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卡奥斯是海尔推出的具有中国自主知识产权、全球首家引入用户全流程参与体验的工业互联网平台。其核心是大规模定制模式#xff0c;通过持续与用户交互#xff0c;将硬件体验变为场景体验#xff0c;将用户由被动的购买者变为参与者、创造者#xff0c;将企业由原…一、 背景
卡奥斯是海尔推出的具有中国自主知识产权、全球首家引入用户全流程参与体验的工业互联网平台。其核心是大规模定制模式通过持续与用户交互将硬件体验变为场景体验将用户由被动的购买者变为参与者、创造者将企业由原来的以自我为中心变成以用户为中心。
海尔利用卡奥斯工业互联网平台将用户需求和整个智能制造体系连接起来让用户可以全流程参与产品设计研发、生产制造、物流配送、迭代升级等环节以“用户驱动”作为企业不断创新、提供产品解决方案的源动力把以往“企业和用户之间只是生产和消费关系”的传统思维转化为“创造用户终身价值” 。
截至2020年9月卡奥斯工业互联网平台用户全流程参与的大规模定制模式已在全球25个工业园和122个制造中心以及17家互联工厂样板中落地实践。在此基础上卡奥斯工业互联网平台也在积极牵头制定行业标准、承接国家标准战略先后主导和参与了35项国家标准、5项国际标准的制定工作。 平台定位为引入用户全流程参与体验的工业互联网平台为全球不同行业和规模的企业提供面向场景的数字化转型解决方案推动生产方式、商业模式、管理范式的变革促进新模式、新业态的普及构建政、产、学、研、用、金共创共享高质量发展的工业新生态。业务板块上卡奥斯COSMO Plat覆盖工业互联网平台建设和运营、工业智能技术研究和应用、工业软件及工业APP开发智能工厂建设及软硬件集成服务、采供销数字化资源配置等板块面向家电家居、能源、医疗、服装、装备、电子、汽车等行业提供智能制造数字化创新等服务并为产业园区、区域政府提供数字化管理及综合服务平台建设、产业咨询规划等服务。 2017年4月海尔向全球发布了COSMOPlat工业互联网平台其核心是通过持续与用户交互将硬件体验变为场景体验将用户由被动的购买者变为参与者、创造者将企业由原来的以自我为中心变成以用户为中心。2020年4月和7月,卡奥斯COSMOPlat接连完成了A轮9.5亿和A轮2亿总计11.5亿融资创下工业互联网平台A轮融资规模之最。据最新消息2021年卡奥斯COSMOPlat完成超10亿元的B轮融资, 投前估值突破150亿元较A轮估值增长了一倍
二、 平台架构
和典型的工业互联网平台一样卡奥斯平台也分为边缘层、IaaS、PaaS和SaaS四层。其中IaaS层和PaaS层又可统称为平台层。 边缘层负责底层的数据采集和连接是一切工业数据的基础。基于海尔多年在制造业累积的经验目前边缘层已支持支持数十种工业通讯协议通过网关联入实现将不同来源和不同结构的数据进行广泛采集。平台层中IaaS层则是运用现代的云计算技术构建一个符合工业场景要求、支持根据负载弹性伸缩的云计算平台PaaS层通过多种组件建立一个具备并支撑海量工业数据处理的环境赋能企业实现数据治理解决海量数据的管理和安全问题。与此同时PaaS层也对外提供开发工具及环境实现工业App的开发、测试和部署。SaaS层即应用层该层在以上各层的基础上赋能各类开发者支撑开发者通过基于工业机理和数据科学实现海量数据的深度分析将自己拥有的工业知识的沉淀和复用构建工业App生态。
1、边缘层
卡奥斯COSMOPlat用于连接工业设备叫做“海模智云设备智慧物联平台”通过智能硬件接入终端、云平台、智慧大屏以及大数据分析服务打造智慧工厂解决工厂数字化设备联网率低、设备数据无法采集的落后问题平台架构如下图所示。 从平台架构看海模智云设备智慧物联平台支持CNC、数控机床、工业机器人、PLC、传感器、仪器仪表、激光切割机等多种工业设备及工业通信协议接入将采集到的数据通过MQTT/CoAP/HTTPS/WebSocket等方式上传到IOT平台由云平台进行存储、管理和分析通过智慧大屏实现在线监控、统计分析、报警等操作最终实现工厂的智能化管理和运营。
