本文摘要：将近十几年来，国内钢铁行业在迅猛发展，企业投放巨资出售世界上最先进设备的设备扩建改建产线，中国粗钢产量已位居世界第一。

将近十几年来，国内钢铁行业在迅猛发展，企业投放巨资出售世界上最先进设备的设备扩建改建产线，中国粗钢产量已位居世界第一。然而高速发展带给了整个行业生产能力不足，价格暴跌，利润度日，有些钢铁企业倒数巨额亏损以致存活都出了问题，不利的市场环境已被迫钢企从以往执着规模化和营业收入转化成对产品市场占有率和利润最大化的执着。这样就拒绝企业必需充分利用现有资源，最大限度的充分发挥人、财、物的效能。以设备故障诊断为事例，钢企的倒数生产特性拒绝生产流程必需平稳运营，集中在工厂各处的众多设备一旦经常出现问题，就必需投产等候修理人员处置，日常确保也仅靠经验丰富的设备管理人员来找到问题。

而钢品生产必须经过原料处置、炼铁、炼钢及轧钢等十多道步骤才能已完成，设备管理人员必须确保占地面积数百公顷厂区内的各式各样机器与设备，艰巨的工作造成修理人力一直不存在缺乏且工作人员疲于奔命。某国际著名的钢铁企业是一家勇于创新的公司，该公司期望利用云端平台与大数据分析等技术来修补人力的严重不足，因此启动了设备监诊云端化项目，并要求将方案首度引入有数百台设备的冷轧工场。钢铁市场环境恶劣，而构建云平台和大数据又必须较小的费用，如何需要做充分利用资源的同时又增加硬件设备的订购费用，减低企业在信息化投资、运维和能耗等方面的成本压力，是放在钢铁企业和解决方案提供商研华科技眼前的众多难题。建构从底层到云端的原始解决方案部署一套从最底层的软硬件规画到最上层的云端服务的私有云解决方案，是最经济较慢的作法。

这套韧兼备的端到云原始解决方案，由研华边缘智能装置Smart Box、远程装置监控及管理软件WISE-PaaS/RMM、物联网云平台WISE-PaaS/EnSaaS、数据可视化工具WISE-PaaS/Dashboard与远程软件改版管理服务WISE-PaaS/OTA统合而出。由这套方案规画的设备临床云端平台系统，需要远程监控设备状况，收集数据后传输到云端平台的机器学习软件展开大数据分析，以创建瑕疵检测和防治临床的预测模型。

同时，解决方案还需要符合数据一致性、个别机台训练、边缘末端出现异常事件处理、数据可视化、数据转换成/边缘装置监控等市场需求。另外，该私有云解决方案具备可扩充性，便利日后将更加多设备划入系统管理，并保证系统持续运营的稳定性。

在地端，研华获取的边缘智能装置可相连振动传感器来收集冷轧工场的设备数据并上载至云端数据库；在云端，物联网云平台向上可统合数百台的边缘智能装置，向下能提供数据给用户自行设计的APP。而加装于该平台内的软件系统则负责管理监控与管理私有云内的所有设备与装置。

另外，研华WISE-PaaS还提供数据可视化工具和远程软件改版管理服务，协助系统的确保与管理。从硬件方面来说，研华获取的边缘智能装置，可以构建边缘末端数据采集与地端运算处置的双重功能。

除了以PCI Express数据采集卡获得设备振动数据外，同时使用高效能的MIC-7500来继续执行预测模型。具体来说，预先将模型加装于边缘智能装置Smart Box内，通过继续执行边缘末端推理小说来加快出现异常事件的反应；还可以利用其 对个别机台展开模型训练，借以找到设备必须提高之处。WISE-PaaS/EnSaaS作为物联网云平台，反对各种时间序列数据库、机器学习分析工具、以及RESTful API与Node-RED，让该钢铁公司的工程师更加精彩地设计出所须要的监控管理APP及创建大数据分析的预测模型，从而构建设备动态监控与防治监诊。通过研华获取的系统，客户可集中管理地端与边缘端的设备与装置。

此项目中冷轧工场设备的振动情况、数据采集/边缘装置的运作状况都能真实情况地呈现出在监控计算机上，设备再次发生出现异常时，管理人员不会通过Email或是取得预警信息。在数据可视化方面，数据可视化工具使用者可利用WISE-PaaS/Dashboard更容易设计的操作者模块来创立自己的仪表板，并将WISE-PaaS平台数据库的数据以可视化方式来呈现出，例如这家钢铁公司的管理者，就能利用易读性低的各种图表来确切掌控边缘装置身体健康状态、出现异常警报、预测模型、信号串流波形等等。

另外，WISE-PaaS/OTA的远程改版机制，则让该公司可以很便利地将预测模型部署至登录的边缘末端，并使预测模型随时维持在近期版本，管理者不必须特地到现场就能已完成改版作业。对每一台设备状态了如指掌如今利用设备临床云端平台系统，管理人员可以对每一台机器设备的运作状态了如指掌，在再次发生故障之前就能展开处置以回避问题；还能利用分析历史数据来对设备展开瑕疵检测，从而提高设备使用寿命并增加因设备故障导致产线停工。

而相比于由企业花费大量的人力与时间来自行规画私有云，研华的WISE-PaaS云平台系统是更加省时省力的解决方案。WISE-PaaS获取最合适配备与故障机制，例如系统设置的主数据库与辅助数据库不会随时正处于实时状态；当节点经常出现损毁时，则不会启动新的节点并新的展开数据库同步化动作，藉此保证数据的一致性，同时也获取了系统平稳运作的确保。

另外，WISE-PaaS获取了非常丰富的功能与服务让用户能在未来的系统功能研发上享有一定的弹性空间，此项目的钢铁公司受益于WISE-PaaS私有云平台系统所获取的灵活性弹性，既节省了初期的规画成本，又保留日后随市场需求减少的扩展弹性，从而幸其逐步构建工业4.0的智慧工厂。

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