数字化工业生产-工业互联网+物联网的分层粗粒度架构(待更新)

云计算基础设施、物理传感器、智能数控机床、工业机器人流水线、生产资源调度优化系统、智能UI可以看成是工业互联网和物联网相关平台的分层架构。

其中云计算负责基础设施的建设,实现工业生产大数据和弹性计算支持,物理传感器支持智能计算的感知。如温度、振动等环境的感知(交大电院的老师有做短距离高精度的激光测量传感器的老师,硬件+FPGA)等。智控机床通过传感器对相关物理环境进行感知,输出更加精密的控制信号,相比传统机床而言会有更好的控制精度,可以达到丝级(0.01mm)甚至微米的精度,是精密制造的关键核心技术。

工业机器人流水线(如ABB的机器人机械臂,可编程,机器人根据生产任务需要进行选择)是工业物联网的重要组成部分,好的实施可以替代传统的人工流水线,可以将人类从重复的劳动中解放出来。

生产资源调度系统属于运筹优化的范畴,可以根据实际的业务及资源需求和供给情况进行优化配比计算,达到更高效的生产。(这一块属于运筹优化的范畴,可以抽象共享出面向不同问题的算法模式,针对类似或同样的问题,算法可以复用)

智能UI层(HCI,intelligent UI)这一层主要是与生产管理员(上位机等)+生产状态展示+其他展示所用,是最上层的界面展示和交互(包括资源配置,生产任务需求输入等)

可以根据需要合理选择云计算的基础架构技术栈,基于开源的openstack的集群节点限制在500以内,中小企业的私有云足够。面向更大的需求,可以选择大的IT公司资源的支持更多节点的云计算基础设施产品(如腾讯,百度,华为,新华三等)。

感谢交大电院和机动学院还有马克思主义学院的老师们的指导,期待后面有多方面的合作机会。


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