2、IaaS层
目前由于缺乏IaaS层构建的详细资料只了解到在功能上能通过公有云、私有云建设实现数据的存储管理、网络管理、数据库管理、安全管理、异地容灾管理等。在安全上卡奥斯COSMOPlat打造了海云智造工业网络安全态势感知平台为工业企业提供工业网络安全态势感知、安全防护检测、应急响应三大工业网络安全服务。
3、PaaS层
卡奥斯COSMOPlat PaaS平台是以工业为中心的云计算新模式通过对接代码仓库、自动化测试和构建加速研发交付流程让代码承载业务的脉动快速推向市场在应用交付和部署上以容器为标准交付件打造企业应用商店实现复杂分布式应用的秒级部署。
具体来说卡奥斯COSMOPlat将PaaS平台能力交给开发者重点围绕开发者构建工业应用开发生态。不仅为开发者提供PHP、Python、Java、Ruby、Golang、Scala、Perl等12种开发语言环境还为开发者提供30个通用开发工具如软件包、软件框架、硬件平台和操作系统等构建“标准化行业化个性化”的应用模式。 此外PaaS平台提供102种主流通用算法模型包括本福特算法、时间序列模型、威布尔分布概率密度、聚类算法、高斯混合模型等以及4种微服务组件RabbitMQ、ActiveMQ、Zookeeper、Kafka。
对开发者而言只需按照规定的注册流程完成注册就可以接入到平台进行应用开发并借助卡奥斯COSMOPlat打造的天星服务市场进行工业APP的发布和交易从而形成开发者与企业需求对接的生态闭环。
4、SaaS层
目前卡奥斯COSMOPlat打造的开源社区汇聚了大批国内开发者加入通过专栏文章、互动问答、群组、在线教育以及开发者平台打造开放协助的应用开发模式形成了一大批开源项目。 对卡奥斯COSMOPlat平台应用进行梳理分析后我们将工业SaaS层应用主要分为三类
第一类由个人开发者或合作伙伴企业基于PaaS平台开发构建的工业APP涵盖研发设计、生产制造、经营管理、数据服务、平台服务和运营服务的所有应用类型有需求的企业通过卡奥斯COSMOPlat服务市场咨询和购买。
第二类是海尔面向具体应用打造的场景解决方案涵盖的场景包括能耗与排放管理、能源管理、设备管理、物流仓储、企业资产管理、协同采购、质量管理、安全生产等。
第三类是海尔面向行业需求打造的解决方案比如电子行业质量检测管理、设备制造企业售后远程运维、模具行业智能排产、智慧化工综合管理平台、食品后道包装生产线数字化以及面向通用制造业的工业产线柔性智造解决方案等。
本人根据目前的工业互联网的基本架构进行了如下架构图的修改 三、 后端组件
一、海云智造数字化生产运营管控系统
制造业痛点 生产过程复杂多变由于生产过程流程长工艺复杂涉及图纸、零部件、装配等多个细节突发问题难以进行良好把控和规避。 进程管控难度较大进度信息、生产资源信息相互之间不连通导致计划调整、异常上报等问题无法及时得到反馈和解决增加了管控难度。 物料流转效率低下传统仓储缺乏数字化管理人工出入库导致找料困难、呆滞料多、仓储数据无法实时掌握效率低下。 设备管理流程混乱设备之间数据不联通设备维保靠人工导致设备隐患排查及维护无法按流程执行管理混乱故障率高、效率低下。 质量问题难以追溯人工质量检验存在纸质报告易丢失、难查找质量问题易遗漏质量问题难追溯等问题导致产品质量较大隐患。
海云智造数字化生产运营管控系统是一套面向机械加工、装配制造等制造行业车间的SaaS化产品能够为企业提供包括制造数据管理、生产管理、质量管理、库存管理、报表管理、生产过程控制、数据分析等在内的多个管控模块具有低成本、高可用、按需配置、部署灵活得特点助力企业快速实现数字化转型。
产品功能 应用场景 案例
