工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析在線纜行業(yè)的應(yīng)用研究

彭聲謙，彭朋葦，張吉茂

（1.中贛通信（集團(tuán)）有限公司，江西 南昌 330000；2.江蘇亨通光電股份有限公司，江蘇 蘇州 215200）

1 引言

隨著數(shù)字化、信息化的發(fā)展，全球范圍內(nèi)已經(jīng)存在多種標(biāo)識(shí)解析技術(shù)方案，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系已逐步發(fā)展成兼容GS1、Handle、OID、Ecode[1]及DNS等主要技術(shù)方案的融合型標(biāo)識(shí)解析體系。當(dāng)前我國(guó)標(biāo)識(shí)架構(gòu)在實(shí)踐中積極創(chuàng)新，逐步形成了既順應(yīng)國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，又符合我國(guó)產(chǎn)業(yè)需求的標(biāo)識(shí)編碼與解析服務(wù)能力。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析應(yīng)用通過標(biāo)識(shí)化管理和數(shù)據(jù)共享[2]，可以提高線纜行業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的可追溯性和透明度。同時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析技術(shù)的應(yīng)用還可以促進(jìn)線纜行業(yè)的供應(yīng)鏈和服務(wù)體系協(xié)同發(fā)展。因此，在線纜行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，應(yīng)當(dāng)充分應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析技術(shù)，以更好地促進(jìn)線纜行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展打下基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

2 線纜行業(yè)特點(diǎn)及信息化、標(biāo)識(shí)化現(xiàn)狀

線纜行業(yè)生產(chǎn)制造有其自身的特點(diǎn)。一是生產(chǎn)柔性化。產(chǎn)品需求多品種、小批量，訂單模式按單生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝復(fù)雜、過程多變，客戶需求多樣化，生產(chǎn)訂單變更頻繁。無法大批量庫(kù)存生產(chǎn)，屬于定制化、高柔性的制造過程，工業(yè)系統(tǒng)信息流龐雜，管控難度大。二是產(chǎn)品可靠性要求高。線纜行業(yè)的客戶主要包括電信運(yùn)營(yíng)商、鐵路、電力等集團(tuán)企業(yè)，應(yīng)用于通信、運(yùn)輸、特種裝備等領(lǐng)域，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性要求很高，需要進(jìn)行廠驗(yàn)、溯源抽查，甚至是數(shù)字化遠(yuǎn)程在線建造等。

結(jié)合這些特點(diǎn)，隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)制造工藝的不斷提升，行業(yè)內(nèi)已有部分龍頭企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈、銷售和服務(wù)等環(huán)節(jié)開始嘗試應(yīng)用標(biāo)識(shí)解析，用以提升生產(chǎn)制造品質(zhì)管理和客戶服務(wù)能力。

但整體應(yīng)用尚處于較初級(jí)階段，企業(yè)內(nèi)普遍智能化轉(zhuǎn)型不完全、集成化管理系統(tǒng)未構(gòu)筑，無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的一體化集成管理，信息孤島的現(xiàn)象仍然存在，部分制造資源要素沒有進(jìn)行標(biāo)識(shí)，無法在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行信息交互。

與此同時(shí)，現(xiàn)階段線纜產(chǎn)業(yè)行業(yè)內(nèi)、供應(yīng)鏈企業(yè)間信息系統(tǒng)仍難以互通，企業(yè)以自有編碼為主，不同企業(yè)采用的標(biāo)識(shí)編碼不統(tǒng)一，在物料、配件、產(chǎn)品等流通過程中，往往需要多次編碼重新賦碼貼標(biāo)，既降低工作效率，又難以實(shí)現(xiàn)信息的準(zhǔn)確關(guān)聯(lián)和自動(dòng)獲取，難以信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，企業(yè)上下游協(xié)作越來越緊密，對(duì)采用標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)關(guān)聯(lián)獲取的需求越來越強(qiáng)烈，亟需加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系建設(shè)。

3 線纜行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析實(shí)施方向及架構(gòu)

