深圳市智物联网络有限公司

1　项目目标和概述

本案例应用业主铁骑力士集团（以下简称：铁骑力士）创建于1992年，经过30余年的发展，已经成为集饲料、牧业、食品、生物工程为一体的现代农牧食品企业，饲料产业是铁骑力士全产业链发展的基础保障，在全国建有30余家饲料分（子）公司，年生产能力400万吨。随着市场竞争加剧，原料成本高企，使得饲料行业整体利润率都偏低。这使得铁骑力士除了以量取胜外，千方百计地寻求降本增效的方法，从节能、减人、管理等多方位进行着尝试。

从2021年开始，深圳市智物联网络有限公司（以下简称：智物联）基于自主研发的智慧工业核心引擎MixIOT，以铁骑力士的成都工厂为试点进行饲料企业数智工厂建设，最终形成了独有的饲料行业数字化转型升级路径，并从2022年4月开始正式为铁骑力士旗下的所有饲料工厂建设生产数字化管理平台，通过智物联工业互联网平台的边缘计算技术，结合特定算法产品，反向控制关键生产环节设备，帮助企业解决系统设备连接、数据采集及数据处理问题，实现各车间设备联控、智能调度，在设备监控、节能降耗、预测性维护、故障告警等实际应用中取得了良好的成效，而节能降耗也是其中重要的一个方面。

饲料生产中主要能耗为电耗，其中粉碎机、制粒机、膨化机等都是电耗很大的设备。尤其是粉碎机，根据不同的生产工艺，可占到整个生产流程所需能耗的30%~70%。提高粉碎机负载率（即降低运行空载率）能够有效改善生产的吨能耗成本。每一台粉碎机和每一种物料都有一个相对应的负载率最优值，但是目前大多数饲料生产企业没有高效简便的方式来收集相关数据并生成这一标准，进而达到提升粉碎机负载率的目的。而智物联农牧饲料生产数字化管理平台，可以通过精细化管理和设备优化控制两种路径来达到这一目的。

通过平台的大屏看板和自动报表功能，也能从数据的精细化管理角度加强能耗管控，实现节能降耗。目前已经在铁骑力士旗下的成都、重庆、昆明、广元、绵阳、西安、武威、攀枝花、夹江等工厂完成实施交付。

2　案例介绍

2.1　系统架构

采用云端+本地部署的方式提供工业物联网方案，以智物联智慧工业核心引擎MixIOT作为基础数据平台，以适应系统不断变化的需求。基础平台支持泛工业设备接入，整个系统平台分为采集层（边缘计算）、数据处理层（数智化云端）、数据应用层（工业APP），具体如图1所示。

运用安全大数据架构，将数据和设备原始数据本地化存储并抽象计算后上云，既实现了系统全部工艺的大数据的高效处理，对各个工艺信息的处理，又从根本上保护了用户的数据安全，同时可更好实现生产工艺的追溯与定则。

图1 系统架构图

2.2　组网图

本案例将商业数据和设备原始数据本地化存储并抽象计算后上云，既实现了系统全部工艺的大数据的高效处理，对各个工艺信息的处理，又从根本上保护了用户的数据安全，同时可更好实现生产工艺的追溯与定则，为后期的规划打好了基础。

层级的架构设计可实现不同层级管理不同类型和范围的数据，支持向下跳转查阅数据。在工厂端（边缘端）可实现数据的实时采集、实时统计、计算、分析，支持后续的实时追溯。同时该架构也降低了总部服务端压力。组网图如图2所示。

图2 组网图

2.3　数据的权限管理

智物联农牧饲料企业生产数字化管理平台在消除了子业务系统的壁垒之后，便可以通过MixIOT角色分配和权限管理的功能，让每一个层级、每一个角色只看到自己需要的数据，而大多数数据又是从下一层级调取的经过统计计算等处理后的结果。也就是说通过权限管理帮助企业建立一套整体的物联网架构，同时又满足它在不同的管理层级上能查看不同的数据结果。

