物联网万亿的市场正在爆发,最近几年,身处于物联网产业一线的企业都在切身经历着这一产业爆发的过程。而在目前的物联网市场上,TO G或者TO B类的企业级应用市场是主 战场,因为相比于消费级应用,企业级的应用有更成熟商业模式。

而企业级应用也面临着一个很明显的问题,就是碎片化现象非常的严重,在目前物联网 的应用领域中,智慧城市、智能工业、交通运输、仓储物流、智慧照明、智慧农业等都吸引 着一大批企业布局,不同的应用需求就需要不同的技术方案支撑,这一方面限制了物联网企 业规模的迅速扩张,另一方面,也刺激的应用方案遍地开花的繁荣。

目前的物联网应用市场,系统集成商在推动物联网产业应用落地起着承上启下的关键作 用,针对行业用户复杂与多样化的应用需求,整合上游产品技术方案资源,确保推动应用方 案实施与最终落地。为了了解推动行业物联网技术与传统行业的健康快速发展,推动物联网 技术在各传统行业的应落地,2019年5月,中国物联网产业应用联盟联合全国最有影响力的 协会组织共同举办了“2019(第一届)中国物联网系统集成商百强评选”,从5月份活动发 起申报到7月份的2个多月时间里,组委会收到了近150家来自物联网各应用领域的系统集 成商企业的申报材料。经过组委会资料审核,专家评委团根据申报企业的技术研发实力、年 度营收及市场品牌推广、落地应用案例等多方面企业实力的综合评估,最终评选出中国物联网系统集成50强。


工业应用

工业生产制造是物联网应用的最为重要的场景之一。

物联网技术的应用贯穿于工业生产采购,生产,销售的全流程。通过各种各样的感知技术,通信技术,大数据 分析与人工智能技术可以起到对生产制造过程进行智能化监控,对生产过程进行追溯,同时对昂贵的生产制造设备 起到智能化的监测和运维,从而提升生产效率,降低企业成本。除此之外,在一些危险的场所,还能对人员和环境 起到安全预警工作。

但当前,我工业生产制造领域大多数企业信息化水平仍处于初、中级水平,信息化覆盖的部门较窄,企业内部 系统处于割裂状态,行业发展处于起步阶段。在工业物联网的应用推广过程中,大型企业凭借自身的规模效应和雄 厚的资金支持,真正的将工业物联网应用到实际生产中。然而对一些中小型工业企业来说,传统的系统集成、定制 开发的理念无法应用到中小型企业中,工业物联网建设成本过高。


案例1 海尔洗衣机全生命周期追溯系统

项目实施企业:无锡品冠物联科技有限公司

项目地点:海尔洗衣机工厂

项目完成时间:2019年


无锡品冠物联科技有限公司是小乙物联科技(北京)股份有限公司的全资子公司,专业提供RFID整体解决方案。公司集研产销于一体,业务涵盖RFID解决方案、电子标签的设计生产、RFID相关设备的设计制造、RFID互联网+云平台的数据服务和 运营。拥有专利50多项,ISO9001认证,ISO14001认证,参与起草国家标准一项(GB/T37026-2018),国际标准一项(IEEE P2786)。是IMPINJ及Mojix中国区授权代理商、中国服装物联生态联盟发起单位、中国家纺物联生态联盟发起单位、RAIN RFID 会员、IEEE高级会员。荣获“高新技术企业”、“无锡市认定企业技术中心”、“2016年无锡市优秀物联网企业”、“2018中 国最具影响力物联网生态”等称号。

一、项目背景介绍

海尔作为全球第一的白电品牌,拥有规模庞大的产品制造体系及物流体系。依靠先进的管理理念和制度,不断进行着自我创 新和升级。随着其业务需求的高涨及人力成本的攀升,基于传统条形码的管理模式越发成为企业瓶颈,亟待破局。由品冠物联开 发部署的“海尔洗衣机全生命周期追溯系统”是全球首个针对洗衣机的大规模 RFID 集成应用项目。攻克重大技术难点,实现了洗 衣机从生产组装、成品仓储、到渠道管控的全流程智能化管理。

物联网系统集成商优秀案例集_中间件

二、项目需求分析

本项目主要需求如下:

1、洗衣机生产及流转过程防错;

