“舉重若輕”&“穿針引線”——工業互聯網平臺賦能起重物流裝備及縫紉機械設備行業案例
樹根互聯是連續四年入選工信部“跨行業跨領域工業互聯網平臺清單”的企業，也是連續三年唯一入選Gartner“全球工業互聯網平臺魔力象限”的中國工業互聯網平臺企業。專注打造自主可控的工業互聯網操作系統，定位為數字轉型新基座，致力通過跨行業跨領域的工業互聯網平臺為工業企業提供低成本、低門檻、高可靠的數字化轉型服務。
衛華集團有限公司成立于1988年，經過34年的發展，已成為我國起重行業產銷量最大、產品種類最全、品牌影響力最強、最具競爭力的企業集團之一。衛華集團橋式、門式起重機產銷量蟬聯全國第一，是我國最大的工業起重機制造企業和世界第二大工業起重機制造企業。在全球，衛華起重機械產品廣泛應用于機械、冶金、礦山、電力、水利、航天、鐵路、港口、石油、化工等行業，產品遠銷130多個國家和地區。榮獲“全國制造業單項冠軍示范企業”“中國機械工業百強”“全國機械工業先進集體”“國家技術創新示范企業”“國家火炬計劃重點高新技術企業”“國家認定企業技術中心”“全國質量標桿”等500多項榮譽稱號。
杰克縫紉機股份有限公司專業從事智能縫制裝備研發制造，主導產品有智能裁床、智能工業縫紉機以及縫制裝備關鍵部件等，是世界縫制行業唯一一家提供全流程智能縫制裝備解決方案服務商，專注向全球客戶提供技術水平領先、產品質量穩定、性價比最優的智能縫制裝備，廣泛服務于紡織服裝、皮革、碳纖維等領域服裝面料及特殊材料的剪裁和縫制。
一、項目概況
基于樹根互聯工業互聯網平臺，連接衛華重工的起重裝備以及杰克縫紉機的智能縫制裝備，通過對所有設備進行實時運行監控，推動下游設備使用企業及個人實現設備實時工況查詢、設備運行效率分析、能源消費數量及結構分析、企業運營效率等分析；同時，每臺設備的運行數據實時反饋給工廠，推動工廠內部數字化體系變革。
衛華重工基于根云平臺，搭建起重物流裝備行業工業互聯網平臺，推動傳統起重裝備生產企業逐漸轉型成為物流裝備數字化服務企業，助力起重物流裝備“舉重若輕”；杰克縫紉機基于根云平臺，搭建智能縫制產業工業互聯網平臺，推動傳統服裝縫制工廠向數字化智能制造工廠轉型，助力縫制裝備“穿針引線”。
1.項目背景
起重物流裝備行業方面。
河南衛華重型機械股份有限公司是一家集起重機械、礦用機械、港口機械、汽車起重機、減速機等產品研發、設計、制造、銷售、安裝、服務、進出口業務為一體的大型裝備制造企業，橋門式起重機產銷量連續多年蟬聯全國第一，2018年與樹根互聯合作共建的起重裝備工業互聯網平臺，被評為河南省級工業互聯網平臺，國家工業互聯網試點示范項目。為了更好的準確了解設備的作業率、利用率、冗余率、瓶頸率等為企業進行工時定額、人員定崗提供依據，現啟動能耗管理項目，提升企業管理水平。
縫紉機裝備方面。
縫紉機龍頭企業杰克，長期占領市場大量份額，在此情況下，賦能企業的終端客戶，為使用者增加除生產機械外的附加價值，提高終端認同感，是企業的最重要的需求。在此基礎上，進行設備數據的統計分析，更迭工藝，提升產品品質。同時，由于保有大量高價值設備，在此基礎上衍生出的租賃和分期業務需要更是需要工業互聯網模式來提供金融風控的把握和業務操作的便利性。
2.項目簡介
起重物流裝備行業工業互聯網平臺方面。
樹根互聯利用根云平臺為衛華集團建立起重裝備制造業數字化工業互聯網平臺，打造設備管理、能源管理、后市場管理一系列應用，實現設備運行狀態的實時監控、設備故障報警和維修、售后服務系統應用和能源可視化管理。
智能縫制產業工業互聯網平臺方面。