在線纜行業(yè)中，標(biāo)識(shí)解析技術(shù)可以應(yīng)用于生產(chǎn)制造、物流管理和運(yùn)維管理等多個(gè)環(huán)節(jié)[3]。在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中，標(biāo)識(shí)解析技術(shù)可以用于標(biāo)識(shí)和管理設(shè)備、生產(chǎn)材料、工藝參數(shù)等信息，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的精細(xì)化管理和數(shù)據(jù)追溯。在物流管理環(huán)節(jié)中，標(biāo)識(shí)解析技術(shù)可以用于標(biāo)識(shí)和管理物流信息，如貨物進(jìn)出庫(kù)、運(yùn)輸路線、運(yùn)輸狀態(tài)等，從而提高物流效率和可控性。在運(yùn)維管理環(huán)節(jié)中，標(biāo)識(shí)解析技術(shù)可以用于標(biāo)識(shí)和管理產(chǎn)品信息，如產(chǎn)品批次、生產(chǎn)日期、產(chǎn)品規(guī)格等，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量追溯和售后服務(wù)管理。線纜行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析架構(gòu)如圖1所示。

圖1 線纜行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析架構(gòu)

標(biāo)識(shí)解析的實(shí)現(xiàn)方式主要包括標(biāo)識(shí)碼的生成和解析、標(biāo)識(shí)碼的應(yīng)用和讀取等環(huán)節(jié)。通常情況下，標(biāo)識(shí)碼的生成和解析可以采用條形碼、二維碼、RFID 等技術(shù)，而標(biāo)識(shí)碼的應(yīng)用和讀取可以通過掃描、識(shí)別設(shè)備等方式實(shí)現(xiàn)。此外，標(biāo)識(shí)解析技術(shù)還需要依托于一定的數(shù)據(jù)管理和信息化平臺(tái)，如MES、ERP、WMS 等，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理和共享。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析對(duì)象是指在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，用于標(biāo)識(shí)和解析設(shè)備、系統(tǒng)、服務(wù)等物聯(lián)網(wǎng)對(duì)象的一種對(duì)象[3]。它包含了該物聯(lián)網(wǎng)對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)符（如設(shè)備編號(hào)、MAC 地址等），以及該對(duì)象的元數(shù)據(jù)信息（如制造商、型號(hào)、軟件版本等），同時(shí)還可能包含該對(duì)象所在網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息、訪問權(quán)限等信息。

通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析對(duì)象，企業(yè)可以方便地管理和控制工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的物聯(lián)網(wǎng)對(duì)象，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化管理和監(jiān)控。同時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析對(duì)象是實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息安全的關(guān)鍵因素之一，可以通過該對(duì)象實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的身份認(rèn)證、授權(quán)訪問等功能。

線纜行業(yè)的標(biāo)識(shí)對(duì)象可以按照產(chǎn)業(yè)鏈側(cè)和工廠內(nèi)側(cè)兩個(gè)層級(jí)進(jìn)行劃分。產(chǎn)業(yè)鏈側(cè)的標(biāo)識(shí)對(duì)象覆蓋線纜供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈，以及產(chǎn)品的銷售、市場(chǎng)、服務(wù)等環(huán)節(jié)，主要由產(chǎn)品、產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)和供應(yīng)鏈三類對(duì)象組成。其中，產(chǎn)品對(duì)象包括線纜產(chǎn)品的唯一標(biāo)識(shí)符、元數(shù)據(jù)信息及其他附加信息；產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)對(duì)象主要包括產(chǎn)品的營(yíng)銷和服務(wù)等環(huán)節(jié)；供應(yīng)鏈對(duì)象包括供應(yīng)商、物流、倉(cāng)儲(chǔ)等環(huán)節(jié)[4]，用于追蹤產(chǎn)品的采購(gòu)、運(yùn)輸、庫(kù)存等信息。

