富士康工業互聯網平臺(BEACON) ──工業機理與智能工廠的實踐
富士康工業互聯網股份有限公司為全球領先的工業互聯網智能制造和科技服務解決方案供應商。公司主要為全球知名品牌廠商提供各類產品的開發、設計、生產與智能制造等專業服務，為客戶提供新形態的產品智能制造和科技服務解決方案。公司主要產品領域涵蓋通信網絡設備及其高精密機構件、云端運算設備及其高精密機構件以及高精密刀具、工業機器人等智能制造工具類產品。公司是全球最大的智能手機構件、通信網絡設備與云端運算設備專業設計制造服務商。在生產制造流程上，本公司已導入感測裝置、建立物聯網架構，實現機器與機器、機器與人、人與人之間的互聯互通，同時，運用大量的傳感數據、自動化技術等，將大數據分析、智能建模之結果，運用至制程中為智能工廠應用，達成生產產出與效率最優化。
身為全球領先的工業互聯網智能制造和科技服務解決方案供應商，本公司已通過整合制造、連網技術、數據分析、云端存儲及工業互聯網解決方案應用等建成富士康工業互聯網平臺BEACON，為客戶提供新型態的電子設備產品和科技服務解決方案，在通信網絡設備、云端運算設備以及相關高精密機構件產品方面具備先進的技術水平，擁有高精密度、高一致性的生產工藝云端運算，為客戶提供高品質、高效率、安全可靠的電子設備產品智能制造服務。
一、項目概況
1. 項目背景
為積極響應《中國制造2025》和國務院《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》，富士康制定了“未來發展戰略規劃―云，移，物，大，智，網 + 機器人”，在此戰略指導下，富士康科技集團成立了富士康工業互聯網股份有限公司，全力推動工業互聯網平臺（BEACON）的發展。
2. 項目簡介
在工業+互聯網的浪潮下，如何幫助企業提質、增效、降本、減存，一直是富士康的核心思想。在實踐過程中，BEACON平臺應運而生。通過整合制造、連網技術、數據分析、云端存儲及工業互聯網解決方案應用等建成富士康工業互聯網平臺BEACON，為客戶提供四大子平臺和八大應用服務。打造跨邊緣層、IaaS層、PaaS層和SaaS層的應用體系，連通設備層、車間層、企業層，智能輔助生產者、管理者和決策者。以物聯網平臺數據采集為基礎，以智能數據平臺、智能制造平臺、影像大數據平臺為核心，輔以數據模型化、模型服務化，快速打造客戶關系管理、生產智造、供貨商供給側管理、質量管理、產品技術管理、金流與通路管理、安全管理和環保管理等服務應用。并通過平臺開放共享,打造生態鏈，為客戶提供高品質、高效率、安全可靠的智能制造服務。
采集關鍵、有效、微觀、納米的數據是基礎，利用多源傳感設備、智能裝備，結合各類通信協議接入各類異構設備、系統、產品及影像海量大數據，透過富士康云及BEACON平臺，實現工業以太網、工業總線等協議的轉換，將生產數據實時收集、分析、處理，以實現機器控制與交互溝通，最終達到提升品質、增加效率、降低成本的目的，實現更加精準與透明的企業管理。
3. 平臺建構目標
富士康工業互聯網平臺BEACON的目標是成為中國工業互聯網發展的主要推手，訂定平臺統一標準化接口，落實中國制造2025的目標實踐，成為工業互聯網智能制造和科技服務解決方案的優秀平臺提供者。
二、富士康工業互聯網平臺BEACON實施概況
1. 總體架構和主要內容：
BEACON 以C2C(Component To Consumer)為主軸，打通全供應鏈的各個環節，為企業創新價值，以關鍵、有效、微觀、納米的數據采集為基礎，從DataHub、DataWarehouse、DataSupermarket 到平臺開發、微服務應用整合進行了一系列的觀念與技術創新，達到提質、增效、降本、減存。
2. 富士康工業互聯網平臺BEACON實踐案例：
1) BEACON Edge Connect核心連接物聯網平臺