图3

2.4　主要功能

（1）实时监控

通过PC、APP、大屏实时监控工厂整体运行状态。展示设备状态、开关机情况、地理位置、数据变化情况、综合性管理工厂设备，实现闭环管理。

工厂管理：饲料工厂设备数据打通，从单台设备到产线及工厂，所有设备、产线、工厂精细化管理。

产线管理：工艺参数，运行参数实时监控。

设备管理：设备台账，设备状态实时监控，数据实时上报。单机设备的能耗、时间、空载时间、负载率的计算呈现，历史数据查询、导出。

（2）大屏看板

通过为车间整体生产、具体工艺流程、水电能耗等场景配置的大屏看板，将数据直接在监控大屏上呈现，对应当前的数据情况，更加清晰掌握现场的生产详情。

（3）设备管理

全厂的设备台账及信息全部保存到系统中，对于设备的使用情况及管理情况进行统计。

设备档案：将工厂设备数据上传系统，建立设备档案，包括设备ID、设备名称、设备型号、设备位置、设备图片等。

设备台账：产线数量、设备数量、关键配件等。

设备管理：以设备为单位对工厂设备进行信息管理。

（4）故障告警

告警规则自定义，上下限阈值的设定可以及时告警。告警信息的编辑可自主选择。

（5）维保管理

·设备维保档案

根据设备的使用情况建立相应的设备维保档案：包括设备类型、生产厂商、所在工厂、设备类型、设备名称等信息的维护与管理。

·设备定时维保

所有需要维护保养的设备和配件都建立相应的保养规则和日期，到期提醒相关的人员进行保养，并触发保养工单，维修保养人员进行维护后，可以上传相应的保养内容和照片，上级领导进行验收和评价后才算结束。使整个保养维修内容全部线上化，确保每一个部位都进行了合格的维护，保持着设备生产的效率和生产安全。

（6）报表管理

报表内容自定义，报表可输出统计计算的内容，可定时发送，按部门发送或按权限发送内容。

精细化报表：按各部门不同需求，自动统计并输出饲料工厂的日报表、周报表、月报表、年报表等。包括耗电量、开机时长、空载时长、开机率、空载率、耗电量、总产量等。

（7）信使服务

可通过短信、邮箱、微信公众号进行消息通知、报警信息、维保信息等。

（8）手机APP管理

电脑端的所有功能在手机端也可以全部实现，真正达到无论身处何地都可以实时地监控和处理整个工厂的生产和设备情况。

（9）角色分配和权限管理

根据用户角色和业务内容的不同，分配不同的权限，真正做到计算出的结果数据推到最有用的人手中，使数据产生最大的价值。

2.5　安全措施

本案例利用边缘计算技术增强其安全性，边缘计算将数据处理任务分散到网络边缘，减少了集中式数据存储库的风险，减少预测性维护等应用程序传输到云的数据流量，并将数据处理和响应计算转移到云化通用边缘计算平台，且保持本地部署的可靠性。同时在边缘进行数据分析和决策可以限制敏感数据的传输范围，降低网络攻击的风险，边缘设备可以实施额外的安全措施，如加密和身份验证，加强工业互联网的安全态势。

3　代表性及推广价值

3.1　应用情况及效果

本案例是MixIOT的核心能力与农牧行业的具体工艺流程、生产机理、管理需求相结合所形成的数字化生产管理平台，由云服务、工业现场控制柜、数据采集终端等产品组成，能够帮助农牧企业实现“有数据支撑的精细化管理”，实现“统一标准、协同制造”的目的。

本案例实现了企业内部资源（设备、人员、物料）相互关联和集成，实时采集生产现场数据、能耗数据等，并通过看板实时呈现，改变“黑箱”生产，使生产过程透明化，实现数据互联互通打破信息孤岛，帮助企业由“制造”向“智造”转变，加速数字化转型。从“安全生产、节能减排、增产增效、精益管理”等方面为客户创造价值，满足客户向数字化转型的迫切需求。

3.2　经济价值

通过本案例，铁骑力士集团打通了车间-工厂-集团的产线，实现关键设备选型与定制、车间网络配置、数据格式、接口、故障检测和可视化管理，在数据安全等方面进行智能工厂整体设计，兼顾了饲料行业特性，让分散在全国各地的数据资源实现集团端共享互通。平均吨耗电降低2-5kWh。按工厂平均年产10万吨计算，可节省电费12万元~30万元/年。全面采集工厂能耗数据，实时上报，工厂整体电子报表率提升95%，降低了能耗管理成本。

3.3　社会价值

（1）促进饲料企业生产环节的节能减排。

（2）该平台能够通过生产优化、数据管理等途径，为企业节省大量用电成本，在为企业创造经济价值的同时，也实现了节能减排的社会效益。

（3）保证安全生产，促进饲料产品质量的提升该平台能够通过数据的统计、分析、计算，为饲料企业建立各项业务的“标准”，按标准执行就能够最大限度地消弭这些安全隐患。

（4）在饲料科技领域实现自主创新的突破

该平台具有灵活性和开放性的特点，支持后续企业自主进行扩展应用的开发，实现创新突破。

3.4　创新性

（1）消除不同业务系统、不同来源之间的数据隔阂，形成统一整体

MixIOT通过独有的映射表，可以将不同业务系统、不同来源的数据融合在一起进行管理、处理和呈现，实现系统之间的数据高效协同。这些数据有从其他业务系统对接请求回来的，有通过网关适配器采集的，有通过统计计算分析得出的，甚至还有手工输入的离线数据，这就为之后的数据应用打下了全面而坚实的基础，相关报表的输出也就有了统一的出口，无需再多头对接、重复工作。

