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雪浪制造大脑与NI合作,共同发力构建100ns内同步的IIoT系统

2018年08月27日 11:38 次阅读

根据埃森哲(Accenture)的研究报告,全球工业物联网(Industrial Internet of Things,简称IIoT)市场规模预计在2020年将超过5,000亿美元。基于当前的投入水平,到2030年预计工业物联网为世界经济带来的收益至少在10万亿美元。同时,随着中国制造业的发展,工业物联网的市场规模逐渐扩大,预测未来15年中国将在工业物联网领域受益约1.8万亿美元,市场前景广阔。

当前,工业物联网正打通从产品、产线到产业链的全方位升级。作为国内一流IIoT平台的代表,雪浪制造大脑正致力于构建国家级工业物联网平台、打造自主可控的工业数据操作系统,并围绕“1+1+N”的模式:一群合作伙伴用一套共性技术服务于N个垂直行业。在关键的系统底层,为了构建广泛适用的基于数据、算法等基础的智能平台,雪浪制造大脑携手业界领先的测试测量方案提供商——美国国家仪器公司(National Instruments,以下简称NI)开展深度合作,为制造业提供一站式的数字化解决方案。

“在工业领域,比如工业资产的状态监测、预测性维护等广泛应用,工业物联网拥有着先天的优势,是制造行业不可所缺的关键技术之一。NI拥有的优势在于,几乎所有的工业物联网比如雪浪制造大脑平台,都可以在NI领先的技术平台上找到最佳落脚点。”在不久前结束的2018雪浪大会 “雪浪制造大脑”分论坛上, NI大中华区工业物联网/人工智能行业经理郭翘这样表示。

雪浪制造大脑与NI合作,共同发力构建100ns内同步的IIoT系统

图1:郭翘在2018雪浪大会分论坛上讲述NI工业物联网布局

边缘计算不再“边缘”, NI助力构建100ns内同步的IIoT系统

在工业物联网的架构中,IIoT的“物”、运营技术(OperaTIonal Technology, 以下简称OT)以及信息技术(InformaTIon Technology,以下简称IT)是基础组成部分。边缘计算,则主要围绕OT与IT端发力。据IDC预计,2018年将有40%的数据需要在网络边缘侧分析、处理与储存,边缘计算可谓不再“边缘”,愈发收到业界重视。郭翘表示:“实际上,NI是处于OT端的玩家,IT端则是亚马逊、微软、阿里、百度等厂商为主流。在工业物联网的边缘计算中,NI以开放的平台与各大主流IT厂商进行无缝对接和集成,这是NI的优势。”

雪浪制造大脑与NI合作,共同发力构建100ns内同步的IIoT系统

图2:NI眼中的工业物联网架构,包含“物”、OT及IT三个部分

测试资产、生产设备、运营资产以及交通运输和重型设备等工业资产是IIoT系统的重要成分。 对于OT端的NI而言,分布式在线状态监测及设备预测性维护,是NI在IIoT边缘计算领域最为关注的应用方向。“基于NI模块化、开放式平台的IIoT系统,实现了纳秒级分析和控制、采集任意传感器的数据、适用于边缘计算的硬件以及使用时间敏感网络(TIme SensiTIve Network,以下简称TSN)同步的架构。”郭翘表示,“由于使用TSN技术,实现边缘节点高达100 ns内的同步精度不受距离限制,这成为了IIoT系统的一大突破!”

雪浪制造大脑与NI合作,共同发力构建100ns内同步的IIoT系统

图3:NI从五大维度赋能工业物联网OT端

另外,在数据管理与分析方面,NI拥有稳定、灵活的数据采集平台,搭配分布式系统管理软件SystemLink,贯穿了工业物联网监测、测试、控制、分析处理的全过程。位于决策端的企业设备状态监测软件 NI InsightCM则更倾向旋转机械的预测性维护方案也可与第三方数据库或云平台相连,进而实现系统集群概念。

雪浪制造大脑与NI合作,共同发力构建100ns内同步的IIoT系统

图4:NI展示专业数据管理及分析软件,进一步完善IIoT架构

值得一提的是,当前数据在边缘计算的转化过程中基本上遵循二八原则, 即80%的数据尚未得到优化利用。“因此,若要提高数据转化率,既需要效率更高、更加智能化的数据采集与控制终端,也需要终端设备具备对数据进行实时的数据处理和预分析的能力,如此才能将传统的工业设备变成一个个更加智能化的边缘计算节点。” 郭翘说道。

