智能制造可视化的“iPEMS?密码”

在上海有智网络科技有限公司（下称有智科技）CEO夏建涛看来，随着互联网技术和智能传感技术的发展，把传感器嵌入到物体中，感知物理世界的变换已经成为可能。物联网技术（Internet of Things, IoT）是人类的第四次技术革命，将深刻改变人们对物理世界的理解，创造出人与自然的和谐发展。美国、欧洲、中国等政府都明确提出将物联网作为国家战略发展方向。我们紧密把握物联网技术潮流，以有智在能源、视讯、通讯、自动化等领域的产业优势为基础，逐步发展出面向能源管理、环境监控、绿色能源、智慧建筑、智能工厂、智能交通等领域的物联网应用系统和服务，通过实时数据采集、数据传输、数据存储、数据挖掘与分析、数据可视化等技术，将我们赖以生存的地球打造一个可视化地球，促使人类与自然和谐相处。

可视化技术，是达成人们生活与工作智慧化的前提。我们称这种观点为：可视化是智慧的开端。可视化也是企业能够实现数据化运营和智慧化管理的终极手段。而将可视化应用在智能制造领域的创新突破就是有智科技独创的iPEMS?系统。

解密iPEMS?

iPEMS?智慧监控与可视化管理平台是以云计算、物联网、移动计算技术为基础为各行业提供最佳匹配解决方案，采用实时数据采集，海量数据管理，工业行业大数据分析，自动实时矢量报表，超高清晰数据可视化，分布式多屏整合信息联动等一整套技术，通过实时数据采集，信息系统数据融合，海量数据分析与处理，360°全息数据可视化，助力企业打造实时化、可视化、一体化的智慧管理，从而保障企业运营管理做到心中有数、决策有据，过程有力、结果有效。iPEMS?系统具有广域连接，实时可靠，事件驱动，物联人事，全息感应等特点，可广泛应用于能源生产与管理、智慧工厂、数据机房、环境监控、石油化工、智能电网、智能交通、智慧城市、无线通讯等重要工业领域。

“iPEMS?是一套完整的大数据生态系统，它不仅仅包括数据感知、数据采集、数据传输、数据存储与管理、大数据分析到数据可视化，甚至到物理世界的虚拟化表达，通过工业物联网平台为工业企业提供完整的智能制造解决方案，”夏建涛说。

（某石油企业iPEMS?管理平台）

据了解，iPEMS?智能制造系统融合了当今最前沿的 IT 科技和视讯技术，以可视化为手段为人们提供了一套信息物理融合系统方案，iPEMS?能够实时采集和处理各类传感器、智能设备、非智能设备的数据，对工业生产设备、系统、产线、组态化描述与展现，有效存储和管理海量动态数据，对数据统计与分析报表进行矢量化高清晰表达；通过数据矢量化技术，将图形化动态数据信息随时随意匹配显示在各种不同尺寸、不同分辨率、不同地点的显示系统，使企业监控中心按需部署，随时随地获取信息，让人们第一时间全面掌握管理设备和系统的运行状态。

（某纺织企业设备运行状态）

工业化与信息化深度结合，机器设备数字化，生产过程可视化，企业管理精细化，运营决策智慧化，是企业降低成本、提高效率、保障品质、树立品牌的必由之路。iPEMS?智能制造系统可以实时感知生产设备运行状态，全面整合企业数据孤岛，构建工业生产数字模型，生产设备全天候实时监控，发现异常立即告警到人，建立企业生产大数据平台，全面整合生产数据与运营管理数据，以360度全息可视化辅助企业精益生产与数据化运营。从而保障企业实现生产安全，产能提升，品质保障，工艺优化，智慧决策。

（iPEMS?系统特点）

“我们这个平台可以为工业企业达到三大主要目标。第一目标是设备联网，实时监控，安全生产：全面联网企业生产保障部设备、生产过程设备，实时监控设备运行状态，告警信息主动通知，以达全面掌控，及时告警，推送至人； 第二目标是系统整合，数据分析：全面整合信息系统，建立设备数字模型，预测设备故障，精准设备保养与维护，保障设备健康，解决信息孤岛，数据实时在线分析，为各职能部门提供实时产能分析、品质追溯、工艺优化等信息；第三目标是全息感应，智慧决策：建立物理工厂的数字映射，实时计算数据报表，360度高清晰展现工厂运行状态与企业运营结果，为管理人员提供决策依据和长远规划。”夏建涛是评价iPEMS?带给工业企业的用途。

