物联网背景下电力装备制造业信息化发展路径探究

祁淑玉

摘 要：随着工业化和数字化的进一步深度融合，以互联网、大数据为代表的数字革命正在深刻改变着国民经济形态和生活方式，也推动着整个电力行业的产业结构调整和模式转变。本文结合电力装备制造业信息化现状，探讨行业信息化发展存在的信息化和智能化程度不足、各部门系统间集成度低、数据共享不足等问题，并从构建智慧物联数据采集平台、建设大数据中心、运用数字化新技术及加强大数据安全防护等方面提出电力装备制造业信息化水平提升路径。

关键词：电力装备制造业;信息化;物联网

中图分类号：TP393.09;F424文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2020）22-0008-03

Abstract： With the further integration of industrialization and digitalization， the digital revolution represented by Internet and big data is profoundly changing the national economic form and lifestyle， and also promoting the industrial structure adjustment and mode transformation of the entire power industry. Based on the current situation of information technology in electric power equipment manufacturing industry， this paper discussed the problems existing in the development of information technology in the industry， such as the lack of information technology， the lack of intelligence， the lack of low integration of various departments' systems and the lack of data sharing， and put forward the path to improve the information level of power equipment manufacturing industry from the aspects of building intelligent IOT data collection platform， building big data center， using new digital technology and strengthening big data security protection， etc.

Keywords： electric power equipment manufacturing industry;informatization;internet of things

制造業的信息化是将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，改造提升制造业的全局性、持续性、服务性和基础性的系统工程[1]。物联网技术则是借助信息传感设备将物体与网络连接，实现物体信息在网络平台的传输，从而实现智能化识别、定位、跟踪和监管的功能。物联网技术在制造业领域的运用为提高制造业信息传输速度、信息质量、决策水平提供了有利条件。然而，目前很多电力装备制造企业在信息化建设方面仍存在诸多亟待改进的问题。为加快电力制造业新型数字化建设，有必要对电力装备制造企业信息化建设存在的问题进行探讨，并提出解决路径，为行业良性快速发展以及提高国际竞争力奠定基础。

1 电力装备制造业信息化现状

电力装备制造企业是以输配电设备研发、设计、制造、销售、检测、相关设备成套、服务与工程承包、运维检修、GIL、电力储能、综合能源等为业务类型的制造型企业。从整体上看，目前我国电力装备制造企业在信息化建设方面已取得了初步成效，例如，实现企业ERP系统全覆盖，实现与财务管控、MDM、SCM、PLM、QMIS、WMS、MES等业务系统的对接，实现业务的统一管理和数据共享，提升管理效能;建设运营监控系统，为业务管理部门提供集成的工作环境和统一的信息访问入口，重点工作在一个平台即可完成处理，便捷获取所需要的信息，实现部门信息充分共享和工作透明化管理，提升工作效率和协同能力;通过PLM及数字化样机建设，实现产品设计管理、工艺管理、文档管理、BOM管理、通知单管理、项目管理等功能，实现设计、工艺、生产一体化功能应用，同时实现与多个软件系统的集成与数据共享功能等。尽管电力装备行业物联网应用已具有一定基础，但要实现电力物联网“全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新”[2]，仍需要进一步努力。

2 电力装备制造业信息化建设存在的问题

2.1 产品数据标准化、智能化水平不足，数字化建设程度低

电力装备制造企业由于缺乏统一的产品数据标准，各子公司在推进物联工程时出现源头数据标准不统一，难以实现数据融合共享的问题。

由于智能化技术应用有限，企业零部件、产品及过程管理的有效数据不能大量传输至物联网平台，这对企业零部件管理、过程管理效率产生不利影响，主要表现在以下几个方面。第一，尽管大多数企业已进行了一定程度的数字化建设，但由于部分业务环节管理不透明、工作监管不到位，导致工作流程不规范的现象未及时解决，从而出现系统基础数据与实际发生数据不符、业务流与信息流不一致的问题，并且为企业提供决策依据不及时、不准确。第二，由于个别企业工艺基础管理薄弱，以线下手工管理为主，而工艺卡片、作业指导书等未纳入PLM统一管理，无法实现工艺共享。第三，设备数字化改造不够，当前大多数企业车间内大部分设备不具备数据采集和传输功能，条形码、二维码、RFID、工业传感器应用较少，生产过程产生的数据无法实时获取，生产过程中缺少产品实际工艺质量数据，难以追溯产品加工装配工艺信息，车间信息系统无法直接采集、分析设备状态、能效等信息，导致对车间数字化改造支撑不足。

