工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)

孫學(xué)偉 晁藝

（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心（上海）有限公司，上海 201306）

隨著我國(guó)工業(yè)以及新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)之間迅速融合，目前我國(guó)工業(yè)質(zhì)量以及工業(yè)水平也得到了提升，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)起到了關(guān)鍵作用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)識(shí)體系相關(guān)的系統(tǒng)，可以進(jìn)一步保證工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建立與構(gòu)建，通過(guò)識(shí)別體系去進(jìn)一步重新構(gòu)建企業(yè)的管理模式，例如，網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作或者智能化生產(chǎn)，全生命周期生產(chǎn)管理等諸多方面的應(yīng)用。標(biāo)識(shí)體系通過(guò)這些應(yīng)用可以為企業(yè)提供基礎(chǔ)設(shè)施保障，避免企業(yè)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中出現(xiàn)編碼不統(tǒng)一，信息不對(duì)稱(chēng)等問(wèn)題。當(dāng)今現(xiàn)代工業(yè)化和標(biāo)識(shí)解析技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展有著巨大的影響，主要體現(xiàn)在產(chǎn)品以及信息采集方面，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)信息資源關(guān)聯(lián)及共享，對(duì)于企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢(shì)存在了積極的意義，使其可以通過(guò)身份識(shí)別以及信息的解析來(lái)識(shí)別產(chǎn)品或者員工，進(jìn)一步加強(qiáng)工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)安全以及產(chǎn)品全周期管理等。但是研發(fā)生產(chǎn)產(chǎn)品以及產(chǎn)品售后服務(wù)體系逐漸模糊化，產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)，管理較為困難，而產(chǎn)品的零部件信息無(wú)原件可查成為了信息化的一大難題，為了促使產(chǎn)品信息之間相互流通，查詢(xún)更方便，進(jìn)而起到降本增效，提升用戶(hù)體驗(yàn)，提高公司效益等作用，本文對(duì)于工業(yè)領(lǐng)域互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系的應(yīng)用展開(kāi)研究。

1 需求現(xiàn)狀分析

1.1 標(biāo)識(shí)信息解析管理體系項(xiàng)目建設(shè)需求現(xiàn)狀分析

在工業(yè)當(dāng)中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系實(shí)質(zhì)上是由四個(gè)部分共同組成：標(biāo)識(shí)編碼、標(biāo)識(shí)載體、標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)服務(wù)，企業(yè)可以利用工業(yè)標(biāo)識(shí)信息賦予產(chǎn)品以及工業(yè)零件企業(yè)身份標(biāo)識(shí)信息，通過(guò)這類(lèi)的標(biāo)記來(lái)確定其產(chǎn)品的信息以及來(lái)源，從而幫助企業(yè)進(jìn)行統(tǒng)一化的信息管理，實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品全方面生命周期管理，建立龐大的信息供應(yīng)鏈，而標(biāo)識(shí)解析體系的構(gòu)架主要分為根節(jié)點(diǎn)，國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)，二級(jí)節(jié)點(diǎn)以及大型企業(yè)頂級(jí)節(jié)點(diǎn)，現(xiàn)如今，隨著我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)體系的相關(guān)系統(tǒng)已經(jīng)不斷地更新，并且，更多地投入到我國(guó)的各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，同時(shí)，也促進(jìn)了中國(guó)企業(yè)盡快實(shí)現(xiàn)基于標(biāo)識(shí)解析體系的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，持續(xù)推動(dòng)新興業(yè)態(tài)的產(chǎn)生。目前，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)體系的應(yīng)用當(dāng)中，需要更多的企業(yè)知識(shí)和加入，積極推進(jìn)國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。本文通過(guò)標(biāo)識(shí)解析體系的應(yīng)用特征，以及相關(guān)案例進(jìn)一步分析標(biāo)識(shí)體系的發(fā)展情況，梳理各個(gè)公司利用標(biāo)識(shí)解析體系推進(jìn)自身工作的案例，以此分析，該體系為公司構(gòu)成的經(jīng)濟(jì)價(jià)值以及管理效率。

