富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺FiiBEACON應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新 —綠色循環(huán)的精密智能制造
富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)股份有限公司致力于為企業(yè)提供以自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、平臺化、大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的科技服務(wù)綜合解決方案，引領(lǐng)傳統(tǒng)制造向智能制造的轉(zhuǎn)型，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建云計(jì)算、移動(dòng)終端、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、高速網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器人為技術(shù)平臺的“先進(jìn)制造+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)” 新生態(tài)，全力打造國際領(lǐng)先的跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
一、項(xiàng)目概況
富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺FiiBEACON是一個(gè)基于開放平臺的新型工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，集成了云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智慧工廠、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)或新業(yè)態(tài)。
1．項(xiàng)目背景
在工業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)的浪潮下，世界各國紛紛推出自己的“再工業(yè)化戰(zhàn)略”。中國作為一個(gè)產(chǎn)出總量居世界第一的工業(yè)大國，必然要積極應(yīng)對新工業(yè)革命的挑戰(zhàn)，全面提升智能制造創(chuàng)新能力，加快由“制造大國”向“制造強(qiáng)國”轉(zhuǎn)變。富士康扎根工業(yè)制造服務(wù)業(yè)40多年，擁有電子行業(yè)的設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造等全產(chǎn)業(yè)鏈的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)以及海量的數(shù)據(jù)，已成為全球最大工業(yè)制造服務(wù)企業(yè)。作為世界制造企業(yè)的“領(lǐng)頭羊”，富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺FiiBEACON正在不斷升級迭代。
2．項(xiàng)目簡介
富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺FiiBEACON提供以自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、平臺化、大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的科技服務(wù)綜合解決方案，引領(lǐng)傳統(tǒng)制造向智能制造的轉(zhuǎn)型，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建云計(jì)算、移動(dòng)終端、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、綠色節(jié)能、高速網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器人為技術(shù)平臺的“先進(jìn)制造+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)” 新生態(tài)。
3．項(xiàng)目目標(biāo)
FiiBEACON希望通過不斷深入探索智能制造人工智能領(lǐng)域，為企業(yè)提供一站式綜合解決方案。持續(xù)發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器間的互連互通。進(jìn)一步整合人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)與安全系統(tǒng)，為全球制造業(yè)提供安全可靠、高效的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)平臺。
二、項(xiàng)目實(shí)施概況
1.FiiBEACON平臺架構(gòu)
富士康智慧工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺總體架構(gòu)包括邊緣層、IaaS云網(wǎng)層、PaaS平臺層、SaaS應(yīng)用層。
邊緣層借助信息物理系統(tǒng)技術(shù)，構(gòu)建信息系統(tǒng)與物理系統(tǒng)的互聯(lián)互通，通過各類通信手段連接海量工業(yè)設(shè)備，以及大范圍、深層次的數(shù)據(jù)采集配合邊緣運(yùn)算，數(shù)據(jù)上傳至云端。