2、核心部件及成品质量可追溯;

3、绩效分析与持续改善;

4、全流程信息贯通化、透明化、可视化;

5、降低供应链管理成本。

三、项目难点

1、用户既有管理体系纷繁复杂,项目方案的整体设计直面巨大挑战;

2、应用环节众多,需求维度多样,如何找准切入点,低成本高效益地解决问题,十分考验专业能力;

3、射频信号干扰项数量众多,类型不一,涉及金属、高温、高湿环境等,对产品性能提出了很高要求;

4、深度定制化开发,RFID 标签、读写器、硬件设备、中间件等多品类集成,需要具备全面而成熟的供应链体系;

5、没有的相同样本参考,须凭借深厚的项目经验和创新能力。

四、解决方案介绍

从生产端开始应用RFID技术,以核心部件为追踪单位,多场景同步部署读写设备,统一全流程识别标准,提高信息自动化 采集和共享水平,实现洗衣机全生命周期的部件级数字化追溯,为管理提供科学化决策依据,由内而外地提升品牌竞争力。

物联网系统集成商优秀案例集_解决方案_02

1、总装生产 N 码合一

箱体上线 MES 系统产生机编码,总装生产线逐一将物料安装,由部署在流水线上RFID 读取设备自动采集并与机编码自动形 成绑定关系。

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图2

2、成品仓储实时监控

在库区部署固定式读写器,对区内成品实时定位及盘点,指导抱车寻找货品,监控成品非法移动。通过 RFID中间件可以掌

握物流中心内的出/入库,分拣,待出库,保管等多种物流流动信息,对于设施内的物品信息可以做到实时信息采集 (100%可视化)。

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3、成品物流

预约车辆到达取货月台,自动识别车牌号码,匹配预约订单,叉车装货的同时 RFID 系统自动匹配订单是否有异。

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五、项目运营效果

图5 通过该项目的部署,海尔洗衣机的数字化管理水平大幅提升,提高作业精度,精简作业流程,生产及物流把控能力取得质的 突破。促进其从传统家电品牌转型升级,为中国智造贡献优质样本。

案例2 国内某轮胎企业实现可预测性维护RFID在制品全自动跟踪追溯

项目实施企业:华清科盛(北京)信息技术有限公司

项目地点:安徽合肥

华清科盛(北京)信息技术有限公司成立于2011年,总部设立在北京,先后在上海、江苏、广州、安徽等设有分支机构。

华清科盛提供工业物联网(IoT)技术和大数据智能(AI)技术,服务于制造业物流和零售电商物流的各种内部物流应用场景,帮 助企业提高物流执行效率、降低物流成本、实现场景信息化。并且通过实时采集的物流过程数据进行大数据智能分析和场景优化 建议,以适应日益增强的柔性化制造和物流的需求。拥有预测性故障诊断维护式RFID、精准定位UWB,无线通迅WI-FI MESH 等 核心技术硬件产品和NOAH中间件、wisdom大数据分析平台,可提供厂内物流完整的方案架构、整体的解决方案。


一、项目背景介绍

在供给侧结构性改革当中,作为传统的劳动、资金、资源三密集型产业,轮胎业是需要去产能的重要行业。工业4.0已成为 全球发展的共识,轮胎生产也正在由传统制造向智能制造迈进。

近两年,轮胎行业智能制造取得了较大突破。人口红利逐渐消失、用工成本大幅上升、用工管理难度加大等问题,已经成为 我国轮胎行业不得不面对的现实压力,轮胎行业面临向橡胶强国迈进的转型升级关键时刻。因此,无论从国家及行业战略发展层面, 还是从轮胎行业自身生存发展层面,都迫切需要进行智能化的升级改造,大力研发生产高技术含量、高附加值、高品质的轮胎产品, 提高生产效率,增加企业效益,提高核心竞争力,智能制造模式势在必行。


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二、项目需求分析

实现厂内全领域智能化、全流程自动化,同时达成提升工厂生产效率,新工厂的厂内物流环节需要:

1、实现“密炼-预备-成型”流程中在制品(胶盘料、 预备料及对应的盛放工装等)进行跟踪管理;

2、实现物料快速识别、信息写入、物料周转信息自动交互;

3、实时采集和反馈生产现场数据;

