决策支持系统 BI/BO 销售 生产 质量 采购 ERP 设备 仓储 财务成本 人事 L5 L4 L3 L2 PCS 生产过程控制系统 PLC 可编程控制系统 生产过程执行管理系统 L1 ERP的实现方式：五级架构模式 三、唐钢的信息化 唐山钢铁集团有限责任公司是中国特大型钢铁联合 企业，河北钢铁集团的骨干企业。 唐钢现有在册职工3 仓储 财务成本 人事 客 户 供 应 商 L5 L4 L3 L2 客户关系管理 OA 一冷轧MES PCS 生产过程控制系统 专家系统 PLC 可编程控制系统 生产过程执行管理系统 一钢轧MES 中厚板MES 不锈钢MES 二钢轧DSS 数据支撑系统 铁前DSS 辅助信息系统 物流系统 计质量系统 能源系统 销售 生产 质量 采购 ERP 仓储 客 户 供 应 商 L5 L4 L3 L2 客户关系管理 PCS 生产过程控制系统 专家系统 PLC 可编程控制系统 各 非 钢 生 产 管 理 系 统 L1 物联宝 一冷轧MES 生产过程执行管理系统 一钢轧MES 中厚板MES 不锈钢MES 二冷轧MES

等各类开发工具，构 建高效便捷的集成开发环境。 微服务架构：提供涵盖服务注册、发现、通信、调用的管理 机制和运行环境，支撑基于微型服务单元集成的“松耦合”应用 开发和部署。 图形化编程：通过类似 Labview 的图形化编程工具，简化开 发流程，支持用户采用拖拽方式进行应用创建、测试、扩展等。 6. 工业数据建模与分析技术 数据分析算法：运用数学统计、机器学习及最新的人工智能 算法实现面 模块，并与云端分析交互共享，实现模型迭代生长。 （五）开发框架，微服务等新型架构大幅降低开发难度与创 新成本 1. 基于微服务架构的开发方式大幅提升工业 APP 开发效率 基于微服务的开发方式支持多种开发工具和编程语言,并通 过将通用功能进行模块化封装和复用，加快应用部署速度，降低 19 应用维护成本。例如 GE Predix 平台基于微服务提供资产绩效管 理、运营优化、资产建模、数据获取等 INDICS、寄云 NeuSeer 等平台也都通过微服务架构帮助用户快速构建个性化应 用程序。 2. 基于图形拖拽的开发方式有效降低工业 APP 开发门槛 基于图形拖拽的开发方式降低了对开发人员编程基础、开发 经验的要求，使其可以专注于功能设计，从而降低应用开发的门 槛。例如 PTC ThingWorx 平台基于ThingWorx Foundation 为开 发人员提供模型驱动的应用程序开发服务，开发人员无需使用编写

3：跨广域确定性网络 由江苏省未来网络创新研究院、清华大学、中国科学技术大学、深圳信息通信研究院等单位共 建的国家重大科技基础设施“未来网络试验设施”提出并有效验证了云网资源一体化调度、异厂商可 编程网络数据面 / 控制面互联互通、异构多云互联等技术方案。首次验证了基于 SRv6 和 FlexE/ 小 颗粒度软硬切片组合方案，为试验用户提供一个跨广域、端到端、有确定性质量保证且安全隔离的 网络连接 SRv6 构建了新一代高效 可编程的网络技术体系，有效解决了 SRv6 规模部署中面临的报文承载效率低、芯片实现难度大和设备成本高等 核心难题，将报文承载效率提升 25% 以上，为构建高可扩展、低开销的新型承载网络提供了可行路径，被 IETF 发布为 RFC9800，已获得主流设备厂商及开源社区广泛支持，已在多国运营商网络中投入实际应用，为未来网 络向全业务可编程、资源高效调度的方向演进奠定了协议基础。可围绕 低时延的网络服 务。面对星间与星地链路高动态、时变性强、断续连通等挑战，需构建时变 SRv6 星载路由协议，实现对星间与 星地链路时变特性的自适应感知与智能路由调整，为卫星网络提供高效、可靠、可编程的承载服务。该协议支持 SID 与路径的动态重构，在有限星上资源下完成轻量化、快速收敛的路由更新，保障端到端路径的持续可达与时 延稳定，并推动 SRv6 在天地网络间的控制平面扩展、SID 规划