2.2 企业部门间信息系统集成度低，感知层资源共享不足

企业信息系统集成度低主要体现在两个方面。第一，信息系统纵向管理业务由于数据感知受限，业务平台数据录入不及时，造成各部门之间数据传输速度低，数据共享能力有限，数据重复索要情况频现。第二，信息系统之间横向集成度深度不够。企业使用的各项管理系统包括供应链管理系统、客户关系管理系统、产品全生命周期系统、协同办公系统、人力资源系统等，由于缺少数据中心支撑的统一数据平台，往往由不同软件供应商提供各系统的数据支持服务，因此，系统数据的标准规范也就有所差别，造成数据标准不统一、不规范，数据共享程度不足，对数字化业务、智能制造、智能产品的研制支撑不足。

2.3 数字化新技术推广应用受限，信息感知深度广度、即时性不足

新型数字基础设施建设是“新基建”的重要内容，是企业向能源互联网转型升级的关键，也是传统制造业向数字化、网络化、智能化转型的关键。电力装备制造企业往往围绕传统制造业改造升级来提升产品服务质量，在物联感知分析技术、5G网络传输技术等数字化新技术推广应用方面的力度不足，使企业信息感知深度和广度受限，同时信息传输即时性受阻，主要表现在以下几个方面。

第一，由于数据信息来源广度、及时性不足，因此研发设计思路与市场需求状况存在偏差。目前，电力装备制造业的产品研制是基于传统的产品研制模式，包括需求收集、产品概念设计、产品研发设计、仿真分析、试验验证等，缺少最新的、全方位、多类型的大数据，对市场消费者需求信息把握不准确，导致研发、工艺人员产品设计理念不能及时跟进市场需求，产品的市场认可度受到局限，难以提高企业产品的市场竞争力。

第二，产品故障檢测与维护方面，缺少电网智能检测系统，不能即时传输故障信息，无法有效完成故障预警。对于大多数电力装备制造企业而言，由于缺少先进的参数感知及检测技术，难以实现对电网系统中各部分数据的准确、即时获取、转换、传输及分析，也就无法实现潜在异常状况的预警，难以为设备全生命周期管理和安全经济运行提供强有力的数据支撑。

2.4 网络信息安全防护工作不到位

大数据在企业经营中呈现日益活跃的“流动”趋势，在“流动”中发挥价值，这必然驱动数据的有序流动、合理利用和安全分享。但是，数据“流动”过程中存在诸多隐患问题。对个体而言，特别关心数据的隐私泄露问题;对主管部门而言，关心数据是否“健康”，即数据是否真实、完整、可信，关心数据在使用过程中是否会被批量泄露和篡改。但目前，电力装备制造企业对网络安全重视度不够，意识薄弱，未严格落实网络安全同步规划、同步建设、同步投入运行的“三同步”要求。同时，基础防护措施未部署执行到位，缺少安防设备，安全策略配置需要进一步优化。另外，还存在网络安全专业人才欠缺、企业网络安全队伍建设力度不足等问题。

3 电力装备制造业信息化水平提升路径

3.1 统一物联数据标准，构建智慧物联数据采集平台

构建行业物联数据字典，在行业内部实现数据标准统一，同时先在企业内部实施智慧物联平台试点项目建设。借助RFID、条形码、二维码、工业传感器等传感技术，实现从生产到管理过程数据的即时跟踪与获取。在企业内部实现产品设计、工艺、制造、管理、物流等环节的产品全生命周期闭环动态优化，推进数字化设计、装备智能化升级、工艺流程优化、精益生产、可视化管理、质量控制与追溯等方面的快速提升;对外满足企业客户接入智慧物联平台实施智能监造、订单监控等功能需求。在此基础上，总结试点成功经验，逐步在企业中全面开展接入智慧物联平台建设，逐步完成集团范围内各产业单位数据接入，支撑订单透明化管理、质量全过程监控、业务全生命周期分析等场景，提升企业核心竞争力。

