工业互联网标识解析体系在数控系统中的应用设计

孙学伟 晁艺

（工业互联网创新中心（上海）有限公司，上海 201306）

随着我国工业以及新一代信息技术的快速发展，互联网与工业之间迅速融合，目前我国工业质量以及工业水平也得到了提升，工业互联网起到了关键作用。工业互联网的标识体系相关的系统，可以进一步保证工业互联网的建立与构建，通过识别体系去进一步重新构建企业的管理模式，例如，网络的协作或者智能化生产，全生命周期生产管理等诸多方面的应用。标识体系通过这些应用可以为企业提供基础设施保障，避免企业在工业互联网建设的过程中出现编码不统一，信息不对称等问题。当今现代工业化和标识解析技术的广泛应用对我国工业领域的发展有着巨大的影响，主要体现在产品以及信息采集方面，可以进一步实现信息资源关联及共享，对于企业数字化转型趋势存在了积极的意义，使其可以通过身份识别以及信息的解析来识别产品或者员工，进一步加强工业领域的生产安全以及产品全周期管理等。但是研发生产产品以及产品售后服务体系逐渐模糊化，产品生命周期长，管理较为困难，而产品的零部件信息无原件可查成为了信息化的一大难题，为了促使产品信息之间相互流通，查询更方便，进而起到降本增效，提升用户体验，提高公司效益等作用，本文对于工业领域互联网标识解析体系的应用展开研究。

1 需求现状分析

1.1 标识信息解析管理体系项目建设需求现状分析

在工业当中，工业互联网标识解析体系实质上是由四个部分共同组成：标识编码、标识载体、标识解析系统以及数据服务，企业可以利用工业标识信息赋予产品以及工业零件企业身份标识信息，通过这类的标记来确定其产品的信息以及来源，从而帮助企业进行统一化的信息管理，实现工业产品全方面生命周期管理，建立庞大的信息供应链，而标识解析体系的构架主要分为根节点，国家顶级节点，二级节点以及大型企业顶级节点，现如今，随着我国工业互联网的发展，工业互联网标识体系的相关系统已经不断地更新，并且，更多地投入到我国的各个工业领域当中，同时，也促进了中国企业尽快实现基于标识解析体系的工业互联网发展，持续推动新兴业态的产生。目前，在工业互联网标识体系的应用当中，需要更多的企业知识和加入，积极推进国家工业互联网的建设。本文通过标识解析体系的应用特征，以及相关案例进一步分析标识体系的发展情况，梳理各个公司利用标识解析体系推进自身工作的案例，以此分析，该体系为公司构成的经济价值以及管理效率。

1.2 现有产品案例分析

1.2.1 系统编码及组成情况

通过现有的产品案例进行分析，常见的数控系统主要由主控板单元，IO 板单元、键盘板单元、显示板单元、电源、结构工装等核心部件组成，而在应用的过程当中，已经有一些部门拥有了自己的一套生产编码规则，对于整机以及关键零部件的统一编码方式，使得企业的效率大大增加。在系统编码时特别注意关键零部件在发生更换时,编码会发生不一致,信息由生产和售后维护部门作记录,以供后续追溯使用。

1.2.2 现有产品编码应用现状

1.2.2.1 产品编码不统一

产品编码不统一是如今现有产品编码应用的现状，目前的产品编码仅仅是做到了产品的初级部分，没有办法有效识别零部件的信息，但需要获取零部件的信息时只能够询问相关的工作人员，这样的工作方式以及工作流程费时费力，并且协作效率差，需要反复沟通才能够保证信息的安全，当产品出现问题时，无法准确追踪产品的去向，如图1 所示。

图1 数控车床原理示意图

1.2.2.2 零部件与产品编码不一致

现如今，零部件与产品编码已经经过了多次的更新换代，但是确定零部件信息的过程却十分繁琐，往往为了确定零部件的信息，人们只能通过拆解的方式进行人工识别，如图2 所示。

图2 标识数据程序图

1.2.3 产品编码应用问题

1.2.3.1 产品历史追溯问题

产品的历史追溯问题是产品编码应用的主要问题之一，除了零部件信息追溯问题之外，产品追溯问题也是较大的问题之一，往往生产部门需需要对于零部件的去向进行标注，但通常情况下没有办法一次性解决问题，需要等客户反映问题时才一个个地单独解决。

1.2.3.2 产品零部件信息识别问题

而产品零部件的信息识别问题也是一个较大的问题，在部分企业当中相关人员在处理一些问题时，发现硬件板卡不匹配，不能从整机编码中获取相应的信息，最后只能选择把设备从机床中拆卸下来，并检查各个部位的零件，以判断问题。

1.2.3.3 产品生命周期管理问题

产品的生命周期管理是一个非常重要的项目，尤其是对于零部件来说，需要进行相关的售后以及及时的维修如图3，但由于信息的缺失，一般而言，生产部门，售后部门获得相关的情况，需要一些时间才能够确定所需的零部件，大大的降低了维修的效率。

