本文基于 KaiwuDB 在建晖纸业工业物联网项目中的落地实践编写。KaiwuDB 是企业级分布式多模数据库,支持时序数据与关系数据的统一管理,可为工业设备监控、生产数据分析、异常预警和能耗优化提供数据支撑。如需了解产品能力、行业解决方案和相关技术文档,可访问 KaiwuDB 官网

本文面向造纸、浆纸及其他流程制造企业的信息化负责人、数据平台架构师和工业物联网开发者,介绍如何解决设备数据分散、MES 与 ERP 数据割裂、生产状态难以实时监控以及能耗分析不足等问题。建晖纸业通过 5G、Wi-Fi、智能网关和 InIoT 平台接入生产数据,并以 KaiwuDB 企业版承载设备时序数据和关系数据,支撑生产监控、异常告警与能耗分析。本文将从业务挑战、数据架构、KaiwuDB 核心能力和项目价值四个方面展开。

项目背景

造纸行业属于典型的流程型制造产业。自动化生产线的广泛应用大幅提升了企业生产效率与产品品质稳定性,但同时也带来了新的挑战。设备与人力的低效运转推高了企业运营成本。粗放式的管理模式无法实现对生产全流程的实时监控与精准管控,造成了严重的资源浪费。这些问题成为阻碍企业数字化、绿色化转型的核心瓶颈。

建晖纸业始建于 2002 年,拥有东莞总部、广西藤县、泰国三大生产基地。20 多年来,依托我国经济的快速增长和巨大的市场需求,建晖纸业实现了企业规模和发展质量的快速提升,目前企业总资产已超过 100 亿元,总占地 4500 多亩,共有 4000 多名员工,年浆纸总产量超过 300 万吨,主要生产涂布白板纸、牛皮箱板纸、高强瓦楞原纸和化学浆、化学机械浆、再生纸浆等多种浆纸产品,成为一家覆盖工业林种植、制浆、造纸和生物质发电业务的林浆纸一体化企业。

业务挑战

1. 多源数据采集难度大

建晖纸业生产车间设备类型多样,涵盖造纸机、复卷机、光伏电站等多种设施。这些设备分布在不同厂区和车间,数据采集点星罗棋布。采集的数据既包含设备传感器输出的转速、纸浆浓度、蒸汽压力等实时参数,也包含人工巡检记录的非结构化信息。传统采集方式存在明显短板,数据采集存在滞后性,还容易出现数据遗漏、重复等问题,无法为生产调整提供及时的数据支撑。

2. 数据孤岛现象突出

企业内部各系统数据相互独立,形成"数据孤岛"。MES 系统中的生产产量数据无法自动同步至 ERP 系统,需要人工二次录入。这种方式不仅耗费大量人力,还极易产生数据误差。同时,各系统数据标准不统一,历史数据调取困难,企业难以全面掌握生产管理全流程状况,无法精准识别高能耗、低效率的生产环节。

3. 数据可视化与决策支撑不足

企业生产管理数据缺乏直观、统一的可视化展示界面,管理者无法快速掌握能耗变化趋势和生产关键指标。数据应用停留在"事后统计"层面,仅能完成每月产量汇总等基础工作。无法通过数据建模实现设备故障预测、原料配比优化,难以开展设备预防性维护和精细化成本控制,导致生产调度与管理决策缺乏科学依据。

4. 数据安全合规风险高

生产数据包含核心工艺参数、客户订单等敏感信息。一旦缺乏完善的权限管控和数据备份机制,极易发生数据泄露或丢失事件。同时,随着《数据安全法》的实施,企业工业数据保护面临更为严格的合规要求,数据安全管理体系亟待完善。

KaiwuDB 解决方案

建晖纸业搭建了基于 5G 与 WIFI 的工业物联网网络,将生产全流程数据接入 InIoT 物联网平台。项目核心依托 KaiwuDB 数据库的核心技术能力,实现了生产数据的高效处理与深度应用,成功落地实时生产监控、异常超限告警、能耗分析优化等关键功能。借助 KaiwuDB 的技术赋能,企业能源利用效率与管理精细化水平显著提升,能耗成本有效降低,获得了可持续发展的核心动力。