4、防错报警,解决混线生产零部件错装、漏装问题;

5、统一物联网中间件管理平台,向下管理 RFID 读写器,向上自动对接MES系统,实现整个生产过程中在制品的自动流转 和校验。

三、项目难点

整个项目在设计与实施过程中存在如下难点:

1、工厂现场环境复杂:现场全金属环境,还存在着炭黑等粉尘颗粒,对RFID标签,读写器的要求极高。

2、设备数量众多:项目覆盖原材料库、密炼车间、预备车间、成型车间、线边库,输送线。RFID设备需求数量众多,一共 400+ 读写器+数万张RFID标签。

3、RFID标签安装难度高:RFID标签安装对象多,钢丝大卷、托盘、胎面车、工字轮,垫胶小车等多达数十种。每种安装方 式都不同,而且需要非常良好的做防撞,防震动设计。任何一个标签的脱落都可能会造成生产事故。

4、RFID 读写器安装难度高:400+工位的安装,需要同步考虑读写率,防撞等因数难度极大。

5、系统集成要求高:需要和多套系统集成 RFID数据需要给到多套系统(MES AGV调度 立库 机台等)。

6、系统管理困难:任何一台RFID的设备异常都会导致生产异常,为保证系统的稳定运行,我们需要实时监控每台设备的运 行情况。真正做到预测性维护、保证实现365*24h不间断运行。

四、解决方案介绍

合肥万力轮胎新工厂的生产过程,从“密炼-预备-成型”流程间的在制品,包括胶盘料、预备料及对应的盛放工装进行跟踪管理, 并通过Noah中间件向下管理RFID读写器,向上与MES对接,实现整个生产过程中在制品的自动流转和校验。

使用近万个 RFID 标签管理在制品(包含胶料、预备料);安装 400 多个超高频 RFID 读写器用于各种校验位置(料口、产出口等) 完成生产系统 对在制品的实时校验;生产过程通过 RFID生产跟踪+Noah物联网平台+AGV自动化输送+立体货架+MES系统, 对轮胎规格及检验结果进行区分和信息绑定。如下图:


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其中针对在制品的跟踪管理,对流经各个工序的生产工序的工装的电子标签的动态识别,可以实时动态的监控轮胎整个生产

管理过程。实现动态的自动的产品生产管理及质量控制。实现整个产品的生产流程的各个环节都能够进行严密的监控和管理。实 现自动报表,对在制产品的跟踪达到全新的水平。

使用RFID自动识别技术应用在成型工序上,对成型工艺、设备、RFID自动识别技术进行有机结合。实现成型机的智能化、 自动化控制。建立成型胎胚和前工序生产的胎面、胎侧、垫胶、胎圈、胎体、1#带束层、2#带束层、3#带束层、4#带束层、子 口包布的信息流的追溯。从而打通从半部工序至成型、成品胎的整个生产过程的物流和信息流。


在原材料库、半制品库、胎胚库、成品仓库、设备备品备件库中的管理应用,实现智能化的仓库管理。解决入库记录繁琐、

库存统计困难、信息传递滞后等情况。RFID技术和计算机技术紧密结合,仓库的管理严格符合先进先出的原则,并及时准确的掌 握库存,有效动态调节最低库存,实现生产运营管理的零库存,加快资金流动。根据规则对库存自动预警、自动提报备件的采购计划, 对库存的管理状态实现实时可视化管理。

百叶车工装上安装的RFID标签 | 成型机料口安装RFID读写器(如下图)

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五、项目运营效果

本项目运行以后,单个轮胎全工艺流程生产时间从48小时降低至30小时,人均产值提高为传统模式的三倍。轮胎生产的炼 胶/准备/成形三大车间通过RFID生产追踪系统完成轮胎生产过程的数据的自动采集与记录,并将相关数据提供给上层MES系统。 实现生产现场数据的实时反馈,包括在制品批次的信息或者加工状态,让生产管理人员可以实时的获知生产现场的相关信息。实 现物料的快速识别、信息写入,与异常情况报警,提高生产效率。通道RFID的自动识别实现了物料周转的无缝交接,提高了现场 的人员执行效率。

