LU500417B1

LU500417B1 - Eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik und ihr Implementierungsverfahren

Info

Publication number: LU500417B1
Application number: LU500417A
Authority: LU
Inventors: Jiangtao Bai; Li Tang; Zhong Zhao
Original assignee: Xian Shuanghe Software Tech Co Ltd
Priority date: 2020-06-22
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2022-02-22
Also published as: LU500417A1

Abstract

Eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik und ihr Implementierungsverfahren. Die Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik umfasst intelligente Erfassungsschicht, Informationsintegrationsschicht und Datenplattformschicht. Die intelligente Erfassungsschicht wird für die Datenerfassung und -integration von Produktionsprozessdaten jeder Ebene jedes Produktionsprozesses in der Fabrik verwendet. Die Informationsintegrationsschicht wird verwendet, um die Betriebsinformationsdaten jedes Betriebs- und Managementprozesses in der Fabrik zu integrieren. Die Datenplattformschicht wird verwendet, um die Produktionsprozessdaten als Produktionsdatenfluss und die Betriebsinformationsdaten als Betriebsinformationsfluss zu klassifizieren. Die Produktionsprozessdaten und Betriebsinformationsdaten werden nach der Klassifizierung "Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt" abgebildet, um den Managementinformationsfluss zu erhalten. Ein integriertes vierdimensionales Datenmodell der intelligenten Fabrik basierend auf einem einheitlichen Zeitbenchmark wird erstellt, das den Produktionsdatenfluss, den Betriebsinformationsfluss und den Managementinformationsfluss umfasst. Die Erfindung kann Datenunterstützung für intelligentes Anwendungs-Data-Mining und intelligente Entscheidungsfindung einer intelligenten Fabrik bereitstellen, den Produktionsprozess weiter optimieren und eine flexiblere und offener wachsende intelligente Fabrik aufbauen.

Description

Beschreibung Eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik und ihr Implementierungsverfahren Technischer Bereich Die Erfindung bezieht sich auf den technischen Bereich des intelligenten Fabrikbaus, insbesondere auf eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik und ihr Implementierungsverfahren.

Stand der Technik Vor dem Hintergrund von Industrie 4.0 und made in China 2025 ist es für industrielle Prozessfertigungsunternehmen der allgemeine Trend, ihren Entwicklungsmodus zu ändern und den Bau intelligenter Fabriken zu beschleunigen.

Intelligente Fabrik ist ein wichtiger Träger für die Realisierung einer intelligenten Fertigung. Durch den Aufbau intelligenter Produktionssysteme und vernetzter Produktionsanlagen wird die Intellektualisierung des Produktionsprozesses realisiert. Die intelligente Fabrik hat die Fähigkeit, unabhängig zu sammeln, zu analysieren, zu beurteilen und zu planen. Die gesamte visuelle Technologie wird für Schlussfolgerungen und Vorhersagen verwendet, und die Simulations- und Multimediatechnologie wird verwendet, um die reale Darstellung und Erweiterung des Konstruktions- und Herstellungsprozesses durchzuführen. Jeder Teil des Systems kann für sich die beste Systemstruktur bilden und weist die Merkmale der Koordination, Reorganisation und Erweiterung auf.Das System hat die Fähigkeit des Selbstlernens und der Selbstwartung. Daher realisiert die intelligente Fabrik die Koordination und Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine, und ihr Wesen ist die Mensch- Computer-Interaktion.

Das chinesische Erfindungspatent mit der Veroffentlichungsnummer "CN108241343A" offenbart ein intelligentes Fabrikmanagement-Plattformsystem, einschließlich einer intelligenten Wahrnehmungsschicht, die verwendet wird, um die Daten verschiedener Informationsquellen im Produktionsprozess zu sammeln, zu sortieren und zu speichern. Die intelligente Datenanalyseschicht dient der

Echtzeitanalyse aller Arten von gesammelten Daten, der Überwachung, Bewertung und Vorhersage des Gesundheitszustands von Geräten und des Qualitätsstatus von Produkten und der Anzeige der Analyseergebnisse in der visuellen Mensch-Computer- Interaktionsschnittstelle, um entsprechende Vorschläge zur Entscheidungsunterstützung zu generieren. Die Management- und Entscheidungsschicht dient dazu, die Analyseergebnisse und Entscheidungsvorschläge bei Bedarf an jede Abteilung des Unternehmens zu pushen, um Entscheidungs- und Planungsgrundlagen für das übergeordnete Informationssystem bereitzustellen.

Das chinesische Erfindungspatent mit der Veroffentlichungsnummer "CN108171422A" offenbart ein Plattformbauverfahren einer intelligenten Stahlfabrik. Durch die Verbindung des Unternehmens-Internets der Dinge und des industriellen Internets werden das Cloud-Rechenzentrum und das große Rechenzentrum eingerichtet, um die industriellen Big Data im Unternehmens-Internet der Dinge zu sammeln, zu speichern und zu berechnen und die Intellektualisierung von F & E, Produktion, Qualität und Management des Unternehmens zu realisieren. Zuerst werden die Entscheidungsunterstiitzungsplattform, die Betriebsmanagementplattform und die Simulationsplattform eingerichtet, und dann werden mehrere intelligente Managementprozesse basierend auf diesen drei Plattformen etabliert. Mehrere intelligente Managementprozesse umfassen: intelligenter Produkt-F & E-Prozess, intelligenter Qualitätskontrollprozess, intelligenter Produktionszusammenarbeitsprozess, intelligenter Logistiklagerprozess, intelligenter Energie- und Umweltkontrollprozess, intelligenter Marketingserviceprozess und intelligenter Entscheidungsunterstützungsprozess.

Gegenwärtig sind Industrieunternehmen bereit, intelligente Fabriken zu bauen, aber das gemeinsame Problem ist die fehlende Gesamtplanung und einheitliche Standards beim Bau intelligenter Fabriken mit der Integration von Informatisierung und Automatisierung. Beim Bau intelligenter Fabriken verfügen Industrieunternehmen verschiedener Branchen über unterschiedliche Intelligenzgrade, von denen viele nur als informationsbasierte Fabriken angesehen werden können.

Es gibt viele Möglichkeiten, eine intelligente Fabrik zu bauen, aber die Grundidee besteht darin, die Methode der Systemintegration zu verwenden, um das vorhandene System des Unternehmens zu integrieren und auf dieser Grundlage ein neues intelligentes Managementmodul hinzuzufügen, um die gesamte intelligente Fabrikplattform bereitzustellen.

Gegenwärtig soll die Datenerfassung im Prozess des intelligenten Fabrikbaus die Daten des bestehenden Systems integrieren, wobei der Schwerpunkt auf der Entwicklung jedes Funktionsmoduls in der Anwendungsschicht des Systems liegt, während der Grundlage der intelligenten Fabrik, also den Produktionsdaten, zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt wird.

In diesem Fall tritt häufig ein Datenanalysefehler aufgrund von fehlenden Daten, Auslassungen, Fehlern und anderen Situationen auf, was auch zu einer geringen Praxistauglichkeit des intelligenten Fabrikoptimierungssteuermoduls führt.

Bei der Datenanwendung ist der Korrelationsgrad der Daten nicht hoch, was dazu führt, dass viele der gesammelten Daten nicht detailliert verwendet werden können, sondern nur angezeigt werden, was zu einer Verschwendung von Datenressourcen führt.

Alle Daten des Produktionsprozesses werden an die intelligente Fabrikplattform gesendet.

Datenverlust tritt häufig aufgrund von Kommunikationsdruck auf, oder um den Kommunikationsdruck zu verringern, werden fortschrittlichere Datenübertragungskanäle konfiguriert, so wird die Baukosten der intelligenten Fabrik erhöht.

Die Daten der intelligenten Fabrik werden nach wie vor gemäß der Datenstruktur der ursprünglichen Subsysteme gespeichert, so dass es schwierig ist, die Barrieren des ursprünglichen Systems bei der Datenassoziationssuche zu durchbrechen.

Tatsächlich ist jedes erweiterte Anwendungsmodul der intelligenten Fabrik nur die Funktionserweiterung des ursprünglichen Subsystems, das das wissenschaftliche Managementkonzept nicht mit dem Anwendungsmodul der intelligenten Fabrik kombinieren und den Produktionsprozess nicht kontinuierlich optimieren kann.

Die Flexibilität, Erweiterbarkeit und Wachstum der Intelligenten Fabrik sind schlecht.

Inhalt der Erfindung

Die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik bereitzustellen.

Die Plattform kann beim Bau intelligenter Fabriken eingesetzt werden, insbesondere in den Bereichen Petrochemie, Eisen und Stahl, Metallurgie, Baustoffe, Textil, Papierherstellung, Medizin, Lebensmittel und anderen Prozessfertigungsbereichen.

Die zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Implementierungsverfahren einer Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik bereitzustellen.

Um den obigen Zweck zu erreichen, verwendet die Erfindung die folgende technische Lösung.

