应用于工业领域数字化升级的模块化平台及方法技术

本发明专利技术提供的应用于工业领域数字化升级的模块化平台及方法，该平台包括：基础设施：供工业企业中的工作人员部署应用程序，并运行所述应用程序；软件设备：用于实现所述基础设施；软件设备还用于提供基本功能和网络用户界面。该模块化平台为传统工业企业提供灵活、强大的软件解决方案，有效的帮助中小型工业企业实现数字化转型。

【技术实现步骤摘要】
应用于工业领域数字化升级的模块化平台及方法
本专利技术属于工业
，具体涉及应用于工业领域数字化升级的模块化平台及方法。
技术介绍
目前传统的工业企业虽然没有大量的软件或IT知识储备，但依然需要实现数字化转型。物联网是工业4.0的重要组成部分。由于工业4.0生产流程强互联的基本特征，不同工业4.0的软件应用开发需要很强的灵活性。现有实现传统工业的数字化转型的软件技术主要包括以下3种：1)传统的MES系统开发。MES系统主要采用基于集中控制和深度严格集成的模式，其要求组成部分必须顺序集成，并形成一个适应特定任务的刚性系统。只有在资源支出较高时，才能做出改变，相当于一个整体。如今，制造业企业也迫于市场压力，不得不从工业2.0和3.0转型到适应复杂而灵活的工业4.0。产品变得越来越复杂，包含越来越多的数字化组件，需要越来越灵活地进行生产。因此，生产和软件都必须分散式地执行(类似于互联网)，传统MES系统由于其设计而无法满足这些要求。2)客户特定和非云原生解决方案。客户特定和非云原生解决方案为从头开始重写或需要重写超过一半代码的客户特定的软件解决方案。对于中小企业而言，由于中小企业缺乏开发新软件的经验，这直接导致延误和预算超支，所以无论是财务上还是软件需求方面，中小企业都无法承担。3)现有云原生解决方案。由于当今的本地部署解决方案(OpenShift、Kubernetes等)要么太重量级(太重量级是指因为公司对于该解决方案需要高度敬业的员工或资源)，要么自由度过大，使工业用户不堪重负。所以中小型企业不得不和不熟悉的软件世界打交道。另外一般只有大型系统(如MindSphere和Predix)与工业行业打交道。MindSphere中外部组件需要认证，提高了组件的质量，但会导致数字化项目失败。例如，对于不关键的系统，如果系统使用成本更低、使用速度更快，则可以接受更高的错误率。Predix比MindSphere更开放、更现代。但是该方案太重量级，且需要昂贵的费用。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种应用于工业领域数字化升级的模块化平台及方法，为传统工业企业提供灵活、强大的软件解决方案，有效的帮助中小型工业企业实现数字化转型。第一方面，应用于工业领域数字化升级的模块化平台，包括：基础设施：供工业企业中的工作人员部署应用程序，并运行所述应用程序；软件设备：用于实现所述基础设施；软件设备还用于提供基本功能和网络用户界面。优选地，所述基础设施包括：域服务层：根据工业企业内部生产业务的场景部署应用程序的抽象级别；业务服务层：部署与域软件稳定性相关的应用程序；核心服务层：部署在应用层上，运行工业企业中车间管理系统包含的应用程序，实现开源、开放平台的分发；容器管理器层：用于设置所述各个应用程序的生命周期；主机系统：运行所述各个应用程序。优选地，所述域服务层中应用程序的抽象级别包括：可视化应用程序、人机接口和/或机器学习应用程序。优选地，所述车间管理系统包含的应用程序为注册表应用、监控应用、路由应用、日志记录应用和/或跟踪应用。优选地，所述软件设备包括：域软件层：实现所述基础设施中的应用程序，所述应用程序作为域软件实现；所述域软件由不同软件供应商的不同容器组成，并通过容器与其他软件隔离；平台连接软件层：通过容器实现所述软件设备与基础设施的协调、通信转换、以及应用程序和基础设施之间的元数据交换和主数据交换；路由软件容器：管理所有用户和数据请求，计算应用程序在其边界之外进行通信所需的访问权限和内部路由。第二方面，一种应用于工业领域数字化升级的方法，包括以下步骤：在基础设施上部署应用程序；基础设施运行所述应用程序；所述基础设施通过软件设备实现，所述软件设备还提供基本功能和网络用户界面。优选地，在域服务层根据工业企业内部生产业务的场景部署应用程序的抽象级别；在业务服务层部署与域软件稳定性相关的应用程序；核心服务层运行工业企业中车间管理系统包含的应用程序，实现开源、开放平台的分发；通过容器管理器层设置所述各个应用程序的生命周期；通过主机系统运行所述各个应用程序。优选地，所述域服务层中应用程序的抽象级别包括：可视化应用程序、人机接口和/或机器学习应用程序。优选地，所述车间管理系统包含的应用程序为注册表应用、监控应用、路由应用、日志记录应用和/或跟踪应用。优选地，所述基础设施通过软件设备实现具体包括：在域软件层实现所述基础设施中的应用程序，所述应用程序作为域软件实现；所述域软件由不同软件供应商的不同容器组成，并通过容器与其他软件隔离；在平台连接软件层上，通过容器实现所述软件设备与基础设施的协调、通信转换、以及应用程序和基础设施之间的元数据交换和主数据交换；通过路由软件容器管理所有用户和数据请求，计算应用程序在其边界之外进行通信所需的访问权限和内部路由。由上述技术方案可知，本专利技术提供的应用于工业领域数字化升级的模块化平台及方法，具有以下有益效果：1、本专利技术可以采用最小可执行产品作为单个应用程序运行，工业企业可以立即在运行该最小可执行产品时，就能产生数字化生产带来的附加值，有助于工业企业从内部和小步骤进行数字化转型的发展。2、本专利技术旨在将灵活而强大的软件解决方案与工业领域的特异性相结合，使复杂的、独立的软件能够由不同方开发，并可在工业企业中广泛使用，从而既避免了对供应商的锁定，也成为创新的驱动力。3、本专利技术相对于现有云原生系统，从生产型中小企业的角度和对技术状况的延伸理解而开发。该解决方案是分布式的，与工业/制造业的概念范式一致。4、本专利技术可以将整个操作软件系统(MES和其他任务)转变为一个工具箱，通过高度模块化为中小企业提供合适的解决方案。工具箱的基础设施有助于使公司的数字化更加灵活和高效。5、包含了与工业企业中生产所有相关软件的创建和结构，具体包括用户界面、逻辑、数据管理、接口、通信、其他基础结构、治理和抽象体系结构。该平台代表一种混合的本地/云部署平台，通过软件/硬件共同设计实现工业4.0。6、基础设施必须以特定、特定于域的方式在内部构建，并在整个体系结构中作为适当抽象级别使用。基础设施的体系结构与域保持一致。域是具有生产、技术位于工业2.0和工业3.0之间、希望推进其数字化的企业。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本专利技术实施例一提供的基础设施的结构图。图2为本专利技术实施例一提供的软件设备的结构图。图3为本专利技术实施例二提供的生产传感和场景的结构图。图4为本专利技术实施例二提供的工业软件平台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于工业领域数字化升级的模块化平台，其特征在于，包括：/n基础设施：供工业企业中的工作人员部署应用程序，并运行所述应用程序；/n软件设备：用于实现所述基础设施；软件设备还用于提供基本功能和网络用户界面。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于工业领域数字化升级的模块化平台，其特征在于，包括：
基础设施：供工业企业中的工作人员部署应用程序，并运行所述应用程序；
软件设备：用于实现所述基础设施；软件设备还用于提供基本功能和网络用户界面。