1.2 現(xiàn)有產(chǎn)品案例分析

1.2.1 系統(tǒng)編碼及組成情況

通過(guò)現(xiàn)有的產(chǎn)品案例進(jìn)行分析，常見(jiàn)的數(shù)控系統(tǒng)主要由主控板單元，IO 板單元、鍵盤(pán)板單元、顯示板單元、電源、結(jié)構(gòu)工裝等核心部件組成，而在應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，已經(jīng)有一些部門(mén)擁有了自己的一套生產(chǎn)編碼規(guī)則，對(duì)于整機(jī)以及關(guān)鍵零部件的統(tǒng)一編碼方式，使得企業(yè)的效率大大增加。在系統(tǒng)編碼時(shí)特別注意關(guān)鍵零部件在發(fā)生更換時(shí),編碼會(huì)發(fā)生不一致,信息由生產(chǎn)和售后維護(hù)部門(mén)作記錄,以供后續(xù)追溯使用。

1.2.2 現(xiàn)有產(chǎn)品編碼應(yīng)用現(xiàn)狀

1.2.2.1 產(chǎn)品編碼不統(tǒng)一

產(chǎn)品編碼不統(tǒng)一是如今現(xiàn)有產(chǎn)品編碼應(yīng)用的現(xiàn)狀，目前的產(chǎn)品編碼僅僅是做到了產(chǎn)品的初級(jí)部分，沒(méi)有辦法有效識(shí)別零部件的信息，但需要獲取零部件的信息時(shí)只能夠詢(xún)問(wèn)相關(guān)的工作人員，這樣的工作方式以及工作流程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且協(xié)作效率差，需要反復(fù)溝通才能夠保證信息的安全，當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確追蹤產(chǎn)品的去向，如圖1 所示。

圖1 數(shù)控車(chē)床原理示意圖

1.2.2.2 零部件與產(chǎn)品編碼不一致

現(xiàn)如今，零部件與產(chǎn)品編碼已經(jīng)經(jīng)過(guò)了多次的更新?lián)Q代，但是確定零部件信息的過(guò)程卻十分繁瑣，往往為了確定零部件的信息，人們只能通過(guò)拆解的方式進(jìn)行人工識(shí)別，如圖2 所示。

圖2 標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)程序圖

1.2.3 產(chǎn)品編碼應(yīng)用問(wèn)題

1.2.3.1 產(chǎn)品歷史追溯問(wèn)題

產(chǎn)品的歷史追溯問(wèn)題是產(chǎn)品編碼應(yīng)用的主要問(wèn)題之一，除了零部件信息追溯問(wèn)題之外，產(chǎn)品追溯問(wèn)題也是較大的問(wèn)題之一，往往生產(chǎn)部門(mén)需需要對(duì)于零部件的去向進(jìn)行標(biāo)注，但通常情況下沒(méi)有辦法一次性解決問(wèn)題，需要等客戶(hù)反映問(wèn)題時(shí)才一個(gè)個(gè)地單獨(dú)解決。

1.2.3.2 產(chǎn)品零部件信息識(shí)別問(wèn)題

而產(chǎn)品零部件的信息識(shí)別問(wèn)題也是一個(gè)較大的問(wèn)題，在部分企業(yè)當(dāng)中相關(guān)人員在處理一些問(wèn)題時(shí)，發(fā)現(xiàn)硬件板卡不匹配，不能從整機(jī)編碼中獲取相應(yīng)的信息，最后只能選擇把設(shè)備從機(jī)床中拆卸下來(lái)，并檢查各個(gè)部位的零件，以判斷問(wèn)題。

1.2.3.3 產(chǎn)品生命周期管理問(wèn)題

產(chǎn)品的生命周期管理是一個(gè)非常重要的項(xiàng)目，尤其是對(duì)于零部件來(lái)說(shuō)，需要進(jìn)行相關(guān)的售后以及及時(shí)的維修如圖3，但由于信息的缺失，一般而言，生產(chǎn)部門(mén)，售后部門(mén)獲得相關(guān)的情況，需要一些時(shí)間才能夠確定所需的零部件，大大的降低了維修的效率。