Einerseits wird eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik bereitgestellt, die eine intelligente Erfassungsschicht, eine Informationsintegrationsschicht und eine Datenplattformschicht umfasst.Die intelligente Erfassungsschicht wird für die Datenerfassung und -integration von Produktionsprozessdaten jeder Ebene jedes Produktionsprozesses in der Fabrik verwendet, und jede Ebene des Produktionsprozesses umfasst einen Teil oder die Gesamtheit von Basiskomponenten, Sensorgerdten, Produktionsgeriten, Prozesseinheiten und Produktionslinien. Die Informationsintegrationsschicht wird verwendet, um die Betriebsinformationsdaten jedes Betriebs- und Managementprozesses in der Fabrik zu integrieren. Die Betriebs- und Managementprozesse umfassen einen Teil oder die Gesamtheit von Vertriebsmanagement, Bestandsmanagement, Beschaffungsmanagement, Finanzmanagement, Produktionsmanagement, Qualitätsmanagement, Gerätemanagement, Energiemanagement und Personalmanagement. Die Datenplattformschicht wird verwendet, um die Produktionsprozessdaten als Produktionsdatenfluss und die Betriebsinformationsdaten als Betriebsinformationsfluss zu klassifizieren. Die Produktionsprozessdaten und Betriebsinformationsdaten in der Fabrik werden gemäß der Klassifizierung „Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt“ abgebildet, um den Management-Informationsfluss zu erhalten. Ein integriertes vierdimensionales Datenmodell der intelligenten Fabrik basierend auf einem einheitlichen Zeitbenchmark wird erstellt, das den Produktionsdatenfluss, den Betriebsinformationsfluss und den Managementinformationsfluss umfasst.

In einem möglichen Implementierungsmodus übernimmt die intelligente Erfassungsschicht ein verteiltes Layout, umfasst eine Vielzahl von intelligenten Erfassungsgeräten. Das intelligente Erfassungsgerdt umfasst ein erstes Datenerfassungsmodul, ein — Edge-Computing-Modul und ein erstes Kommunikationsübertragungsmodul. Das erste Datenerfassungsmodul wird zum Sammeln von Produktionsprozessdaten und zum Hinzufügen von Zeitskalen für die gesammelten Produktionsprozessdaten verwendet, wobei die hinzugefügten Zeitskalen Originaldatenzeit und Datenerfassungszeit umfassen. Die gesammelten

Produktionsprozessdaten umfassen einen Teil oder alle der Produktionseffizienzdaten, Material- oder Energie-Input-Output-Daten, Input-Output-Material- oder Energiequalitätsdaten, Produktionsprozessparameterdaten, Statusdaten der Produktionsausrüstung, Qualitätsdaten der Produktionsumgebung und Produktionsprozessvideodaten. Das Edge-Computing-Modul wird verwendet, um die von dem ersten Datenerfassungsmodul gesammelten Produktionsprozessdaten zu integrieren und zu verarbeiten. Die Datenintegration und -verarbeitung umfasst die Datenbereinigung, die Markierung abnormaler Daten, die Markierung von Fehlerdaten, die statistische Datenberechnung und die Datenklassifizierung. Das erste Kommunikationsübertragungsmodul wird verwendet, um die vom Edge-Computing- Modul verarbeiteten Produktionsprozessdaten drahtgebunden oder drahtlos an die Datenplattformschicht zu senden.

Optional umfasst die Datenbereinigung die Datenintegritätsbereinigung, Dateneindeutigkeitsbereinigung, Datenautoritätsbereinigung, Datenlegitimitätsbereinigung, Datenkonsistenzbereinigung.

In einem möglichen Implementierungsmodus übernimmt die Informationsintegrationsschicht ein zentralisiertes Layout, umfasst ein zweites Datenerfassungsmodul, ein Datenbereinigungsmodul und ein zweites Kommunikationsübertragungsmodul. Das zweite Datenerfassungsmodul wird verwendet, um die Managementsysteme, die in jedem Betriebs- und Managementprozess in der Fabrik verwendet werden, zu verbinden und die Betriebsinformationsdaten von jedem Managementsystem zu erhalten. Das Datenbereinigungsmodul wird zum Bereinigen der durch das zweite Datenerfassungsmodul erhaltenen Betriebsinformationsdaten verwendet.Das zweite Kommunikationsübertragungsmodul wird verwendet, um die durch das Datenbereinigungsmodul verarbeiteten Betriebsinformationsdaten drahtgebunden oder drahtlos an die Datenplattformschicht zu senden.

Optional umfasst das zweite Datenerfassungsmodul ein Systeminformationsintegrationsuntermodul, ein manuelles Informationsintegrationsuntermodul und ein Konfigurationsuntermodul. Das Systeminformationsintegrationsuntermodul wird verwendet, um die Betriebsinformationsdaten jedes Managementsystems in der Fabrik zu integrieren.Das manuelle Informationsintegrationsuntermodul wird verwendet, um die Betriebsinformationsdaten im Fabrikgeschäftsfluss, die nicht aus dem bestehenden Geschäftsverwaltungssystem erhalten werden können, zu integrieren. Das Konfigurationsuntermodul wird zum Konfigurieren des Systeminformationsintegrationsuntermoduls und des manuellen Informationsintegrationsuntermoduls verwendet.

Optional wird das Datenbereinigungsmodul speziell für die Datenintegritätsbereinigung, Dateneindeutigkeitsbereinigung, Datenautoritätsbereinigung, Datenlegitimitätsbereinigung, Datenkonsistenzbereinigung der erhaltenen Betriebsinformationsdaten verwendet.

In einem möglichen Implementierungsmodus umfasst die Datenplattformschicht ein Datencachemodul, ein Datenmodellabgleichsmodul, ein Datenspeichermodul und ein Kommunikationsmodul. Das Datencachemodul wird zum Caching der von der intelligenten = Erfassungsschicht und der Informationsintegrationsschicht hochgeladenen Daten verwendet. Das Datenmodellabgleichsmodul wird verwendet, um die Produktionsprozessdaten aus der intelligenten Erfassungsschicht als Produktionsdatenfluss und die Betriebsinformationsdaten aus der Informationsintegrationsschicht als Betriebsinformationsfluss zu klassifizieren. Nach der Klassifikation „Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt“ wird das Managementinformationsflussmodell etabliert. Durch Einstellen des Datenbereichs jedes Typs im Managementinformationsflussmodell werden die Daten des Produktionsdatenflusses und des Betriebsinformationsflusses auf das Managementinformationsflussmodell abgebildet, um den Managementinformationsfluss zu erhalten. Ausgehend von der Zeit als Bindeglied wird ein integriertes vierdimensionales Datenmodell der intelligenten Fabrik basierend auf einem einheitlichen =—Zeitbenchmark erstellt, das Produktionsdatenfluss, Betriebsinformationsfluss und Managementinformationsfluss umfasst.Das Datenspeichermodul dient zur Speicherung der Daten des integrierten vierdimensionalen Datenmodells der intelligenten Fabrik unter Übernahme der Architektur des Datenlagers. Das Kommunikationsmodul wird für die Konfiguration der Datenkommunikation verwendet und bietet verschiedene Arten von Datenkommunikationsschnittstellen für andere intelligente Funktionsplattformen.

Optional umfasst das Datenmodellabgleichsmodul ein Modellkonfigurationsuntermodul und ein Datenabgleichsuntermodul. Das Modellkonfigurationsuntermodul wird verwendet, um das integrierte vierdimensionale Datenmodell der intelligenten Fabrik zu konfigurieren, das Produktionsdatenfluss, Betriebsinformationsfluss, Managementinformationsfluss und Zeit umfasst. Die Produktionsprozessdaten aus der intelligenten Erfassungsschicht werden als Produktionsdatenfluss klassifiziert und die vertikale hierarchische Modellierung wird gemäß der Baumstruktur jeder Ebene jedes Produktionsprozesses in der Fabrik durchgeführt. Die Betriebsinformationsdaten aus der Informationsintegrationsschicht werden als Betriebsinformationsfluss klassifiziert, und die horizontal klassifizierte Modellierung wird gemäß jedem Betriebs- und Managementprozess in der Fabrik durchgeführt. Nach der Klassifikation „Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt“ wird das Managementinformationsflussmodell etabliert. Durch Einstellen des Datenbereichs jedes Typs im Managementinformationsflussmodell werden die Daten des Produktionsdatenflusses und des Betriebsinformationsflusses auf das Managementinformationsflussmodell abgebildet, um den Managementinformationsfluss zu erhalten. Das Datenmodellabgleichsmodul wird verwendet, um die von der intelligenten Erfassungsschicht hochgeladenen Produktionsprozessdaten gemäß dem Produktionsdatenflussmodell zu klassifizieren und mit dem entsprechenden Datenlabel zu kennzeichnen. Die von der Informationsintegrationsschicht hochgeladenen Betriebsinformationsdaten werden gemäß dem Betriebsinformationsflussmodell klassifiziert und mit dem entsprechenden Datenlabel gekennzeichnet. Nach dem etablierten integrierten vierdimensionalen Datenmodell der intelligenten Fabrik werden die empfangenen Daten mit einem vierdimensionalen Etikett mit der Zeit versehen. Es wird ein integriertes vierdimensionales Datenmodell der intelligenten Fabrik erstellt, das die Zeit als Bindeglied benötigt und auf dem einheitlichen Zeitbenchmark basiert, und Produktionsdatenfluss, Betriebsinformationsfluss und Managementinformationsfluss umfasst.

In einem möglichen Implementierungsmodus umfasst es auch ein Zeitsynchronisationsgerät, das verwendet wird, um genaue und konsistente Zeitsignale für die intelligente Erfassungsschicht und die Informationsintegrationsschicht bereitzustellen.