企业办公管理 自动化办公系统的 办公文档、人力资 源等资料 结构化 半结构化 非结构化 没有严格的时效 性要求、需要定 期同步 非实时 企业生产信息 工业控制系统 分散控制系统、可 编程控制器 PLC 结构化 需要实时监控、 实时反馈控制 实时 生产监控系统 数据采集与监视控 制系统 结构化 需要实时监控、 实时反馈控制 实时 各类传感器 外挂式传感器、条 码、射频识别 采集 PLC 数据 二、工业大数据采集 PLC 主要由 CPU （中央处理器）、存储器、 通信接口和输入 / 输出单元组成。 存储器 CPU 通信接口 输入 输出 电源 下装 上载 编程电脑 PLC 的组成 采集 PLC 数据 二、工业大数据采集 存储器 CPU 模块 输入 / 输出单元 通信接口 功能性强 PLC 的数据存储区容量巨大，可存 储大量输入 / 输出、中间变量信 PLC 各模块均采用屏蔽措施，抗干 扰能力强，同时还具备良好的自诊 断功能，一旦出现异常情况， CPU 将立即采取有效措施。 编程简单 PLC 通常采用梯形图为编程语言， 梯形图形象直观，简单易学，使用 者不需要具备计算机的专门知识也 可快速学会，并用来进行编程。 01 02 03 04 PLC 的特点 采集 PLC 数据 二、工业大数据采集 数字量 模拟量 PLC 连接的信号类型

（1）按照手腕结构划分，喷涂机器人应用中较为普遍的主要有两种： 球型手腕喷涂机器人和非球型手腕喷涂机器人。 图8-26 球型手腕喷涂机器人 如图 𝟖 − 𝟐𝟔 所示，该手腕结构能够保证机器人运动学逆解具有解析， 便于离线编程控制，但由于其腕部第二关节不能实现 360° 旋转，故工作 空间相对较小，工作半径多在 0.7～1.2mm，多用于小型工件的喷涂。 非球型手腕喷涂机器人，其手腕的 3 个轴线并非如球型手腕机器人一 该型喷涂机器人每个腕关节转动角度都 能达到 360° 以上，手腕灵活性更强； 机器人工作空间较大，特别适用复杂曲 面及狭小空间内的喷涂作业； 非球型手腕运动学逆解无解析解，增大 了机器人控制难度，难于实现离线编程。 图8-28 斜交非球型手腕喷涂机器人 图8-27 正交非球型手腕喷涂机器人 非球型手腕喷涂机器人根据相邻轴线的位置关系可分为正交非球型 手腕和斜交非球型手腕两种。图 𝟖 − 𝟐𝟕 所示为正交非球型手腕喷涂机 盘 真空吸取式+抓取式组合机械手抓 图8-44 码垛生产线 码垛工作站是一种集成化系统，可以和生产系统相连接形成一个完整 的集成化包装码垛生产线。码垛机器人工作站包括：码垛机器人、控制 器、编程器、机器人手爪、自动拆/叠盘机、托盘输送及定位设备和码垛 模式软件。如图 𝟖 − 𝟒𝟒 所示为码垛机器人产线示意图。 成品箱 输送 翻转机 码垛机 成品输送 1、码垛机器人工作站周边设备

产线改变状态后，马上 下拉选择 状态 设备 1 状 态 8:00 8:50 9:20 空闲 生产 9:50 人工日志 8:00 8:50 9:30 9:50 早会 编程 生产 开始： 结束： 状态：编程 人工补 录日志 设备故障 OEE:25% OEE:36% 文件管理及保存 客户文件 工程文件（上料 表 / 作业指导书 / 坐 标 /BOM 等） 电子 SOP