IaaS云網(wǎng)層，通過富士康云，基于虛擬化、分布式存儲、并行計(jì)算、負(fù)載調(diào)度等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)存儲、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算等資源池的優(yōu)化與管理，根據(jù)用戶資源使用情況進(jìn)行資源彈性分配以確保用戶資源訪問安全。
PaaS平臺層提供面向企業(yè)及開發(fā)者的一站式平臺開發(fā)服務(wù)，支持工業(yè)模型開發(fā)調(diào)度與管理，支持基于工業(yè)模型封裝的工業(yè)微服務(wù)的應(yīng)用全生命周期管理，并提供大規(guī)模容器集群管理、資源調(diào)度及中間件服務(wù)等通用服務(wù)能力，幫助用戶快速構(gòu)建工業(yè)應(yīng)用。
SaaS應(yīng)用層滿足不同行業(yè)、不同場景的工業(yè) SaaS 和工業(yè) APP，形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的最終價(jià)值。基于FiiBEACON平臺資源自主研發(fā)或由第三方研發(fā)的封裝了工業(yè)知識、方法和技術(shù)的應(yīng)用軟件，如建模仿真優(yōu)化、工藝和質(zhì)量優(yōu)化等。
2 .FiiBEACON智能制造關(guān)鍵技術(shù)
（1）智能產(chǎn)品與智能服務(wù)可以幫助企業(yè)帶來商業(yè)模式的創(chuàng)新
基于各類傳感器和邊緣計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)平臺CorePro，BEACON匯集了海量的制造生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并從中進(jìn)行篩選和分析，提取出有用的數(shù)據(jù)流。通過多維分析處理的數(shù)據(jù)倉庫Dingo系統(tǒng)進(jìn)行自定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建模并上傳云端，將不同控制系統(tǒng)的協(xié)議整合為統(tǒng)一接口，以供其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對接。結(jié)合數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)IDS，提供數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)產(chǎn)生、數(shù)據(jù)快速處理、知識即時(shí)反饋的智能數(shù)據(jù)服務(wù)。
（2）從智能裝備、智能產(chǎn)線、智能車間到智能工廠，可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)模式的創(chuàng)新
數(shù)十年來，富士康的制造裝備完成了從機(jī)械裝備到數(shù)控裝備的升級換代，目前已開始部署智能裝備，從而實(shí)現(xiàn)裝備直接聯(lián)網(wǎng)上云，實(shí)現(xiàn)了智能管理、監(jiān)控與分析。作為智能工廠，富士康不僅生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、透明化、可視化、精益化，同時(shí)，產(chǎn)品檢測和分析、生產(chǎn)物流也與生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)閉環(huán)集成。使用ERP、MES等系統(tǒng)作為信息支撐，對生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行細(xì)微精確的安排。再通過數(shù)據(jù)采集、車間聯(lián)網(wǎng)、智能裝備、智能產(chǎn)線達(dá)成了一個(gè)廠區(qū)內(nèi)多個(gè)車間實(shí)現(xiàn)信息共享、準(zhǔn)時(shí)配送、協(xié)同作業(yè)。
（3）智能物流與供應(yīng)鏈可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)運(yùn)營模式的創(chuàng)新
公司自主開發(fā)的ODIN系統(tǒng)匯聚了海量準(zhǔn)確庫存數(shù)據(jù)并以圖表可視化呈現(xiàn)，最大限度滿足了用戶對庫存信息的實(shí)時(shí)掌握需求。并且經(jīng)過全球供應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化和準(zhǔn)確預(yù)測，根據(jù)實(shí)際場景給出原因分析和建議措施，從而實(shí)現(xiàn)智能物流與供應(yīng)鏈。
（4）智能決策可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策
智能BI與IDS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了百億數(shù)據(jù)分析請求秒級響應(yīng)，支持靈活的業(yè)務(wù)組合分析和任意的時(shí)間窗口分析；無縫整合數(shù)據(jù)運(yùn)營中的全部核心組件，提供一致的用戶體驗(yàn)和極低的維護(hù)成本；結(jié)合深度算法，提煉各級KPI進(jìn)行深層解剖與分析，洞察無法直接觀測到的數(shù)據(jù)背后的關(guān)聯(lián)、趨勢和邏輯，幫助用戶給出最優(yōu)決策的指導(dǎo)與建議。
3. 安全可靠性
FiiBEACON工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺涉及主機(jī)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用安全、專家服務(wù)5大類功能，8項(xiàng)功能服務(wù)點(diǎn)。
（1）BGP高防:BGP高防基于先進(jìn)特征識別算法進(jìn)行精確清洗，幫助用戶抵御 SYN Flood、ICMP Flood等各種大流量攻擊。