Andererseits wird ein Implementierungsverfahren der Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst:Die intelligente Erfassungsschicht sammelt und integriert die Produktionsprozessdaten jeder Ebene jedes Produktionsprozesses in der Fabrik, und jede Ebene des Produktionsprozesses umfasst einen Teil oder die Gesamtheit von Basiskomponenten, Sensorgeräten, Produktionsgeräten, Prozesseinheiten und Produktionslinien. Die intelligente Erfassungsschicht erhält ein genaues und konsistentes Zeitsignal durch ein Zeitsynchronisationsgerät. Die Informationsintegrationsschicht integriert die Betriebsinformationsdaten jedes Betriebs- und Managementprozesses in der Fabrik. Die Betriebs- und Managementprozesse umfassen einen Teil oder die Gesamtheit von Vertriebsmanagement, Bestandsmanagement, Beschaffungsmanagement, Finanzmanagement, Produktionsmanagement, Qualitätsmanagement, Gerätemanagement, Energiemanagement und Personalmanagement. Die Informationsintegrationsschicht erhält ein genaues und konsistentes Zeitsignal durch ein Zeitsynchronisationsgerdt. Die Datenplattformschicht erhält = die Produktionsprozessdaten von der intelligenten Erfassungsschicht und die Betriebsinformationsdaten von der Informationsintegrationsschicht und klassifiziert die Produktionsprozessdaten als den Produktionsdatenfluss und die Betriebsinformationsdaten als den Betriebsinformationsfluss. Die Produktionsprozessdaten und Betriebsinformationsdaten in der Fabrik werden gemäB der Klassifizierung „Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt“ abgebildet, um den Management-Informationsfluss zu erhalten. Ein integriertes vierdimensionales Datenmodell der intelligenten Fabrik basierend auf einem einheitlichen Zeitbenchmark wird erstellt, das den Produktionsdatenfluss, den Betriebsinformationsfluss und den Managementinformationsfluss umfasst.

Durch die Übernahme der obigen technischen Lösung ist die technische Wirkung der Erfindung wie folgt: Die technische Lösung der Erfindung besteht darin, eine perfektere und wissenschaftlichere intelligente Fabrikdatenerfassungsplattform für den Bau einer intelligenten Fabrik bereitzustellen, die die Daten des bestehenden Produktionsüberwachungssystems berücksichtigen, die Daten des bestehenden Produktionsmanagementsystems integrieren, die Erfassung und Integration von horizontalen (wie Einkauf, Produktion, Qualitätsprüfung, Lagerhaltung, Logistik, Marketing usw.) Betriebsinformationsdaten und vertikalen (z. B. von Basiskomponenten bis hin zu Sensorgeräten, Produktionsgeräten, Prozesseinheiten, Produktionslinien usw.) Produktionsprozessdaten in der Fabrik realisieren und jeden Prozess von "Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt" des Fabrikmanagements abbilden und ein umfassendes vierdimensionales Datenmodell der intelligenten Fabrik mit der Managementidee "Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt" als Kern bilden kann, um Datenunterstützung für das Data Mining und die intelligente Entscheidungsfindung intelligenter Anwendungen (wie intelligentes Produktionsmanagement, intelligentes Kostenmanagement, intelligentes Gerätemanagement, intelligentes Wartungsmanagement, intelligentes Energiemanagement, intelligentes Qualitätsmanagement usw.) in der intelligenten Fabrik bereitzustellen.

Unter ihnen ist die Managementidee "Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt" die Abkürzung für die fünf Hauptfaktoren, die die Produktqualität in der Theorie des Gesamtqualitätsmanagements beeinflussen. Menschen beziehen sich auf die Menschen, die Produkte herstellen. Maschine bezieht sich auf das Gerät, das zur Herstellung von Produkten verwendet wird. Material bezieht sich auf die Rohstoffe, die bei der Herstellung von Produkten verwendet werden. Methode bezieht sich auf die Methode zur Herstellung von Produkten. Umwelt bezieht sich auf die Umgebung, in der das Produkt hergestellt wird. Intelligente Produktion ist ein mehrdimensionaler Integrationsprozess, der die intelligente Fabrik als Kern nimmt und Mensch, Maschine, Methode, Material und Umwelt verbindet.

Die intelligente Fabrikdatenerfassungsplattform der vorliegenden Erfindung sammelt und sortiert alle Dimensionsdaten von Produktion, Betrieb und Management der Fabrik und führt eine Kartierungsmodellierung nach dem fortschrittlichen Managementkonzept durch, die die Möglichkeit bietet, Anwendungsdaten mit der Vertiefung der Technologieentwicklung und des Datenverständnisses im Prozess des Baus und der Entwicklung intelligenter Fabriken tiefer zu minen. Im Vergleich zur intelligenten Fabrik auf Basis von System-/Funktionsintegration können der Produktionsprozess auf Basis dieser Datenerfassungsplattform weiter optimiert und eine flexiblere und offenere wachsende intelligente Fabrik aufgebaut werden.

Ferner bereinigt die erfindungsgemäße intelligente Fabrikdatenerfassungsplattform die Daten auf der Randseite auf Basis integrierter Daten, integriert hochwertige mehrdimensionale Daten des Produktionsprozesses, vermeidet Datenanalysefehler aufgrund von fehlenden Daten, Auslassungen, Fehlern, usw. und stellt die Korrektheit der Data-Mining-Ergebnisse sicher.

Ferner berechnet die erfindungsgemäße intelligente Fabrikdatenerfassungsplattform die Daten, während sie Daten sammelt, bietet eine Vor- Ort-Analyse von abnormalen, fehlerhaften und anderen Daten und stellt die Rechtzeitigkeit der Behandlung von abnormalen Produktionen und Fehlern sicher. Die Plattform führt eine statistische Analyse der gesammelten Daten durch, und die spätere intelligente Fabrikplattform kann je nach Anwendungsanforderung Daten mit unterschiedlicher Granularität erhalten, was den Kommunikationsdruck einer großen Anzahl von Datenübertragungen reduziert.

Ferner verbindet die erfindungsgemäße intelligente Fabrikdatenerfassungsplattform basierend auf der Idee des vereinheitlichten Modells die Zustandsdaten des Produktionsprozesses mit den Produktionsbetriebs- und Managementdaten durch die "Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt". Auf Basis der zugehörigen Modelldaten können Anwender die Theorie des Gesamtqualitätsmanagements „Mensch, Maschine, Material, Methode, Umwelt usw. verwenden, um jedes Problem im Produktionsprozess zu lösen, die Ursache des Problems gründlich zu analysieren, die zugehörigen Daten und Beweise in der Problemkette zu extrahieren, die Quelle einzeln zu verfolgen, die Maßnahmen zur Lösung des Problems und zur Optimierung des Managements zu ergreifen und eine sichere und effiziente Produktion zu gewährleisten.

Ferner basiert die erfindungsgemäße intelligente Fabrikdatenerfassungsplattform auf dem wissenschaftlichen Managementkonzept von "Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt", das für die Prozessfertigungsindustrie geeignet ist, weist eine flexible Rahmenstruktur auf und eignet sich für Zement-, Eisen- und Stahl-, Metallurgie- und andere verarbeitende Industrien und ist vielseitig einsetzbar. Beschreibungen der Figuren Um die technische Lösung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung klarer zu veranschaulichen, werden im Folgenden das Ausführungsbeispiel und die Figuren, die bei der Beschreibung des Standes der Technik verwendet werden, kurz vorgestellt. Es ist offensichtlich, dass sich die Figurn in der folgenden Beschreibung nur auf einige Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen. Das allgemeine technische Personal in diesem Bereich, kann auch andere Figuren aus diesen Figuren erhalten, ohne kreative Arbeit zu bezahlen.

Fig. 1 ist ein Rahmenstrukturdiagramm der intelligenten Fabrikdatenerfassungsplattform in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist ein Architekturdiagramm des integrierten vierdimensionalen Datenmodells der intelligenten Fabrik in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 ist ein Strukturdiagramm der intelligenten Erfassungsschicht in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 ist ein Strukturdiagramm der Informationsintegrationsschicht in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 ist ein Strukturdiagramm der Datenplattformschicht in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 6 ist ein hierarchisches Modelldiagramm des Produktionsdatenflusses in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 7 ist ein Implementierungsflussdiagramm der intelligenten Fabrikdatenerfassungsplattform in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Spezifische Ausführungsform Um dem Personal auf dem technischen Gebiet die Lösung der Erfindung besser verständlich zu machen, wird die technische Lösung im Ausführungsbeispiel der Erfindung in Kombination mit den Figuren in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung klar und vollständig beschrieben. Offensichtlich ist das beschriebene

Ausführungsbeispiel nur ein Teil der Ausführungsbeispiele der Erfindung, nicht alle Ausführungsbeispiele. Basierend auf den Ausführungsbeispielen der Erfindung gehören alle anderen Ausführungsbeispiele, die vom allgemeinen technischen Personal auf dem Gebiet erhalten werden, ohne kreative Arbeit zu leisten, in den Schutzumfang der Erfindung.

Die Begriffe "erster", "zweiter", "dritter" und dergleichen in der Beschreibung und den Schutzansprüchen der Erfindung und den obigen Figuren werden verwendet, um verschiedene Gegenstände zu unterscheiden, anstatt eine bestimmte Reihenfolge zu beschreiben. Darüber hinaus sollen die Begriffe "umfassen" und "haben" und jede Variation davon nicht ausschließliche Einschlüsse abdecken. Beispielsweise ist ein Prozess, ein Verfahren, ein System, ein Produkt oder eine Vorrichtung, die eine Reihe von Schritten oder Einheiten umfasst, nicht auf die aufgeführten Schritte oder Einheiten beschränkt, sondern umfasst optional auch die nicht aufgeführten Schritte oder Einheiten oder optional andere Schritte oder Einheiten, die diesen Prozessen, Methoden, Produkten oder Geräten innewohnen.

