工业互联网通过多项技术使能智能制造澳门新浦京下载app官网:,工业互联网将是智能制造的重要基础

作者:新浦京    发布时间:2020-03-22 11:15     浏览次数 :

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摘要: 【中国建材信息总网】因此,工业互联网从原理上解决了我国制造业在现阶段发展过程中所面临的困境,是我国发展智能制造的现实路径。   由于我国制造企业所处信息化阶段差异较大,如何围绕不同企业的业务需求提供智能制造的解决方案便成了核心问题。与消费互联网类似的是,工业互联网能够为网络中的用户搭建需求与供给的平台,从而解决用户的个性化问题;同时,工业互联网的平台使得同类需求得以聚集,特定的解决方案将更容易实现规模化的应用,并通过网络的快速迭代实现优化。因此,工业互联网从原理上解决了我国制造业在现阶段发展过程中所面临的困境,是我国发展智能制造的现实路径。   工业互联网通过“平台+数据”推动制造业与市场的深度融合,从而在我国互联网消费端的优势上增加工业制造的部分。工业互联网强调横向融合,即围绕IaaS/PaaS/SaaS以及边缘层相互融合带来的新业务模式。互联、共享以及数据迭代使得这个融合过程的知识显性化从而带动产业的升级。   工业互联网技术使能智能制造   工业互联网通过多项技术使能智能制造。一是工业软件技术。工业软件是一种工业的“软装备”,是工业制造系统化管理和控制不可缺少的一部分,是建立工厂精益化和知识管理的工具和平台。目前我国核心领域和关键行业的大部分工业软件均由国外厂商提供,国内在ERP、MES等有一定基础,但与国外领先水平仍有差距。在工业APP领域,我国尚处于起步阶段。相对于商业APP,工业环境的苛刻条件、数据的多样性、实时性和安全性的要求使得工业APP的开发难度和成本风险比较高,特别是接口、展示、应用场景等有特殊的要求。随着互联网与制造业深度融合,工业软件及工业App前景广阔。   二是工业网络技术。工业互联网面向智能制造单元、智能车间、智能工厂,通过构建低延时、高可靠、广覆盖的网络基础设施,实现人、机器、产品、系统等主体要素的全面感知、泛在互联和数据有序流动,是智能制造的“血液循环系统”。与消费互联网相比,工业互联网连接人、机、物等各类工业要素,连接工业全系统、全产业链、全价值链,在更大范围内进行实时连接与智能交互,连接的对象、种类、数量更多,场景更复杂,网络性能上要求时延更低、可靠性更强,安全性要求更高。   工业网络技术利用各类网络协议以及数据集成协议,通过数据和业务逻辑,实现工业生产环节中各类软、硬件系统的无缝集成。工厂内部署了上百种网络协议,协议标准众多且相对封闭,每个设备说着不同的“方言”,严重制约了工业数据互联互通互操作。推动工业互联网和智能制造的关键点在于开发、推广各类标准兼容、协议转换的技术、产品和解决方案,将设备之间的通信转化为“普通话”,实现工业数据在多源设备、异构系统之间的有序流动。   三是工业安全技术。工业互联网安全保障体系覆盖设备、控制、网络、平台和数据,通过协同智能制造安全,构建起智能制造的“免疫防护系统”。一是保障工业设备安全。工业设备安全先天是短板,伴随着工业互联网的发展,越来越多的设备会暴露在互联网上,病毒、木马、勒索软件等安全风险不断向工业领域渗透,和消费互联网的“谋财”隐患相比,工业设备安全具有“害命”隐患。二是保障控制安全。工业控制系统是实现工业生产自动化、数字化的基础,发展智能制造带来对中高端PLC和DCS需求增长的同时,在安全性方面也提出了更高的要求,我国正加大技术研发和成果转化支持力度,重点突破工业控制系统等相关核心技术。三是保障数据安全。工业互联网上承载着大量价值巨大的工业数据,能够揭示工业生产情况及运行规律,也承载了大量市场、客户、供应链等信息,是工业互联网核心要素,数据安全也因此成为工业互联网安全保障的重要任务之一。   四是工业智能技术。数字化技术是发展工业互联网和实现智能制造的前提。一是设备数字化。我国制造业总体水平处于2.0向3.0过渡阶段,老旧设备多、数字化水平低,2017年我国规模以上工业企业生产设备数字化率为44.8%,需要通过加装传感器等方式实现设备联网。二是业务流程数字化。业务流程数字化的载体是工业软件,我国制造业规模占全球20%以上,但我国工业软件的市场份额仅为世界工业软件市场的3.5%,这说明很多行业工业软件应用水平不高,业务流程的数字化步伐亟待加快。   