工廠內(nèi)側(cè)的標(biāo)識(shí)對(duì)象主要覆蓋線纜的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造等環(huán)節(jié)，主要由設(shè)備、人員、工藝、物料和環(huán)境等對(duì)象組成。其中，設(shè)備對(duì)象包括生產(chǎn)線、檢測(cè)設(shè)備等，用于標(biāo)識(shí)設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)符、元數(shù)據(jù)信息及設(shè)備的狀態(tài)信息；人員對(duì)象主要用于標(biāo)識(shí)工廠內(nèi)的操作人員和管理人員，以及他們的角色和權(quán)限信息；工藝對(duì)象主要用于標(biāo)識(shí)生產(chǎn)線上的工藝流程和相關(guān)參數(shù)；物料對(duì)象用于標(biāo)識(shí)生產(chǎn)所需的原材料、半成品和成品，包括其唯一標(biāo)識(shí)符、數(shù)量、質(zhì)量等信息；環(huán)境對(duì)象用于標(biāo)識(shí)生產(chǎn)車間的環(huán)境信息[5]，包括溫度、濕度、潔凈度等參數(shù)。這些標(biāo)識(shí)對(duì)象可以幫助企業(yè)更好地管理和控制線纜的生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化管理和監(jiān)控。具體線纜行業(yè)標(biāo)識(shí)對(duì)象說明見表1。

表1 線纜行業(yè)標(biāo)識(shí)解析對(duì)象

4 線纜行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)建設(shè)與實(shí)施

線纜行業(yè)企業(yè)開展標(biāo)識(shí)解析應(yīng)用需按照預(yù)研與評(píng)估、節(jié)點(diǎn)建設(shè)與部署、企業(yè)標(biāo)識(shí)應(yīng)用實(shí)施、產(chǎn)業(yè)推廣與運(yùn)營(yíng)四個(gè)階段進(jìn)行。在此過程中，企業(yè)應(yīng)該對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)應(yīng)用的需求進(jìn)行分析評(píng)估，以明確應(yīng)用的建設(shè)和路徑，并選擇適合自己的路徑進(jìn)行實(shí)施。通常路徑是構(gòu)建服務(wù)于企業(yè)內(nèi)部的閉環(huán)標(biāo)識(shí)體系[6]，建設(shè)服務(wù)于現(xiàn)場(chǎng)、車間、企業(yè)和供應(yīng)鏈多層級(jí)開放應(yīng)用的企業(yè)節(jié)點(diǎn)，以及建設(shè)服務(wù)于產(chǎn)業(yè)鏈跨企業(yè)應(yīng)用的二級(jí)節(jié)點(diǎn)。實(shí)施步驟及方法如下。

1）標(biāo)識(shí)體系的確定。標(biāo)識(shí)體系是實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)的基礎(chǔ)。在確定標(biāo)識(shí)體系時(shí)，可以考慮采用國(guó)際通用的GS1 標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于全球各個(gè)行業(yè)。GS1 標(biāo)準(zhǔn)包括了產(chǎn)品唯一識(shí)別碼、批次號(hào)、生產(chǎn)日期等基本元素，可以為線纜產(chǎn)品賦予全球唯一的身份標(biāo)識(shí)。

2）標(biāo)識(shí)碼的設(shè)計(jì)。標(biāo)識(shí)碼是線纜產(chǎn)品的唯一標(biāo)識(shí)，可以采用條形碼、二維碼或RFID 等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)碼時(shí)，需要考慮其長(zhǎng)度、編碼規(guī)則、數(shù)據(jù)格式等因素。標(biāo)識(shí)碼的長(zhǎng)度應(yīng)該根據(jù)線纜產(chǎn)品的特點(diǎn)和需求進(jìn)行確定，編碼規(guī)則和數(shù)據(jù)格式應(yīng)該能夠滿足數(shù)據(jù)的采集、傳輸和解析需求。

3）標(biāo)識(shí)對(duì)象的確定。標(biāo)識(shí)對(duì)象是指需要進(jìn)行標(biāo)識(shí)的線纜產(chǎn)品或其相關(guān)組件，如芯線、絕緣層等。確定標(biāo)識(shí)對(duì)象時(shí)，需要考慮產(chǎn)品的特點(diǎn)和生產(chǎn)過程中的環(huán)節(jié)，確定標(biāo)識(shí)碼的應(yīng)用位置和方式。對(duì)于組件級(jí)別的標(biāo)識(shí)，需要考慮其與產(chǎn)品的關(guān)聯(lián)關(guān)系，確保數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性。