由杰克縫紉機股份有限公司主導，基于樹根互聯股份有限公司在大數據、云管理、云服務等方面的能力，共同打造智能縫制產業工業互聯網平臺，通過根云工業IOT平臺幫助杰克成為“智能裁床（縫前）+智能縫紉機（縫中）+智能熨燙（縫后）硬軟件為一體的智能制造成套解決方案服務商;同時，在根云平臺的基礎上，開發輕量化工廠MES應用，提供設備運行數據實時上傳，狀態監控，設備效率分析、數據報表呈現、設備參數遠程設置、故障狀態及時提醒等應用；推出蘋果、安卓雙平臺APP應用，滿足客戶遠程管理的需要，共同打造全新的數字化服裝工廠行業生態。
3.項目目標
起重物流裝備行業工業互聯網平臺方面。
一是提升管理。通過整體部署平臺（包括數據工廠、開發者中心等），衛華IT團隊可以自行選擇數據源、構建數據分析報表，并利用平臺實現個性化開發；二是降本增效。通過設備作業率和作業時長分析優化，在不增加設備的情況下，實現產能增長約20%；通過減少待機能耗，提升人員作業規范與效率，每年大幅減少成本費用；遠程智能服務，大幅減少維修周期和差旅成本，服務滿意度同比提12.7%；三是提升行業影響力。通過發布長垣起重機指數，大幅提升行業影響力，并為政府提供有效參考依據。
智能縫制產業工業互聯網平臺方面。
一是實現全產業鏈透明化管理，通過與MES、ERP系統的無縫集成，構建定制化平臺幫助杰克縫紉機實時監控工廠人、機、料、法、環的全維度信息，實現生產透明化、訂單透明化和管理精細化。二是賦能產業鏈上下游企業實現產業鏈轉型升級，對產業鏈上的下游上萬家的分銷商和十幾萬家的服裝企業賦能，幫助產業鏈升級轉型。幫助杰克找準了產業鏈的支點，通過撬動下游企業的轉型，而撬動整個產業鏈運營的變革。
二、項目實施概況
1. 項目總體架構和主要內容
起重物流裝備行業工業互聯網總體架構：
以根云平臺為基礎的起重物流裝備行業工業互聯網平臺通過數據采集與邊緣計算層、數據存儲與計算層、數據智能分析挖掘層、行業智能APP應用層、平臺安全防護層五大核心層級建設。成為面向起重裝備制造業數字化、網絡化、智能化需求，構建基于海量數據采集、匯聚、分析的服務體系，支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的工業云平臺。
同時，平臺通過四個方面的七類關鍵技術打造數據存儲和高效計算服務能力、便捷的應用開發服務能力、靈活的平臺間調用服務能力、安全的資源遷移服務能力、新技術應用服務能力。（如圖1）
圖1：工業互聯網平臺關鍵技術體系圖
智能縫制產業工業互聯網平臺總體架構。
本項目主要面向服裝制造行業提供服裝智能制造工業互聯網平臺，推動傳統縫制產業工廠向數字化智能制造工廠轉型。項目內容涉及工廠物聯網數字化管理，物聯網智能縫前、縫中、倉儲等設備及存量設備改造模塊，數字網絡搭建，工業互聯網平臺等方面。
針對平臺數據采集，實現智能縫前、縫中及存儲系列設備物聯化提升及存量設備物聯接入和數據采集功能改造；基于混合組網完成數字網絡搭建，支持復雜、密集工況工業設備環境下穩定高效數據交換，實現縫制系列設備多源異構數據采集；應用云邊協同技術，充分利用設備控制器計算資源，減輕服務器壓力。
針對智能縫制產業工業互聯網平臺，拓展傳統系統，完成面向智能縫制產業工業互聯網平臺總體設計，實現生產任務協同、知識重用與信息共享，支持生產資源精益管控；開放智能縫制產業工業互聯網平臺的物聯能力和數據接口，滿足輕工縫制生態內各類軟件企業拓展軟件功能的需要；通過在科學排產、計劃調度、工藝執行、過程質量、設備管理等環節實現感知、分析、決策、執行閉環系統，降低輕工縫制生產系統不確定性，支持數字化智能管理，提高產品質量、設備利用率，減少生產成本；集成能源管理、物料管理、資產管理、環保管理智能優化決策功能，支持精益、綠色、可持續制造模式。
2.網絡、平臺或安全互聯架構（一個或多個均可）
起重物流裝備行業工業互聯網平臺技術架構。