顶尖客户案例为证,NI推进工业AI与边缘计算深度融合

众所周知,工业大数据驱动的机器学习是实现预测性维护的基础,也是工业人工智能(Artificial Intelligence,以下简称AI)的关键应用之一。但是,当前多数企业在谈论AI时,都是从自身擅长的模式作为出发点去探讨AI应用,这其中尤以互联网企业为代表。

“事实上,工业AI与互联网AI天生存在很大的差异,这是工业AI应用、特别是边缘计算中是不可规避的问题。”郭翘指出,“很重要的一点在于分析结果的精度要求上,比如在某知名电商举办的大数据推荐商品AI算法比赛中,推荐准确率大于10%就可以拿到冠军。”但对于工业应用来说,10%的准确率是绝对不能接受的。工业AI应用必须利用算法告诉企业主,设备是否真的坏了需要检修。若预测准确率只有10%,那么采用定期保养与定期维护的传统方式反而更为划算。这已然成为了工业AI的挑战。

雪浪制造大脑与NI合作,共同发力构建100ns内同步的IIoT系统

图5:NI全力推进人工智能与边缘计算深度融合

因此,NI正持续不断地推出针对工业物联网、人工智能、机器学习相关的软件产品,包括数据收集、特征提取和降维、模型训练与模型验证等AI工具,帮助客户加速从原始数据提取出有价值的信息,并部署模型至边缘计算一侧。凭借强大边缘计算能力的开放平台,NI正面向客户提供工业大数据的完整解决方案。

作为美国最大的发电控股公司,NI客户——杜克能源具备火电、风电、核电等多样化能源组合,但厂房老化、发电厂运行效率低下、预测性维护能力不足等是该公司面临的重大挑战。郭翘说道:“在部署NI方案之前,杜克能源已有的预测性维护措施中80%用于数据采集,仅20%用于分析,远远无法提供准确结果。” 于是,杜克能源选择与NI深度合作,在基于NI InsightCM和CompactRIO方案的基础上,从预测性维护和设备加强管理等维度入手,实现了60个以上电厂的智能监测。截至2017年,NI已帮助杜克能源预测到的故障损失折合现金约为3,000万美元,远高于项目成本。

雪浪制造大脑与NI合作,共同发力构建100ns内同步的IIoT系统

图6:NI 为杜克能源提供智慧电厂的IIoT架构

“类似的例子还包括了中广核应急柴油机检测系统、中车青岛四方车辆PHM系统等。”郭翘说道,“NI的平台除了稳定之外,还可以提供尽可能高的灵活性,帮助客户根据实际需求进行二次开发,打造智能化、可定制化的方案,这是很多竞争对手无法实现的。”

覆盖产学研多维布局,NI与合作伙伴共营生态

“雪浪制造大脑”仅仅是NI深耕中国制造产业,在工业物联网布局的一个例子。除了产业链上下游企业之间的合作,NI更提出了“培养下一代卓越工程师”的划时代院校教育主旨,与全球超过上千所院校建立合作,如NI与西安电子科技大学合作,致力于战略新兴产业微电子半导体测试领域的人才培养;以及与常熟理工共同探索教学实践,培养应用型人才等。

雪浪制造大脑与NI合作,共同发力构建100ns内同步的IIoT系统

图7:与合作伙伴共营生态,NI 致力于全产业链的工程创新

郭翘总结说:“产学研是NI长期贯彻的一个方针,这是NI不断提升产品研发,以及打造产业生态的重要举措。”一方面,作为工业领域超过40年的玩家,NI正持续不断地针对工业物联网和人工智能推出更好的解决方案,来帮助各行各业从原始数据获取分析出发,到完成整个工业互联物联网的链路。另一方面, NI提供的生态不是一个封闭的生态,NI不追求做行业里的唯一玩家,更期待和上下游共同打造更完善的生态圈,将人工智能技术在工业应用落地,推动整个产业的突破与创新。

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满足跨界融合创新趋势,NI平台化方法引领智能汽车...

从产品生态到产业生态,NI 5G新空口测试布局“...

“NI在5G领域布局很早且投入巨大。从2015年开始,NI即开展‘射频领先用户计划’,联手业界领先的...