Das Folgende ist eine detaillierte Beschreibung durch spezifische Ausführungsbeispiele.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und Fig. 2 stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eine intelligente Fabrikdatenerfassungsplattform bereit, die eine intelligente Erfassungsschicht 10, eine Informationsintegrationsschicht 20 und eine Datenplattformschicht 30 umfasst.

Die intelligente Erfassungsschicht 10 wird für die Datenerfassung und -integration von Produktionsprozessdaten jeder Ebene jedes Produktionsprozesses in der Fabrik verwendet, und jede Ebene des Produktionsprozesses umfasst einen Teil oder die Gesamtheit von Basiskomponenten, Sensorgerdten, Produktionsgeriten, Prozesseinheiten und Produktionslinien.

Die Informationsintegrationsschicht 20 wird verwendet, um die Betriebsinformationsdaten jedes Betriebs- und Managementprozesses in der Fabrik zu integrieren. Die Betriebs- und Managementprozesse umfassen einen Teil oder die Gesamtheit von Vertriebsmanagement, Bestandsmanagement, Beschaffungsmanagement, Finanzmanagement, Produktionsmanagement,

Qualitätsmanagement, Gerätemanagement, Energiemanagement und Personalmanagement.

Die Datenplattformschicht 30 wird verwendet, um die Produktionsprozessdaten von der intelligenten Erfassungsschicht 10 als den Produktionsdatenfluss und die Betriebsinformationsdaten von der Informationsintegrationsschicht als den Betriebsinformationsfluss zu klassifizieren. Die Produktionsprozessdaten und Betriebsinformationsdaten in der Fabrik werden gemäß der Klassifizierung „Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt“ abgebildet, um den Management- Informationsfluss zu erhalten. Ein integriertes vierdimensionales Datenmodell der intelligenten Fabrik basierend auf einem einheitlichen Zeitbenchmark wird erstellt, das den Produktionsdatenfluss, den Betriebsinformationsfluss und den Managementinformationsfluss umfasst.

Wie in Fig. 2 gezeigt, nehmen im integrierten vierdimensionalen Datenmodell der intelligenten Fabrik die Daten der drei Dimensionen Produktionsdatenfluss, Betriebsinformationsfluss und Managementinformationsfluss die Zeitdimension als Bindeglied zum Aufbau eines dreidimensionalen Datenmodells mit einem einheitlichen Zeitbenchmark.

Wie oben erwähnt, ist die Plattform eine intelligente Fabrikdatenerfassungsplattform, die "Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt" abbildet, und intelligente Erfassungsschicht, Informationsintegrationsschicht und Datenplattformschicht umfasst.Die intelligente Erfassungsschicht realisiert die vertikale Datenerfassung, -integration und -verknüpfung von Produktionsprozessdaten verschiedener Produktionsprozesse und -ebenen (z. B. von Basiskomponenten bis hin zu Sensorgeräten, Produktionsgeräten, Prozesseinheiten, Produktionslinien usw.) in der Fabrik. Die Informationsintegrationsschicht realisiert die horizontale Betriebsinformationsdatenintegration und den Austausch aller Betriebs- und Managementprozesse in der Fabrik (wie Einkauf, Produktion, Qualitätsprüfung, Lagerhaltung, Logistik, Marketing usw.). Die Datenplattformschicht realisiert die Verknüpfung und Integration der vertikalen Produktionsprozessdaten und der horizontalen Betriebsinformationsdaten in der intelligenten Erfassungsschicht und der Informationsintegrationsschicht und bildet sie jedem Prozess des Fabrikmanagements "Mensch, Maschine, Material, Methode, Umwelt" ab, um ein Datenmodell mit der

Managementidee "Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt" als Kern zu bilden, um Datenunterstützung für die intelligente Anwendung (wie intelligentes Produktionsmanagement, intelligentes Kostenmanagement, intelligentes Gerätemanagement, intelligentes Energiemanagement, intelligentes Wartungsmanagement, intelligentes Qualitätsmanagement usw.) und intelligente Entscheidungsfindung in der intelligenten Fabrik bereitzustellen.

Als nächstes werden die Bestandteile der Plattform der Erfindung ausführlicher beschrieben.

[1] Intelligente Erfassungsschicht.

Wie in Fig. 3 gezeigt, nimmt die intelligente Erfassungsschicht 10 ein verteiltes Layout an und kann aus mehreren intelligenten Erfassungsgeräten 11 bestehen, die auf verteilte Weise angeordnet sind. Das intelligente Erfassungsgerät realisiert die Echtzeit- Online-Erfassung von Produktionsprozessdaten auf verschiedenen Ebenen des Produktionsprozesses in der Fabrik, z.B. von Basiskomponenten bis hin zu Sensorgeräten, Produktionsgeräten, Prozesseinheiten, Produktionslinien usw..

Die gesammelten Produktionsprozessdaten können beinhalten: (1) Produktionseffizienzdaten, wie Produktleistung pro Zeiteinheit, Ressourcenverbrauch pro Produkteinheit usw.. (2) Input-Output-Daten von Materialien oder Energie, wie Output verschiedener Produkte, Verbrauch verschiedener Energie usw.. (3) Input- Output-Material oder Energiequalitätsdaten, wie z. B. verschiedene Produktqualitäten, verschiedene Verbrauchsmengen oder Materialqualitäten usw.. (4) Parameterdaten des Produktionsprozesses, wie Materialverhältnis, Gerätetemperatur, Gerätedrehzahl usw.. (5) Statusdaten der Produktionsausrüstung, wie Amplitude, Temperatur, Drehzahl, Geräusch usw. (6) Produktionsumgebungsqualitätsdaten wie Umgebungstemperatur, Temperatur, Atmosphärendruck usw. (7) Videodaten des Produktionsprozesses usw.

Diese Daten können in Echtzeit von folgenden Geräten oder Systemen am Standort erfasst werden: Intelligente Sensoren. Intelligente Instrumente wie Mess- und Regelinstrument, Schutzinstrument, intelligenter Stromzähler, intelligentes Qualitätsprüfgerät, intelligente Waage, intelligenter Umgebungsmonitor usw. Videoüberwachungsgeräte. Gerätezustandsüberwachungsgeräte, wie z.B. Fehlerüberwachungsgeräte, Zustandsüberwachungsgeräte USW. Prozessüberwachungssystem, wie z. B. ein SPS-System (speicherprogrammierbare Steuerung) verschiedener Prozesse. System zur Uberwachung des Produktionsprozesses, wie DCS (verteiltes Kontrollsystem), Überwachungs- und Datenerfassungssystem (SCADA, Überwachungssteuerung und Datenerfassung) usw..

Das intelligente Erfassungsgerät 11 kann ein modulares Design annehmen, und jedes intelligente Erfassungsgerät 11 kann ein Datenerfassungsmodul 12, ein Edge- Computing-Modul 13 und ein Kommunikationsübertragungsmodul 14 beinhalten. Ein intelligentes Erfassungsgerät 11 unterstützt die Konfiguration und Installation mehrerer verschiedener Typen und verschiedener Anzahlen von Datenerfassungsmodulen 12. Durch Konfiguration verschiedener Typen und verschiedener Anzahlen von Datenerfassungsmodulen 12 können verschiedene Typen und Anzahlen von Geräten oder Systemen am Industriestandort angeschlossen werden, um die Datenerfassung abzuschließen.

Das Datenerfassungsmodul 12 des intelligenten Erfassungsgeräts 11 (Zur einfachen Unterscheidung kann dieses Modul als erstes Datenerfassungsmodul bezeichnet werden) kann mit einer Vielzahl von industriellen Feldprotokollen gebaut werden. Je nach Anzahl und Art der an das intelligente Erfassungsgerät angeschlossenen Hardwaregeräte kann es die Produktionsprozessdaten verschiedener Quellen (wie intelligente Sensoren, intelligente Instrumente, industrielle Überwachungssysteme usw.) am Industriestandort automatisch analysieren. Wenn die Produktionsprozessdaten aus mehreren Quellen an das Datenerfassungsmodul gesammelt werden, kann das Datenerfassungsmodul automatisch zwei Zeitmarken für jede Produktionsprozessdaten markieren, die die ursprüngliche Zeit und die Datenerfassungszeit sind. Die zwei Zeitmarken werden verwendet, um eine Beurteilungsgrundlage für die Datenbereinigung des Edge-Computing-Moduls bereitzustellen.

Das Edge-Computing-Modul 13 des intelligenten Erfassungsgeräts 11 wird verwendet, um die vom Datenerfassungsmodul gesammelten Daten vorläufig zu integrieren und zu berechnen, das Datenmodell zu erstellen, die Datenqualitätsprobleme zu lösen und die Daten für das Data Mining geeigneter zu machen. Die Produktionsprozessdaten können im Edge-Computing-Modul in fünf Schritten verarbeitet werden, um die integrierten Produktionsprozessdaten zu generieren, die nach dem etablierten Datenmodell klassifiziert werden können.

Fünf Schritte beinhalten: 1) Datenbereinigung: einschließlich Datenintegritätsbereinigung, Dateneindeutigkeitsbereinigung, Datenautoritätsbereinigung, Datenlegitimitätsbereinigung, Datenkonsistenzbereinigung.