可视化是终极手段

“可视化是企业能够实现数据化运营和智慧化管理的终极手段。” 夏建涛这样评价有智科技设计研发可视化平台的初衷和意义。

据了解，可视化技术是iPEMS?平台中另一重要组成部分，是有智科技最新推出的360度全息数据可视化解决方案，采用矢量化组态化报表、超高分辨率渲染、分布式显示控制、超高分辨率大屏幕拼接显示、移动终端可视化播放、高效报表编辑等一系列关键技术和产品，高效整合企业信息孤岛数据，实时抽取各类数据文件中的信息，构建企业运营和管理可视化资源池。在互联网范围内广域推送可视化报表给中央一体化运营中心监控大屏幕、各地区业务中心大尺寸智能电视以及相关人员的移动终端PAD/PHONE/WATCH等。所有数据信息实时同步联动、精准匹配显示器分辨率，高清晰度呈现，企业相关人员能够随时随地全息感应企业运营实时状况，针对问题及时作出决策和应对，从而有效提高企业运营效率与降低运营成本。

“我们和其他智能制造解决方案商有两点不同。第一，我们不是纯软件的实体，我们是软硬件的整合体，第二，我们特别强调了覆盖数字空间，构建物理世界数字模型和数据分析报表，同时我们也强调360度全息的数据可视化，怎么能够把数据处理结果有效的呈现给人们，推送到人面前，这是我们近20年一直在做的工作。”夏建涛说。

在我国“互联网+”战略背景下，iPEMS?全息数据可视化平台能够简单、快速、高效地推进传统企业信息化进程，帮助传统企业“互联网+”转型升级，可广泛用于通信、有色金属、制药、智能楼宇、纺织、石油石化、互联网、高教、交通等行业。

iPEMS?全息数据可视化平台采用分布式架构设计，可全面对接用户的各种业务子系统，可从多种数据源进行数据采集包括各种关系型数据库（Oracle、MySQL、MSSQL、PostgreSQL等等）、各种半结构化数据（XML、JSON、WebService、其它三方接口等等）、各种数据文件（Excel、TXT、CSV、视频、音频等），支持矢量组态与报表配置、可视化资源的自由编排与联动、海量数据存储、智能大数据分析、多维数据快速查询与展现、各种终端数据同步展示。同时结合超高分辨率综合显示系统，可在N*M的拼接大屏上展示矢量图形，方便用户掌控全局信息，协助智慧决策，资源统一调度。

（某通信企业iPEMS?全息数据可视化平台）

“当在数据中心看到一个巨大显示屏的时候，它是非常高分辨率的，它又电脑、手机等各种终端的分辨率有很大差别，怎么把同样的内容有效的呈现在大大小小的屏幕上，能够清晰地看到数据的变化，能够看到物理世界的真正呈现，数据可视化平台就能解决这些问题。”夏建涛这样解释数据可视化的目的。

特质云服务

2014年夏建涛组建的研发团队建成了iPEMS?，这套系统也陆续被石油石化行业、通信行业、交通运输行业的多个知名企业选用。

“我们合作过的大企业用户，第一，它们有财力支持自身的信息化改造；第二，它们都有自己强大的IT运维部门，当我们给它运行私有云的时候，他们有能力管理起来。”夏建涛说。

“我们国家还有许多中小企业。我个人认为产值在10亿元以内的企业都属于中小企业。这些企业IT部门要么没有，要么很弱，例如很多纺织厂、制衣厂、冶炼厂，他们的IT部门很弱，在资金上也很难达到部署私有云的能力，同时，就算他们部署了企业私有云，他们也没有能力对其进行运维管理。所以我们就一直在思考用SAAS云服务的形式为这些中小企业提供整体的智能制造解决方案。” 夏建涛认为公有云服务平台更适合我国中小企业的云平台应用。“我们在2015年开始部署公有云的服务。我们现在的产品有很多种类，比如制药企业，产值在1亿元左右的客户我们都采用云服务的形式来进行整体智能制造解决方案来执行。我们的目的就是为中小企业提供更简洁、更廉价、更快速的智能制造解决方案。”