《中国制造2025》明确指出制造业是国民经济的主体是立国之本、兴国之器、强国之基。数字化转型已经成为时代发展的必然越来越多的企业已经将数字化转型作为发展未来核心竞争力的主要路径。目前公司虽然成熟使用了一些生产管理应用系统初步实现了财务业务一体化。但是对生产过程的管控仍然处于黑匣子状态。为了实现对生产过程的有效管控和可追溯性车间不得不投入巨大的人力、物力、财力。同时外部客户的审核已经越来越重视生产过程的信息化。 在具体的生产管理环节还面临以下实际问题亟待解决
1、生产过程要加强数字化管控纸质手工记录生产进度难以把控需要数字化智能化升级
2、生产管理需要提升效率产品多样化、定制化工艺信息纸质单据传达信息变更人工通知效率不高。希望通过系统的升级和流程优化来提高生产管理效率
3、提升仓库作业效率客户多样产品库存需按批次存放手工标签标注易混乱出错希望通过部署系统对仓储业务进行流程化、精细化管控
4、追溯提升产品质量产品多生产产品追溯要求高医用防护服对产品原材料要求高每卷产品需要追溯到原材料批次和供应商环节多难度高之前的手工记录易误差造成排查难。通过系统升级可以针对性进行管理能够在各环节进行追溯发现问题后快速定位并汇总分析
5、生产信息化建设升级信息不透明、难共享生产信息多车间管理人员手动记录进度需要加速提升生产信息化建设提高统计效率。
通过反复对比国内同类型厂商山东恒鹏卫生用品有限公司最终选择了卡奥斯COSMOPlat平台来破解企业困局。根据恒鹏卫品公司的现实情况及未来发展的长期规划卡奥斯海云智造团队为恒鹏卫精心推荐了海云智造生产运营管控系统帮助其实现数字化生产、数字化运营、数字化管控。 海云智造数字化生产运营管控系统一一依托海尔COSMOPlat工业互联网平台以海尔灯塔工厂为实践蓝本由海尔工业智能研究院完全自主研发的工业SaaS化产品产品积累了海尔38多年制造业管理经验根据不同行业制造业的特点推出相应的行业版本着力于赋能中小企业数字化转型切实帮助企业解决生产管理的痛点、难点。
低成本、高可用快速上线使用助力企业数字化转型基于集群调度、物联IOT、核心算法、大数据分析四大核心技术打造十大核心应用场景。
恒鹏卫品一期项目主要在生产过程、质量管控、仓储管理等核心节点实现攻坚突破具体表现在
1生产管理效率提升企业生产进度一目了然制造流程的各环节可视可控方便生产人员和管理层人员在一个页面中完成生产操作、提醒、查看和分析等相关操作提高工作效率与质量
2全流程质量追溯给每一个产品贴上”身份证“其中包括原料生产工艺生产设备等方便信息的及时沟通产品质量的把控及管理层进行生产管理给企业质量追踪、精确定位质量问题的范围提供了解决方案。有效的提升产品质量提升效率提升客户满意度
3仓库管理效率提升再制品和成品分类清晰管理更精细更准确精准拣货出库效率更高实现库存精细化管理。
目前一期改造工作已经完美交付恒鹏公司对改造的结果也非常的满意二期项目将目前也在推进中相信不久的将来恒鹏卫品定能成为无纺布及防水布生产行业的数字化升级的领头羊带领这个传统的行业更快转型升级。
二、海孪智工业智能可视化解决方案
行业痛点及解决方式
1、企业运营阶段存在跨部门、跨系统数据不打通的问题导致了目标不一致、信息不同步、协作困难提供以数字孪生低代码平台为核心的系统降低对员工数字化水平的要求同时可快速打通ERP、MES、LIMS等系统数据打破信息孤岛。
2、工厂项目推进涉及内外部多团队协作时效率低沟通和协作的成本就很高会直接导致项目的延期提供数字孪生可视化的项目协作工具通过多人同时在线空间标注及测量、内容实时同步等功能让项目团队“随时随地、高效协作”“提高了项目组的沟通效率、降低了线下差旅频次。
3、布局改变或产线搬迁存在拆卸设备状况评估信息缺失的问题提供轻量化的数字孪生可视化信息承载平台实现设备搬迁及产线布局变更的精确模拟预演
4、产品营销推广传统工业企业营销方式相对比较单一很难场景化多层次的向客户展示产品的全部价值提供轻量化的数字孪生可视化平台轻松实现工厂装进口袋。
解决方案
1、空间标注及一键分享
2、360°沉浸式访问虚实融合一键切换
3、2D/3D 空间测量
4、低代码工具平台开放的数据接口
5、路径规划与导航
