5G、物聯網等資訊技術演進發展正在推動傳統制造業快速數字化更新,擁有超連接配接、超感覺、數智化和物聯網數字生态系統的工業企業将在未來競争中占據絕對優勢,2021年12月10日,“新一代工業全鍊數智更新資料雲平台”釋出會上,阿裡雲Lindorm聯合工業大腦iGate資料采集與分析平台 & DTwin數字孿生系統推出工業資料雲系統,具備雲原生超融合能力,支援資訊技術 (IT) 與營運技術 (OT)雲端融合,為汽車、能源、鋼鐵、水泥等流程/離散工業企業數字化轉型更新提供關鍵支撐。
“新一代工業全鍊數智更新資料雲平台”釋出會圍繞以阿裡雲Lindorm資料庫為核心的工業資料雲平台建設核心資料采集、融合存儲、分析問題,重點剖析了阿裡雲Lindorm與OSIsoft面向工業物聯網資訊經濟(Infonomics)IT & OT超融合工業資料雲解決方案,旨在為制造業企業提供可落地的雲端存儲分析離散、流程工業泛資料源的能力的實踐參考。方案通過雲端打通阿裡雲和OSIsoft的OT經驗能力,實作對傳統技術供需關系的超越,打造資料鍊和價值鍊混搭方式連接配接企業和供應商的開放、安全、共享的制造業資料雲社群生态。
此次釋出會圍繞阿裡雲Lindorm工業資料雲産品方案、應用實踐和關鍵技術三個主題層層展開。
一、Lindorm——驅動工業場景數智更新的引擎
在過去數十年間,OT團隊部署了自動化、流程控制和分布式控制軟體系統,為工廠人員提供了可監控、控制和優化工業流程的計算資源。這些系統積累了關于過去和目前流程與資産的海量工業資訊。同時,IT 團隊實施了大量的業務系統、資訊架構和先進的分析工具。今天,雲計算和大資料技術逐漸成熟帶來了一個前所未有的機遇。阿裡雲整合 Lindorm資料庫和iGate & DTwin數字孿生系統優勢能力,打通工業場景裝置、資料、算法、工具和平台,為企業創造新的數字化價值,提高業務靈活度,提升營運效率和企業整體競争力。

二、全鍊一體化工業資料雲平台
工業資料雲北向資料應用可以支撐阿裡雲工業大腦iGate & DTwin數字孿生系統,具備行業領先的工業實時數采技術和完整的軟、硬體工業數字孿生能力,能夠為制造業企業提供雲計算、多模資料庫、ML/AI、流資料計算等為代表的可視化生産管理系統支撐;阿裡雲合作夥伴浙江拓峰科技詳細分析了産線對接可程式設計邏輯控制器(PLC)、遠端終端單元(RTU)、資料采集與監視控制系統(SCADA)及嵌入式計算系統的對接方式,并分享了過程監控管理系統支撐經驗與技術。
圖:阿裡雲資料工廠架構圖
三、Lindorm計算引擎關鍵技術揭秘
Lindorm計算引擎是一款基于雲原生多模資料庫Lindorm核心能力實作的資料庫内高性能、低成本、穩定可靠的分布式計算服務,滿足使用者在雲原生多模資料庫Lindorm支撐場景下的資料生産、互動式分析、機器學習和圖計算等場景中的計算需求,支援對海量資料的高并發處理。Lindorm計算引擎完整支援開源Spark計算模型以及程式設計接口,并深度融合Lindorm存儲引擎的特性,充分利用底層資料存儲特征以及索引能力,高效地完成分布式計算任務。
Lindorm計算引擎具備關鍵特性如下:
● 多種接入方式:Proxy Service提供接入服務,使用者可以通過JDBC方式對資料進行互動式分析,也可以通過送出Jar包的方式自定義分布式計算任務;
● 開箱即用:Lindorm Spark與存儲引擎的權限鍊路以及讀寫鍊路自動打通,同時屏蔽掉了諸多底層元件細節,開發者僅需具備基礎SQL知識以及Spark開發經驗,即可上手;
● 免運維:使用者無需關注叢集運維操作(配置,升降級,擴縮容等),隻需通過Control Service以及Spark UI關注作業管理即可;
● 彈性能力:Lindorm Spark分布式計算資源池提供極緻的彈性伸縮能力,按計算需求的高峰低谷快速伸縮;
● 按量付費:使用者按照計算資源實際用量收費,無需擔心閑置資源造成的成本開銷。
工業客戶基于阿裡雲Lindorm打造新一代工業全鍊數智更新資料雲平台的客戶價值可以總結為以下幾點:
資産風險集中監控,提升成本效益:
由資料驅動實作資産狀态全鍊路實時監控管理,風險及時發現、及時維修,這個政策能夠為企業帶來重大的成本效益,該政策會使用營運資料(OT 資料)了解一項資産可能在何時發生故障或受到不利影響,然後使用業務資料(IT 資料)了解不同維修計劃在經濟方面的優缺點,實作生産資産全景實時監控,以及自動的跟蹤和監測參數域優化,如品質、性能、潛在損壞或故障、瓶頸定位等。生産監控資料可用于監控服務品質和服務品質,并增強此聚合資料的結果。
裝置預防性維護,降低突發故障帶來的損失:
系統提供的基于狀态的維護 (CBM)方案利用實時狀态監控來觸發企業資産管理系統 (EAM)中的工作流,而這在傳統上是由 IT 部門維護的。使用CBM,企業可以避免不必要的維修成本、 減少停工期和延長資産生命周期,進而減少總體資本成本。使用更嚴密的統計模型确定故障機率以優化決策支援。
IT&OT多源資料接入,雲端業務導向異構資料融合:
跨地域服務管理能力能夠支撐企業打造超連接配接、超感覺、數字化和物聯網支援制造的數字生态系統,整合MES(Manufacturing Execution System)、SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)等系統孤島資料,更新端到端全景化監控管理能力,提供計劃規劃、生産優化和集中供應商管理能力。OT營運部門可以通過從 PLC、裝置和傳感器收集關鍵 資料來履行其職責,IT 部門則能夠提供資料分析以及為資料賦予含義的其他工具。通過采用全數字化的維護過程,IT/OT 團隊可以預測任何特定裝置可能發生故障的時間,并相應地采取行動。
全景資産風險管理,降低資本支出
覆寫全域工廠、生産線資産集中管理,其中包括生産資産監控、追蹤,品質、性能及潛在風險損耗相關參數監視優化。數字化轉型能夠實作企業資産風險集中、有效,洞察影響生産效率的潛在因素将幫助企業降低資本支出(CapEx)50%,節省營運成本(OpEx)30%;面向日常裝置運維的實時監測、預防性維護來規避裝置突發風險,進而降低突發故障帶來的損失且,并将故障發生率減少60%左右。