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深圳市智物聯網絡有限公司

1　項目目標和概述

本案例應用業主鐵騎力士集團（以下簡稱：鐵騎力士）創建于1992年，經過30余年的發展，已經成為集飼料、牧業、食品、生物工程為一體的現代農牧食品企業，飼料產業是鐵騎力士全產業鏈發展的基礎保障，在全國建有30余家飼料分（子）公司，年生產能力400萬噸。隨著市場競爭加劇，原料成本高企，使得飼料行業整體利潤率都偏低。這使得鐵騎力士除了以量取勝外，千方百計地尋求降本增效的方法，從節能、減人、管理等多方位進行著嘗試。

從2021年開始，深圳市智物聯網絡有限公司（以下簡稱：智物聯）基于自主研發的智慧工業核心引擎MixIOT，以鐵騎力士的成都工廠為試點進行飼料企業數智工廠建設，最終形成了獨有的飼料行業數字化轉型升級路徑，并從2022年4月開始正式為鐵騎力士旗下的所有飼料工廠建設生產數字化管理平臺，通過智物聯工業互聯網平臺的邊緣計算技術，結合特定算法產品，反向控制關鍵生產環節設備，幫助企業解決系統設備連接、數據采集及數據處理問題，實現各車間設備聯控、智能調度，在設備監控、節能降耗、預測性維護、故障告警等實際應用中取得了良好的成效，而節能降耗也是其中重要的一個方面。

飼料生產中主要能耗為電耗，其中粉碎機、制粒機、膨化機等都是電耗很大的設備。尤其是粉碎機，根據不同的生產工藝，可占到整個生產流程所需能耗的30%~70%。提高粉碎機負載率（即降低運行空載率）能夠有效改善生產的噸能耗成本。每一臺粉碎機和每一種物料都有一個相對應的負載率最優值，但是目前大多數飼料生產企業沒有高效簡便的方式來收集相關數據并生成這一標準，進而達到提升粉碎機負載率的目的。而智物聯農牧飼料生產數字化管理平臺，可以通過精細化管理和設備優化控制兩種路徑來達到這一目的。

通過平臺的大屏看板和自動報表功能，也能從數據的精細化管理角度加強能耗管控，實現節能降耗。目前已經在鐵騎力士旗下的成都、重慶、昆明、廣元、綿陽、西安、武威、攀枝花、夾江等工廠完成實施交付。

2　案例介紹

2.1　系統架構

采用云端+本地部署的方式提供工業物聯網方案，以智物聯智慧工業核心引擎MixIOT作為基礎數據平臺，以適應系統不斷變化的需求。基礎平臺支持泛工業設備接入，整個系統平臺分為采集層（邊緣計算）、數據處理層（數智化云端）、數據應用層（工業APP），具體如圖1所示。

運用安全大數據架構，將數據和設備原始數據本地化存儲并抽象計算后上云，既實現了系統全部工藝的大數據的高效處理，對各個工藝信息的處理，又從根本上保護了用戶的數據安全，同時可更好實現生產工藝的追溯與定則。

圖1 系統架構圖

2.2　組網圖

本案例將商業數據和設備原始數據本地化存儲并抽象計算后上云，既實現了系統全部工藝的大數據的高效處理，對各個工藝信息的處理，又從根本上保護了用戶的數據安全，同時可更好實現生產工藝的追溯與定則，為后期的規劃打好了基礎。

層級的架構設計可實現不同層級管理不同類型和范圍的數據，支持向下跳轉查閱數據。在工廠端（邊緣端）可實現數據的實時采集、實時統計、計算、分析，支持后續的實時追溯。同時該架構也降低了總部服務端壓力。組網圖如圖2所示。

圖2 組網圖

2.3　數據的權限管理

智物聯農牧飼料企業生產數字化管理平臺在消除了子業務系統的壁壘之后，便可以通過MixIOT角色分配和權限管理的功能，讓每一個層級、每一個角色只看到自己需要的數據，而大多數數據又是從下一層級調取的經過統計計算等處理后的結果。也就是說通過權限管理幫助企業建立一套整體的物聯網架構，同時又滿足它在不同的管理層級上能查看不同的數據結果。