6、多终端交互轻量化的便捷浏览快速出图及模型
海孪智工业智能可视化方案以数字孪生为底座快速实现工厂空间及设备的数字化以低代码为核心打通多系统应用为企业构建轻松上手的工具平台。真正为客户解决目标不一致、沟通不顺畅、协作困难的难题并提供沉浸式交互界面解决营销成本高、成单周期长的困扰。
案例
广汉三星堆数字孪生云平台高效、精准地采集考古现场数据实现发掘过程的实景化存档
三星堆古遗址位于四川省广汉市西北的鸭子河南岸分布面积12平方千米距今已有5000至3000年历史是迄今在西南地区发现的范围最大、延续时间最长、文化内涵最丰富的古城、古国、古蜀文化遗址。现有保存最完整的东、西、南城墙和月亮湾内城墙。三星堆遗址被称为20世纪人类最伟大的考古发现之一昭示了长江流域与黄河流域一样同属中华文明的母体被誉为长江文明之源。
案例背景三星堆考古现场发掘周期长缺乏场景级别的快速数字化存档及规划手段缺乏支撑多地专家协作的可视化工具。
实施详情海孪智30分钟完成坑外加坑内1.4万平方米的扫描1天完成数据处理及系统上线1天内完成外部系统的数据接入。卡奥斯COSMOPlat提供的基于SLAM实时定位与制图的移动扫描空间探测技术以及三星堆数字孪生云平台作为智慧考古的重要部分承担起3D数字化扫描、存档、建模的重任为“古今碰撞”和文化交融搭建了数字化空间也为智慧考古、数字博物馆等文化遗产的保存、传播提供了空间数字化方案。据了解这是移动扫描的空间探测技术以及三星堆数字孪生云平台的空间数字化解决方案在国内、行业中首次应用于考古发掘领域。 3D扫描探秘三星堆,卡奥斯助力智慧考古3D扫描作为一种占用资源少、获取数据信息量大、数据精度高的技术逐渐颠覆了传统考古测量模式并凭借其高效的建模能力和检测效能将创建的数字模型快速导入数字孪生系统中为智慧考古、数字空间的构建提供有力支撑。
在此次三星堆考古过程中卡奥斯COSMOPlat提供的基于SLAM的移动式三维扫描空间探测技术及数字孪生技术能高效、精准地采集考古现场数据并实现发掘过程的实景化存档。
扫描后的数据再通过三星堆数字孪生云平台处理形成实景化界面重建遗址三维场景与发掘现场的温湿度、二氧化碳、PM2.5等信息对接实现可视、可管、可用。 据卡奥斯COSMOPlat相关负责人介绍这种移动、便携、非接触式的扫描方式解决了复杂的地下考古发掘问题避免对文物和现场造成影响和破坏。凭借该扫描的高效、快速及精准性此次仅用时30分钟就完成坑外加坑内1.4万平方米的扫描相较于传统的方式大大提升了考古发掘工作的效率。更重要的是这种扫描方式具有开放与兼容性定期扫描、存档的数据可同步到考古数据资产的管理体系系统进行数据打通为后期考古研究推理提供了数据支持。值得一提的是在卡奥斯COSMOPlat物联网技术支持下由海尔中央空调和四川省考古研究院共同研发的三星堆考古物联环境云平台智慧大屏也正式投入应用这是卡奥斯COSMOPlat平台和技术在智慧考古领域的延伸也是助力文化遗产数字化的重要一步。与传统文物保护相比数字化保护无异于是长久、有效保护珍稀文物的一种有效互补方式。
数字孪生技术创新应用,加速推进空间数字化随着数字化技术的持续加码场景化、可视化的动态呈现对3D扫描、数字孪生等技术提出了更多场景的需求。基于此卡奥斯COSMOPlat融合创新实现了数字孪生技术在数字博物馆、数字工厂、智慧城市、仿真培训等领域的应用加速推进了数字化空间的构建。
以“云上博物馆”为例结合当前博物馆发展需求卡奥斯COSMOPlat打造了新一代数字化历史博物馆智慧运营管理服务平台采用全球领先的高精度激光雷达扫描、高清全景影像获取、SLAM等技术手段快速采集场馆信息赋能新一代数字化博物馆资产数字化建设。同时卡奥斯COSMOPlat还将5GXR、科技文化体验结合通过沉浸式裸眼互动系统在真实房间中11还原出博物馆、古迹等虚拟历史场景。 成果介绍高效、精准地采集考古现场数据实现发掘过程的实景化存档。通过定期扫描、存档的数据同步到考古数据档案体系为后期考古研究推理提供数据支持。