Datenintegritätsbereinigung: Je nach den Merkmalen wie Datenzeit, Quelle und Datenwert werden die integrierten Datenverarbeitungsalgorithmen wie Anpassung und

Glättung übernommen, um die durch verschiedene anormale Bedingungen verursachten fehlenden Daten auszugleichen.

Dateneindeutigkeitsbereinigung: Je nach den Merkmalen wie Datenzeit, Quelle und Datenwert werden die integrierten Datenverarbeitungsalgorithmen wie Zusammenführen und Klassifizieren verwendet, um doppelte Datensätze zu entfernen, die aus Daten aus mehreren Quellen resultieren können.

Datenautoritätsbereinigung: Je nach den Merkmalen wie Datenzeit, Quelle und Datenwert wird die Autoritätsebene eingestellt, um die Validität und Zuverlässigkeit von Daten aus mehreren Quellen zu kennzeichnen.

Datenlegitimitätsbereinigung: Je nach den Merkmalen wie Datenzeit, Quelle und Datenwert werden die Datenverarbeitungsalgorithmen wie Binning, Clustering und Regression verwendet, um die Ausreißerdaten zu ermitteln. Durch die Festlegung der Urteilsregeln wird die Legitimität von Daten markiert, um illegale Daten zu entfernen.

Datenkonsistenzbereinigung: Je nach den Merkmalen wie Datenzeit, Quelle, Datenwert usw. kann die Konsistenz der erfassten Daten durch das vorab konfigurierte Informationsintegrationsschichtnmodell sichergestellt werden.

2) Markierung abnormaler Daten: Für die bereinigten Daten wird der auf dem Differenzverfahren basierende eingebaute Anomaliedaten-Beurteilungsalgorithmus verwendet. Die abnormalen Daten werden gemäß den Eigenschaften der Daten selbst beurteilt und markiert, um anormale Ereignisse zu erzeugen.

3) Markierung der Fehlerdaten: Für die bereinigten Daten, kombiniert mit den Fehlerereignisdaten des Produktionsprozesses aus verschiedenen Quellen , unter Verwendung der Fehlerzeit als Referenzquelle, werden die Fehlerobjektdaten in der entsprechenden Zeitperiode markiert und mit den Fehlerereignisdaten des Produktionsprozesses verknüpft.

4) Statistische Berechnung von Daten: Für die bereinigten Daten werden die Daten durch die integrierten statistischen Algorithnen wie Maximalwert, Minimalwert, Durchschnittswert, 95 % Wahrscheinlichkeit großer Wert, quadratischer Mittelwert, Effektivwert usw. nach verschiedenen Zeiträumen statistisch berechnet.

5) Datenklassifizierung: Die verarbeiteten Daten werden nach bereinigten Originaldaten, abnormalen Daten, Fehlerdaten und statistischen Daten klassifiziert und nach dem etablierten Datenmodell klassifiziert.

Das Kommunikationsübertragungsmodul 14 (Zur einfachen Unterscheidung kann das Modul als erstes Kommunikationsübertragungsmodul bezeichnet werden) des intelligenten Erfassungsgeräts 11 kann die durch Edge-Computing-Schicht verarbeiteten Daten drahtgebunden oder drahtlos an die Datenplattformschicht senden. Der an die Datenplattformschicht übermittelte Datentyp kann im Kommunikationsübertragungsmodul konfiguriert werden.

Wie oben erwähnt, werden die Funktionen der intelligenten Erfassungsschicht 10 am intelligenten Erfassungsgerät 11 bereitgestellt.

[2] Informationsintegrationsschicht.

Wie in Fig. 4 gezeigt, kann die Informationsintegrationsschicht 20 auf zentralisierte Weise angeordnet werden, und sie umfasst ein Datenerfassungsmoduls 21 , ein Datenbereinigungsmoduls 22 und ein Kommunikationsübertragungsmoduls 23, und wird verwendet, um die horizontalen Betriebsinformationsdaten des Verkaufsmanagements, des Bestandsmanagements, des Beschaffungsmanagements,

des Finanzmanagements, des Produktionsmanagements, des Qualitätsmanagements, des Gerätemanagement s, des Energiemanagements, des Personalmanagements und anderer Prozesse zu integrieren, die am Prozess des Geschäftsbetriebs der Fabrik beteiligt sind.

Das Datenerfassungsmodul 21 (Zur einfachen Unterscheidung kann dieses Modul als zweites Datenerfassungsmodul bezeichnet werden) der Informationsintegrationsschicht umfasst ein Systeminformationsintegrationsuntermodul, ein manuelles Informationsintegrationsuntermodul und ein Konfigurationsuntermodul. Das Systeminformationsintegrationsuntermodul verfügt über integrierte Kommunikationsprotokolle verschiedener Industriesysteme, und kann die Daten verschiedener bestehender Managementsysteme wie ERP (Enterprise Resource Planning), Qualitätsmanagementsystem, Umweltschutzmanagementsystem usw. integrieren. Das manuelle Informationsintegrationsuntermodul kann die Produktions- und Betriebsdaten integrieren, die nicht automatisch in den Geschäftsfluss der Fabrik bezogen werden können oder wurden. Das Konfigurationsuntermodul kann mit zwei Arten von Informationsintegrationsverfahren konfiguriert werden: Informationsintegration Basierend auf dem bestehenden System der Fabrik, d.h. Integration der Daten verschiedener bestehender Managementsysteme der Fabrik in die Informationsintegrationsschicht. Und die direkte Integration basierend auf dem Geschäftsfluss der Fabrik, d.h. je nach Managementmodus der Fabrik, wird das Informationsmodell jedes Managementprozesses erstellt und die Daten werden automatisch / manuell gesammelt und in die Informationsintegrationsschicht integriert.

Das Datenbereinigungsmodul 22 der Informationsintegrationsschicht realisiert die Datenbereinigungsarbeit der Informationsintegrationsschicht. Betriebsinformationsdaten können in diesem Modul in fünf Schritten verarbeitet werden, um die Datenbereinigung abzuschließen.

Fünf Schritte beinhalten: (1) Datenintegritätsbereinigung: Je nach den Merkmalen wie Datenzeit, Quelle und Datenwert werden die integrierten Datenverarbeitungsalgorithmen wie Anpassung und Glättung übernommen, um die durch verschiedene anormale Bedingungen verursachten fehlenden Daten auszugleichen.

(2) Dateneindeutigkeitsbereinigung: Je nach den Merkmalen wie Datenzeit, Quelle und Datenwert werden die integrierten Datenverarbeitungsalgorithmen wie Zusammenführen und Klassifizieren verwendet, um doppelte Datensätze zu entfernen, die aus Daten aus mehreren Quellen resultieren können.

(3) Datenautoritätsbereinigung: Je nach den Merkmalen wie Datenzeit, Quelle und Datenwert wird die Autoritätsebene eingestellt, um die Validität und Zuverlässigkeit von Daten aus mehreren Quellen zu kennzeichnen.

(4) Datenlegitimitätsbereinigung: Je nach den Merkmalen wie Datenzeit, Quelle und Datenwert werden die Datenverarbeitungsalgorithmen wie Binning, Clustering und Regression verwendet, um die Ausreißerdaten zu ermitteln. Durch die Festlegung der Urteilsregeln wird die Legitimität von Daten markiert, um illegale Daten zu entfernen.

(5) Datenkonsistenzbereinigung: Je nach den Merkmalen wie Datenzeit, Quelle, Datenwert usw. kann die Konsistenz der erfassten Daten durch das vorab konfigurierte Informationsintegrationsschichtnmodell sichergestellt werden.

Das Kommunikationsübertragungsmodul 23 der Informationsintegrationsschicht (Zur einfachen Unterscheidung kann das Modul als zweites Kommunikationsübertragungsmodul bezeichnet werden) kann die durch das Datenbereinigungsmodul verarbeiteten Daten drahtgebunden oder drahtlos an die Datenplattformschicht senden. Der an die Datenplattformschicht übermittelte Datentyp kann im Kommunikationsübertragungsmodul konfiguriert werden.

Wie oben erwähnt, kann die Informationsintegrationsschicht aus der Informationsintegrationssoftware und dem lokalen Computer/Server bestehen, auf dem die Software installiert und bereitgestellt wird.

[3] Datenplattformschicht.

Wie in Fig. 5 gezeigt, kann die Datenplattformschicht 30 lokal oder in der Cloud bereitgestellt werden und kann ein Datencachingmodul 31, ein Datenmodellabgleichsmodul 32, ein Datenspeichermodul 33 und ein Kommunikationsmodul 34 beinhalten.

1) Das Daten-Caching-Modul 31 wird zum Caching der Ubertragungsdaten der intelligenten Erfassungsschicht und der Informationsintegrationsschicht verwendet.

2) Das Datenmodellabgleichsmodul 32 umfasst ein Modellkonfigurationsuntermodul und ein Datenabgleichsuntermodul.

