当前工业物联网的架构的主要智能化标志就是MES，又被称为执行系统，主要负责在执行订单过程中的管理任务，用于采集信息满足生产系统运行的要求。但是由于该系统中缺乏对流程数据采集的有效控制，所以实际推广时会比较困难。一般来说，重大装备的制造环节中最为重要和关键的就是焊接环节，可以独立成为一个车间用于生产焊接的部件，负责生产的产品批次较多、数量较少，各类生产信息的交织也比较复杂，更需要应用一个独立的工业物联网架构来实现智能制造，以边缘计算节点来提升总体流程的控制能力，是解决智能制造相关问题的有效方式。
一、工业物联网架构的组成部分
（一）物体感知层
作为工业物联网的架构基础，感知层既可以应用传感技术对生产状态加以感知，又可以使用通信技术来完成生产流程的执行控制，以便于对人员动态及设备运行等基础数据进行采集和监测，并将相关数据上传到总体平台，便于接收系统应用层下达的操作指令。感知层同时作为工业设备调度的执行层面，能够为终端设备的自动响应指令提供支持，是工业物联网架构中的重要组成部分。
（二）网络传输层
工业物联网的架构中感知层与应用层之间需要依靠传输层来实现数据的流通，将相关信息可靠的传送到各个层级中，实现数据的互联互通，而网络传输层又分为本地或者远程的通信网，前者属于局域短距离的通信技术，能够在海量感知节点与边缘计算节点之间进行低能耗的信息传输，而后者则属于在移动网络的应用下完成信息互通，能够满足终端设备更多的要求，便于在多台终端设备中进行建模和跨平台应用。
（三）平台应用层
在整个工业物联网的最顶层是平台的应用层，针对不同的应用场景，工业物联网的侧重点也有所不同，部分平台应用层适用的管理区域范围较大，数量较多，更需要通过云计算及大数据等相关技术共同对数据进行处理，如果是为车间生产提供服务的平台应用层，则主要负责对小区域的人员设备进行管理和控制，更侧重于对生产数据的管控及发布生产指令。
二、焊接车间智能制造系统的模型
在焊接车间的智能制造系统建模过程中，技术人员需要综合考虑管理方面及工业生产方面。前者更侧重于对生产过程的调度，包括准备生产所需的材料及设备的调试等，如对生产工艺参数的设置，确定工时等，完成工艺准备环节以后，要根据具体的生产订单安排负责生产任务的工作人员，制定焊接设备的种类及型号，排列生产环节的顺序，如果车间内同类型生产设备的数量较多，还需要制定具体的生产设备而，后续还要负责对生产产品的质量进行追溯。后者则更关心产品的生产过程，要根据产品对象的工艺参数执行情况及设备的运行状态等数据，研究产品的焊接能力，如果焊接设备属于智能设备，其自身具有一定的通信能力，能够实时检测设备的运行参数。如果焊接设备不能进行对外通信，也并没有相关传递参数的接口，那么技术人员可以对这类设备进行信息化的改造。根据各类生产信息的内容，通常需要额外的数据采集手段，而以上的信息模型属于独立形式的信息要素采集，最终还是要通过终端处理来反映生产要素。如图1所示，现阶段焊接车间车间质量体系的检验要以“人”为中心，而数字化焊接车间质量体系的检验则要以“设备”为中心，直接采集设备参数可以节省人工成本，其模型优化算法能够使设备拥有自动判断的功能，所获取的生产信息也可以直接反映产品的质量状态。
图1.焊接车间智能制造系统的构建模型
三、工业物联网架构的智能制造系统应用
（一）智能控制单元
工业物联网架构之下的智能控制单元设置要考虑到实时采集参数的实际需求，在数据采集层设置模型配置模块及参数采集模块，要进行参数的对比计算，为使数据库可以符合扩展应用的需求，技术人员还应对其进行隔离处理。在数据层中配置的模块要为参数及人员信息等进行单独建档，这些档案信息可以保存在商用的信息数据库中，因为焊接使用的设备来自不同的生产厂家，所以通信规格可能各有不同，比如OPC模块及其他类型的数据模块，部分数据也需要额外进行采集。在缺乏边缘计算的辅助时，数据采集要能够满足独立运行的需要，持续以固定的频率来采集数据，减少与数据采集模块之间的交互，可以将具体的参数从产品中反映出来。焊接车间的智能制造生产程序为先扫码获取信息，在这些工作完成以后，再由工作人员扫码完成各个生产环节的信息确认，如果系统的智能控制单元没有收到扫码的信息，则系统只是以较低的频率来采集设备的运行状态数据，只有在所有的扫码信息采集完毕以后，才能进行实时的阈值对比，此时是以高速频率进行采样的。
（二）智能管控平台
工业焊接车间的智能管控生产要对生产对象进行建模，而产品模型、生产工艺及生产设备等都包括其中，需要先从网络传输层来采集数据，对其进行智能管理，完成整体的车间智能管控平台架构，既有数据层和基础应用层，又有智能控制单元来采集物理信息，完成与模型信息的装配，形成序列化的数据形式进行储存。其中管控平台中的基础应用层属于无关乎业务生产的控制类型的程序，包括生产日志与生产报表等信息，应用层则与业务息息相关，能够实时获取生产数据并完成逻辑运算，再通过应用层展示报表等信息内容。智能管控平台要能够将数据和计算逻辑进行分离展示，在物联网协议的要求下，允许接入更多的设备，以满足生产车间的更多生产要求。由于焊接车间的智能化控制水平逐步提升，所以生产过程中的应用需求也会随之提升，技术人员也要致力于开发更多的快捷应用程序，才能实现智能管控平台软件功能的横向扩展，使软件在实际生产应用中展现出更强的生命力。
结束语：在焊接车间智能制造系统的设计中，将设备层与车间层中的控制程序改编为单元模块类的程序，就可以进一步设计完善的物理流程控制体系，面向信息的物理流程，设计贴合本意的信息物理系统控制，使其下沉到设备层相关的程序中，就可满足实际生产的需要。从建模的角度来看，面向流程和设备的控制也需要多维度的智能控制，才能更好的提升智能制造的执行力，解决各类实际生产中遇到的难题。
