能实现制造企业生产过程各环节协同管理和生产数据的集成和分析利用,从而能为传统制造行业升级和创新提供技术支撑,实现制造企业的数字化转型升级。

建议的应用单位:政府机关,航天航空,新能源、半导体相关民用企业等


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