圖3 數(shù)控系統(tǒng)圖

2 標(biāo)識(shí)解析體系應(yīng)用方案

2.1 標(biāo)識(shí)應(yīng)用方案

2.1.1 零部件生產(chǎn)標(biāo)識(shí)碼

而實(shí)質(zhì)上，零部件的標(biāo)識(shí)編碼主要是從生產(chǎn)的角度去考慮的，把關(guān)鍵的生產(chǎn)工序、工人以及生產(chǎn)線(xiàn)的工藝信息進(jìn)行編碼，這樣既可以保證身份的唯一性，又可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于零部件的查詢(xún)以及信息的固定，當(dāng)該零部件需要維修時(shí)，就可以及時(shí)地追溯到當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)信息。

2.1.2 產(chǎn)品生產(chǎn)標(biāo)識(shí)碼

產(chǎn)品標(biāo)識(shí)碼也是從生產(chǎn)的角度考慮,把關(guān)鍵的半成品、工人、生產(chǎn)線(xiàn)等生產(chǎn)工藝信息編碼進(jìn)標(biāo)識(shí)碼,產(chǎn)品具有獨(dú)立的生產(chǎn)標(biāo)識(shí)碼,并區(qū)別于零部件,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品與零部件標(biāo)識(shí)信息的差異性,避免出現(xiàn)零部件與產(chǎn)品編碼一致的問(wèn)題。售后服務(wù)人員在產(chǎn)品維護(hù)時(shí)也可以追溯產(chǎn)品信息,為售后維護(hù)提供換件定位、產(chǎn)品批次信息查詢(xún)提供了便利。

2.1.3 標(biāo)識(shí)碼應(yīng)用

廣州數(shù)控生產(chǎn)部門(mén)擁有一套自己定義的產(chǎn)品序列號(hào)生成規(guī)則，具體的編碼規(guī)則需要項(xiàng)目實(shí)施階段與生產(chǎn)部門(mén)對(duì)接,因?yàn)樯婕肮緳C(jī)密信息,需要公司授權(quán)。此方案無(wú)須改變公司的生產(chǎn)模式,只需將原有的規(guī)則納入編碼解析體系中的廠家編碼規(guī)則即可,該規(guī)則適用于產(chǎn)品成品、見(jiàn)效快，可實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)解析作為服務(wù)器的節(jié)點(diǎn),可以將其作為整個(gè)企業(yè)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的一個(gè)組成要素。

2.2 標(biāo)識(shí)解析方案

2.2.1 標(biāo)識(shí)解析過(guò)程

實(shí)質(zhì)上，產(chǎn)品或者是零部件可以通過(guò)信息系統(tǒng)進(jìn)行身份的標(biāo)識(shí)以及確定，每一個(gè)零部件都包含有獨(dú)特的工業(yè)標(biāo)識(shí)，可以通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一域名解析系統(tǒng)進(jìn)行查詢(xún)，對(duì)于零部件而言，統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)是其唯一的身份證，而且員工通過(guò)產(chǎn)品的編碼規(guī)則，利用二維條碼進(jìn)行掃描，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于產(chǎn)品的信息識(shí)別，并且通過(guò)產(chǎn)品識(shí)別解析體系，同時(shí)對(duì)接公司的管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)公司零件以及產(chǎn)品的優(yōu)化管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，各個(gè)部門(mén)的相關(guān)人員在處理問(wèn)題時(shí)，也可以通過(guò)公司的系統(tǒng)進(jìn)行信息的獲取，有利于公司生產(chǎn)效率的提升，通過(guò)全國(guó)統(tǒng)一工業(yè)標(biāo)識(shí)文件注冊(cè)和編碼解析管理體系實(shí)現(xiàn)中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)注冊(cè)解析服務(wù)體系和二級(jí)節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)一建設(shè)。

2.2.2 品牌標(biāo)識(shí)含義解析服務(wù)

公司的日常管理及人員管理都已對(duì)接釘釘，標(biāo)識(shí)解析應(yīng)用服務(wù)也將對(duì)接釘釘。通過(guò)釘釘掃一掃功能,對(duì)公司產(chǎn)品或零部件通過(guò)二維碼進(jìn)行掃描識(shí)別,從而獲取產(chǎn)品信息。識(shí)別應(yīng)用為公司產(chǎn)品信息化管理提供了便利性,提高了產(chǎn)品的管理效率，如圖4 所示。