工业互联网平台本质上是一个工业知识沉淀、传播、复用的自动化生产流水线。数据作为工业互联网的核心要素,遍布在设计、研发、物流、供应链、销售、服务等各个环节,所以海量数据的存储技术将大大提高频繁的数据交互对传输实时性和可靠性的需求,而数据挖掘技术将有利于提取有价值的信息,并用于优化生产流程,完善服务体系。人工智能技术的发展将赋予生产设备和产品拥有自己的思维,实现人、产品、设备和网络之间新的互动关系,极大地提升工业互联网的生产效率。   工业互联网平台重构制造生态   工业互联网平台是在传统云平台的基础上叠加物联网、大数据、人工智能等新兴技术,实现海量异构数据汇聚与建模分析、工业经验知识软件化与模块化、工业创新应用开发与运行,从而支撑生产智能决策、业务模式创新、资源优化配置和产业生态培育的载体。   工业互联网平台可以重塑产业价值。基于工业互联网平台,将在更大范围内打破企业的物理和组织边界,打通企业内部、供应链上下游、供应链之间的数据孤岛,实现资源有效协同,形成无边界组织。如在飞机、船舶、汽车、机械等重点行业,中国商飞、中船、长安汽车等企业基于工业互联网平台,实现了研发数据从多数据源向统一数据源演进,研发流程从串行工作向并行工程演进,不断提升研发效率、缩短研发周期、降低研发成本。   工业互联网平台可以提升企业服务水平。工业互联网平台上各种基础共性、行业通用和企业专用工业APP,可供企业按需集成应用,推动工业设备从“功能机器”演进为可感知、可联网、可控制的“智能机器”,面向客户开展状态监测、故障诊断、预测预警、健康管理等各种智能服务。同时,可基于工业互联网平台上的数据流,培育精准、便捷、智能的新型业态,实现企业从产品生产商到客户运营商的转变。   工业互联网平台可以帮助企业创新组织管理。基于工业互联网平台,企业传统的组织架构模式将被重构,管理方式也将发生革命性变革。管理对象从传统的人员、设备、资产等拓展到机器人、数据、知识等,企业中可标准化的工作将越来越多交给机器完成,考核的标准是“执行力”,管理重点将从管控转为为员工赋能,考核的标准是“创造力”。   工业互联网落地发展的核心思路   一是数据驱动、软件定义是工业智能化的核心思路。工业互联网通过将机器、数据与人融合,搭建起企业与用户的无缝对接平台,使得数据驱动的个性化定制成为生产的新模式。工业互联网条件下,未来机器设备可以根据客户个性化定制需求进行自我设计、制造、装配,极大地提升生产效率。以生产和消费数据为中心的制造模式加速向社会化和用户深度参与转变,生产设备网络化和生产系统智能化水平也将得到大幅度提升,将大大提升价值创造空间。工业智能终端的应用为数字化制造提供了重要的基础设施保证,虽然目前的企业数字化程度还有很大差距,但随着智能终端的普及和企业信息化水平不断提升,有望经过十年左右的发展达到数据驱动生产的要求。   二是分层级、分行业地加快建设和推动工业互联网平台。以推进供给侧结构性改革为主线,围绕软件定义、数据驱动、平台支撑、服务增值、智能主导的融合发展特征,加快鼓励建设和推广工业互联网平台及标准。一是实施工业互联网平台培育工程,研究制订平台建设及推广工程实施指南,遴选若干跨行业、跨领域的平台。二是实施百万工业企业上云工程,推动生产设备、研发工具、业务系统等云化改造和云端迁移,打造平台应用最佳实践,支撑企业数字化、网络化、智能化转型。三是实施百万工业APP培育工程,面向特定行业、特定场景培育一批工业APP,推进工艺经验的程序化、工业知识显性化和工业智能的云计算化。四是推动建设一批平台测试验证环境和测试床,培育开发者社区,举办开发者大赛,构建基于工业互联网平台制造业新生态。   三是促进行业标准协同与集成应用。随着工业企业信息化的发展,各类型工业网络之间的协同与集成效应逐步显现,工业数据的标准化规范化对于不同软件之间数据的流转显得尤为重要,随着工业互联网市场竞争日益激烈,企业间对于技术标准的争夺也已经进入白热化阶段。由于跨国企业在服务于欧美发达国家制造企业的过程中,已经逐步形成了自己的规范和标准,并且随着各类型企业的并购发展,不同软件产品已经实现了很好的融合,未来随着国内工业企业的应用,市场对于集成和融合的需求也在不断提高,国内工业互联网企业需要进一步通过上下游的合作和发展,提高产品的适应能力。   作者王云侯系赛迪顾问软件与信息服务业研究中心副总经理   本文来自: 中国电子报 版权归原机构和作者所有