（2）漏洞掃描:Web漏洞掃描為企業(yè)提供 7*24 小時(shí)準(zhǔn)確全面的漏洞監(jiān)測服務(wù)，并為企業(yè)提供專業(yè)的修復(fù)建議，從而避免漏洞被黑客利用，影響網(wǎng)站安全。
（3）登錄保護(hù):登錄保護(hù)服務(wù)實(shí)時(shí)檢測盜號、自動(dòng)機(jī)批量等惡意登錄行為，便于開發(fā)者發(fā)現(xiàn)異常登錄，並采取相應(yīng)的防護(hù)措施，降低惡意用戶登錄給業(yè)務(wù)帶來的風(fēng)險(xiǎn)。
（4）內(nèi)容安全:內(nèi)容安全可高效準(zhǔn)確地識別文字、圖片和視頻等多媒體的違規(guī)內(nèi)容，幫助客戶降低涉政、廣告及其他客戶自定義的違規(guī)風(fēng)險(xiǎn)，解決網(wǎng)站和APP開發(fā)者的違規(guī)識別難題。
（5）應(yīng)用安全:應(yīng)用安全涵蓋應(yīng)用加固、安全測評、兼容性測試、盜版監(jiān)控、崩潰監(jiān)測、安全組件等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、簡單、有效的移動(dòng)安全建設(shè)。
（6）工具庫:富士康將許多針對應(yīng)用安全，業(yè)務(wù)安全，后天安全的工具，解析自研成多個(gè)安全產(chǎn)品，用來搭建一整套安全防護(hù)工具，保障富士康以及富士康相關(guān)客戶的數(shù)據(jù)安全。
（7）病毒庫:通過病毒的特征來判斷文件是否為病毒和是否已經(jīng)感染病毒的，每日更新最新的病毒庫，同時(shí)捕捉獲取新型的病毒，不斷更新，更新速度以小時(shí)計(jì)算。
（8）漏洞庫:Web應(yīng)用漏洞掃描的豐富漏洞庫，用來支持主機(jī)業(yè)務(wù)安全產(chǎn)品，同時(shí)實(shí)時(shí)獲取最近漏洞庫，打破0day威脅
三、應(yīng)用案例——基于富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺FiiBEACON的精密工具制造
在精密刀具加工生產(chǎn)中，通過FiiBEACON邊緣運(yùn)算平臺CorePro實(shí)現(xiàn)刀具3D形狀參數(shù)、磨削程序參數(shù)、砂輪數(shù)據(jù)等關(guān)鍵有效的數(shù)據(jù)快速提取并上傳至富士康云進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理與分析，幫助智能AI進(jìn)行學(xué)習(xí)與建模。
另外，F(xiàn)iiBEACON通過Deep learning、BIG DATA、監(jiān)測電流、電壓、震動(dòng)等參數(shù)變化規(guī)律與分析，從而對刀具失效進(jìn)行提前預(yù)警，配合用戶庫存管理系統(tǒng)，有效減少加工產(chǎn)品異常，使刀具使用壽命合理化，減少資源浪費(fèi)。
圖3 刀具壽命管理方案
收集量產(chǎn)補(bǔ)正數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)處理分析建模進(jìn)行預(yù)測補(bǔ)正，智能預(yù)測下支刀具補(bǔ)償時(shí)間和尺寸，預(yù)測尺寸超差報(bào)警，提供正能補(bǔ)償方案，從而達(dá)到智能調(diào)機(jī)補(bǔ)正。
圖4 智能調(diào)機(jī)補(bǔ)正方案
另外，刀具砂輪專家系統(tǒng)通過分析砂輪使用數(shù)據(jù)、可視化呈現(xiàn)砂輪品牌使用情況以及指導(dǎo)砂輪使用的最優(yōu)粒度及規(guī)格，改變了刀具生產(chǎn)依靠人工選擇砂輪品牌型號、使用周期、尺寸、面粗度不穩(wěn)定的情況。
圖5 刀具砂輪專家方案
FiiBEACON主導(dǎo)開發(fā)的“智能綠色循環(huán)制造系統(tǒng)”，對制造過程中產(chǎn)生鎢、鈷等貴金屬廢料再生利用，做到變廢為寶，使貴重金屬資源得到更高效、更環(huán)保的高價(jià)值利用。
四、下一步實(shí)施計(jì)劃
1. 發(fā)展規(guī)劃
一方面，富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)股份有限公司將在現(xiàn)有生產(chǎn)線基礎(chǔ)上，更新IT系統(tǒng)架構(gòu)，升級自動(dòng)化流水線，實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器、機(jī)器與人及人與人之間的互聯(lián)互通；發(fā)展大數(shù)據(jù)應(yīng)用，提升公司創(chuàng)新與分析決策能力；設(shè)立分布式數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)，完善實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、處理方案，整合可視化分析工具，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合。
另外，在技術(shù)創(chuàng)新方面，公司將持續(xù)投入發(fā)展高速光纖、5G、8K、智能AI、高效率無線標(biāo)準(zhǔn)、NB-IoT、LTE-M、NFV、SDN 等技術(shù)；在云服務(wù)設(shè)備業(yè)務(wù)板塊中，公司著重發(fā)展高效能運(yùn)算平臺、運(yùn)算虛擬化技術(shù)、超融合存儲等。
2．服務(wù)中小企業(yè)
依托富士康云，F(xiàn)iiBEACON集成了大數(shù)據(jù)，人工智能，物聯(lián)網(wǎng)，自動(dòng)化結(jié)合海量影像大數(shù)據(jù)應(yīng)用，結(jié)合自身工業(yè)機(jī)理的經(jīng)驗(yàn)，為企業(yè)提供整套完整的智能工廠解決方案。根據(jù)企業(yè)自身實(shí)際情況，提供針對性極強(qiáng)的場景解決方案，輸出個(gè)性化定制的工業(yè)機(jī)理生產(chǎn)要素，助力實(shí)現(xiàn)企業(yè)個(gè)性化智能工廠的快速部署。