1. 高性能时序数据处理能力

KaiwuDB 支持标准 SQL 写入、批量数据导入等多种数据写入方式,可实现百万行数据秒级写入,且具备纳秒级数据精度。针对海量时序数据的读写需求,KaiwuDB 创新性地设计了时序表功能。通过为不同设备设置主键标签,数据写入时可自动按标签分区存储并建立索引。这一设计能够快速定位目标设备数据,实现高性能的设备数据查询与海量数据聚合分析,大幅提升数据库处理效率。

2. 多模数据融合管理能力

KaiwuDB 在内核中内置通用数据模型,实现了时序数据与关系数据的融合存储统一管理。该能力支持多类型数据的统一接入与融合处理,让数据库系统对上层应用程序实现技术透明。这一特性完美适配造纸行业大型复杂系统的多模数据管理需求,打破了不同类型数据之间的壁垒。

3. 内置 AI 预测分析能力

KaiwuDB 搭载可插拔的 AI 分析预测引擎,提供模型导入、训练、预测、评估、更新的全生命周期管理功能。开发人员无需掌握复杂的机器学习算法,仅通过调用简单的 SQL 函数,就能以数十行代码完成模型全流程部署。借助这一能力,企业可实现设备故障预测、原料配比优化等功能,为设备预防性维护和成本精准控制提供了强大的技术支撑。

案例价值

1. 实现全量高频数据稳定采集

通过部署智能网关,实现了造纸机、烘缸等关键设备的转速、温度、纸幅张力等数据的全天候采集 。网关具备多串口通信、一对多数据采集能力,支持多网互备与断点续传功能。这确保了产线数据的全量采集零丢失,为生产分析提供了精准、实时的数据基础。

2. 大幅提升设备监控与预警效率

基于 KaiwuDB 的毫秒级数据写入能力,实时采集关键设备的温度、压力、转速等核心参数。结合内置的异常检测算法,系统可实现设备故障的早期预警。这一功能有效减少了非计划停机时间,保障了生产线的连续稳定运行。

3. 显著降低数据存储与运维成本

与传统关系型数据库相比,KaiwuDB 采用列式存储高效压缩算法,存储相同数据量时占用空间大幅减少。同时,系统支持自动数据降采样和数据过期策略,可自动清理无效历史数据,降低长期数据存储成本。该特性还简化了 IT 运维流程,有效降低了企业的运维管理复杂度。

本文FAQ

Q1:造纸生产数据为什么适合使用时序数据库?

造纸机、烘缸、复卷机等设备会持续产生温度、压力、转速和纸幅张力数据。这些数据具有时间连续、写入频率高和按设备查询等特点,适合按设备标签与时间范围组织和分析。

Q2:KaiwuDB 如何处理设备数据和业务数据?

KaiwuDB 可在同一数据库实例中管理时序数据和关系数据。设备测点数据可按主标签和时间组织,设备档案、工单及生产计划等业务数据可通过关系模型管理,并用于关联分析。

Q3:KaiwuDB 在异常预警中承担什么作用?

KaiwuDB 负责存储和查询设备运行数据,并为异常检测或预测模型提供连续的数据输入。具体预警效果取决于数据质量、监测规则、模型训练和业务阈值,不能仅由数据库单独保证。


结语

KaiwuDB 通过时序与关系数据统一管理,为多源设备数据接入、生产状态监控、异常预警和能耗分析提供数据底座。对于造纸、化工、冶金等连续生产行业,落地时还需要结合设备数量、采样频率、数据保留周期和业务查询要求完成容量与集群规划。

你的行业是否也遇到了类似的数据管理问题?欢迎交流。关注 KaiwuDB,获取更多行业解决方案和技术干货!

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更新日期:2026-08-14

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