3.2 推进集团大数据中心建设，集成信息系统实现数据共享

电力装备制造业以应用需求为导向，获取即时数据，沉淀共性数据，打造“数据可见、组件成熟、体系规范”的数据中心，面向企业各部门、各基层单位和外部合作伙伴形成集成的信息系统平台，实现敏捷开放的数据分析和共享服务，提升企业智慧运营和新业务创新能力。

以数据中心建设为核心，数据治理为抓手，通过数据中心建设和数据共享与管理，着力解决企业信息孤岛、数据烟囱现象，促进企业数据的深度融合与统一应用，挖掘数据价值，实现从“搬数据”向“搬计算”的转变[3]。同时，推动业务创新，推进企业在新型业务需求下的传统产品迭代和服务升级，提升客户需求快速响应能力。利用运营监控系统与数据中心集成系统监测企业各项活动动态，通过数据获取与分析，发现企业运营管理的不足，探寻改进方法。

3.3 推广数字化新技术，提升信息深度及传输即时性

综合利用数据感知、传输及分析技术，提高数据获取的广度、深度和即时性。在数字化技术推广过程中，按照“抓统筹、重应用、提能力、强合作”的思路，在设备运维、智能客服等方面打造精品人工智能应用，提升共性基础支撑能力，建立人工智能标准体系，充分发挥人工智能的价值作用。以生产经营管理一线实际业务需求为导向，确定人工智能应用场景，注重解决实际困难和业务痛点，以实用化应用落地为目标，加强试点应用成果的迭代升级。结合相关算法，构建数据模型，开展高压开关运行状态感知、设备缺陷及异常诊断等深度融合应用。

利用5G网络的高速传输、低延迟、大容量等特性，对企业生产网络进行改造。探索性应用5G网络进行生产设备、信息系统和人的无缝连接，进一步打通产品设计、采购、仓储、物流等环节，使生产更加扁平化、定制化、智能化，从而构造一个面向未来的智能制造网络，实现不同生产要素间的高效协同。

3.4 建设企业级态势感知与安全运营防护平台

对企业整体威胁的发现、感知、响应和处置是大数据浪潮和数字转型过程中的重要任务。通过加强以物联网安全为主要任务驱动的技术人才培养，进行态势感知与运营平台基础功能的搭建，实现安全数据日志归一化处理，使平台具备发现、感知的安全监测能力。同时，企业通过完成数据安全评估、数据防护、数据加密、数据资产风险监控、数据审计等系列功能，实现数据可管可控，防止泄露风险，全面建成数据安全防护系统，以实现数据全生命周期安全防护。

4 结语

电力装备制造业正向着信息化、自动化、智能化方向发展，物联网技术虽然已有较大程度的提升和应用，但在电力装备制造业经营过程中仍存在着数据获取不及时、数据标准化程度低、数据共享不足、网络信息安全防护不到位等问题，因此，电力装备制造企业应从强化信息采集途径、构建大数据平台实现数据标准化加强数据共享、加强数据安全防护等方面努力，不断推进物联网在电力装备制造行业的应用，推动工业信息化的进一步发展。

参考文献：

[1]赵群，张翔，杜呈信.基于物联网时代的我国制造业信息化发展趋势[J].机械制造，2012（4）：1-5.

[2]李静.泛在电力物联网5G通信技术应用实验室[EB/OL].（2019-04-25）[2020-06-10].http：//www.tanjiaoyi.com/article-26813-1.html，2019-4-25/2020-5-25.

[3]姚锡凡，景轩，张剑铭，等.走向新工业革命的智能制造[J].计算机集成制造系统，2020（3）：1-31.