Edge Connect是富士康工業互聯網BEACON打造的核心物聯網平臺，是萬物互聯互通時代資源接入管理、數據采集的有效解決方案，可以通過Edge Connect高效，安全的將海量設備連接至邊緣計算及云端，并在核心層（邊緣層）和云端進行設備管理，數據存儲，結合BEACON平臺服務對數據做進一步處理，分析與可視化展現。Edge Connect支持基于工業標準協議串口、文件、軟件界面參數的采集、解析與存儲，支持各種智能網關數據采集與存儲,在數據傳輸協議/標準方面,可根據用戶需求對數據傳輸提供端到端加密，支持容器方式對數據接入的服務進行擴展，目前Edge Connect已應用到表面貼裝、數控加工、機器人、組裝測試、環境數據采集等場景，目標是覆蓋全行業數據采集。
Edge Connect作為資源管理與數據采集平臺，即服務于平臺又獨立于平臺，可以與任何云平臺無縫串接，無論企業工業互聯網產品策略是智能化生產、網絡化協同、個性化定制還是服務化延伸，數據采集永遠是基礎，采集的數據必須實時、準確、完整，以支撐各種智能分析需求。
從供應鏈的元器件管理出發，研究和建立供應商零件不良預警預報管理機制。采集零件相關數據，如廠商、廠商料號、物料生產周期、物料出貨批次、所使用的產品、產品生產數據、測試數據、不良信息、分析結論、維修數據等等， 進行資料分析和數據建模，開創靜態+動態的雙重數據模型分析方法，達到科學預警預報管理，依CLCA的原則，串通供應鏈環節，實現生產品質的提升，降低不良的風險，提高客戶滿意度。
3） 電子元器件表面貼裝智能制造平臺
電子元器件表面貼裝智能制造平臺通過連接機器、設備、人、制造執行系統、物料追蹤系統等所有與電子元器件表面貼裝相關的信息，利用現有的制造經驗與大數據的分析，為生產過程提供實時監控、自動點檢、快速決策、智能保養、透明化、扁平化管理，從而全面提高生產效率和品質。
重點打造六大功能：
（1） 智能叫料；
（2） 智能印刷；
（3） 智能吸嘴保養；
（4） 智能送料器保養；
（5） 貼裝異常智能回饋；
（6） 回流焊接工藝智能監控。
4) 影像大數據平臺- 現場管理系統
影像大數據平臺作為工業級影像的智能管理平臺，旨在為用戶提供自底層影像數據采集至頂層機器視覺應用的整套服務。
結合工廠內部生產實例，影像大數據平臺所提供的智能化服務已廣泛應用于生產制程的各大環節。以網絡通路產品制程為例，影像大數據平臺可提供的海量影像大數據服務目前主要涵蓋以下環節：原料管控、智能制造、品質檢驗。
5) 供應鏈智慧決策系統
供應鏈智慧決策系統用來優化供應鏈庫存管理，以庫存系統的所有相關數據為基礎作功能開發，建立智能辦公應用以協助供應鏈管理者快速發現問題并解決問題，從而達到公司整體供應鏈狀況可視化和最優化的目標。
供應鏈智慧決策系統根據用戶需求定制個性化管理服務，匯聚海量、準確庫存數據并以報表直觀呈現，最大限度滿足了用戶對信息查找與利用的需求，及時庫存預警讓庫存永遠充足、合理，助力企業實現零庫存。
具體實現了五大模塊功能：
（1） 供應鏈計劃；
（2）需求計劃；
（3）主數據管理；
（4）實時庫存管理；
（5）庫存過剩與過時管理。
供應鏈智慧決策系統實現了供應鏈各個層級的互通，實際導入后在本單位全球各工廠提升全球庫存周轉率13%，提高全球供應鏈跨站點合作效率33%。
6) 綠色智慧能源管理系統
國家“十三五”規劃明確提出單位GDP能耗減低15%，單位GDP二氧化碳降低18%，萬元GDP用水量下降23%等目標，因此智能生產的同時實現綠色生產一直是我們的宗旨。
基于制程工序節能增效、生產設備運轉穩定、減少故障及不良品事件的精細化管理和成本控制需要，對生產的高能耗產線工序和設備、經由平臺能耗大數據分析，制定頂層節能規劃，動態調整節能措施、局部節能精細控制，全面提升生產過程中的效能，實現設備安全穩定運轉，生產成本精細管控。
2. BEACON網絡互聯架構:
1．BEACON平臺網絡結構以打造云連云，橫向連接所有生產過程、縱向的打通客戶到供應商全價值鏈連接，注重網絡數據的安全、及時與快速響應。
2．BEACON平臺網絡安全策略：安全區分、專網專用、橫向隔離、縱向認證。
3. 數據架構和應用
