物联网平台在汽车生产线上的运用探讨

物联网平台在汽车生产线上的运用探讨

摘要:物联网平台应用于汽车生产线,能够解决汽车生产线多种信息化系统,包括系统功能固化、更新业务需求频繁、专业人才要求高等问题。物联网平台整条路径的应用能够实现汽车生产线的数据管理,快速响应多变的业务需求,高效率开发应用系统。

关键词:物联网平台;汽车生产线;应用

0前言

在信息时代,互联网遍布于我们生活的各个角落。随着互联网技术的革新,云计算、物联网等新技术得到发展,社会各个领域都注重与时代接轨,运用高科技手段来优化生产服务品质。汽车行业发展的势头非常迅猛,为了占据市场有利地位,汽车企业积极将物联网技术引入到汽车生产线中,以促进汽车行业的智能化发展。

1物联网平台的作用

在现代信息技术快速发展的背景下,物联网成为人们探讨的热点词汇。尤其是作为信息化发展的趋势,物联网有着非常广泛的应用,在众多领域都进行覆盖。物联网是通过信息传感设备,如无线射频识别、全球定位系统、红外传感器、激光扫描器等,依照约定协议,将包含其信息的智能芯片物品与互联网进行连接,实现信息的交换、识别、跟踪、定位、监管的智能化管理。物联网在发展的过程中,还推动了视觉识别、传感器等产业的发展,提高了集群产业效益。物联网是新的技术革命,对社会变革起到极大的推动作用。在应用物联网的过程中,物联网平台作为载体,在社会各领域得到了一定的应用[1]。汽车生产线是1种离散型流水作业方式,有着较高的自动化水平。生产线应用了大量的智能装备,如无线射频识别技术、在线检测技术、机器视觉技术等。在生产过程中,这些智能设备会产生大量的数据,若企业不能合理地利用这些数据,就会产生巨大的浪费,且这种浪费是隐形的。对于传统车间信息化系统来说,生产的执行指导缺乏集中处理和深层分析数据,生产过程中的监控和指标量化缺乏可视化。在通常情况下,系统建设运用招投标的方式,由专门的互联网技术(IT)公司设计成型,并对功能进行固化,造成系统功能缺乏灵活性。物联网平台的应用,能够为这些问题的解决提供思路,为IT架构的转型提供支持,并能够应用于设备与端点管理、数据管理、安全性管理、应用程序开发等[2]。

2物联网平台在汽车生产线上的应用研究

2.1物联网平台应用的总体逻辑

在汽车生产线中,物联网平台大致上可划分为生产线数据的集中管理、业务微服务管理和工厂系统的可视化界面开发。其中,业务微服务管理是将数据与可视化界面进行连接的核心。

2.2生产线数据的集中管理

在应用数据的过程中,采集数据、过滤数据、存储数据是基础,选择使用的物联网平台有数据接口灵活、配置简单等特点,这使得来源的数据都有相应的数据接口来获取,如来源于可编程逻辑控制器(PLC)的实时状态数据或过程数据,可使多源头的数据实现集成管理。对来源于PLC的实时数据流向来说,物联网平台通过对工业连接对象、密匙的配置,与数据采集站进行接通。在物联网平台的内部,主要通过3步实现数据的集成操作。第1步,提前建好设备模板。在这一模板下,“属性”是指每类设备包含共有的数据项。第2步,通过物联网平台当中的实物连接对象,利用对设备模板继承的方式,对设备的数据项进行继承。第3步,实物连接对象主要通过对工业连接对象的选取,来实现数据采集站与实物连接对象的连通,对数据进行绑定。具体来说,就是把实物连接对象当中的“属性”通过拖拉拽的方式,逐一绑定数据采集站中的数据标签。对于来源于第三方数据库的过程数据来说,主要通过2步来进行。第1步,通过数据仓库技术来对需要采集的第三方数据库进行数据的抽取-转换-加载(ETL)等,将需要的数据进行整合,形成1个中间数据库,对需求数据实现统一的管理;第2步,通过物联网平台对数据库信息的配置,对中间数据库进行连接,达到数据的集成。在运用传统各信息化系统的时候,只对系统需要的数据进行采集,当需要系统之间进行数据交互时,通过运用WebService软件、数据库交互等手段,来对数据交互进行临时的搭建。物联网平台与传统的各信息化系统相比,其特点是对数据的集中管理,这样能够更加方便和快捷地进行数据的后期应用[3]。