基于根云平臺為基礎的對海量設備進行連接和管理，并利用協議轉換實現海量工業數據的互聯互通和互操作；同時，通過運用邊緣計算技術，實現錯誤數據剔除、數據緩存等預處理以及邊緣實時分析，降低網絡傳輸負載和云端計算壓力。以設備接入和協議轉換、邊緣數據處及適配主流工業控制系統。在互聯網平臺通過對物理工廠的數字化，形成企業各個對象數據化，從而派生各種數據模型或指標，量化企業運行情況，如動態的現場人員狀態、設備運行狀態、產品生產加工狀態、物料庫存使用、設備能耗數據等，人、機、料、法、環等多維度管理進行高質量，多規則管理呈現，實時健康分析、人員和設備的負荷分析，物流優化，產能優化、工藝優化、庫存優化、檢驗指標優化等等，從而做到及時發現問題，輔助企業決策。
智能縫制產業工業互聯網平臺技術架構。
智能縫制產業工業互聯網平臺技術架構，包含三個層次：
1）云物聯系統
云物聯系統包括物聯組件，物聯組件除了自研網關、邊緣網關外，也提供SDK，允許第三方網關接入。此外，后續服裝行業其他云平臺的對接也將通過云物聯系統進行，包括與紡織云、品牌商私有云等。
2）云計算與數據中臺建設
數據中臺的基本理念是將所有的數據匯聚，并且數據的應用也需要從數據中臺獲取數據。數據中臺也不僅僅是數據的存儲，需要把數據清洗。在此過程中，通過數據庫的實時和離線計算，需要形成數據庫和統一的運營平臺。
在云計算板塊中，具有機器學習平臺，在機器學習平臺中，首先需要牽頭單位技術人員對智能縫制設備的數據、工藝參數、操作人員動作參數、常用的功能開關等進行細致的研究和數學建模，將各類的建模輸入到機器學習平臺。云計算大數據中臺的強大算力，讓機器學習算法可以從大量的縫制設備結構化數據、參數調節和CAD文件、圖像、語音、等非結構化數據中學習，從而讓機器不斷優化方案，判斷出最佳縫紉適用性模式等。結合設備層的智能傳感自動化技術和輔助裝置，讓設備層的響應及時。
3）云應用服務。
提供豐富的API接口和開發者平臺，通過數據開放，可以進一步賦能行業軟件，推動建立行業軟件生態。
3.具體應用場景和應用模式
3.1應用場景
起重物流裝備行業工業互聯網平臺應用場景。
1）通過設備互聯，實時呈現設備實時狀態、實時呈現設備異常情況、實時呈現設備剩余維保時長，規范維保、實時呈現現場視頻情部，驗證模型、現場運行數據反哺研發設計，指導產品選型，形成主動降本，現場數據，指導產品快速迭代。
2）衛華目前產能是多少？如果設備利用率提升至35%，那么產能會翻多少？如果將作業率提升至75%，那么產能會翻多少？單位能耗會減少多少？這些問題都可以在基于根云平臺構建的衛華設備互聯系統的可視化中呈現與管理。
3）除此之外，系統還可以實時透視設備生產異常，基于異常現象：設備瞬時電流為其它時段的6倍。進行分析判斷，什么原因導致？出現頻率怎么樣？是否會導致設備損壞？有什么措施？擴展到具體措施如：焊機保護氣體和焊接電流超歸實時監控等。
4）透視產線節拍，根據設備數據、時間、產量等進行AI算法規劃，指導生產過程中優化設備及人員配置，既可以做到降低生產成本又優化了設備配置。
智能縫制產業工業互聯網平臺方面。
1）“縫前”設備的智能升級
縫前設備智能升級的核心是使服裝等縫制產品制造企業能根據客戶和市場的需求和生產排程，通過MES系統信息融合，智能地將設計裁剪工藝參數和執行流程導入設備執行加工操作，與“縫中”設備“智能”對接，進行實時監控和質量管理，通過數據分析更新實現柔性加工。
2）“縫中”設備的智能升級
縫中設備智能升級的核心是通過物聯技術MES系統實現與“縫前”和“縫后”設備的智能對接，在加工功能、狀態監控、質量識別等的智能化，并根據參數變化實柔性加工。縫中設備包括智能化全自動電腦平縫機、智能化自動感應電腦包縫機、智能繃縫機、智能全自動模板機等。
3）“縫后”設備智能升級