Das Modellkonfigurationsuntermodul kann verwendet werden, um das Datenmodell zu konfigurieren, und umfasst ein integriertes vierdimensionales Datenmodell der intelligenten Fabrik, das Produktionsdatenfluss, Betriebsinformationsfluss, Managementinformationsfluss und Zeit beinhaltet. Nachdem die Daten der intelligenten Erfassungsschicht und der

Informationsintegrationsschicht an die Datenplattformschicht übertragen wurden, kann die Datenplattformschicht den vertikalen Produktionsdatenfluss (d.h. Produktionsprozessdaten aus der intelligenten Erfassungsschicht) und die horizontalen Betriebsinformationsflussdaten (d. h. Betriebsinformationsdaten aus der Informationsintegrationsschicht) im Produktionsprozess gemäß dem integrierten vierdimensionalen Datenmodell der intelligenten Fabrik integrieren.

Wie in Fig. 6 gezeigt, kann das Modellkonfigurationsuntermodul die Produktionsprozessdaten aus der intelligenten Erfassungsschicht in den Produktionsdatenfluss klassifizieren und vertikal und hierarchisch entsprechend der Baumstruktur von Sensoren / Basiskomponenten, Mess- und Regelinstrumenten, Geräten, Hostsystem, Prozessabschnitt, Produktionslinie usw. modellieren. Der Produktionsdatenfluss der Fabrik selbst ist der Wurzelknoten und die Mess- und Regelinstrumente, Geräte, Hostsystem, Prozessabschnitt, Produktionslinie usw. werden als Zweigknoten verwendet, und der unterste Sensor / Basiskomponente wird als Blattknoten verwendet. Das Datenmodell des Wurzelknotens besteht aus verschiedenen Anzahlen und Typen von Zweigknoten und Blattknoten. Die Zweigknoten sind in verschiedene Ebenen unterteilt. Das Datenmodell des High-Level-Zweigknotens besteht aus einer beliebigen Kombination von Low-Level-Zweigknoten und Blattknoten. Als unteres Element kann der Blattknoten jedes andere Knotenmodell aufbauen.

Das Modellkonfigurationsuntermodul kann die Betriebsinformationsdaten von der Informationsintegrationsschicht in den Betriebsinformationsfluss klassifizieren und eine horizontale Klassifizierungsmodellierung gemäß den verschiedenen

Funktionsmodulen durchführen, die am Fabrikgeschäftsbetrieb beteiligt sind. Die Kategorien des horizontalen Klassifikationsmodells können umfassen: Vertriebsmanagement, Bestandsmanagement, Beschaffungsmanagement, Finanzmanagement, Produktionsmanagement, Qualitätsmanagement, Gerätemanagement, Personalmanagement usw. Die horizontale Modellkategorie kann entsprechend der tatsächlichen Betriebssituation der Fabrik erweitert und angepasst werden.

Das Modellkonfigurationsuntermodul kann das Managementinformationsflussmodell gemäß der Klassifizierung von "Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt" gemäB dem Fabrikproduktionsmanagementmodus erstellen. In diesem Modell kann der Datenbereich von „Mensch“, der Datenbereich von „Maschine“, der Datenbereich von „Material“, der Datenbereich von „Methode“ und der Datenbereich von ,Umwelt“ definiert werden. Die Datenbereiche von fünf Kategorien „Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt“ unterstützen die Etablierung einer kleineren Datenbereichsebene. Der untergeordnete Datenumfang von „Mensch“ auf einer niedrigeren Ebene umfasst: Betriebsdaten von Menschen, Effizienzdaten von Menschen, Trainingsdaten von Menschen, Umweltdaten von Menschen, Managementdaten von Menschen usw.. Der untergeordnete Datenbereich von „Maschine“ auf einer niedrigeren Ebene umfasst: Maschinenbetriebsdaten, Maschinenkontodaten, Maschinenwartungsdaten, Maschinenfehlerdaten, Maschinenbetriebsprozessdaten, Moaschinenumgebungsdaten usw.. Der untergeordnete Datenbereich von „Material“ auf einer niedrigeren Ebene umfasst:

Chargendaten, Mengendaten, Qualitätsdaten, Umweltdaten und Nutzungswirkungsdaten des Materials. Der untergeordnete Datenbereich von „Methode“ auf einer niedrigeren Ebene umfasst: Arbeitsmethodendaten, Terminierungsdaten, Betriebsablaufdaten, Produktionsablaufbewertungsdaten usw. Der untergeordnete Datenbereich von „Umwelt“ auf einer niedrigeren Ebene umfasst: Produktionsumgebungsdaten, Umweltsicherheitsdaten usw.. Der Datenbereich jeder Ebene im Managementinformationsfluss unterstützt das benutzerdefinierte Hinzufügen und Löschen. Durch Einstellen des Datenbereichs jeder Ebene des Managementinformationsflussmodells wird die Abbildung des Produktionsdatenflussmodells und des Betriebsinformationsflussmodells auf das Managementinformationsflussmodell abgeschlossen. Dann wird unter Verwendung der Zeit als Bindeglied das integrierte vierdimensionale Datenmodell der intelligenten Fabrik einschließlich des Produktionsdatenflusses, des Betriebsinformationsflusses und des Managementinformationsflusses konstruiert.

Das Datenabgleichsuntermodul wird verwendet, um die verarbeiteten Daten von mehreren intelligenten Erfassungsgeräten vor Ort gemäß der intelligenten Erfassungsschicht zu sammeln, die Daten werden gemäß dem Produktionsdatenflussmodell klassifiziert und mit dem entsprechenden Datenlabel gekennzeichnet. Dann werden gemäß der Informationsintegrationsschicht die bereinigten Daten von jedem Managementprozess der Fabrik erhalten und integriert, und die Daten werden gemäß dem Geschäftsinformationsflussmodell klassifiziert und mit dem entsprechenden Datenlabel gekennzeichnet. Gemäß dem etablierten integrierten vierdimensionalen Datenmodell der intelligenten Fabrik werden die empfangenen Daten mit einem vierdimensionalen Etikett mit der Zeit markiert, sodass verschiedene fortschrittliche Anwendungen die Daten flexibel abrufen können.

3) Das Datenspeichermodul 33 kann die Datenlager-Architektur verwenden, um eine Datenspeicherung zu realisieren und die Daten des integrierten vierdimensionalen Datenmodells der intelligenten Fabrik einschließlich des Produktionsdatenflusses, des Betriebsinformationsflusses und des Managementinformationsflusses zu speichern.

4) Das Kommunikationsmodul 34 realisiert eine Datenkommunikationskonfiguration und kann verschiedene Arten von Daten für verschiedene intelligente Funktionsplattformen bereitstellen.

Wie oben erwähnt, kann die Datenplattformschicht auf einem lokalen Server oder einem Cloud-Server bereitgestellt werden.

Abschließend wird die durch die Erfindung bereitgestellte intelligente Fabrikdatenerfassungsplattform beschrieben.

Um das Verständnis und die Implementierung der Erfindung zu erleichtern, wird im Folgenden auch das Implementierungsverfahren der intelligenten Fabrikdatenerfassungsplattform bereitgestellt. Bitte beachten Sie den in Fig. 7 gezeigten Echtzeitprozess. Das Implementierungsverfahren kann die folgenden Schritte umfassen: Schritt 1: Durch den Einsatz mehrerer intelligenter Erfassungsgeräte in der Fabrik ist die intelligente Erfassungsschicht so aufgebaut, dass die Echtzeit-Online-Erfassung von Produktionsprozessdaten auf verschiedenen Ebenen (von Basiskomponenten bis hin zu Sensorgeräten, Produktionsgeräten, Prozesseinheiten, Produktionslinien usw.) in der Fabrik realisiert wird. Zu den gesammelten Daten gehören: intelligente Sensordaten

(Temperatur, Druck, Drehzahl, Durchfluss usw.), intelligente Instrumentendaten (Mess- und Regelinstrument, Schutzinstrument, intelligenter Stromzähler, intelligentes Qualitätsprüfgerät, intelligente Waage, intelligenter Umgebungsmonitor usw.), Videodaten, Geritestatusiberwachungsgeritedaten (Fehlerüberwachungsgeräte, Zustandsüberwachungsgeräte usw.) Prozessüberwachungssystemdaten (SPS-System verschiedener Prozesse usw.), Produktionsprozessüberwachungssystemdaten (DCS- System, SCADA-System, usw.). Jedes intelligente Erfassungsgerät ist modular aufgebaut, und die Anzahl und Art der Hardwaregeräte, die an das intelligente Erfassungsgerät angeschlossen werden können, können optional ausgewählt werden.

Schritt 2. Das intelligente Erfassungsgerät der intelligenten Erfassungsschicht erhält ein genaues und konsistentes Zeitsignal durch ein Zeitsynchronisationsgerät.

Schritt 3. Durch den Einsatz des Industriecomputers oder Industrieservers in der Fabrik und das Laden des Datenerfassungsmoduls, des Datenbereinigungsmoduls, des Kommunikationsübertragungsmoduls und anderer Funktionsmodule wird die Informationsintegrationsschicht aufgebaut, um die horizontalen Daten des Vertriebsmanagements, des Bestandsmanagements, des Beschaffungsmanagements, des Finanzmanagements, des Produktionsmanagements, des Qualitätsmanagements, des Gerätemanagements, des Personalmanagements und anderer Prozesse zu integrieren, die am Prozess des Geschäftsbetriebs der Fabrik beteiligt sind.

Schritt 4: Die Informationsintegrationsschicht erhält ein genaues und konsistentes Zeitsignal durch ein Zeitsynchronisierungsgerät.

Schritt 5: Durch den Einsatz des lokalen Servers in der Fabrik oder des Cloud- Servers in der Cloud werden das Datencachemodul, das Datenmodellabgleichsmodul,

das Datenspeichermodul, das Datenkommunikationsmodul und andere Funktionsmodule darauf geladen, um die Datenplattformschicht aufzubauen.

