中国科学院沈阳自动化所机器人行业工业互联网平台

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中国科学院沈阳自动化所机器人行业工业互联网平台根据机器人行业实际需求，搭建出机器人行业工业互联网平台, 构建支持“众研众创”的机器人行业应用服务市场生态，实现机器人从 设计到使用全过程的资源整合、优化及高效协同。

目录

—、案例简介

根据机器人行业实际需求，搭建出机器人行业工业互联网平台, 构建支持“众研众创”的机器人行业应用服务市场生态，实现机器人从 设计到使用全过程的资源整合、优化及高效协同。

二、案例背景

尽管近几年我国工业机器人得到长足发展，社会及产业界对机器 人给予高度的关注，成为各界追逐的热点，但与工业发达国家相比, 还存在较大差距。主要表现在：机器人产业链关键环节缺失，零部件 中高精度减速器、伺服电机和控制器等依赖进口；核心技术创新能力 薄弱，高端产品质量可靠性低；服务及特种机器人尚未完全实用化; 机器人推广应用难，市场占有率亟待提高；企业“小、散、弱”问题突出，产业竞争力缺乏；机器人标准、检测认证等体系亟待健全，在国 际标准制定方面缺少话语权。

与国外相比，存在诸多制约我国机器人技术与产业发展的突出问 题：技术创新能力薄弱，产业面临空心化风险；关键核心技术研究与 应用及产业需求脱节；需求与现有产品性能之间的矛盾突出。其原因 在于多数机器人核心技术国内尚未掌握，只是简单的模仿。未来五年 将是我国机器人发展的关键时期，如不能系统地攻克机器人的诸多核 心技术，实现国产机器人的高端化，走出低水平重复的尴尬局面，国 内巨大的机器人市场将拱手让给国外。

三、案例介绍

3.1机器人设计工作室

3.1.1设计零件库

机器人设计零件库集成CAD软件能力，支持CAD设计文件的 线上查看预览，包含设计图纸查看、3D模型及横切面的旋转查看功 能，建立本地数据库，将内部外部零件库数据存储于数据库中，可将零部件数据按功能（如支撑、容纳、传动、配合、连接等）、结构（如： 圆角、起模斜度、倒角等）、CAD信息（如几何模型、重量、尺寸等） 等存储，同时将对应的设计文件存储；提供组合搜索方式快速搜集机 器人设计工程师需要的零部件信息，具备http/s、ftp多种接口协议解 析能力，支持加密技术，对关键内容实现加密传输，支持对内部及外 接零件库的查询、计算及展示，展示形式需与前端框架一致，支持历 史搜索内容查看，可查看内容不得少于50条，支持搜索结果3D模 型预览、收藏、购买、下载功能。

3.1.2设计知识库

建立开放更新的云端知识图谱，提供机器人产品设计、制造、维 修维护等各方面的知识产权、研究成果、解决方案等知识检索服务。 形成机器人行业的权威云端知识图谱，为智慧云脑的运行提供支撑，开放的知识信息汇聚，高效的数据交叉检索，提供准确个性化服务。

3.1.3设计服务外包

支持外包服务的全流程服务，包括需求发布、在线咨询、线上支 付、需求派单/选单、交易反馈、评分评价。

3.2机器人远程监控与运维服务

3.2.1数据采集

提供设备端SDK、驱动、软件包等帮助不同设备、网关轻松接 入工业互联网平台；提供4G/5G、NB-IoT、WiFi不同网络设备接入 能力，解决企业异构网络设备接入管理痛点；提供MQTT、HTTP/S.

REST/HTTP. JMS多种协议的设备端SDK,根据需求情况，并考虑 满足长连接的实时性要求，或满足短连接的低功耗情况；开源多种平 台设备端代码，提供跨平台移植指导，赋能企业基于多种平台做设备接入；

3.2.2预测性维护

通过边缘计算网关+DTU实现对现场的运行设备进行监视和控 制，基于数据和知识的人机共融智能技术、数据回归分析，实行机器 人健康状态的诊断，构建机器人健康知识库，根据建立预测性维护算 法，预测设备问题故障时间，计算频率不低于1次/小时，推荐优化 的机器人预防性维护方案，故障问题预测信息按照远程运维模块的要 求形成工单，并提供管理人员审核及工单流转机制。有利于开展具有 针对性强的预防性维护，减少停机时间，提高设备利用率，通过健康 体检实现事前排查，避免损失扩大，降低成本，形成机器人健康历史 日志，为改进产品及培训运维队伍提供支持。

3.2.3可视化服务平台

基于机器人数据采集，可对机器人的运行状态、分布、故障等信息进行实时同步查看，建立可视化服务平台框架，支持用户数据、算 法、标签等内容的自定义及选择。

3.2.4远程运维服务

建立运维工单系统，支持自设备报警-工单生成-工单流转-远程运 维-订单处理-评分的闭环服务能力。

3.3机器人人才服务教育

支持视频、文档类资源线上部署及在线预览。

3.4检测与认证服务

(1)提供数据导入和存储接口，与检测认证服务系统对接。

(2)支持线上交易与沟通功能，建立需求发布-需求接受-线上沟通 -线上交易-线下运营-服务评价的全流程体系。

四、典型经验提炼

(-)具体措施和成效

在“互联网+先进制造业”发展趋势下，工业互联网平台成为推动 制造业与互联网深入融合的重要手段，对于打造新型创新工业模式具 有重要作用，主要体现在：一是能够发挥互联网平台的集聚效应。工业互联网平台承载了数以亿计的设备、系统、工艺参数、软件工具、 企业业务需求和制造能力，是工业资源汇聚共享的载体，是网络化协 同优化的关键，催生了制造业众包众创、协同制造、智能服务等一系 列互联网新模式新业态。二是能够承担工业操作系统的关键角色。工 业互联网平台向下连接海量设备，自身承载工业经验与知识模型，向 上对接工业优化应用，是工业全要素链接的枢纽，是工业资源配置的 核心，驱动着先进制造体系的智能运转。三是能够释放云计算平台的 巨大能量。工业互联网平台凭借先进的云计算架构和高性能的云计算基础设施，能够实现对海量异构数据的集成、存储与计算，解决工业 数据处理爆炸式增长与现有工业系统计算能力不相匹配的问题，加快 以数据为驱动的网络化、智能化进程。