在我国，工业智能制造的特质化情况特别突出，每个行业每个企业对于智能制造的需求都不尽相同。“我们通过走访国内的相关企业了解到，我们国内的企业领导者希望能够得到真正帮助他们解决问题的整体解决方案，这就需要你对这个工厂既有的生产和管理的模式要非常清晰，它现在遇到的瓶颈你要很清楚，所用的机器设备、工艺流程你要非常掌握。然后你才能真正研究出能真正为企业解决问题的完整解决方案。这个解决方案分为两个部分，一个是公共的数据平台部分，比如说大数据的存储和管理，这对任何企业都是一样的，我们所做的数据引擎、分析等功能模块都是一样的，在我们看来，越往用户端走，它的差异化就越明显，比如用能的计算，每个用户它的用能的结算方式都是不一样的，这就需要了特质化服务，比如产品品质，每个用户对于产品的品质要求也是不一样的，生产过程的虚拟化表达以及各种报表的内容要求也是不一样的。

这就需要我们通过平台上的各种引擎工具，形成特质化的解决方案，所以我们目前倡导着为用户提供特质化的一整套解决方案。”夏建涛领导团队创建的iPEMS?系统平台一直把特质化的公有云服务作为自己鲜明的标签。

“iPEMS?系统解决方案分为两个部分，一个是公共的数据平台部分，比如说大数据的存储和管理，这对任何企业都是一样的，我们所做的数据引擎、分析等功能模块都是一样的，在我们看来，越往用户端走，它的差异化就越明显，比如用能的计算，每个用户它的用能的结算方式都是不一样的，这就需要了特质化服务，比如产品品质，每个用户对于产品的品质要求也是不一样的，生产过程的虚拟化表达以及各种报表的内容要求也是不一样的。这就需要我们通过平台上的各种引擎工具，形成特质化的解决方案，所以我们目前倡导着为用户提供特质化的一整套解决方案，所以我们并没有构建像GE那样的开发平台，也就没有应用它的那种商业模式。之所以没有做成开发平台的那种商业模式，是因为智能制造在中国还是比较新的事物，能够为客户提供智能制造整体解决方案的公司还是很少，如果采用公共平台，那么在我们看来，能够与我们形成拍档的公司非常少，而我们对自己的产品还是比较有信心，所以我们采用的是点对点封闭的云服务模式。”夏建涛如此解释iPEMS?针对中小企业客户的商业模式。

在有智科技的字典里，iPEMS?实际上就是一套完整的智能制造解决方案，包括从最底层对物理世界的感知，对机器运行状态中实时数据的抽取。“我们接触过的各种机器已经有了四五千种，我们能够工业现场对接机器数据，包括对非智能设备以加入传感器的形式进行改造。”

有智科技并没有把iPEMS?系统在工业领域进行全覆盖。当前，因为公司对石油石化、电信业、纺织制衣、制药这四大行业的生产制造过程和工艺流程都非常熟悉，所以只针对这四大行业进行有效支撑。

随着《中国制造2025》和“互联网+”国家战略的深入开展，工业物联网得到了前所未有的发展空间和机遇，这也给有智科技提供了更好的发展机遇。

iPEMS?或将成为未来工业物联网领域的一颗明珠，未来的工业物联网云服务必将成为我国智能制造领域发展的重要工具。

对话夏建涛

《中国工业评论》：在您的眼中，工业物联网产品设计和实施的难点在哪里？

夏建涛：工业物联网最大的难点就是我国工业水平参差不齐。我们有东南沿海先进制造业，也有中西部的落后制造业，即使是先进制造业地区，也因为发展历史不同，起点不同，它的设备水平以及整体制造水平也是参差不齐的。例如我们去过一家印染厂，一条生产线上应用的PLC竟然有十几种品系和品牌，有的品牌都已经倒闭了，面对这种情况最难做的是你怎么把底层的数据整合起来，怎样把生产过程变成数字化过程。第二，就是我国工业信息化也经历了一段时间，好多企业也都建设自己的数字化平台，很大一部分企业都有ERP系统、财务管理系统、库存管理系统等，这些系统都来自于不同的供应商、不同时期买进的，他们的数据结构不一样，运用的软件技术也不同，但是这些数据却很重要，用什么方法使这些信息孤岛的数据和机器物理设备的数据能够统合起来，变成一个统一化平台，一旦形成数据的统一化平台，这对于我们后期做大数据分析，产能制度、品质诊断提供了极大的便利性。一旦形成合理有效的大数据合流，后面就相对容易多了，所以实施工业物联网最大的瓶颈和难题就是底层数据的整合和采集。好多公司都说能做这块，实际上这需要丰富的行业经验才能完成的。再一个难点就是工业软件企业并没有把数据展现作为一种重要的服务内容提供给用户， 数据展现还是通过电脑等原始载体呈现。