縫后設備的智能升級的核心除了與“縫中”設備的智能物聯外，另一項重要任務是與出品通道的對接。通過機器視角、定向傳送的技術實現自動釘扣、打標等功能。
3. 其他亮點
起重物流裝備行業工業互聯網平臺方面。
截止2021年4月，以根云平臺為支撐打造的衛華“起重物流裝備行業工業互聯網平臺”，正式認定為第一批河南省工業互聯網平臺。平臺接入各類設備已覆蓋國內20多個省級行政區域及東南亞，用戶覆蓋機械機電、石油化工等行業；在平臺基礎上建設起重機指數分析平臺，發布國內起重行業第一個數據分析指數“起重機指數”。
智能縫制產業工業互聯網平臺方面。
一是數據價值利用最大化。為杰克的終端客戶（服裝廠商）提供設備實時工況數據分析、設備的生產工藝優化改進等。通過樹根平臺的開發者中心，杰克設備的數據沉淀在根云之后，服裝行業的軟件公司可以使用平臺提供的設備數據接口，和已有的軟件產品進行集成給服裝企業帶來新的增值功能，沉淀行業經驗，實現數據價值利用的最大化。
二是創新經營性分時助力模式。通過設備運行數據的采集并利用大數據分析，結合屏幕中顯示的縫紉時間、針數、剪線次數等實時動態數據，實現按需付費替代購買設備的金融租賃新模式，從而由賣產品向賣服務拓展，有效延伸價值鏈條。對于企業來說整條產線的購買是重資產投入，經營性分時租賃的模式改變了傳統設備銷售方式，幫助中小微服裝生產企業減輕采購成套設備的資金壓力，把精力放在產品的設計和營銷上，極大提高新產品的創新和開發能力，同時也極大提升了企業自身的效益。目前江浙一帶很多淘寶商家，均通過此模式實現低成本、低風險創業。
三、下一步實施計劃
起重物流裝備行業工業互聯網平臺下一步計劃。
一是整合起重行業資源，拓展盈利空間。以物聯網技術為基礎，以200萬臺起重設備龐大的后服務需求為市場，建立起以服務起重機客戶的設備狀態監測、運維保養等設備健康全生命周期管理平臺。以平臺為支撐，整合起重行業資源，擴大市場占有率，拓展盈利空間。
二是打通產業鏈，降本增效。以行業工業互聯網平臺為保障，以產業鏈上下游企業的供給需求為市場，建立供需對接和供應鏈金融業務平臺，開展產業供應鏈協同，打通起重產業鏈，降低采購和制造成本，提高產業效率。
三是通過5G+工業互聯網新技術研發，占領行業技術制高點。以全球工業起重機領域最大、最先進的衛華起重產業園為5G+工業互聯網技術應用開發和實踐驗證基地，打造先進完整的5G低時延、大連接應用技術，占領行業技術制高點。
四是利用工業大數據研究應用，布局未來發展。以數字化企業最重要的行業數據、產業數據等數據資產為基石，開展工業大數據研究應用，建立行業關鍵性數據平臺。為企業智能制造、節能降耗，提供數據支撐；為企業戰略規劃、行業政策制定提供數據服務。
智能縫制產業工業互聯網平臺方面下一步計劃。
一是通過在樣板廠建設過程中，與客戶的持續互動、共創，不斷開發和驗證物聯網新應用價值點，收集客戶新需求，持續完善物聯網各應用功能。
二是通過重點市場的示范樣板廠建立，帶動物聯網設備銷售。通過樣板廠的實施，提升對應區銷售、代理推廣物聯網設備的信心，輻射并帶動周邊區域物聯網設備的銷售。
三是針對中小型單獨客戶，建立物聯網樣板廠，與客戶共創物聯網應用場景和價值點，帶動物聯網設備銷量。在各區域選取典型客戶進行物聯網樣板廠建設，與客戶持續互動、共創，不斷開發和驗證物聯網新應用價值點，收集客戶新需求，持續完善物聯網各應用功能。同時，通過重點市場的示范樣板廠建立，帶動物聯網設備銷售。通過樣板廠的實施，提升對應區銷售、代理推廣物聯網設備的信心，輻射并帶動周邊區域物聯網設備的銷售。
四是針對園區、產業園等中大型客戶，實施物聯網機器與輕量化MES、訂單管理軟件等組合銷售，結合廠房規劃方案，為客戶提供成套解決方案，并嘗試成套配置、出租產能的新商業模式進行推廣。