2.3业务的微服务管理

在对物联网平台进行选择的时候,为了符合业务灵活多变的需求,开发人员需要利用微服务的形式,使不同功能模块实现封装。微服务的物理所属是实物连接对象、业务对象和数据库连接对象,这些对象都能够进行微服务的编写。界面的开发主要是为了满足业务的需求,这就使得微服务主要存在于业务对象中。微服务是可视化界面与衔接数据的核心,通过绑定相应的微服务,来获取可视化界面所需要的数据,通常不能直接使用实物连接对象、数据库连接对象中的数据,需要通过新建微服务于业务对象之中,进行二次数据处理,才能与可视化界面进行绑定应用。只有很少的设备状态信息和过点数据,仅需要进行一次处理就能够使用。常规服务依据实际的业务需求来对业务对象进行新建和删除,而微服务可依据业务的需求来进行调整和更新。比如,通过分析工艺参数,服务对象可以构建1个工艺参数的专业业务对象,在其下对不同的微服务进行编写,使业务的计算和展示能够得到实现,如建立依据工件号来对不同参数的历史统计值进行查询,建立按照时间来对工艺参数异常的次数进行统计等。在业务微服务管理的情况下,开发人员能够对不断出现的新需求进行灵活应对[4]。

2.4开发可视化界面

为了解决具备IT专业能力和较强业务开发能力的复合型人才短缺的问题,开发人员可以通过物联网平台来对常用界面开发控件进行内置的方式,大幅度减少界面开发的编程量。物联网平台中内置了很多常用的空间,如日期选取器、连接控件、表格等,系统开发人员在对界面进行开发时,利用拖拽方式对适当的控件进行选取,对相应的微服务进行绑定,使数据和控件实现连接。当平台内置控件不能满足需求时,开发人员还能够利用二次开发,来对需求控件进行有针对性的开发,导入平台中,使控件在使用的时候具有一定的可扩展性。物联网平台内置控件的方式,与之前编码的方式相比,有着更强的操作性和更快的掌握速度,能够有效弥补企业业务人员IT技能不足的问题。

3实际应用

3.1数据结构化管理和开发业务微服务

对于数据结构化管理来说,如分析焊接车间的焊核大小、实时监控焊核的深度,可以在物联网平台先建立数据结构表,用来对焊核大小、实时的焊核深度值、数据采集时间等进行存储。在建立好数据结构表之后,开发人员要新建1个专用的工艺参数业务对象,并编写微服务,使数据处理得以实现[5]。

3.2界面设计

在处理好数据后,开发人员需要设计界面,并对数据进行绑定。在这其中,页面效果设计的中心是界面设计(UI)区,它能够对控件区的控件进行拖取,有着比较短的设计周期和较快的成型效率。在数据绑定区,开发人员能够对微服务进行选择,来绑定控件。在数据逻辑区,控件与数据间的关系可进行清晰直观地展示,便于开发者对界面问题进行排查,使系统开发的效率得到很大程度地提高。系统利用前期设置,通过微信等方式将异常波动的数据发送给相关工程师,提醒其对数据异常进行及时的关注,并对工艺的优化进行指导。同时,系统利用时间关联,能够对该时间段的车辆识别号码(VIN)进行查询,能够对突变值所对应的车辆进行精准地追溯,对车辆的质量问题进行及时的检查,提高检查问题的精准度,有效提高车辆的生产质量[2]。

3.3大数据分析与自控制反馈

通过对设备的预防性维护,系统可以通过大数据分析控制自反馈。依据实际需求,开发人员对预测模型进行封装,关联分析连接的现场实时数据,对数据趋势进行分析,为设备工程师自动进行异常点的推送,通过核实分析的结果和设备运行的状况,对设备是否需要进行调校、维护等进行确定,并对维护之后的效果进行跟踪,依据反馈的情况来优化预测分析模型。当前,物联网平台已经对整车冲压、焊接、涂装、机加工等车间进行了覆盖,且各车间能够进行纵向移植,也就是能够达到一次开发、多次使用的效果,减少了开发成本,并且能够不断完善公司的功能模块库。

4结语

对于当前汽车生产线存在的问题,运用物联网平台灵活开发的数据接口,简洁易封装的开发程序,操作简单直观的可视化界面开发模式,能够对很多问题进行有效的解决。但是,相关开发人员还须进一步加强对物联网平台的研究,促进汽车行业的发展。

作者:张洪雷 李静 李春华 单位:盘锦职业技术学院