发表于 2018-07-30 16:53 2393次阅读
从产品生态到产业生态,NI 5G新空口测试布局“...

盘点中日美三国在高端制造领域的差距

过去的几年,金融业在中国GDP中的占比稳压日本、德国,甚至个别年份还超过美国。所以中国急急忙忙地去杠...

发表于 2018-07-30 15:09 578次阅读
盘点中日美三国在高端制造领域的差距

NI CompactRIO和LabVIEW,现实...

cRIO系统上的各种可用模块为传感器的选择提供了灵活性。控制器的网络功能为远程赛车监测提供了无线遥测...

发表于 2018-07-30 11:00 87次阅读
NI CompactRIO和LabVIEW,现实...

NI为摩托车引擎构造高性能的FPGA全权引擎控制...

针对汽车控制和数据采集解决方案供应商Drivven,我们需要高可靠性、高性能的硬件为2004 Yam...

发表于 2018-07-30 10:55 151次阅读
NI为摩托车引擎构造高性能的FPGA全权引擎控制...

NI CompactRIO 控制和采集系统功能特...

NI CompactRIO是一款高级嵌入式控制和采集系统,基于NI可重新配置I/O(RIO)技术。控...

发表于 2018-07-30 10:44 85次阅读
NI CompactRIO 控制和采集系统功能特...

嵌入式系统设计NI LabVIEW软件的十大特点

借助面向嵌入式系统设计的NI LabVIEW软件,用户无需编写连续多行文本,而是通过拖放式图标开发控...

发表于 2018-07-30 10:11 238次阅读
嵌入式系统设计NI LabVIEW软件的十大特点

NI推出新的NISingle-BoardRIO产...

在设计过程的早期考虑您的发布硬件的设计目标,可以帮助您缩短产品上市时间。您无需重复劳动,可以通过使用...

发表于 2018-07-30 10:00 68次阅读
NI推出新的NISingle-BoardRIO产...

物联网技术在工业领域加速落地,众企业携手合作成为...

近年来,物联网技术不断发展成熟,在多个领域加速落地。其中,物联网技术在工业领域的应用程度不断加深,众...

发表于 2018-07-29 09:11 175次阅读
物联网技术在工业领域加速落地,众企业携手合作成为...

工业SaaS的超级周期即将开启,让我们拭目以待

不久之前,7月9日,阿里云与西门子在德国柏林签署合作备忘录,共同推进工业物联网IIoT在中国的发展。...

发表于 2018-07-29 09:00 368次阅读
工业SaaS的超级周期即将开启,让我们拭目以待

盘点智能视觉技术在工业物联网领域的应用

智能视觉技术逐渐精进,在工业物联网领域足以担当起提高产能、降低成本的重任。

发表于 2018-07-28 10:44 838次阅读
盘点智能视觉技术在工业物联网领域的应用

中国制造2025的政策推动IIoT平台评价方法再...

由于IIoT平台产业发展涉及多个层次、不同领域的多类主体。例如在产业链上游部分,云端运算、数据管理、...

发表于 2018-07-28 10:23 615次阅读
中国制造2025的政策推动IIoT平台评价方法再...

发展工业物联网国内形势大好,工业物联网未来机遇巨...

两家公司计划于2019年推出部署于阿里云的Mind Spheree云平台。Mind Sphere是西...

发表于 2018-07-27 16:02 540次阅读
发展工业物联网国内形势大好,工业物联网未来机遇巨...

雪浪制造大脑携手NI,为制造业提供数字化解决方案

“在工业领域,比如工业资产的状态监测、预测性维护等广泛应用,工业物联网拥有着先天的优势,是制造行业不...

发表于 2018-07-26 16:33 491次阅读
雪浪制造大脑携手NI,为制造业提供数字化解决方案

企业如何通过数据驱动工业价值创造?

信息化系统的整体架构是由位于上层的ERP系统、中层的MES系统、底层的控制系统组成,是面向车间层的管...

发表于 2018-07-26 14:21 584次阅读
企业如何通过数据驱动工业价值创造?

“中国制造”之所以有今天,原因无他,纯属咎由自取

提起中国制造,想到最多的是山寨、高仿。这也是中国制造水平一直无法提高的根本原因。把“行窃”当成理所当...