4）標(biāo)識(shí)節(jié)點(diǎn)的建設(shè)及部署。①確定二級(jí)節(jié)點(diǎn)及企業(yè)節(jié)點(diǎn)建設(shè)方案：制定節(jié)點(diǎn)建設(shè)方案，包括建設(shè)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量、節(jié)點(diǎn)布局、節(jié)點(diǎn)類型、標(biāo)識(shí)碼編碼規(guī)則、讀取設(shè)備、解析軟件和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等方面。②部署標(biāo)識(shí)碼讀取設(shè)備：在二級(jí)節(jié)點(diǎn)的每個(gè)位置安裝適合的標(biāo)識(shí)碼讀取設(shè)備，如RFID讀寫器、NFC 讀寫器等，用于對(duì)標(biāo)識(shí)碼的自動(dòng)讀取和識(shí)別。③部署標(biāo)識(shí)碼解析軟件：在二級(jí)節(jié)點(diǎn)的服務(wù)器上部署標(biāo)識(shí)碼解析軟件，對(duì)讀取到的標(biāo)識(shí)碼進(jìn)行解析和轉(zhuǎn)換，將標(biāo)識(shí)碼轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的實(shí)體信息，并將其上傳到云端存儲(chǔ)。④部署云端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理平臺(tái)：對(duì)于二級(jí)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)碼解析數(shù)據(jù)，建立適當(dāng)?shù)脑贫藬?shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理平臺(tái)，用于集中存儲(chǔ)和分布式處理數(shù)據(jù)，并提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理、查詢和分析服務(wù)。⑤聯(lián)調(diào)和測(cè)試：在完成節(jié)點(diǎn)建設(shè)后，進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和測(cè)試，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，驗(yàn)證系統(tǒng)是否符合設(shè)計(jì)要求和實(shí)際需求。

5）標(biāo)識(shí)碼的應(yīng)用。標(biāo)識(shí)碼的應(yīng)用可以在生產(chǎn)線上自動(dòng)實(shí)施或通過手持式移動(dòng)設(shè)備實(shí)施。對(duì)于自動(dòng)實(shí)施的方式，可以采用自動(dòng)識(shí)別和貼標(biāo)技術(shù)，確保標(biāo)識(shí)碼的正確性和穩(wěn)定性。對(duì)于手持式移動(dòng)設(shè)備實(shí)施的方式，需要采用移動(dòng)端應(yīng)用程序，通過掃描或手動(dòng)輸入的方式進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

6）數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)管理是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析的核心環(huán)節(jié)。將標(biāo)識(shí)碼和線纜產(chǎn)品的相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到云端數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、傳輸、存儲(chǔ)和分析。數(shù)據(jù)管理包括數(shù)據(jù)的采集、清洗、存儲(chǔ)和分析等環(huán)節(jié)，需要采用先進(jìn)的技術(shù)手段和算法實(shí)現(xiàn)。

7）應(yīng)用場(chǎng)景搭建?；跇?biāo)識(shí)碼和相關(guān)數(shù)據(jù)，開發(fā)線纜產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景，如產(chǎn)品追溯、質(zhì)量管理、庫(kù)存管理等。通過應(yīng)用場(chǎng)景的開發(fā)和實(shí)施，可以實(shí)現(xiàn)線纜產(chǎn)品與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深度融合，提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

總體來說，線纜行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析實(shí)施路徑需要從標(biāo)識(shí)體系的確定、標(biāo)識(shí)碼的設(shè)計(jì)、標(biāo)識(shí)對(duì)象的確定、標(biāo)識(shí)碼的應(yīng)用、數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用場(chǎng)景等方面進(jìn)行考慮和實(shí)施。這些環(huán)節(jié)是相互關(guān)聯(lián)的，需要綜合考慮各方面因素，以確保工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)的有效性和可靠性。

5 結(jié)束語

線纜行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展和痛點(diǎn)決定了該行業(yè)對(duì)信息化、標(biāo)識(shí)統(tǒng)一化的需求十分迫切。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系的重要組成部分，能解決多源異構(gòu)數(shù)據(jù)無法順暢互操作的問題，打造安全共享全局，解決線纜行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中的痛點(diǎn)。線纜行業(yè)可按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，參考本文通用性方法，設(shè)計(jì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析實(shí)施框架、梳理標(biāo)識(shí)對(duì)象、建立實(shí)施路徑，科學(xué)有效地進(jìn)行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析建設(shè)及應(yīng)用落地，提升企業(yè)數(shù)字化水平，助力線纜行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。