HVAC System 负荷控制设备 Load Control Device 居家显示器 In-Home Display 气表 Gas Meter 负荷系统 Load System 可编程调温器 Programmable Communicating Thermostat Mesh 网状网组网 Star/Tree/Mesh 混合组网 信息发布 抄表 控制命令 电力宽带 通信网络 HVAC System 负荷控制设备 Load Control Device 居家显示器 In-Home Display 气表 Gas Meter 负荷系统 Load System 可编程调温器 Programmable Communicating Thermostat Mesh 网状网组网 Star/Tree/Mesh 混合组网 用电信息 采集平台 用电信息 采集平台 智能电网

系统进行丰满，完成信息化向知识化的转变。 1.3.2 数字化矿山建设各阶段关键特征 1. 单系统自动化阶段关键特征 20 数字化矿山（自动化监控、三维综合管理平台）方案 （1）具备可靠和全面的传感和执行机构。 （2）具备可编程的控制系统。 （3）具有远程监测监控功能。 （4）单系统根据条件可以进行系统自动化运行。 2. 综合自动化阶段关键特征 （1）具备高速网络通道。 （2）实现各自动化系统的数据融合。 （3）具备一定的数据挖掘能力。 质线（如煤层线、断层线等），工作量十分庞大，且由于手工制图 的误差导致平剖面图很难同步修改、保持一致。利用计算机取代手 工修图，完全取代是不现实的，也是不可取的，因为地质条件异常 复杂、情况多变，并且计算机修图以编程判断为基础，判断过于武 断、没有人工经验可循，而在实践设计中，技术人员推测地质构造 的经验往往是最关键的。所以，修图过程不应当将人和计算机完全 决裂开来，而应当两者相辅相成，结合在一起。比如以计算机修图 的方式在任何一台终端 统一浏览，统一界面。 7. 统一的数据仓库 在集成化的数据管理中，所有的数据是在一个数据库中进行管 理，数据一旦被输入，在整个系统中都可以使用。 8. 集成化的编程组态 实现从设计、编程、硬件组态、测试到操作诊断和远程维护的 全过程组态应用。所有的部件都可以有一个软件进行组态，采用统 一化的图形界面和面向对象的设计，使用起来轻松自如；采用模块 化的设计，使最终用户根据需要进行选择；采用统一的数据库，保

ERP ）、供应链管理（ SCM ）、客户关系管理（ CRM ）、人力资源 管理（ HRM ）、资产绩效管理系统（ APM ）、项目管理（ PM ）等； 控制执行软件：工业操作系统、工业控制软件、组态编程软件等。 8 数字化转型的总体框架 1. 自顶而下的体系设计（战略制定） 2. 自下而上的实现支撑（战略实现） 3. 五个发展阶段无明显界限，以战略节点的实现为 目标。 4. 以价值为导向，业务场景为牵引，新型能力为主 步骤、时间计划和推进策略，并由数字化部门来主导推进。 24 实施规划与项目管理 / 03 25 德国工业 4.0 战略—三项集成 纵向集成：可根据产品特点不同，自动 进行调整的、有弹性的、可重新编程构 建的生产场景。（打通企业内部的管 控） 横向集成：跨越企业边界的一体化网 络，分享产品设计、企业模 型 以及工 艺细节。（打通企业之间的合作） 端到端集成：实现从价值链上游生产 系统规划到最终产品消费整个价值链

工业 1.0 工业 2.0 工业 3.0 工业 4.0 1969 年 • 信息技术 • 可编程控制 器 当前 • 信息物理系 统• 智能制造 1784 年 • 机械化 • 机械纺织 机 1870 年 • 电气 化 • 流水 线 工业 4.0 © 2015 Pera Corporation