四、項目創新點和實施效果
1. 項目先進性及創新點
起重物流裝備行業工業互聯網平臺。
低成本試錯，基于平臺訂閱模式的低成本試錯，從POC到應用的拓展；存量業務，數據智能，數字化精益，“三現”數據的威力；創新業務，產業鏈延伸，下游服務延伸，“N即服務”策略、上游訂單協同，“產業鏈運營平臺”策略、橫向產融結合，IOT輔助工業金融服務
智能縫制產業工業互聯網平臺方面。
1）分步式數字化解決方案
杰克公司在基于工業互聯網平臺的服裝智能制造成套解決方案實施過程中，根據實施企業自身的情況，進行分步式數字化升級，減少企業投入，降低企業風險。主要分為基礎準備，實現設備上線，數據上云；階段一，低成本快速實現產線平衡-看板應用；階段二，質量管理數字化-質檢位PAD應用，提升產品質量；階段三，服裝企業全流程數字化-優產跟單系統應用，實現全流程信息化。
2）多樣化落地解決方案
在工業互聯網的服裝智能制造成套解決方案實施過程中，主要分為三類進行推廣，區域級、企業級及園區級。
區域級。與各地服裝集群區域政府、協會合作對接，提升集群整體水平并可實現統一管理；與產業集群所在地政府共同支持打造數字化樣板企業并推廣；產業集群中消費者、勞動者、供應商、生產商、服 務商等資源集聚起來，彈性匹配、動態共享，并實現協同化制造供給；通過大客戶接待日，各主要市場訂單中心會議等進行推廣。
企業級。杰克股份聯合核心服裝企業，對企業自身及其供應鏈進行數字改造，并通過去平臺組成局域工業互聯網，實現訂單到交付無紙化，可視化，提高供應鏈的整體協同效率。具體通過設備升級聯網采集數據、利用云化的軟件建設數字化工廠等提高其生產效率和快反能力，并利用平臺將多個企業聯接，有效整合制造資源，應對訂單多款、少量的挑戰。
園區級。與產業園區合作對接，協助園區企業的建設數字化工廠，園區通過平臺數據以整體智造能力對接外部訂單；杰克聯合企業完成共享智能裁剪房，降低園區企業投資門檻，提高園區企業產品的質量水平；通過生產工廠的數字化，對接設計和銷售，利于打造立體式產業集群。
2. 實施效果
智能縫制產業工業互聯網平臺實施效果。
幫助杰克及經銷商實現設備健康管理，讓經銷商對下游終端企業的服務及時率提升，設備管理效率提升，這也間接幫助下游服裝工廠廠提升了對市場需求的反應速度；面向游服裝工廠企業，可以依托智慧縫紉平臺APP端，實現生產透明化、訂單透明化和管理精細化，實現設備產能保障、人員技能和效率提升、工時和定額管理提升。
起重物流裝備行業工業互聯網平臺實施效果。
本項目通過工業互聯網技術賦能客戶的起重機，使起重機成為智能車間的物料搬運核心設備。2018年至2020年涉及工業互聯網相關技術的起重機銷售訂單總額增加，其中，工業互聯網技術服務價值也得到提升。
起重機安裝調試成本明顯降低。利用工業互聯網平臺邊緣側網關的邊緣計算技術、遠程透傳技術，電氣工程師足不出戶便可向客戶提供起重設備的遠程調試，大幅減少設備安裝調試的時間周期和成本。
客戶服務滿意度快速提升。借助工業互聯網平臺的云服務系統SaaS應用，可快速獲取客戶設備故障信息、隨時掌握售后服務工程師的位置信息和任務狀態，及時向客戶提供設備故障檢測和設備健康管理服務，售后服務滿意度得到快速提升。2020年，客戶售后服務滿意度較去年同期提升12.7%。
2020年，在起重物流工業互聯網平臺基礎上，融合長垣起重產業集群的起重機制造和銷售企業，利用工業大數據技術對起重機開工情況和利用率進行分析，為長垣市政府建設了“長垣起重機指數分析平臺”，并由市政府在第六屆國際起重交易博覽會期間發布了“長垣起重機指數”。
聲明
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