由于我国制造企业所处信息化阶段差异较大,如何围绕不同企业的业务需求提供智能制造的解决方案便成了核心问题。与消费互联网类似的是,工业互联网能够为网络中的用户搭建需求与供给的平台,从而解决用户的个性化问题;同时,工业互联网的平台使得同类需求得以聚集,特定的解决方案将更容易实现规模化的应用,并通过网络的快速迭代实现优化。因此,工业互联网从原理上解决了我国制造业在现阶段发展过程中所面临的困境,是我国发展智能制造的唯一路径。

由于我国制造企业所处信息化阶段差异较大,如何围绕不同企业的业务需求提供智能制造的解决方案便成了核心问题。与消费互联网类似的是,工业互联网能够为网络中的用户搭建需求与供给的平台,从而解决用户的个性化问题;同时,工业互联网的平台使得同类需求得以聚集,特定的解决方案将更容易实现规模化的应用,并通过网络的快速迭代实现优化。因此,工业互联网从原理上解决了我国制造业在现阶段发展过程中所面临的困境,是我国发展智能制造的现实路径。

金融危机以来,全球经济复苏艰难,亟须形成新的经济增长点,而严峻的资源、能源、环境问题又使得传统的工业发展模式难以为继。同时,日益多样化的消费需求沿产业链向上游传导,带动整个制造业开始朝着定制化、服务化、绿色化方向发展,对制造业生产单元、生产过程、组织方式都提出了更加灵活、更加柔性的要求。创新驱动、高效灵活、环境友好的新型制造模式已成为全球共同选择,发达工业国家纷纷提出相关措施或战略发展智能制造。《行动计划》提出智能制造培育推广行动,积极围绕智能产品、智能装备、智能生产、智能工厂和智能服务发展智能制造,力争“2018年,制造业数字化、网络化、智能化水平显著提高”,充分体现了与全球大趋势的同步,同时也体现了工信部以智能制造为主攻方向推动两化深度融合的工作思路。

目前,全球工业互联网平台仍处于发展的初期阶段,领先的装备自动化企业、信息技术服务企业、垂直领域制造企业等凭借自身优势加紧平台布局,尽管在技术标准、商业模式、生态系统建设等方面尚处于探索开拓阶段,但已进入规模化扩张的时间窗口期。对我国而言,发展工业互联网平台正逢其时。一方面,我国传统产业转型升级对通过工业互联网解决供需不匹配、资源不协同、质量效率不高等痛点问题有巨大需求;另一方面,我国消费市场发展空间广阔,互联网应用创新十分活跃,这为工业互联网平台更好发展提供了深厚的土壤。

一、制造强国战略的核心方向在于智能制造

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积极推动制造强国战略实施

第三,以开源和开放标准为方向,完善工业互联网平台生态。一是以开源模式推动工业PaaS平台建设。工业互联网平台要构建完整的生态并保持持续创新的活力,需要坚持开源的框架。政策上要引导龙头企业和技术服务提供商加强开源社区、开放技术平台的建设,基于开源框架吸引大量应用开发者,培育海量工业APP。在研发和推广应用政策上,重点向开源软件、产品和服务倾斜。二是加强标准开放和协议兼容。包括工业设备协议的兼容、通信协议的兼容等。支持产业联盟组织平台企业、技术服务企业、研究机构等联合开展标准研制、试验验证和标准推广。同时积极参与国际标准的制定。三是促进新技术、新商业模式的推广应用。鼓励平台企业引入人工智能、区块链等技术企业,探索新技术在各类工业场景的应用,提升价值创造能力。