五、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)施效果
1．項(xiàng)目先進(jìn)性及創(chuàng)新點(diǎn)
FiiBEACON依托富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等軟件及工業(yè)機(jī)器人、傳感器、交換機(jī)等硬件相互整合，通過4項(xiàng)應(yīng)用創(chuàng)新打造工業(yè)領(lǐng)域端到端的可控可管的智慧創(chuàng)新應(yīng)用解決方案。
（1）工業(yè)設(shè)備云端化管理應(yīng)用創(chuàng)新
作為FiiBEACON打造的物聯(lián)網(wǎng)平臺，CorePro支持28種通信協(xié)議，16類涵蓋設(shè)備、裝置、產(chǎn)品等終端設(shè)備，提供操作功能93類，數(shù)據(jù)監(jiān)控機(jī)制健全，數(shù)據(jù)安全性高，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)云存儲以及云端化智慧管理設(shè)備。
（2） 工業(yè)數(shù)據(jù)建模管理應(yīng)用創(chuàng)新
基于FiiBEACON 研發(fā)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)管理應(yīng)用Dingo利用聯(lián)機(jī)資料多維度分析、數(shù)據(jù)循環(huán)再生、服務(wù)整合利用等技術(shù)，打造微服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)，可支持6大類數(shù)據(jù)庫并提供資料接口，15類存儲及處理功能數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理能力達(dá)到15GB/s，將各類零散數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、API化供用戶即時(shí)調(diào)用所需數(shù)據(jù)，使企業(yè)數(shù)據(jù)調(diào)用更加便捷與靈活。
（3）智能制造管理應(yīng)用創(chuàng)新
智能工廠平臺化以高端制造技術(shù)為本，持續(xù)深耕高端材料、精密工具、精密制造領(lǐng)域，并運(yùn)用大數(shù)據(jù)、人工智能及智能制造技術(shù)，改造傳統(tǒng)工具制造行業(yè)，實(shí)現(xiàn)智能工具制造的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的轉(zhuǎn)型升級。
（4）綠色循環(huán)精密制造應(yīng)用創(chuàng)新
綠色智能制造將制造過程中產(chǎn)生的余料經(jīng)過回收、浸出、APT等多道工序，通過多種數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，對鎢、鈷等貴金屬廢料各項(xiàng)狀態(tài)指標(biāo)實(shí)施監(jiān)控和跟蹤，再根據(jù)不同的需求使廢料再生利用，從而做到變廢為寶，使貴重金屬資源得到更高效、更環(huán)保的高價(jià)值利用。
2. 實(shí)施效果
（1）工業(yè)設(shè)備云端化管理應(yīng)用創(chuàng)新
FiiBEACON邊緣計(jì)算平臺CorePro的部署，使設(shè)備管理效率大幅提升，整體設(shè)備維保費(fèi)用減低5%-15%，設(shè)備壽命延長5%-10%；整體設(shè)備非預(yù)期停機(jī)降低30%-40%，產(chǎn)線生產(chǎn)效率提升5%-10%。
（2）工業(yè)數(shù)據(jù)建模管理應(yīng)用創(chuàng)新
FiiBEACON數(shù)據(jù)及微服務(wù)生成平臺Dingo的搭建，幫助企業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)營、管理的各系統(tǒng)之間信息獲取、流通更加便捷暢快，API、微服務(wù)的開放節(jié)省了30%的開發(fā)成本，提升數(shù)據(jù)調(diào)用效率，減少數(shù)據(jù)重復(fù)存儲，節(jié)省資源。
（3）智能制造管理應(yīng)用創(chuàng)新
幫助傳統(tǒng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能工具制造的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的轉(zhuǎn)型升級，提高數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的及時(shí)性、準(zhǔn)確性，縮短開發(fā)周期30%以上；對可能出現(xiàn)的不良情況進(jìn)行預(yù)警，實(shí)現(xiàn)設(shè)備直通率提升至99.5%，資源綜合利用率提升30%；降低生產(chǎn)現(xiàn)場對人的依賴，減少現(xiàn)場操作人員50%。
（4）綠色循環(huán)精密制造應(yīng)用創(chuàng)新
藉由實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺FiiBEACON的工業(yè)企業(yè)客戶基準(zhǔn)精密制造，每年循環(huán)300噸碳化鎢材料，相當(dāng)于少開采一座礦山，減少水消耗6萬噸，節(jié)約用電約100萬度，可供3000個(gè)家庭使用一年。
聲明
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