图3 数控系统图

2 标识解析体系应用方案

2.1 标识应用方案

2.1.1 零部件生产标识码

而实质上，零部件的标识编码主要是从生产的角度去考虑的，把关键的生产工序、工人以及生产线的工艺信息进行编码，这样既可以保证身份的唯一性，又可以实现对于零部件的查询以及信息的固定，当该零部件需要维修时，就可以及时地追溯到当时的生产信息。

2.1.2 产品生产标识码

产品标识码也是从生产的角度考虑,把关键的半成品、工人、生产线等生产工艺信息编码进标识码,产品具有独立的生产标识码,并区别于零部件,实现产品与零部件标识信息的差异性,避免出现零部件与产品编码一致的问题。售后服务人员在产品维护时也可以追溯产品信息,为售后维护提供换件定位、产品批次信息查询提供了便利。

2.1.3 标识码应用

广州数控生产部门拥有一套自己定义的产品序列号生成规则，具体的编码规则需要项目实施阶段与生产部门对接,因为涉及公司机密信息,需要公司授权。此方案无须改变公司的生产模式,只需将原有的规则纳入编码解析体系中的厂家编码规则即可,该规则适用于产品成品、见效快，可实现企业级的产品标识解析作为服务器的节点,可以将其作为整个企业标识系统的一个组成要素。

2.2 标识解析方案

2.2.1 标识解析过程

实质上，产品或者是零部件可以通过信息系统进行身份的标识以及确定，每一个零部件都包含有独特的工业标识，可以通过工业互联网的统一域名解析系统进行查询，对于零部件而言，统一的标识是其唯一的身份证，而且员工通过产品的编码规则，利用二维条码进行扫描，可以实现对于产品的信息识别，并且通过产品识别解析体系，同时对接公司的管理系统，可以实现公司零件以及产品的优化管理，实现数据的互联互通，各个部门的相关人员在处理问题时，也可以通过公司的系统进行信息的获取，有利于公司生产效率的提升，通过全国统一工业标识文件注册和编码解析管理体系实现中国工业互联网统一的标识注册解析服务体系和二级节点的统一建设。

2.2.2 品牌标识含义解析服务

公司的日常管理及人员管理都已对接钉钉，标识解析应用服务也将对接钉钉。通过钉钉扫一扫功能,对公司产品或零部件通过二维码进行扫描识别,从而获取产品信息。识别应用为公司产品信息化管理提供了便利性,提高了产品的管理效率，如图4 所示。

图4 标识节点数据图

3 工业互联网标识解析体系在工程机械控制的应用

3.1 工程机械作业精度控制

目前工业互联网标识解析系统已经得到了广泛应用和推广。尤其是对于各种工程机械作业精度的管理,能够有效地在各种工程施工中调节准确性,主要是将机电融合一体化过程中的计算机和电子控制系统运用到工程机械作业中,可以充分测量和收集数据,使得数据更加精准,这样一来就大大避免了由于人工操作而导致产生错误以及计算误差。同时又减少了大量的人力劳动,降低了作业的成本。在该平台进行大规模的数库建设中,平台利用了sql 与odbc ,实时的数据信息系统可以直接传送给客户端,同时也可以进行数据库保存,数据库在web 和监控计算机之间构建了通道,可以相互访问,异构的平台由各种组态的数据处理软件组成,可以直接实现对数据库的访问,采集卡和平台共同完成工作,采集到的数据可以通过图形的方式,在电脑或者其他屏幕上进行直观地显示, 采用sql 与odbc 结合来完成了数据库与监控电脑间的信息和数据交换,其中odbc 拥有统一的接口,易于完成和数据库服务器之间的信息交互。

3.2 自动化以及半自动化作业的应用

在工程机械中，我国的传统工程机械作业采用的均是半自动化作业，甚至是人工作业，因此经常会出现一些误差等，而影响人的因素众多，客观因素、主观因素甚至是环境都能影响到人工操作，降低其精确度。而工业互联网标识解析体系监控平台的运用实现了工程机械的自动化，使其作业安全的系数上升并且可以使其在无人的操作下直接进行自动化操作作业,减少了人为误差,提高了操作作业的速度和质量,并且改善了时效性。在安全方面,工业互联网标识解析体系监测与管理自动化平台的应用,可以实现对安全性进行自动化检测和分析,通过数据运算和操作统计,对工程的运行方式进行相应的调整,是一切人工操作都无法达到的。自动化系统既能够结合设置的参数来完成各种零件的生产和制造,同时也能够准确地检测其中的不合格产品。

3.3 节约能耗的应用

在传统的异构平台模式中，往往需要耗费许多能源，功能与功能之间没有关联，需要人力、物力以及耗费大量时间，大大降低了时效性，十分消耗资源与能源。自动化平台的出现将各个技术、系统和平台之间进行整合和关联，使各个机构可以充分的进行作业，进而减少了资源和能源的浪费，进行有机的协调统一。

结束语

随着现代科技的进步，互联网的技术不断的发展，互联网已经融入了人们的生活，并且朝着更智能的方向上发展。传统的制造业具有成本高、生产周期长、并且信息整合不到位等问题，而互联网与工业的融合所产生的工业互联网则是在工业的生产中运用数字化的设备和信息技术，进行产品的生产、检验、检测，进一步帮助制造业提升工业或者产品的产出效率，最终实现企业的降本增效。