智能制造與工業互聯網技術架構

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關鍵詞：工業互聯網；智能制造；技術架構

引言

在我國工業制造領域發展過程中，只有更好地利用“互聯網+智能制造”技術體系，充分發揮“互聯網+智能制造”技術在傳感器應用設計、微控制器編程以及控制網絡中的應用，并實現其有機結合，通過對互聯網和個性制造等技術進行深入研究與具體分析，在“互聯網+智能制造”技術架構中才能夠更好地實現工業制造技術要求。

1互聯網+智能制造技術的基本結構

（1）WSCN節點。WSCN節點是“互聯網+智能制造”技術架構中，一種具備超強計算機能力無線通信功能的接口，通過在“互聯網+智能制造”技術架構中應用WSCN節點，可以使各種類型的電子設備得以連接[1]。通常在“互聯網+智能制造”技術架構框架的最底層，WSCN節點在整個互聯網智能制造技術架構中發揮著感知與控制作用，通過WSCN節點可以對無線網絡組進行采集與短距離處理。WSCN節點通常包括WSCN和其他網關信息節點。（2）偵聽程序。在“互聯網+智能制造”技術架構中，整個技術架構運行于服務器端口的軟件就是偵聽程序，通過在整個“互聯網+智能制造”技術架構中應用偵聽程序，可以充分發揮其承上啟下作用[2]。應用偵聽程序最重要的功能就是要對整個整體的GPRS-WSCN數據傳輸處理系統進行負責。需要注意的是，偵聽程序還可以將用戶傳達的相關程序的信息傳遞到網關中，并將網關中所獲得的各類用戶相關程序信息交由GPRS-WSCN網關進行整體處理，從而有效提升整個“互聯網+智能制造”技術架構的整體性。（3）Web程序。在“互聯網+智能制造”技術架構Web程序同樣被運行于服務器端的軟件，是整個技術框架中用于用戶下發命令、收集并顯示實時狀態信息的窗口。通過Web程序來實現對圖形化界面友好的用戶管理、設備管理、信息管理以及系統維護等基本功能要求。根據當前物聯網、傳感器的應用設計方面的實際應用需求來看，通常設計上行數據事務與下行數據事務。上行數據事務通常指的是應用WSCN節點來發揮傳感器采集環境中的相關數據的特點，以通信協議將數據為依據以相關數據用無線方式傳送給GPRS-WSCN網關，然后由GPRS-WSCN網關通過采取GPRS方式傳輸數據，使WSCN節點所采集的相關數據能夠被上傳到服務器中。服務器中的偵聽程序將接收的數據插入到整個技術框架的服務器內，并通過發揮Web程序的作用來顯示相關數據。下行數據事務則主要指的是通過發揮WEB程序功能，來實現對GPRS-WSCN網關或WSCN節點下達命令的操作指令，并將該操作指令插入到技術框架數據庫內，通過應用偵聽程序來獲取數據中的相關命令并通過GPRS發送給GPRS-WSCN網關，然后由GPRS-WSCN網關直接執行命令，或者該命令發送至WSCN節點，由WSCN節點執行命令。

2各個層面的結構解析

（1）WSCN結構特點和功能解析。根據大量的應用實踐來看，在WSCN結構中通常是由微型模塊控制器、無線模塊控制器、電源模塊以及感知模塊控制器等結構組成。在整個WSCN結構中，WSCN節點的核心就是微型模塊控制器，通過該結構可以實現WSCN節點的各類功能。WSCN結構中還包括了存儲器、任務調度器、CPU以及其他類型結構，在WSCN結構中，主要功能就是要對外部的實體信息進行采集，并將其轉化為電子信號，然后由WSCN結構中的控制模塊、電源感知模塊以及無線射頻模塊來為其提供更好的相關動力。（2）偵聽程序的結構和解析。在“互聯網+智能制造”技術偵聽程序結構中，主要包含網絡通信層、數據處理層、應用層三個層面。網絡通信層，通常是由多個特殊的多項會話程序構成，以此可以更好地實現網絡通信任務。通過網絡通信層能夠使整個服務器實現與多個網關通信，且應用偵聽程序網絡通信層，只需要通過通信協議進行通信，在通信過程中不需要對網絡通信層進行改動。數據處理層主要負責對上行與下行的數據包進行處理與打包，并將處理打包好的數據包分別傳送到各自相關模塊中進行深入處理，同樣結構的技術框架可以被應用到不同的項目中去，在該過程中，相關的協議與命令為符合不同項目需求，會被最大限度地進行修改，但該修改僅僅局限于數據處理層，不會對其他層面產生影響。應用層是與具體的項目聯系最為緊密的層面，在“互聯網+智能制造”技術架構應用過程中，需要相關技術人員對不同的項目功能進行詳細分析，然后針對項目功能進行拓展。針對不同項目警告模式設計過程，需要相關的工作人員應用短信的形式獲得警告信息，如果用戶對不同項目警告模式提出新的需求，不需要做出其他改動就可以實現不同層與層之間的內容改變。