发表于 2018-07-26 11:35 842次阅读
“中国制造”之所以有今天,原因无他,纯属咎由自取

中国产业大迁移不仅是产业布局的变化

化工(化肥与农用化工、多元化工)整体上是由南向北聚集。东部沿海的山东、河北、江苏,以及西部的青海是化...

发表于 2018-07-26 11:23 2424次阅读
中国产业大迁移不仅是产业布局的变化

本土崛起的工业物联网平台在打造哪些工业级场景应用

同样作为工业垂直领域的龙头企业,根云也已经在农用机械、纺织机械、发电机组、新能源、特种车辆、工程机械...

发表于 2018-07-25 18:36 648次阅读
本土崛起的工业物联网平台在打造哪些工业级场景应用

基于沃达丰4G LTE网络的调制解调器、路由设备...

工业物联网世界亚洲大会在新加坡举行,该峰会是全球工业物联网世界系列盛会的亚洲站,聚焦于工业物联网对亚...

发表于 2018-07-25 16:00 408次阅读
基于沃达丰4G LTE网络的调制解调器、路由设备...

工业物联网遇上人工智能会碰撞出怎样的火花?

近几年来,人工智能(AI)浪潮袭来,赋予工业4.0全新的发展方向,机器视觉、深度学习等人工智能技术已...

发表于 2018-07-25 14:51 650次阅读
工业物联网遇上人工智能会碰撞出怎样的火花?

制造业人士要做好订单剧烈衰退的思想准备

美国巨大的市场对稳定汇率的极大作用。毫无疑问,美国是世界最大的消费市场,消费额占全世界的30%,而美...

发表于 2018-07-25 14:21 475次阅读
制造业人士要做好订单剧烈衰退的思想准备

工业机器人技术特点和工业机器人技术趋势

截至2018年6月,从我国工业机器人专利技术构成来看,B25J(机械手;装有操纵装置的容器)专利申请...

发表于 2018-07-25 11:33 578次阅读
工业机器人技术特点和工业机器人技术趋势

为什么关注了制造而直接忽视了系统工程,什么才是制...

所以,工业4.0着眼整体,实现优化整合,完成生命周期横向、纵向以及端到端的一体化与整合,强调软件与人...

发表于 2018-07-25 11:00 479次阅读
为什么关注了制造而直接忽视了系统工程,什么才是制...

日本制造是一部技术创新史

二战结束后,作为战败国的日本不仅经济萧条,制造业更是遭受了灭顶之灾。数据显示,1946年日本制造业生...

发表于 2018-07-24 15:42 1749次阅读
日本制造是一部技术创新史

数字化可以为过程工业提供流程优化和更高的生产效率

为了解决公用事业成本的问题,一家大型的日本化学品制造商嵌入了148套带有传感器的疏水阀,结果将蒸汽的...

发表于 2018-07-24 15:29 364次阅读
数字化可以为过程工业提供流程优化和更高的生产效率

AI技术如何与实体经济碰撞出商业价值?

从生产流程来看,AI与制造业的深度融合将彻底颠覆原有的生产方式,智能模块化生产方式打破了效率瓶颈,让...

发表于 2018-07-24 11:26 653次阅读
AI技术如何与实体经济碰撞出商业价值?

如何设计安全的工业环境

发表于 2018-06-19 09:33 715次阅读
如何设计安全的工业环境

2018(第六届)先进制造业大会

发表于 2018-03-15 16:52 730次阅读
2018(第六届)先进制造业大会

SMA连接器的结构及制造业中的应用

发表于 2018-03-09 09:36 1574次阅读
SMA连接器的结构及制造业中的应用

工业机器人市场“浮夸”制造业面临新挑战

发表于 2018-02-28 10:41 1238次阅读
工业机器人市场“浮夸”制造业面临新挑战

SMA连接器的结构及制造业中的应用

发表于 2018-02-02 13:55 853次阅读
SMA连接器的结构及制造业中的应用

【工业物联网分论坛|中国IoT大会】高通、ARM、安森美、Maxim等行业大咖邀你一起探讨工业物联网解决方案!

发表于 2017-11-13 18:16 27643次阅读
【工业物联网分论坛|中国IoT大会】高通、ARM、安森美、Maxim等行业大咖邀你一起探讨工业物联网解决方案!

工业物联网 能量收集设计方案

发表于 2017-08-08 09:27 919次阅读
工业物联网 能量收集设计方案