（2）通过对多源数据的分析和计算，产生新线索数据，驱动业务运行和管理优化

打破数据隔阂之后，能够让以往没有关联起来的数据通过分析计算产生新的结果和线索。比如在以前，用电的数据和中控的数据大多数是不通的，即使把用电的数据采集到中控上来，也并没有和设备生产完全关联起来，因为如果让自动化公司或者其他一些软件公司去做这个工作会非常复杂，工作量会很大。而MixIOT系统是通过数据的触发、配置，就可以将用电数据与设备运行结合起来，统计计算出设备的空载累计耗电，通过这个统计结果，企业就可以很直观地知道每台设备空载了多长时间、空载率是多少、有多大的管理提升空间。

（3）降低农牧饲料企业生产过程中人为因素对于数据准确性的影响

目前，很多饲料企业生产管理和设备管理以流程纸质表为主，数据都是人工采集、人工计算、人工录入，十分容易出错，有一些精细化的数据更是压根就没有记录过。通过为企业搭建的生产数字化管理平台，能将几乎所有的数据纳入管理，由系统进行相关的处理，这就极大地减少了人为因素的影响，保证了数据的准确性。

（4）借助数据，为各项业务建立统一的标准

有了数据作为支撑，就可以在各个业务环节建立所需的“标准”。比如对于生产设备来说，每一台设备在生产不同的饲料时都有一套操作参数，设备在接入平台运行一段时间后，就可以建立起关于操作参数的标准。在生产时，员工按照系统提示的投料、参数等相关信息操作即可，减少了新员工的学习时间，也缓解了招工难的困境。

（5）系统开放灵活，可随业务或者流程变化进行配置

开放性和灵活性是MixIOT最大的优势，智物联交付给饲料企业的生产数字化管理平台是基于MixIOT的一套可配置系统，或者可以理解成一套工具型的产品。客户如果日后有新的需求，可以在它的基础上去做灵活的改变。

3.5　推广价值

（1）加快农牧饲料行业整体数字化转型进程

整体上我国农牧饲料行业数字化短板明显，也缺乏真正专注于这一行业的服务提供商和产品。智物联针对农牧饲料企业的生产数字化管理平台能够填补这一空白，有力推动行业整体数字化转型进程。

（2）平台灵活性强，适用范围广

我国农牧饲料企业的发展有很大差异，有的可能已经具备了较高的自动化水平，甚至已经有了很好的数字化基础，而有的还处在较为初级的生产阶段。而智物联的农牧饲料企业生产数字化管理平台具有十分灵活的能力，能够根据企业的不同情况采用不同的解决方案。比如在组网上，除了使用到方略柜的独立部署，还可以采用MixIOT的SaaS化部署进行组网，每个工厂可以视为SaaS平台上的一个个账号。这种方式实施周期较短，成本较低，能够帮助饲料企业比较快速地找到数字化的突破口。

（3）提升农牧饲料产品质量，增强企业竞争力

平台通过对数据深入应用，建立起生产的业务标准，同时在不断向智能化生产迈进的过程中，也在不断降低人工操作可能带来的错误。比如智物联已经实现了生产数字化管理平台与中控配料系统的对接，实现了配料环节数据的自动流转，不再需要人为录入生产订单数据，全部电子化，降低了人力可能造成的录入数据错误和生产时配方引用错误。这就能够促进产品质量的提升和稳定，增强企业的竞争力。

（4）帮助企业向上下游产业链延伸

近年来，有实力的饲料企业纷纷布局养殖端，比如养猪、养鸡，投入动辄几十甚至几百亿元。然而，做饲料和养殖是两件不同的事，可以说大部分饲料企业并没有做好人才、技术等方面的充分准备。智物联农牧饲料企业生产数字化管理平台在与饲料企业合作的过程中，也在养殖业等上下游产业链进行试点拓展，相关的应用也会逐步充实平台的功能模块，这就可以为企业的业务板块延伸提供相应的支持。

3.6　技术的示范效应

目前，该解决方案已在铁骑集团全国众多工厂实施落地并取得良好成效。基于案例平台的架构和技术路径，还可向农牧行业上下游产业链进行延伸扩展，将有力推动农牧行业生产的数字化、智能化发展。同时，平台解决方案在智能化生产方面也已经取得一定成效，比如通过对粉碎机的优化控制实现了明显的节能降耗效果，与饲料企业中控系统对接进行配料的自动执行等。

本解决方案具有开放性、易推广性、复制性强的优势，其实践经验也可为其他行业的数字工厂建设提供借鉴，能够快速对新的行业实现突破。目前，智物联在聚合生物材料、注塑、水泥等行业的数字化平台建设方面也已有所成效，具有较好的示范推广行业前景和价值空间。

摘自《自动化博览》2025年2月刊