Schritt 6: Durch das Datenmodellabgleichsmodul wird ein integriertes vierdimensionales Datenmodell der intelligenten Fabrik erstellt, das Produktionsdatenfluss, Betriebsinformationsfluss, Managementinformationsfluss und Zeit umfasst.

Schritt 7: Die Daten der intelligenten Erfassungsschicht und der Informationsintegrationsschicht werden in der Datenplattformschicht abgeglichen, im Datenlager gespeichert und über das Kommunikationsmodul an jede intelligente Anwendung der intelligenten Fabrik übertragen.

Schritt 8: Basierend auf einem einheitlichen Modellkonzept erstellt die intelligente Fabrikdatenerfassungsplattform ein integriertes vierdimensionales Datenmodell der intelligenten Fabrik, einschließlich Produktionsdatenfluss, Betriebsinformationsfluss und Managementinformationsfluss, basierend auf dem einheitlichen Zeitbenchmark.

Als nächstes werden zwei erweiterte Anwendungsbeispiele der intelligenten Fabrik bereitgestellt.

Beispiel 1: Wenn der Zweck einer erweiterten Anwendung darin besteht, die Fehlerursacheeines bestimmten Geräts zu analysieren, kann zunächst das Geräteetikett aus der Dimension des Produktionsdatenflusses gefunden werden, und die Daten, die mit diesem fehlerhaften Gerätemodell verknüpft sind, können gefunden. Anhand der Fehlerdaten in der Datenklassifizierung können die Fehlerzeit und die anfängliche Fehlerursache bestimmt werden, und dann können die betriebsbezogenen Daten des Gerätes aus dem Betriebsinformationsfluss abgerufen werden. Darüber hinaus können die Daten von "Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt" des Gerätes im Managementinformationsfluss verknüpft werden, um die Daten zu erhalten, wie man das Gerät vor und nach dem Ausfall bedienen, die Daten zum Betriebsstatus des Gerätes und die historischen Wartungsdaten, die Daten zur Materialmenge, die während des Gerätebetriebs verwendet werden, und die Daten zur Materialqualität, die Daten der Geräteverwendungsmethode und des Arbeitsplanungsplans sowie die Daten der Gerätebetriebsumgebung. Durch verknüpfte Daten lassen sich die tiefsitzenden Ursachen von Geräteausfällen leicht finden.

Beispiel 2: Wenn der Zweck einer erweiterten Anwendung darin besteht, die Kosten eines Ausgabeprodukts in einem bestimmten Zeitraum zu analysieren, können die zusammenfassenden Daten der Produktkosten aus der Dimension des Betriebsinformationsflusses erhalten werden. Dann werden durch die Dimension des Produktionsdatenflusses und des Managementinformationsflusses das Gerät und der Prozess erhalten, der an der Ausgabe des Produkts beteiligt ist, und die Materialverbrauchsdaten, Energieverbrauchsdaten, Umweltschutzkostendaten, Wartungskostendaten, Arbeitskostendaten usw. innerhalb des Ausgabezeitraums des Produkts erhalten werden, um die Kostenzusammensetzung von Programmprodukten zu erleichtern. Darüber hinaus können wir während des Produktionszeitraums Daten zu Produktqualität, Materialqualität, Energiequalität, Gerätestatus, menschlichem Betriebsniveau und Umgebung erhalten und diese horizontal und vertikal vergleichen, um die Auswirkungen verschiedener Faktoren auf die Produktionskosten zu analysieren.

Das Ausführungsbeispiel der Erfindung kann mehr Arten von erweiterten Anwendungen der intelligenten Fabrik unterstützen, und andere nicht aufgeführte

Beispiele der erweiterten Anwendungen gehören ebenfalls zum Umfang der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.

Zusammenfassend offenbart das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik und ihr Implementierungsverfahren. Durch die Übernahme der obigen technischen Lösung ist die technische Wirkung der Erfindung wie folgt: Die technische Lösung der Erfindung besteht darin, eine perfektere und wissenschaftlichere intelligente Fabrikdatenerfassungsplattform für den Bau einer intelligenten Fabrik bereitzustellen, die die Daten des bestehenden Produktionsüberwachungssystems berücksichtigen, die Daten des bestehenden Produktionsmanagementsystems integrieren, die Erfassung und Integration von horizontalen (wie Einkauf, Produktion, Qualitätsprüfung, Lagerhaltung, Logistik, Marketing usw.) Betriebsinformationsdaten und vertikalen (z. B. von Basiskomponenten bis hin zu Sensorgeräten, Produktionsgeräten, Prozesseinheiten, Produktionslinien usw.) Produktionsprozessdaten in der Fabrik realisieren und jeden Prozess von "Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt" des Fabrikmanagements abbilden und ein umfassendes vierdimensionales Datenmodell der intelligenten Fabrik mit der Managementidee "Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt" als Kern bilden kann, um Datenunterstützung für das Data Mining und die intelligente Entscheidungsfindung intelligenter Anwendungen (wie intelligentes Produktionsmanagement, intelligentes Kostenmanagement, intelligentes Gerätemanagement, intelligentes Wartungsmanagement, intelligentes

Energiemanagement, intelligentes Qualitätsmanagement usw.) in der intelligenten Fabrik bereitzustellen.

Ferner bereinigt die erfindungsgemäße intelligente Fabrikdatenerfassungsplattform die Daten auf der Randseite auf Basis integrierter

Daten, integriert hochwertige mehrdimensionale Daten des Produktionsprozesses, vermeidet Datenanalysefehler aufgrund von fehlenden Daten, Auslassungen, Fehlern, usw. und stellt die Korrektheit der Data-Mining-Ergebnisse sicher.

Ferner basiert die erfindungsgemäße intelligente Fabrikdatenerfassungsplattform auf dem wissenschaftlichen Managementkonzept von "Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt", das für die Prozessfertigungsindustrie geeignet ist, weist eine flexible Rahmenstruktur auf und eignet sich für Zement-, Eisen- und Stahl-, Metallurgie- und andere verarbeitende Industrien und ist vielseitig einsetzbar.

Bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen hat die Beschreibung jedes Ausführungsbeispiels ihren eigenen Schwerpunkt. Für den Teil, der in einem Ausführungsbeispiel nicht im Detail beschrieben ist, verweisen Sie auf die zugehörige Beschreibung anderer Ausführungsbeispiele.

Die obigen Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung der technischen Lösung der Erfindung, nicht um sie einzuschränken. Das allgemeine technische Personal auf dem Gebiet soll versehen, dass es die in den oben erwähnten Ausführungsbeispielen beschriebenen technischen Lösungen noch modifizieren oder einige der technischen Merkmale gleichermaßen ersetzen kann. Durch diese Modifikationen oder Ersetzungen weicht das Wesen der entsprechenden technischen Lösungen nicht vom Geist und Umfang der technischen Lösungen der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ab.

Claims

Patentansprüche

1. Eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine intelligente Erfassungsschicht, eine Informationsintegrationsschicht und eine Datenplattformschicht umfasst, wobei die intelligente Erfassungsschicht für die Datenerfassung und -integration von Produktionsprozessdaten jeder Ebene jedes Produktionsprozesses in der Fabrik verwendet wird, wobei jede Ebene des Produktionsprozesses einen Teil oder die Gesamtheit von Basiskomponenten, Sensorgerdten, Produktionsgeriten, Prozesseinheiten und Produktionslinien umfasst, wobei die Informationsintegrationsschicht verwendet wird , um die Betriebsinformationsdaten jedes Betriebs- und Managementprozesses in der Fabrik zu integrieren, wobei die Betriebs- und Managementprozesse einen Teil oder die Gesamtheit von Vertriebsmanagement, Bestandsmanagement, Beschaffungsmanagement, Finanzmanagement, Produktionsmanagement, Qualitätsmanagement, Gerätemanagement, Energiemanagement und Personalmanagement umfassen, wobei die Datenplattformschicht verwendet wird, um die Produktionsprozessdaten aus der intelligenten Erfassungsschicht als Produktionsdatenfluss und die Betriebsinformationsdaten aus der Informationsintegrationsschicht als Betriebsinformationsfluss zu klassifizieren, wobei die Produktionsprozessdaten und Betriebsinformationsdaten in der Fabrik gemäß der Klassifizierung „Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt“ abgebildet werden, um den Management- Informationsfluss zu erhalten, wobei ein integriertes vierdimensionales Datenmodell der intelligenten Fabrik basierend auf einem einheitlichen Zeitbenchmark erstellt wird, das den Produktionsdatenfluss, den Betriebsinformationsfluss und den Managementinformationsfluss umfasst.

2. Eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die intelligente Erfassungsschicht ein verteiltes Layout übernimmt, und eine Vielzahl von intelligenten Erfassungsgeräten umfasst, wobei das intelligente Erfassungsgerät ein erstes Datenerfassungsmodul, ein Edge-Computing- Modul und ein erstes Kommunikationsübertragungsmodul umfasst, wobei das erste Datenerfassungsmodul zum Sammeln von Produktionsprozessdaten und zum Hinzufügen von Zeitskalen für die gesammelten Produktionsprozessdaten verwendet wird, wobei die hinzugefügten Zeitskalen Originaldatenzeit und Datenerfassungszeit umfassen, wobei die gesammelten Produktionsprozessdaten einen Teil oder alle der Produktionseffizienzdaten, Material- oder Energie-Input-Output-Daten, Input-Output- Material- oder Energiequalitätsdaten, Produktionsprozessparameterdaten, Statusdaten der Produktionsausrüstung, OQualitätsdaten der Produktionsumgebung und Produktionsprozessvideodaten umfassen, wobei das Edge-Computing-Modul verwendet wird, um die von dem ersten Datenerfassungsmodul gesammelten Produktionsprozessdaten zu integrieren und zu verarbeiten, wobei die Datenintegration und -verarbeitung die Datenbereinigung, die Markierung abnormaler Daten, die Markierung von Fehlerdaten, die statistische Datenberechnung und die Datenklassifizierung umfasst, wobei das erste Kommunikationsübertragungsmodul verwendet wird, um de vom Edge-Computing-Modul verarbeiteten Produktionsprozessdaten drahtgebunden oder drahtlos an die Datenplattformschicht zu senden.

3. Eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbereinigung die Datenintegritätsbereinigung, Dateneindeutigkeitsbereinigung, Datenautoritätsbereinigung, Datenlegitimitätsbereinigung, Datenkonsistenzbereinigung umfasst.

4. Eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsintegrationsschicht ein zentralisiertes Layout übernimmt, und ein zweites Datenerfassungsmodul, ein Datenbereinigungsmodul und ein zweites Kommunikationsübertragungsmodul umfasst, wobei das zweite Datenerfassungsmodul verwendet wird, um die Managementsysteme, die in jedem Betriebs- und Managementprozess in der Fabrik verwendet werden, zu verbinden und die Betriebsinformationsdaten von jedem Managementsystem zu erhalten, wobei das Datenbereinigungsmodul zum Bereinigen der durch das zweite Datenerfassungsmodul erhaltenen Betriebsinformationsdaten verwendet wird, wobei das zweite Kommunikationsübertragungsmodul verwendet wird, um die durch das Datenbereinigungsmodul verarbeiteten Betriebsinformationsdaten drahtgebunden oder drahtlos an die Datenplattformschicht zu senden.

5. Eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Datenerfassungsmodul ein

Systeminformationsintegrationsuntermodul, ein manuelles Informationsintegrationsuntermodul und ein Konfigurationsuntermodul umfasst, wobei das Systeminformationsintegrationsuntermodul verwendet wird, um die Betriebsinformationsdaten jedes Managementsystems in der Fabrik zu integrieren, wobei das manuelle Informationsintegrationsuntermodul verwendet wird, um die Betriebsinformationsdaten im Fabrikgeschäftsfluss, die nicht aus dem bestehenden Geschäftsverwaltungssystem erhalten werden können, zu integrieren, wobei das Konfigurationsuntermodul zum Konfigurieren des Systeminformationsintegrationsuntermoduls und des manuellen Informationsintegrationsuntermoduls verwendet wird.

6. Eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenbereinigungsmodul speziell für die Datenintegritätsbereinigung, Dateneindeutigkeitsbereinigung, Datenautoritätsbereinigung, Datenlegitimitätsbereinigung, Datenkonsistenzbereinigung der erhaltenen Betriebsinformationsdaten verwendet wird.

7. Eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenplattformschicht ein Datencachemodul, ein Datenmodellabgleichsmodul, ein Datenspeichermodul und ein Kommunikationsmodul umfasst, wobei das Datencachemodul zum Caching der von der intelligenten Erfassungsschicht und der Informationsintegrationsschicht hochgeladenen Daten verwendet wird, wobei das Datenmodellabgleichsmodul verwendet wird, um die Produktionsprozessdaten aus der intelligenten Erfassungsschicht als Produktionsdatenfluss und die Betriebsinformationsdaten aus der Informationsintegrationsschicht als Betriebsinformationsfluss zu klassifizieren, wobei das Managementinformationsflussmodell nach der Klassifikation „Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt“ etabliert wird, wobei die Daten des Produktionsdatenflusses und des Betriebsinformationsflusses durch Einstellen des Datenbereichs jedes Typs im Managementinformationsflussmodell auf das Managementinformationsflussmodell abgebildet werden, um den Managementinformationsfluss zu erhalten, wobei ein integriertes vierdimensionales Datenmodell der intelligenten Fabrik, das Produktionsdatenfluss, Betriebsinformationsfluss und Managementinformationsfluss umfasst, ausgehend von der Zeit als Bindeglied, basierend auf einem einheitlichen Zeitbenchmark erstellt wird, wobei das Datenspeichermodul zur Speicherung der Daten des integrierten vierdimensionalen Datenmodells der intelligenten Fabrik unter Übernahme der Architektur des Datenlagers dient, wobei das Kommunikationsmodul für die Konfiguration der Datenkommunikation verwendet wird und verschiedene Arten von Datenkommunikationsschnittstellen für andere intelligente Funktionsplattformen bietet.

8. Eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenmodellabgleichsmodul ein Modellkonfigurationsuntermodul und ein Datenabgleichsuntermodul umfasst, wobei das Modellkonfigurationsuntermodul verwendet wird, um das integrierte vierdimensionale Datenmodell der intelligenten Fabrik zu konfigurieren, das Produktionsdatenfluss, Betriebsinformationsfluss, Managementinformationsfluss und Zeit umfasst, wobei die Produktionsprozessdaten aus der intelligenten Erfassungsschicht als Produktionsdatenfluss klassifiziert werden und die vertikale hierarchische Modellierung gemäß der Baumstruktur jeder Ebene jedes Produktionsprozesses in der Fabrik durchgeführt wird, wobei die Betriebsinformationsdaten aus der Informationsintegrationsschicht als Betriebsinformationsfluss klassifiziert werden, und die horizontal klassifizierte Modellierung gemäß jedem Betriebs- und Managementprozess in der Fabrik durchgeführt wird, wobei das Managementinformationsflussmodell nach der Klassifikation „Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt“ etabliert wird, wobei die Daten des Produktionsdatenflusses und des Betriebsinformationsflusses durch Einstellen des Datenbereichs jedes Typs im Managementinformationsflussmodell auf das Managementinformationsflussmodell abgebildet werden, um den Managementinformationsfluss zu erhalten, wobei das Datenmodellabgleichsmodul verwendet wird, um die von der intelligenten Erfassungsschicht = hochgeladenen = Produktionsprozessdaten gemäß dem Produktionsdatenflussmodell zu klassifizieren und mit dem entsprechenden Datenlabel zu kennzeichnen, wobei die von der Informationsintegrationsschicht hochgeladenen Betriebsinformationsdaten gemäß dem Betriebsinformationsflussmodell klassifiziert und mit dem entsprechenden Datenlabel gekennzeichnet werden, wobei die empfangenen Daten nach dem etablierten integrierten vierdimensionalen Datenmodell der intelligenten Fabrik mit einem vierdimensionalen Etikett mit der Zeit versehen werden, wobei ein integriertes vierdimensionales Datenmodell der intelligenten Fabrik erstellt wird, das die Zeit als Bindeglied benötigt und auf dem einheitlichen Zeitbenchmark basiert, und Produktionsdatenfluss, Betriebsinformationsfluss und Managementinformationsfluss umfasst.

9. Eine Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass es auch ein Zeitsynchronisationsgerät umfasst, das verwendet wird, um genaue und konsistente Zeitsignale für die intelligente Erfassungsschicht und die Informationsintegrationsschicht bereitzustellen.

10. Ein Implementierungsverfahren der Datenerfassungsplattform der intelligenten Fabrik nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst, wobei die intelligente Erfassungsschicht die Produktionsprozessdaten jeder Ebene jedes Produktionsprozesses in der Fabrik sammelt und integriert, wobei jede Ebene des Produktionsprozesses einen Teil oder die Gesamtheit von Basiskomponenten, Sensorgeräten, Produktionsgeräten, Prozesseinheiten und Produktionslinien umfasst, wobei die intelligente Erfassungsschicht ein genaues und konsistentes Zeitsignal durch ein Zeitsynchronisationsgerät erhält, wobei die Informationsintegrationsschicht die Betriebsinformationsdaten jedes Betriebs- und Managementprozesses in der Fabrik integriert, wobei die Betriebs- und Managementprozesse einen Teil oder die Gesamtheit von Vertriebsmanagement, Bestandsmanagement, Beschaffungsmanagement, Finanzmanagement, Produktionsmanagement, Qualitätsmanagement, Gerätemanagement, Energiemanagement und Personalmanagement umfassen, wobei die Informationsintegrationsschicht ein genaues und konsistentes Zeitsignal durch ein Zeitsynchronisationsgerät erhält, wobei die Datenplattformschicht die Produktionsprozessdaten von der intelligenten Erfassungssebene und die Betriebsinformationsdaten von der Informationsintegrationsschicht erhält und die Produktionsprozessdaten als den Produktionsdatenfluss und die Betriebsinformationsdaten als den Betriebsinformationsfluss klassifiziert, wobei die Produktionsprozessdaten und Betriebsinformationsdaten in der Fabrik gemäB der Klassifizierung „Mensch, Maschine, Material, Methode und Umwelt“ abgebildet werden, um den Managementinformationsfluss zu erhalten, wobei ein integriertes vierdimensionales Datenmodell der intelligenten Fabrik basierend auf einem einheitlichen Zeitbenchmark erstellt wird, das den Produktionsdatenfluss, den Betriebsinformationsfluss und den Managementinformationsfluss umfasst.