2.根据权利要求1所述模块化平台，其特征在于，所述基础设施包括：
域服务层：根据工业企业内部生产业务的场景部署应用程序的抽象级别；
业务服务层：部署与域软件稳定性相关的应用程序；
核心服务层：部署在应用层上，运行工业企业中车间管理系统包含的应用程序，实现开源、开放平台的分发；
容器管理器层：用于设置所述各个应用程序的生命周期；
主机系统：运行所述各个应用程序。


3.根据权利要求2所述模块化平台，其特征在于，
所述域服务层中应用程序的抽象级别包括：可视化应用程序、人机接口和/或机器学习应用程序。


4.根据权利要求2所述模块化平台，其特征在于，
所述车间管理系统包含的应用程序为注册表应用、监控应用、路由应用、日志记录应用和/或跟踪应用。


5.根据权利要求1所述模块化平台，其特征在于，所述软件设备包括：
域软件层：实现所述基础设施中的应用程序，所述应用程序作为域软件实现；所述域软件由不同软件供应商的不同容器组成，并通过容器与其他软件隔离；
平台连接软件层：通过容器实现所述软件设备与基础设施的协调、通信转换、以及应用程序和基础设施之间的元数据交换和主数据交换；
路由软件容器：管理所有用户和数据请求，计算应用程序在其边界之外进行通信所需的访问权限和内部路由。

【专利技术属性】
技术研发人员：丁勇，米克劳斯安德烈，
申请(专利权)人：杭州奋兮科技有限公司，丁勇，
类型：发明
国别省市：浙江;33