背景
在全球掀起的新一輪工業轉型浪潮中，智慧製造面臨巨大發展機遇。得益於雲端計算、大資料和人工智慧技術的加持，工業轉型升級進入新階段，人們逐漸意識到由資料驅動催生的新商業模式所帶來的巨大價值，資料和演算法模型的結合與碰撞，為複雜系統不確定性的化解、洞見發掘以及企業決策提供了強有力的資料支撐和新的引擎動能。
目前，在工業領域，資料的採集及全面感知能力已經初步具備。而啟用海量資料的價值，透過自下而上的資訊流和自上而下的決策流構成工業智慧化應用的閉環，是工業智慧化轉型的關鍵。主要有以下幾個手段：
- 將原先工人和專家的經驗、以人為主的決策反饋，轉變為基於機器或系統自主建模、決策、反饋的模式；
- 透過構建演算法模型，強化製造企業的資料洞察能力，解決工業中機理或經驗複雜不明的問題；
- 基於知識匯聚實現大規模推理，實現更廣流程更可靠的管理與決策。
挖掘資料價值實現生產過程最佳化
無論是流程行業還是離散行業，生產過程的最佳化和穩定控制都是保障企業降低執行成本、提高生產效率、打造核心競爭力的前提。在工業 4.0 時代智慧化轉型的背景下，充分利用海量資料價值實現過程最佳化和現場穩定控制是企業持續思考、探索的命題，也是一種普遍存在的需求。
例如在鋼鐵行業，加熱爐是軋鋼工序的重要裝置，透過對加熱爐資料進行實時採集，結合先進控制最佳化演算法，在節約煤氣成本的基礎上，可以保證爐溫穩定，提高鋼坯質量。
在化工行業，企業主要關注原料性質變化、生產負荷調整，目前大多數檢測方式為人工定時取樣離線送檢，普遍耗時較長、步驟多，難以實現對生產進行有效的反饋和最佳化控制。利用實時資料建模分析，可以實現對反應過程的精確把握、實時干預，降低因為干預不及時造成的原料浪費。
在智慧工廠場景，透過對機臺資料的實時數採，結合 MES 系統歷史資料分析校驗，重新對機臺引數值進行修正，實時迭代，可以保證機臺生產過程中更少的人工干預以及更加穩定的產品質量。
在工業節能降耗領域，透過對能源資料全流程的採集，結合動能裝置、生產自動化系統以及MES系統，形成系統間的智慧聯動，基於生產計劃，可以實現對能源需量的精細預測，提高企業能耗管理水平。
EMQ 雲邊協同工業網際網路解決方案
EMQ 雲邊協同工業網際網路解決方案，透過雲原生技術以及雲邊協同架構，實現對海量工業裝置資料的連線、移動、處理、儲存與分析。方案主要包括以下軟體：
多源資料整合
資料流式分析引擎 eKuiper 可以提供工業現場各類資料的靈活對接能力，實現工廠 MES、ERP、資料庫以及各類第三方應用的資料拉取整合，透過流式計算能力對資料進行清洗處理，流表結合的能力實現工業現場人機料法環之間的互動與協同。工業協議閘道器軟體 Neuron 將工廠內 PLC、非標自動化裝置、SCADA 以及各類儀器儀表透過現場匯流排方式進行實時資料採集。同時 Neuron 透過 MQTT 和 Restful API 等方式可以對工廠裝置進行反向控制，結合控制最佳化演算法，可以實現資料的低延遲處理分析及生產過程最佳化。
透過 Neuron+eKuiper 對多維度資料的高效採集，可以將工廠內機器裝置的實時資料、生產經營相關業務資料、產品設計工藝資料以及工廠各類生產管理軟體中資料進行匯聚分析，實現生產過程最佳化，降低生產損耗、提高生產產出。
邊緣端演算法模型整合，實時推理決策
eKuiper 可充分利用工業現場多維度的資料，吸收和沉澱人工經驗，結合工業機理知識、資料統計學方法，利用機器學習和深度學習演算法建立裝置生產過程的最佳化模型，對生產過程進行最佳化控制，使裝置執行更可靠、更穩定，提升企業經濟效益。
eKuiper 支援呼叫 Python 科學計算、機器學習及深度學習演算法庫，支援呼叫 Matlab 轉出的 C/C++ 演算法模型，結合實時資料流實現邊緣端的實時 AI 推理計算，將推理結果透過 Neuron 實時下發到自動化裝置側，實現生產過程的實時最佳化、持續最佳化。
雲邊協同遠端運維
EMQ 雲邊協同工業網際網路解決方案提供了強大的遠端運維能力。
整體方案基於分散式雲原生技術，可以在 K8s、KubeEdge 等框架的基礎上進行部署，一鍵實現 Neuron、eKuiper 等邊緣服務的版本管理、升級、回滾等操作；在邊緣服務配置管理上，支援平臺端遠端配置批次下發，降低了工業場景下大規模裝置的數採及邊緣計算的配置管理工作。
同時，基於雲原生技術的部署方式，還可以支援邊緣服務的高可用執行，包括單機高可用執行能力以及跨硬體裝置的高可用執行。
在平臺端透過統一收集邊緣服務的日誌及執行狀態資訊，可以對邊緣服務的資源使用情況、軟體執行狀態以及各類告警資訊進行實時遠端監控，及時發現執行異常，保證系統穩定執行。
結語
將新一代資訊科技與製造業深度融合，透過人、機、物的全面互聯，構建起全要素、全產業鏈、全價值鏈全面連線的新型工業生產製造和服務體系，是支撐第四次工業革命的核心與關鍵。
EMQ 雲邊協同工業網際網路解決方案，將人工智慧與雲端計算技術接入到傳統的工業生產中，幫助企業實現資料流、生產流與控制流的協同，提高生產效率，降低生產成本，助力工廠實現數字化、實時化及智慧化轉型。
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