圖3

2.4　主要功能

（1）實時監控

通過PC、APP、大屏實時監控工廠整體運行狀態。展示設備狀態、開關機情況、地理位置、數據變化情況、綜合性管理工廠設備，實現閉環管理。

工廠管理：飼料工廠設備數據打通，從單臺設備到產線及工廠，所有設備、產線、工廠精細化管理。

產線管理：工藝參數，運行參數實時監控。

設備管理：設備臺賬，設備狀態實時監控，數據實時上報。單機設備的能耗、時間、空載時間、負載率的計算呈現，歷史數據查詢、導出。

（2）大屏看板

通過為車間整體生產、具體工藝流程、水電能耗等場景配置的大屏看板，將數據直接在監控大屏上呈現，對應當前的數據情況，更加清晰掌握現場的生產詳情。

（3）設備管理

全廠的設備臺賬及信息全部保存到系統中，對于設備的使用情況及管理情況進行統計。

設備檔案：將工廠設備數據上傳系統，建立設備檔案，包括設備ID、設備名稱、設備型號、設備位置、設備圖片等。

設備臺賬：產線數量、設備數量、關鍵配件等。

設備管理：以設備為單位對工廠設備進行信息管理。

（4）故障告警

告警規則自定義，上下限閾值的設定可以及時告警。告警信息的編輯可自主選擇。

（5）維保管理

·設備維保檔案

根據設備的使用情況建立相應的設備維保檔案：包括設備類型、生產廠商、所在工廠、設備類型、設備名稱等信息的維護與管理。

·設備定時維保

所有需要維護保養的設備和配件都建立相應的保養規則和日期，到期提醒相關的人員進行保養，并觸發保養工單，維修保養人員進行維護后，可以上傳相應的保養內容和照片，上級領導進行驗收和評價后才算結束。使整個保養維修內容全部線上化，確保每一個部位都進行了合格的維護，保持著設備生產的效率和生產安全。

（6）報表管理

報表內容自定義，報表可輸出統計計算的內容，可定時發送，按部門發送或按權限發送內容。

精細化報表：按各部門不同需求，自動統計并輸出飼料工廠的日報表、周報表、月報表、年報表等。包括耗電量、開機時長、空載時長、開機率、空載率、耗電量、總產量等。

（7）信使服務

可通過短信、郵箱、微信公眾號進行消息通知、報警信息、維保信息等。

（8）手機APP管理

電腦端的所有功能在手機端也可以全部實現，真正達到無論身處何地都可以實時地監控和處理整個工廠的生產和設備情況。

（9）角色分配和權限管理

根據用戶角色和業務內容的不同，分配不同的權限，真正做到計算出的結果數據推到最有用的人手中，使數據產生最大的價值。

2.5　安全措施

本案例利用邊緣計算技術增強其安全性，邊緣計算將數據處理任務分散到網絡邊緣，減少了集中式數據存儲庫的風險，減少預測性維護等應用程序傳輸到云的數據流量，并將數據處理和響應計算轉移到云化通用邊緣計算平臺，且保持本地部署的可靠性。同時在邊緣進行數據分析和決策可以限制敏感數據的傳輸范圍，降低網絡攻擊的風險，邊緣設備可以實施額外的安全措施，如加密和身份驗證，加強工業互聯網的安全態勢。

3　代表性及推廣價值

3.1　應用情況及效果

本案例是MixIOT的核心能力與農牧行業的具體工藝流程、生產機理、管理需求相結合所形成的數字化生產管理平臺，由云服務、工業現場控制柜、數據采集終端等產品組成，能夠幫助農牧企業實現“有數據支撐的精細化管理”，實現“統一標準、協同制造”的目的。

本案例實現了企業內部資源（設備、人員、物料）相互關聯和集成，實時采集生產現場數據、能耗數據等，并通過看板實時呈現，改變“黑箱”生產，使生產過程透明化，實現數據互聯互通打破信息孤島，幫助企業由“制造”向“智造”轉變，加速數字化轉型。從“安全生產、節能減排、增產增效、精益管理”等方面為客戶創造價值，滿足客戶向數字化轉型的迫切需求。

3.2　經濟價值

通過本案例，鐵騎力士集團打通了車間-工廠-集團的產線，實現關鍵設備選型與定制、車間網絡配置、數據格式、接口、故障檢測和可視化管理，在數據安全等方面進行智能工廠整體設計，兼顧了飼料行業特性，讓分散在全國各地的數據資源實現集團端共享互通。平均噸耗電降低2-5kWh。按工廠平均年產10萬噸計算，可節省電費12萬元~30萬元/年。全面采集工廠能耗數據，實時上報，工廠整體電子報表率提升95%，降低了能耗管理成本。

3.3　社會價值

（1）促進飼料企業生產環節的節能減排。

（2）該平臺能夠通過生產優化、數據管理等途徑，為企業節省大量用電成本，在為企業創造經濟價值的同時，也實現了節能減排的社會效益。

（3）保證安全生產，促進飼料產品質量的提升該平臺能夠通過數據的統計、分析、計算，為飼料企業建立各項業務的“標準”，按標準執行就能夠最大限度地消弭這些安全隱患。

（4）在飼料科技領域實現自主創新的突破

該平臺具有靈活性和開放性的特點，支持后續企業自主進行擴展應用的開發，實現創新突破。

3.4　創新性

（1）消除不同業務系統、不同來源之間的數據隔閡，形成統一整體

MixIOT通過獨有的映射表，可以將不同業務系統、不同來源的數據融合在一起進行管理、處理和呈現，實現系統之間的數據高效協同。這些數據有從其他業務系統對接請求回來的，有通過網關適配器采集的，有通過統計計算分析得出的，甚至還有手工輸入的離線數據，這就為之后的數據應用打下了全面而堅實的基礎，相關報表的輸出也就有了統一的出口，無需再多頭對接、重復工作。

