上海道客网络科技有限公司以“工业知识图谱”为技术突破点，结合“边缘计算平台”对轮胎密炼工艺的数字化沉淀，以密炼工艺数据为中心，探索并解决了轮胎密炼工艺从现场运行数据获取、知识图谱构建、算法分析模型以及决策应用的协同化场景问题。实现基于容器化技术对密炼生产工艺的控制，边缘多模态数据采集和处理，实现基于轮胎行业规范和积极操作经验的密炼曲线算法设计，完成了轮胎密炼技术知识图谱，构建了端到端的轮胎密炼工艺大数据全流程应用工业大数据平台。

面向轮胎密炼工艺的数字化建设与创新应用

在轮胎的生产过程中，一个重要的生产操作工程是密炼工艺，该工艺是通过封闭式炼胶机在适当的加工条件下，将配合剂与生胶均匀混合在一起，形成质量均一、满足后续加工要求的混合物操作层过程。在该操作过程中，通常采用密炼曲线的方式进行加工过程的呈现。当前密炼工艺过程中，缺少直观可视化的渠道展现密炼曲线，过多地依靠人工经验判断工艺质量，产线因质量问题的告警不及时等问题显著。为了提高炼胶质量，完善密炼工艺，减少能量消耗，提高生产效率，需要使用工业边缘，大数据和知识图谱的最新技术解决如下问题：

1.建立标准曲线。完善数据采集能力，根据采集的生产数据、行业规范、产品规格、专家经验进行建模，生成标准曲线，作为检查判断标准，并以图形可视化的方式呈现。

2.更新优化标准。通过实时采集的数据和标准曲线进行数据迭代分析，自我学习更新，利用图谱和算法模型对标准曲线进行优化。

3.实时校验告警。根据知识图谱得出的阈值及规则，对采集到的数据进行细分的分析（分时等），对数据进行校验并设置告警。

4.措施辅助决策。目前系统告警后提供辅助决策措施，需要相关人员到场确认手动操作，并不自动干预生产；辅助决策措施包括停机，热电偶检修，温度压力参数调整等。

（图1 方案架构图）

【应用案例】轮胎数据参数质检实现新目标

某合资轮胎生产企业轮胎数据参数曲线为异常后进行抽检或者质检的查看，无法确定统一的检查曲线和规则，检查的方式采用人工判断的方式进行检查，对于曲线的趋势人工无法识别出是否异常。

为了解决上述的问题，通过大数据分析和人工智能算法实现如下目标：

1.生成标准曲线作为检查判断标准，采用图形表示的方式，根据历史数据获取到标准的曲线数据。

2.自我学习能力进行标准曲线的优化，通过实时采集的数据和标准曲线做数据对比，并对标准曲线进行优化。

3.根据给定的阈值及规则，对采集到的数据进行细分的分析（分时等），对数据进行校验并设置告警。

4.根据标准曲线，对采集到的数据采用预测算法预测是否异常趋势，如果曲线异常并进行告警，提示异常的分析参数。

项目的具体措施包括：

1.搭建工业边缘计算平台：通过具有自主知识产权的边缘计算平台，实现生产过程中数据的实时准确获取，解决工业实施现场网路环境复杂，提供边端和云端的协同支持，满足行业数字化在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求，为知识本体库提供相关数据准备。

2.提供工业知识图谱整合：实现对数据清洗，检验和处理工作，基于多模态工业数据的工业制造与机理建模及知识表达范式理论，完成多模态数据的语意刻画与度量，形成工业表达知识范式，建立轮胎制造领域本体库及知识模型，具备工业知识自动构建，推理，推荐与指挥决策等服务能力。

3.构建工业决策分析系统：构建了3大类指标体系，7小类评价指标，13项测试方法的智能轮胎制造推理决策指标体系并实际应用，实现智能轮胎密炼过程知识协同。

4.开发工业能力治理与开放模块：围绕“服务”与“api”为核心，重点建设了协议转换、服务注册、审计安全、服务代理以及负载均衡等企业级就绪的功能，确保工业能力治理与能力开放系统稳定运行，将知识图谱能力应用于智能工厂轮胎生产质量检测。

填补市场空白，提供高质量服务保障

1.研发面向轮胎制造工艺的应用填补市场的空白。借助大数据和知识图谱工具提升数字化分析决策能力，对特定的场景进行深度的数据分析挖掘，优化设备或设计生产、经营等具体环节，在现有基础上借助平台增强能力。

2.克服高端设备运行时数据采集的困难，标准化数据采集。最大限度释放设备数据的能力，实时更新数据模型以及在更靠近设备现场的地点做数据预处理，极大地减轻了数据传输过程中带宽的压力。

3.引入知识图谱技术，将工厂车间、人工资源、物料组件、设备制具、工艺流程、故障等制造业的基础数据进行知识分类和建模，通过对知识的抽取，对定量知识与事理知识的融合以及对实体之间复杂关系的挖掘，构建制造业知识服务平台，建立产品规划、设计、生产、试制、量产、使用、服务、营销和企业管理等全生命周期的互联。

4.形成轮胎制造行业基于多模态工业数据的工业制造与机理建模及知识表达范式理论的机理模型标准，构建工业知识协助智能决策验证系统，进行轮胎制造全产业链的情景自适应智能交互决策探索，将知识转化为决策依据，破除产品封闭式的重复研发实现创新，进行全流程多方面的协调管控，提高制造流程中问题的预见和解决能力，提升资源管理能力、生产效率和产品质量，从源头提升整个产业链的质量和效率。

5.构建了行业机理模型库，支持存储轮胎制造行业的相关模型，采用分布式架构进行设计，以服务化的方式面向全产业链合作伙伴提供服务，可提供99.9%的服务保障。

【企业简介】

上海道客网络科技有限公司自成立以来便与工业互联网结缘，2015年助力车联网领域业务发展，2016年开始探索制造业数字化转型，2019年积极参与建设能源互联网、电力互联网等工业领域，并在工业互联网平台建设方面与海尔、宝信等合作伙伴结出累累硕果。近年来，daocloud积极融入上海市本地的工业互联网生态圈，立足云计算、大数据与人工智能技术，以强大的工业领域服务能力入选长三角g60工业互联网生态的核心合作伙伴。daocloud积极参与国家工业互联网生态的建设，不仅为多家巨头企业提供工业互联网以及大型制造企业数字化转型服务，还深入特定行业特定领域用前沿技术解决工业企业的实际生产问题，同时积极参与国内大型工业比赛，并取得优异的成绩。

【专家点评语】

上海道客网络科技有限公司所孵化构建的工业知识图谱解决方案，以轮胎生产的细分场景为切入点，做深做透，充分结合边缘计算、大数据、知识图谱等先进技术，将业务特性与技术支撑有效结合，实现了生产环节端到端数据的汇聚、分析及价值提炼，填补了市场空白，也为行业内客户提供了专业的数字化转型服务方案。

——腾讯云高级架构师 刘玲

上观号作者：上海企业服务