3互聯網+智能制造技術的應用

（1）在工廠生產和運輸中的應用。在工廠生產和運輸中應用“互聯網+智能制造”，應用最廣泛的就是在工廠內部。在共產內部制造中主要應用OA、ERP、CRM和其他不同類型的應用系統和其他相關的安全管理系統，對推動工業制造具有重要意義。在工廠生產和運輸中應用“互聯網+智能制造”技術通常來實現對工業制造廠區內部的運材料運輸、配送以及能源管理能多方面的優化與改進，可以有效提升工業制造的質量與效率。根據大量的實際應用情況進行分析，在工廠生產和運輸中應用“互聯網+智能制造”技術，可以實現對整個企業的設計、生產、管理全過程中進行全方位、多層面的管理，相關的工作人員可以通過應用“互聯網+智能制造”技術實現有效的生產現場監管與控制，可以通過設備來對各類生產設備、儀器、原材料在生產中的具體變化數據進行收集與獲取，通過屏幕更加直觀地看到整個生產過程。通過應用“互聯網+智能制造”技術，可以使用戶、生產線以及機器人之間進行有效的交流，在未來的社會發展與工業制造中，智能化、自動化的生產模式將成為工業制造的重要發展趨勢。（2）在工廠信息平臺中的應用。根據在工廠信息平臺中運用“互聯網+智能制造”技術的具體情況來看，通常集中在對網絡資源、數據中心資源以及云資源的應用上。在工廠信息平臺中運用“互聯網+智能制造”技術的根本目的就是要使得工業制造的企業能夠加強同客戶群體之間的溝通與交流，及時地獲取客戶需求，在相關的產品設計、制造過程中能夠使客戶參與其中，并協同設計，從而為用戶提供更加優質的服務，這在很大程度上也能夠使“互聯網+智能制造”技術的集成價值得到充分發揮。在工業制造企業中，通過合理應用“互聯網+智能制造”技術，發揮工業云平臺的作用，這樣在企業的產品開發、生產、經營之間的理念更加協調、系統，對促進工業制造企業持續發展具有積極的推動作用。（3）在智能裝備和產品研發中的應用。隨著近年來工業制造“互聯網+智能制造”模式的形成，一些智能產品、智能裝備逐漸面試推廣。有很大一部分企業抓住商機，著重加大對智能家居、智能醫療、智能農業、機器人、3D打印等方面產品的設計與研發，這不僅可以為人們的生活提供便利，也能使企業的經濟效益有效提升，使企業的生產制造智能化水平不斷提升。根據當前工業制造企業發展中無紙化發展趨勢，應用“互聯網+智能制造”技術可以實現文檔無紙化管理，相關工作人員的智能管理。在智能裝備和產品研發過程中，相關的工作人員可以在制造現場來對所需的資料進行查詢、瀏覽，并對相關材料進行保存，在提升文檔使用率與安全性的同時，還促使手工人員的作業效率、產品智能化水平不斷提升。

4結語

只有在充分了解“互聯網+智能制造”結構、技術框架技術的基礎上，才能在各個行業內更加合理、科學的應用智能制造技術，從而促進我國制造行業的進一步發展。研究人員、學者要持續對“互聯網+智能制造”技術架構進行研究，并通過大量的應用與實踐，不斷提升“互聯網+智能制造”水平，加大推廣與實踐應用。

參考文獻

[1]潘啟勇,王宜懷,范寧寧.“互聯網+智能制造”技術框架研究[J].常熟理工學院學報,2016,30(04):75-80.

[2]范寧寧.“互聯網+智能制造”技術架構研究及應用[D].蘇州：蘇州大學,2016.

作者：于瑩瑩 單位：遼寧裝備制造職業技術學院