圖4 標(biāo)識(shí)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)圖

3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系在工程機(jī)械控制的應(yīng)用

3.1 工程機(jī)械作業(yè)精度控制

目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用和推廣。尤其是對(duì)于各種工程機(jī)械作業(yè)精度的管理,能夠有效地在各種工程施工中調(diào)節(jié)準(zhǔn)確性,主要是將機(jī)電融合一體化過(guò)程中的計(jì)算機(jī)和電子控制系統(tǒng)運(yùn)用到工程機(jī)械作業(yè)中,可以充分測(cè)量和收集數(shù)據(jù),使得數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn),這樣一來(lái)就大大避免了由于人工操作而導(dǎo)致產(chǎn)生錯(cuò)誤以及計(jì)算誤差。同時(shí)又減少了大量的人力勞動(dòng),降低了作業(yè)的成本。在該平臺(tái)進(jìn)行大規(guī)模的數(shù)庫(kù)建設(shè)中,平臺(tái)利用了sql 與odbc ,實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)可以直接傳送給客戶(hù)端,同時(shí)也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)保存,數(shù)據(jù)庫(kù)在web 和監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間構(gòu)建了通道,可以相互訪問(wèn),異構(gòu)的平臺(tái)由各種組態(tài)的數(shù)據(jù)處理軟件組成,可以直接實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn),采集卡和平臺(tái)共同完成工作,采集到的數(shù)據(jù)可以通過(guò)圖形的方式,在電腦或者其他屏幕上進(jìn)行直觀地顯示, 采用sql 與odbc 結(jié)合來(lái)完成了數(shù)據(jù)庫(kù)與監(jiān)控電腦間的信息和數(shù)據(jù)交換,其中odbc 擁有統(tǒng)一的接口,易于完成和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間的信息交互。

3.2 自動(dòng)化以及半自動(dòng)化作業(yè)的應(yīng)用

在工程機(jī)械中，我國(guó)的傳統(tǒng)工程機(jī)械作業(yè)采用的均是半自動(dòng)化作業(yè)，甚至是人工作業(yè)，因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些誤差等，而影響人的因素眾多，客觀因素、主觀因素甚至是環(huán)境都能影響到人工操作，降低其精確度。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系監(jiān)控平臺(tái)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了工程機(jī)械的自動(dòng)化，使其作業(yè)安全的系數(shù)上升并且可以使其在無(wú)人的操作下直接進(jìn)行自動(dòng)化操作作業(yè),減少了人為誤差,提高了操作作業(yè)的速度和質(zhì)量,并且改善了時(shí)效性。在安全方面,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系監(jiān)測(cè)與管理自動(dòng)化平臺(tái)的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)安全性進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)和分析,通過(guò)數(shù)據(jù)運(yùn)算和操作統(tǒng)計(jì),對(duì)工程的運(yùn)行方式進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,是一切人工操作都無(wú)法達(dá)到的。自動(dòng)化系統(tǒng)既能夠結(jié)合設(shè)置的參數(shù)來(lái)完成各種零件的生產(chǎn)和制造,同時(shí)也能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)其中的不合格產(chǎn)品。

3.3 節(jié)約能耗的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的異構(gòu)平臺(tái)模式中，往往需要耗費(fèi)許多能源，功能與功能之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)，需要人力、物力以及耗費(fèi)大量時(shí)間，大大降低了時(shí)效性，十分消耗資源與能源。自動(dòng)化平臺(tái)的出現(xiàn)將各個(gè)技術(shù)、系統(tǒng)和平臺(tái)之間進(jìn)行整合和關(guān)聯(lián)，使各個(gè)機(jī)構(gòu)可以充分的進(jìn)行作業(yè)，進(jìn)而減少了資源和能源的浪費(fèi)，進(jìn)行有機(jī)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)不斷的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)融入了人們的生活，并且朝著更智能的方向上發(fā)展。傳統(tǒng)的制造業(yè)具有成本高、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、并且信息整合不到位等問(wèn)題，而互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)的融合所產(chǎn)生的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則是在工業(yè)的生產(chǎn)中運(yùn)用數(shù)字化的設(shè)備和信息技術(shù)，進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢驗(yàn)、檢測(cè)，進(jìn)一步幫助制造業(yè)提升工業(yè)或者產(chǎn)品的產(chǎn)出效率，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)的降本增效。