案例3 工业气体储罐状态远程监控项目


项目实施企业:深圳中集智能科技有限公司

深圳中集智能科技有限公司是中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司的子公司。中集智能专注于以“智能集装箱”为核 心的装备物联网在货运物流及能源化工行业领域的应用,即立足各类集装箱应用行业重点装备,基于传感和识别等技术,实现集 装箱及行业装备的智能化和信息化,实现装备与外部无线或者有线网络系统的通讯,最终实现智能集装箱在互联网中的可视透明、 可监测和控制。

目前,中集智能在智能集装箱领域已取得专利159项,承担国家级项目12个。同时,中集智能担任全球智能集装箱产业联 盟理事长单位,广东省智能集装箱工程研究中心等,并获得多项国家级省级重要科技奖项。中集智能的智能集装箱技术与服务, 已应用于中远海、法国达飞和ONE等数十家国际知名行业用户。

一、项目背景介绍

近年来,随着电子技术的进步,企业自动化及实时监控管理的需求增加。企业工业生产过程中需要使用低温储罐。通常,需 要监控低温储罐的状态,如罐体内的液位等。目前企业中使用较多的是通过机械式传感器(例如浮筒式、机械式压差传感器等) 感测低温储罐的状态信息。机械式传感器存在精度差、易破损、内表面沾污、读数不准等缺点。特别是使用机械式传感器需要依 靠人工巡检和记录,一方面,需要大量的人力成本而且会增加人为错误;另一方面并不能实时监测低温储罐的状态,严重影响企 业生产效率。

因此,有必要提出一种测量终端、监控系统和低温储罐,以至少部分地解决上述问题。


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二、项目需求分析

1、企业希望液位计在满足传统液位计的功能的同时还要求产品智能化,多样性,可定位,和可视化等。

2、对低温储罐状态进行实时监测,提高运营效率,降低成本。

三、项目难点

1、与传统机械式液位计不同,电子液位计需要使用电源。然而储罐放置的地方通常没有市电接口。

2、若使用电池供电,设备的功率较大,电池续航不能维续。

3、传统用于测量差压和压力的传感器体积大,安装在储罐上极不美观。

4、设备安装环境恶劣,暴雨、烈日、对设备内的电子设备将造成影响。

5、现场显示可以满足现场管理人员使用,气体公司可能对储罐漏查询,导致储罐无气,终端客户用气中断无法正常生产。


四、解决方案介绍

1、集成压力差压一体的,带现场显示及远传功能的电子液位计,采用全密封设计,防水等级IP67。

2、为克服续航问题,下图3电子液位计采用下图2太阳能板供电,可提供全年365天的续航。安装于下图1低温储罐中。 设备与储罐只需将下图4气相液相连接,便可投入使用。

3、配套的管理软件,可在低液位及超压力时及时通过短信通知管理员,提醒及时配送。


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五、项目运营效果

目前,中集智能已先后为全国各地客户交付电子液位计终端上千台,全部设备运行良好,客户依据此系统,对存有的储罐进 行监测,依据平台送气路线规划对气体进行配送,降低了气体公司的人工成本,节约开支。电子液位计助力气体公司对储罐进行 信息化管理,气体公司储罐管理从此进入新阶段,每年节约数百万元。


案例4 大型生产企业复杂环境高精度人员安全定位系统

项目实施企业: 深圳市航天华拓科技有限公司

图2

项目地点:中石油

项目完成时间:2018年

项目规模:二十余个炼化厂区

深圳市航天华拓科技有限公司正式成立于2011年,直属于深圳航天科技创新研究院(由中国航天科技集团、深圳市政府、 哈尔滨工业大学三方共投),是中国航天科技集团布局物联网领域的旗帜性企业,也是国内唯一同时具备宇航级、军品级、工业 级和民用级产品研发定制能力的国有物联网公司。公司以“打造中国物联网航天品牌”为经营理念,聚焦智慧交通、智慧定位、 智慧仓储、智慧安防四大市场,致力于为城市发展、企业管理、个人生活创造更多、更优的价值。

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一、项目背景介绍

中石油炼化厂区规模大,作业人员多,生产装置大型化、密集化,生产工艺复杂,生产过程机密耦合,且属于高温、高压、易燃、 易爆等特殊环境,存在一定的危险性,为了保障员工的生命安全,需要实时掌握员工所在的位置,但因厂区建筑物遮挡、大量金 属管廊对电磁信号的影响等原因,难以采用常见的简单方案实现较好的定位功能。

