企业数字化转型应用趋势——集团级机械设备物联网平台项目建设

王亮 赵晓琬 张凯 万锐 杨文秀 孙波

（王亮、张凯、万锐、杨文秀、孙波，青岛颐杰鸿利科技有限公司；赵晓琬，中国电力建设集团有限公司）

在过去20 年中，中国的企业在飞速的发展的同时，也深刻的认识到集团级信息化建设与数字化转型的重要性。可以说企业数字化建设程度已经成为企业最重要的核心竞争力之一[1]。而近年来，随着李克强总理加强互联网+建设，加强企业数据基础建设的要求不断贯彻加强，很多行业标杆企业已经开展新一代基于工业物联网技术上的集团级平台建设，关注机械与电气设备在线数据采集和故障诊断，助力自身的企业数字化转型[2]。

■研究背景

（一）行业背景

虽然企业数字化转型投入日益增长，但集团级企业由于点多面广，组织架构庞大，在信息化过程中，如果没有很好进行整体的战略布局，就会面临诸多挑战。以下就是企业集团级工业物联网建设的常见痛点：

（1）来自集团侧：集团统一开发的业务软件由于技术架构不灵活，数据规范不明确，无法满足各二级单位多业态业务管理的个性化的需求。

（2）来自下属单位侧：集团下属二级单位独立运营，根据自身业务需要单独开发信息化系统，在信息化建设进程中形成各种相对独立的信息系统，信息系统之间存在信息孤岛，没有形成有效的信息链。使数据资产分散各处，不利于数据资产价值保护和商业信息保密，也不利于工业大数据的处理和深度应用。

（3）来自建设单位侧：任何信息化建设的基础是数据，工业物联网建设与传统IT 建设不同，最终面对是设备不是人。因此以往依赖业务人员调整补充的数据，业务流程与场景都无法基于以往项目经验获取。需要建设单位对于生产运营(OT)作更多调研分析，同时应用更先进的技术手段来完成平台建设工作。

（二）项目背景

该集团是一家国际型的央企集团，且具有较大比例海外业务。集团下设数十家二级单位，涉及市政、路桥、隧道以及电力能源等多种业态，集团原值100 万以上的大型机械设备有5000 余台。这些大型机械设备分布于全球 100 多个国家数千个项目上，分布地域分散，各地基础设施环境差异较大，部分设备所在环境较为特殊,例如盾构机工作期间位于底下，可能存在信号屏蔽，需考虑接入工地项目部原有有线或无线网络。

■研究目标

（一）业务目标

通过平台建设加强集团在施工设备管理方面的精细化水平，提升集团在施工设备资源整合能力，通过对施工设备位置和使用状态监控，加强设备调配数据支撑，提高设备管理、调剂、分析能力和水平，加强设备资源共享，提高设备利用率。

为集团施工设备的采购决策及战略管控提供科学的决策依据。

（二）技术目标

（1）需要研发强大的数据采集方案，能支持跨平台多设备快速数据采集。同时，数据采集压缩系统.一般由数据采集模块、主控制器模块、存储模块、数据发送模块和电源模块组成[3]。这一集成方案涉及的以上软硬件必须选择全国产自主可控产品。

（2）集团统一机械设备物联网平台，可以在集中数据资产管理的同时支持集团及下属二级单位分级管理。一方面，通过和数据价值深度挖掘和利用，助力集团生产运营管理数字化转型，规避信息管理风险。另一方面，各二级单位在集团物联网平台的框架下根据各自特点可快速迭代开发个性化管理应用。

■研究路线

（1）集团成立专门的技术团队，收集国内外先进的大型机械设备采购、施工、调试及运维技术和管理方面的应用成果和发展动向，结合集团管理的实际情况，确定引入技术范围和新开发范围。

（2）项目团队将赴集团所属大型机械设备所在的项目现场实地调研。针对不同种类品牌型号的施工设备的技术属性、运维资料和管理流程档案进行资料收集、整理和分析，结合现场管理中存在问题和痛点进行系统功能需求分析。

（3）先试点，后完善推广。由于集团大型机械设备数量庞大，种类较多，协议繁杂，且分布区域分散，所以选定分布于各地价值较高的具有代表性的集团大型机械设备作为试点调研开发对象，通过具有代表性和示范性试点项目应用，检验和完善该平台的兼容性、适应性和安全性，逐步在全集团统一推广应用。

■研究成果

（一）标准化数据管理手段

整个数据调研与采集规范过程中，研究对象成员历经87 次出差，跨越16 个省49 个市县，覆盖25 个二级单位的61 个项目部，经历了三次集中性的数据采集。梳理并建立了集团设备指标与边缘测点体系与标准。在此标准化管理要求下，在后续试点阶段先后安装了154 台数据采集器，实现了111 台机械设备数据的成功采集。

（二）先进灵活的平台架构

（1）云边一体化的数据结构保障数据在中心与边缘端可以随时根据网络与算力情况进行弹性存储与计算策略制定，保障平台的查询速度与设备监测效益。

（2）功能强大的分层管理数据中台平台构架设计，确保该构架设计能够承载业务功能需要和业务数据流程需要。同时具备易拓展，快迭代，高兼容与强大的分级分权管理属性，灵活支撑集团与下属单位的管控需要。

（三）强大的数据采集模组

以物联网技术和通信技术为基础，以设备运行数据为核心，设计研发具有高兼容性、高可靠性和低耗高效的嵌入式数据采集模块。集团100 多不同类型设备的技术参数和工作原理皆不一致，每种品牌的技术水平、智能化水平、接口、PCL 等均不一致，为数据采集工作带来非常大困难。要解决这个问题必须在大量现场调研和数据兼容性分析基础上，研发面向物联网领域的智能化数据采集方案。

（1）具备超强兼容性。

（2）支持边缘测点计算。

（3）远程管理功能完善。

（4）保障采集安全性。

（5）组件全自主可控，且兼容中国所有国产化软硬件系统环境。

■结语

该项目中建成基于物联网的大型机械设备物联网平台，并以平台为载体，掌握大型机械设备分布情况和基础数据，实现设备状态的实时监控。通过设备运行数据的积累，及未来大数据分析，为集团施工设备管控中心、数据中心和资源共享平台建设奠定数据基础。同时，送服务已成为移动智能终端应用的一个基础服务，各大手机平台及互联网公司相继推出了各自的推送服务供应用程序开发者使用[4]，项目平台建成后也将通过设备数据的交互和移动端智能推送、有效加深管理人员对机械设备管理更深层次的认识，促进企业管理方式向智能化、数字化、扁平化和人文化转变。最终以数据驱动企业的数字化转型进程。