《中国工业评论》：当下，许多工业企业都在搭建自己工业物联网平台，您认为，同样做工业物联网产品，工业企业有优势还是像有智科技这样的网络科技公司有优势？他们的优势和劣势在哪儿？

夏建涛：像徐工集团、红领集团都在做自己的工业云和智能制造云，但这里有几个先决条件，第一，如果它的企业体量够大，它就完全有能力把工业云和智能制造云建的完全贴近自己的需求，因为它不用考虑它所做的产品的外延，完完全全贴近自己的需求就可以。第二，就是它的投入、产出、运维的经济可行性，经济上是否有优化的空间。例如中石油的新疆油田，即使它不做工业云和智能制造云，自己本身的IT团队就非常强大，既然有这个团队，就顺理成章地可以承接集团公司的工业云和智能制造云的工作。但我们看到，它们无论怎么做，它都是为了解决自己需求，并不能得到广泛适用的，因为你的经验和能力始终是锁定在一个企业内部的。但像有智科技这样背景的企业它有几个特点：第一，我们的战略合作伙伴台达集团，它是全球最大的电子制造厂，它在国内就有5大生产基地，所以我们对工业制造工艺特别熟悉。第二，我们对工业自动化产品特别熟悉，第三，我们在数据可视化方面有非常丰富的经验。这样我们把优势都集中在一个云平台上时，就可以有广泛的适用性。我们在设计平台的最开始，我们就兼顾了大中小型企业各种不同的需求，所以它就成为了面向各个工业领域的公共软件模型和可视化模型。这样我们就能更经济、更快速的公共服务模式服务广大工业企业。

《中国工业评论》：工业物联网采用云服务的形式是否会带来信息安全的风险？您认为，信息安全风险应该如何控制？

夏建涛：我有一次去广东湛江正大集团的一个养鸡场，我和养鸡场老板谈给让养鸡场应用云服务，这样可以对养鸡场的温度、环境包括给料控制等都可以达到最优化。这个养鸡场老板说，我的数据都给你了，如果隔壁养鸡场得到了怎么办？那是我的机密啊!

在美国，我们统计了一下，去年美国企业的70%应用已经在云端实现了，那已经变成SAAS服务了，包括财务软件。而在我国这个比例非常低，工业企业的运行数据是关键数据，设备运行数据、工艺流程数据都是它的吃饭工具，它就相当谨慎。虽然我们解释我们有多么好的加密工具，有多么严格的后台管理程序，但他们还是很担心。实际上，云服务要比每家公司单独部署数据中心更安全，因为云服务它是由专业的团队负责数据安全，远比一些中小企业的数据管理人员专业得多。举个例子，你家的钱是放在家里装把锁安全还是放在银行安全，肯定是放在银行安全啊！因为银行有专业的团队给你保管肯定比你自己管安全，这对云服务也是一样的。另外，我们在自身上也做了技术方案的保障，我们的合作伙伴都是取得公安部加密认证的企业，我们把它的数据加密的算法和方式也应用到我们的数据采集和数据加工当中，所以我们后台的数据只有客户自己能看到，我们后台的人员能看到数据但不知道它的含义，因为它已经被打乱，被加密过了。

我认为，工业物联网的数据安全方面需要有三个方面做保障：第一，要有好的技术手段，有好的加密工具，好的防火墙。第二，要有规范的制度保障，我们公有云服务中各个职能职责的区分，企业部署私有云时企业内部各个职能部门的区分，这些都要有规范的制度做保障。第三，就是法律层面，今年6月就要实施《中华人民共和国网络安全法》了，这也为工业物联网数据安全提供了法律保障。

（来源：中国工业评论）