二、项目需求分析

利用物联网感知、定位、3D 展示等技术,结合云计算等架构模式,建设复杂作业环境中的作业人员实时定位追踪及安全管控 平台,实时智能监管人员位置信息与工作状态,提升生产管理的科学化水平和信息化程度,更好地应对突发事件,为安全生产提 供保障。

三、项目难点

1、厂区建筑物复杂,金属管廊、支架、传送装置、大型移动装备多,建筑 物的遮挡、金属电磁干扰反射等因素使得常见的 技术方案难以实现精准定位。

2、作业人员活动的随机性高,包括室内、室外、管廊等位置,无法采取路径吸附等位置纠正算法。

3、人员的活动状态、姿态等安全信息也需要感知。

4、对设备的防爆性、携带和使用的方便性、待机时间等要求高。

四、解决方案介绍

中石油为厂区巡检人员配备了航天华拓自主研发的人员定位终端,应用多模融合定位技术、复杂环境下差分精准定位技术、 有源RFID标签辅助定位技术,搭配抗多径干扰抑制算法,实现室内外无缝对接的精准定位,实时掌握巡检人员动态,支持异常姿 态感知、历史轨迹查询、一键呼救、越区告警、4G全网通、日志管理、远程维护、设备识别等多种功能。

解决方案

针对实际情况,采取以下解决方案:

1)采用伪距差分技术方案和高性能导航芯片,提高定位精度,对抗干扰;

2)采用北斗+GPS双模卫星定位技术,尽量增加可用卫星数量;

3)采用针对性抗多径算法,受多径效应影响的卫星不参与定位解算;

4)采用惯导定位技术作为辅助定位手段,弥补短时间卫星丢失情况;

5)采用2.45GHz 有源RFID定位技术,补充卫星信号屏蔽区域。

系统功能

人员安全管理系统软件的组成架构如下图所示:

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电子围栏

图1 围栏类型包括信息统计型、禁入型和禁出型,后两者具有越界报警功能,前者对进出围栏事件信息进行实时记录。

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属地人员统计

沿各属地边界事先绘制好电子围栏,这些电子围栏可以分别统计围栏内本厂员工和外来人员数量,并以数字形式显示。

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属地进出查询

属地进出查询是作业区域型围栏附带的功能,可根据属地、围栏名称、时间范围、人员姓名、终端编号等信息查询进出该围 栏的事件,该围栏还具备打卡功能。

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实时动态

在生产区,展示佩戴终端的工作人员的实时运行状态以及人员信息,实时统计厂内员工及外来人员的数量。

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轨迹回放

轨迹回放功能可根据所属单位、时间范围、人员姓名、终端编号等条件回放人走过的路径,可设置回放速率,也可直接展示轨迹。

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终端发放及解绑

轨迹回放功能可根据所属单位、时间范围、人员姓名、终端编号等条件回放人走过的路径,可设置回放速率,也可直接展示轨迹。

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技术亮点

多技术集成定位 室内外定位模式自动切换 抗多径干扰纠偏算法 海量数据应用平台 人性化便携式智能穿戴终端

配套产品

轨迹回放功能可根据所属单位、时间范围、人员姓名、终端编号等条件回放人走过的路径,可设置回放速率,也可直接展示轨迹。

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配套产品

轨迹回放功能可根据所属单位、时间范围、人员姓名、终端编号等条件回放人走过的路径,可设置回放速率,也可直接展示轨迹。

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系统功能

实时定位 人员巡更 五、项目运营效果 轨迹管理 电子围栏 姿态异常告警 一键救助 日志管理 出入门禁

五、项目运营效果

1. 截止目前,航天华拓的人员定位终端产品已广泛应用到中石油旗下22个分公司,覆盖现场作业人员近2万人。

  1. 该方案帮助中石油炼化厂区实现现场操作的更加规范化、协同化、科学化和智能化。人员安全监控和监管变得更加主动、 及时和准确,大大提升了企业精细化管理水平,成功搭建事前预防、事中及早发现、事后可追溯的安全防范机制,成为炼化物联 网的代表性项目之一。