數據整體架構透過數據Hub集成所有數據，包含：設備數據、傳感器、數據庫、資料采集接口、現有的系統以及其他種類資料，當資料匯集后，在資料Warehouse定義種類，根據八大資料種類進行分類，最后在利用資料Supermarket的調用，透過接口的監控與管理，讓資料可控、可管、并且可有效利用資料，以完成資料流可由源物料到客戶端全程應用，資料服務覆蓋。
數據架構的三個部分：
1．數據采集部分：在面對多樣的資料種類，采集資料可簡易區分為設備以及系統兩種。
2．資料儲存、計算部分：資料匯入后，存入分布式非關連性資料庫，透過不同類別分別儲存，并透過關連性資料庫同時匯入產生所需的統計型報表。計算種類包含即時計算、監控、反應、分析以及離線海量計算與分析，分別處理設備到設備、設備到系統以及設備到人的不同需求。
3．工業機理部分：數據的使用是基于工業業務與經驗、設備工程師、制程工程師、數據工程師以及數據分析工程師一同設計，打造針對不同的應用場景的微服務資源。
4. 安全及可靠性
網絡層安全：
1．線路可靠性：采用N+1回路，避免單點故障，增強高可用性；
2．DDoS防護：提供跨電信跨線路與跨Site的流量清洗服務，總防御能力可達TB等級；
3．APT攻擊防護：主動防御，可阻斷云主機對外部非法網絡聯機；
4．防火墻/IPS入侵防御：多層次防火墻結合入侵防御系統主動防御；
5．Load Balancer：提供服務級(端口)負載均衡及備援機制；
系統層安全：
6．云漏洞偵測：透過CyberSecurity針對漏洞進行對應風險處理；
7．資安資產管理：系統需經過認證注冊、入網許可，強化變更管理；
8．跨平臺補丁修補：提供系統化自動偵測并且更新補丁;
9．接入管理：透過Cloud VDI聯機管理、雙因子認證，強化管理；
10．AI病毒防護：結合了無特征檢測和關鍵端點防護技術；
11．APT入侵檢測：掃描主機內部惡意程序、偵測非法聯機；
數據層：
12．Cloud DR：標準化的備份程序，異地快速還原的整合功能；
13．Cloud Motion： VM在云與平臺之間快速遷移，動態分配空間。
數據安全與可信度:
1. 存儲服務私密性；
2. 儲存服務備份機制；
3. 平臺訪問控制；
4. 平臺攻擊防范。
5. 其他亮點
(1)最大的制造行業的工業互聯網平臺，含數據采集、工業PaaS、工業APP；
(2)深耕整合性創新設計與制造到市場銷售，40余年的設計制造經驗積累可以作為行業輸出，幫助企業轉型智造；
(3)在智能制造、機器人等走在世界前列；從產品到服務實現全數字化生態體系。
三、下一步實施計劃
繼續打造智慧工廠， 在企業內部提升生產率，完善設備產線系統，實時獲取六流數據，提質增效，降本減存。
向價值鏈延伸、垂直整合，打通企業外部價值鏈，實現產品、生產、服務創新，建立智能制造工業互聯網平臺。
深耕工業互聯網，面向開放生態的平臺營，匯聚產業資源鏈，向全生態的平臺運營轉變，精準智能數據，訂制智能制造。
四、項目創新點和實施效果
1、技術先進性:
平臺創新：PaaS on PaaS、微服務異構再生、工業機理生態圈。
2、可復制推廣性:
富士康工業互聯網平臺BEACON打造跨核心層（邊緣層）、IaaS、PaaS、SaaS的應用體系，連通設備層、車間層、企業層，智能輔助生產者、管理者和決策者。以IoT平臺數據采集為基礎，以智能數據平臺、智能制造平臺、影像大數據平臺為核心，輔以數據模型化、模型服務化，快速打造客戶關系管理、生產智造管理、供貨商供給側管理、質量管理、產品技術管理、金流與通路管理、安全管理、環保管理等應用。依托富士康在制造服務業的強大經驗積累，并通過平臺開放共享能力，打造平臺生態，為工業領域的客戶提供高品質、高效率、安全可靠的智能制造服務，助力中國工業互聯網如虎添翼。
3、成果:
依托富士康工業互聯網平臺BEACON推行和實踐，為客戶帶來效率提升30%，良率提升15%，生產周期縮短18%，成本降低21%，庫存周轉天數縮短26%，能耗降低20%。
聲明
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