设备数据采集方案，赋能制造企业数智化转型

设备数据采集方案，赋能制造企业数智化转型

智象数据采集系统服务主要是面向生产制造场景人机料法环全要素数据采集，旨在解决“工业互联的最后一公里”问题，智象边缘计算网关集“采、算、传”一体，支持2000+多种工业协议，兼容工业现场各种设备、支持工厂类各类数据的采集，包含设备数据、测试检测数据、传感器数据、文档文件数据等。支持边缘计算算法对数据进行处理分析挖掘价值，并能够高效传输至各种数据应用软件。

一、需求痛点

在在传统制造业迈向数字化的过程中，底层设备互联面临着巨大的挑战，被称为“工业互联的最后一公里”难题:

1.协议标准混乱:生产现场存在大量不同品牌、不同年代的设备(如PLC、CNC、注塑机)，通信协议繁多且接口标准老旧、复杂，数据互通极难。

2.数据采集困难:许多老旧设备属于“哑设备”，无通讯接口，导致生产状态(运行/停机/产量)靠人工统计，

数据滞后且不准确。3.传输可靠性差:工业现场电磁环境复杂，网络波动常导致数据丢失，数据的安全性、完整性无法保证。4.数据价值低:原始数据量大且杂乱，缺乏清洗和预处理，直接上传云端会造成巨大的带宽压力和软件解析成本。

二、方案目标

本方案旨在构建统一的工业物联网底座，实现:

1.全量设备接入:打破协议壁垒，实现机加、注塑、冲压、SMT及非标自动化设备的全面互联。

2.数据实时感知:建立从物理世界到数字世界的实时映射，确保数据的及时性与准确性。

3.IT/OT深度融合:打通底层设备与上层管理系统(ERP/MES/loT平台)的数据双向传输链路，消除信息孤岛。

三、解决方案

该方案依托高性能VBOX边缘计算网关与智象AIoT平台，提供软硬一体的一站式采集服务:

采用智象自主研发的边缘计算网关对设备进行数字化改造升级，网关集成常见工业协议2000+种，常见设备即插即用，实现生产设备、检测检测设备数据全量采集，包含设备运行/停机故障状态、设备运行/停机故障时间、稼动率、生产产量、周期、工艺参数、运行参数、品质参数、报警信息、直通率、良品率、OEE、MTBF、MTTR

等数据。通过边缘计算拟合工单相关数据，工单产量、工单进度、预计完成时间、工单维度效率数据;边缘计算网关支持以太网、WiFi、4G、5G方式传输数据，支持断点续传保障数据质量，支持分频传输、增量传传输、触发传输提升传输效率，降低软件开销。支持ms级数据响应，结构化数据整合可满足人工智能应用数据应用传输需求。支持Workflow二次开发。

3.1数据采集:

海量协议适配:网关内置2000多种工业协议库，支持98%的PLC(西门子、三菱、欧姆龙等)及95%的注塑机和机床(发那科、马扎克、海天等)

非侵入式采集:针对无授权或封闭协议设备，支持通过通讯监听(Sniffing)方式获取数据，不影响设备原有运行;支持自定义/自由协议配置。

“哑设备”数字化改造:对无通讯能力的设备，通过加装传感器及I0模块，配合边缘算法拟合出运行状态和产量数据。

3.2边缘计算与数据传输:

高性能硬件:基于ARMCortex-A7架构(主频1.2GHz)，搭载Linux系统，拥有8G大容量边缘存储。边缘预处理:在网关端完成数据清洗、聚合、挖掘与逻辑判断，仅将有效数据上传，减少云端负荷并支持毫秒级(100ms)的高频采集。

高可靠的数据传输断点续传与缓存，支持断网缓存与恢复后续传，确保数据不丢失，支持触发传输、增量传输等灵活传输方式。

灵活分发:支持MQTT、HTTP、OPC UA等多种北向协议，可同时向多个平台(如本地数据库、云端IoT平台、MES、智能体)推送数据。

低门槛使用:标准设备注塑机和机床即插即用，复杂计算支持workflow二次开发，应用简单。

3.3数据应用

闭环控制:工艺下发、远程停机、设备联动、SN码与设备/检测数据绑定

生产管理:生产全过程数字化电子看板、生产进度、设备状态、故障报警、生产产量统计

效率分析:生产进度、预计完成时间、嫁动率、性能稼动率、良品率、直通率、OEE、停机原因统计分析等

工艺管理:工艺存储、工艺实时监控、工艺异常报警、变动报警、关键工艺品质预判报警、工艺分析优化

工艺巡检:工艺参数实时监控、异常变动报警、并记录，关键工艺品质预判报警等

品质管理:品质参数存储、异常报警、关键品质产生报警、历史曲线分析、追溯分析

质量追溯:品质参数存储、质量问题历史数据分析追溯、不良品原因统计分析

能耗管理:能源监控、能耗分析、电价分析、能耗报表、统计分析、单品能耗、成本精细化核算

设备管理:设备状态监控、设备点检、设备维修保养、故障统计分析

四、客户价值

生产效率提升:生产加工进度实时监控，及时发现生产过程瓶颈，科学排单科学资源调度、提升生产效率。

稼动率提升:设备状态、异常告警实时监控、及时处理，减少异常停机，减少人工巡检，提高设备稼动率。

协同效率提升:设备数据与MES贯通，自动报工，生产情况数字化，数据实时交互，提高协同效率。

良品率提升:在线品质监测、生产全过程关键参数异常实时告警、品质数据存储，追溯，统计分析，提升良品率。

工艺科学管理:工艺下发、辅助调机，工艺存储、工艺巡优、工艺在线监控，提升工艺管理水平。

节能降碳:能耗成本精细化管理、能效、待机能耗、故障能耗等、管理节能。

管理效率提升:全厂、车间及设备生产数据自动完成统计分析、报表生成，数据统计及时、准确、客观，为科学决策提供数据支撑、提升管理决策效率，成本精细化管控。

五、方案优势

1.智能制造支持:打通智能制造生产管理与设备互联深度融合的最后一公里实现生产指令下发、设备状态反馈的双向数据闭环，拒绝数据孤岛。

2.兼容全量设备:支持协议丰富，无授权协议可通过监听方式获取数据，非侵入式采集。兼容客户现场全部设备数据采集，支持数字化改造传感器仪表接入。

3.边缘智能能力强:边云协同架构，工艺闭环、自动控制、在线品质、工艺巡优，反向控制、设备联动、分析处理数据能力，复合逻辑判断能，处理ms级数据、支持人工智能数据应用等。4.稳定可靠:产品经过高压静电、浪涌及高低温测试，通过CE认证，适应恶劣的工业现场环境。5.易运维、扩展:平台运维功能完善，应用采用工具化理念可扩展性强，网关支持Workfow二次开发，升级迭代方便，设备更新极简接入。

6.经验丰富:核心团队累计服务企业超过500+，并且长期服务于制造业龙头企业，富士康、立讯精密等，有丰富制造业数字化服务经验。

六、应用场景

注塑数据采集

冲压数据采集

印刷数据采集

食品加工数据采集

模具加工数据采集

汽车零部件数据采集

热处理/电镀数据采集

机加数据采集

压铸数据采集

涂布数据采集

电子加工数据采集

线缆工厂数据采集

3C电子数据采集

PCBA数字化数据采集