（2）通過對多源數據的分析和計算，產生新線索數據，驅動業務運行和管理優化

打破數據隔閡之后，能夠讓以往沒有關聯起來的數據通過分析計算產生新的結果和線索。比如在以前，用電的數據和中控的數據大多數是不通的，即使把用電的數據采集到中控上來，也并沒有和設備生產完全關聯起來，因為如果讓自動化公司或者其他一些軟件公司去做這個工作會非常復雜，工作量會很大。而MixIOT系統是通過數據的觸發、配置，就可以將用電數據與設備運行結合起來，統計計算出設備的空載累計耗電，通過這個統計結果，企業就可以很直觀地知道每臺設備空載了多長時間、空載率是多少、有多大的管理提升空間。

（3）降低農牧飼料企業生產過程中人為因素對于數據準確性的影響

目前，很多飼料企業生產管理和設備管理以流程紙質表為主，數據都是人工采集、人工計算、人工錄入，十分容易出錯，有一些精細化的數據更是壓根就沒有記錄過。通過為企業搭建的生產數字化管理平臺，能將幾乎所有的數據納入管理，由系統進行相關的處理，這就極大地減少了人為因素的影響，保證了數據的準確性。

（4）借助數據，為各項業務建立統一的標準

有了數據作為支撐，就可以在各個業務環節建立所需的“標準”。比如對于生產設備來說，每一臺設備在生產不同的飼料時都有一套操作參數，設備在接入平臺運行一段時間后，就可以建立起關于操作參數的標準。在生產時，員工按照系統提示的投料、參數等相關信息操作即可，減少了新員工的學習時間，也緩解了招工難的困境。

（5）系統開放靈活，可隨業務或者流程變化進行配置

開放性和靈活性是MixIOT最大的優勢，智物聯交付給飼料企業的生產數字化管理平臺是基于MixIOT的一套可配置系統，或者可以理解成一套工具型的產品。客戶如果日后有新的需求，可以在它的基礎上去做靈活的改變。

3.5　推廣價值

（1）加快農牧飼料行業整體數字化轉型進程

整體上我國農牧飼料行業數字化短板明顯，也缺乏真正專注于這一行業的服務提供商和產品。智物聯針對農牧飼料企業的生產數字化管理平臺能夠填補這一空白，有力推動行業整體數字化轉型進程。

（2）平臺靈活性強，適用范圍廣

我國農牧飼料企業的發展有很大差異，有的可能已經具備了較高的自動化水平，甚至已經有了很好的數字化基礎，而有的還處在較為初級的生產階段。而智物聯的農牧飼料企業生產數字化管理平臺具有十分靈活的能力，能夠根據企業的不同情況采用不同的解決方案。比如在組網上，除了使用到方略柜的獨立部署，還可以采用MixIOT的SaaS化部署進行組網，每個工廠可以視為SaaS平臺上的一個個賬號。這種方式實施周期較短，成本較低，能夠幫助飼料企業比較快速地找到數字化的突破口。

（3）提升農牧飼料產品質量，增強企業競爭力

平臺通過對數據深入應用，建立起生產的業務標準，同時在不斷向智能化生產邁進的過程中，也在不斷降低人工操作可能帶來的錯誤。比如智物聯已經實現了生產數字化管理平臺與中控配料系統的對接，實現了配料環節數據的自動流轉，不再需要人為錄入生產訂單數據，全部電子化，降低了人力可能造成的錄入數據錯誤和生產時配方引用錯誤。這就能夠促進產品質量的提升和穩定，增強企業的競爭力。

（4）幫助企業向上下游產業鏈延伸

近年來，有實力的飼料企業紛紛布局養殖端，比如養豬、養雞，投入動輒幾十甚至幾百億元。然而，做飼料和養殖是兩件不同的事，可以說大部分飼料企業并沒有做好人才、技術等方面的充分準備。智物聯農牧飼料企業生產數字化管理平臺在與飼料企業合作的過程中，也在養殖業等上下游產業鏈進行試點拓展，相關的應用也會逐步充實平臺的功能模塊，這就可以為企業的業務板塊延伸提供相應的支持。

3.6　技術的示范效應

目前，該解決方案已在鐵騎集團全國眾多工廠實施落地并取得良好成效。基于案例平臺的架構和技術路徑，還可向農牧行業上下游產業鏈進行延伸擴展，將有力推動農牧行業生產的數字化、智能化發展。同時，平臺解決方案在智能化生產方面也已經取得一定成效，比如通過對粉碎機的優化控制實現了明顯的節能降耗效果，與飼料企業中控系統對接進行配料的自動執行等。

本解決方案具有開放性、易推廣性、復制性強的優勢，其實踐經驗也可為其他行業的數字工廠建設提供借鑒，能夠快速對新的行業實現突破。目前，智物聯在聚合生物材料、注塑、水泥等行業的數字化平臺建設方面也已有所成效，具有較好的示范推廣行業前景和價值空間。

摘自《自動化博覽》2025年2月刊