工业互联网面向智能制造单元、智能车间、智能工厂,通过构建低延时、高可靠、广覆盖的网络基础设施,实现人、机器、产品、系统等主体要素的全面感知、泛在互联和数据有序流动,是智能制造的血液循环系统。与消费互联网相比,工业互联网连接人、机、物等各类工业要素,连接工业全系统、全产业链、全价值链,在更大范围内进行实时连接与智能交互,连接的对象、种类、数量更多,场景更复杂,网络性能上要求时延更低、可靠性更强,安全性要求更高。

三是促进行业标准协同与集成应用。随着工业企业信息化的发展,各类型工业网络之间的协同与集成效应逐步显现,工业数据的标准化规范化对于不同软件之间数据的流转显得尤为重要,随着工业互联网市场竞争日益激烈,企业间对于技术标准的争夺也已经进入白热化阶段。由于跨国企业在服务于欧美发达国家制造企业的过程中,已经逐步形成了自己的规范和标准,并且随着各类型企业的并购发展,不同软件产品已经实现了很好的融合,未来随着国内工业企业的应用,市场对于集成和融合的需求也在不断提高,国内工业互联网企业需要进一步通过上下游的合作和发展,提高产品的适应能力。

《行动计划》牢牢立足产业发展大势

四是资源要素支撑保障能力不强。工业互联网平台连接人、机器、设备以及多种工业应用场景,是一个复杂的系统工程,对平台企业来说,需要软硬件资产的大量投入。对企业用户而言,也需要将自身整体数字化、网络化的推进结合起来,经历一个前期以投入为主和后期缓慢回报的过程。因为价值创造和投资回报周期长,工业互联网平台较消费互联网平台在吸引金融资本投资方面更为困难。在人才方面,工业互联网平台的发展需要既懂制造工艺、流程原理,又有信息技术和平台运营经验的复合型人才,同时也需要大量应用软件开发人才。目前,我国在这两方面均存在人才缺口。

工业互联网平台本质上是一个工业知识沉淀、传播、复用的自动化生产流水线。数据作为工业互联网的核心要素,遍布在设计、研发、物流、供应链、销售、服务等各个环节,所以海量数据的存储技术将大大提高频繁的数据交互对传输实时性和可靠性的需求,而数据挖掘技术将有利于提取有价值的信息,并用于优化生产流程,完善服务体系。人工智能技术的发展将赋予生产设备和产品拥有自己的思维,实现人、产品、设备和网络之间新的互动关系,极大地提升工业互联网的生产效率。

四是工业智能技术。数字化技术是发展工业互联网和实现智能制造的前提。一是设备数字化。我国制造业总体水平处于2.0向3.0过渡阶段,老旧设备多、数字化水平低,2017年我国规模以上工业企业生产设备数字化率为44.8%,需要通过加装传感器等方式实现设备联网。二是业务流程数字化。业务流程数字化的载体是工业软件,我国制造业规模占全球20%以上,但我国工业软件的市场份额仅为世界工业软件市场的3.5%,这说明很多行业工业软件应用水平不高,业务流程的数字化步伐亟待加快。

工信部制定《贯彻落实〈国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见〉行动计划》,准确把握了当前技术发展大势、产业发展大势和国家战略发展大势,对推进国家“互联网+”行动在制造业领域落地、提升我国智能制造发展水平都具有重要意义。

一是可实现基于数据驱动的创新发展,形成经济增长的新动力。工业互联网平台具有典型的数据和知识驱动特征,其基于智能互联的机器设备和终端用户需求采集海量数据,并通过机器学习算法实现对数据的分析建模优化,能够形成涵盖企业研发设计、生产管理、运行维护、销售服务等全生命周期的优化决策和解决方案。

基于工业互联网平台,将在更大范围内打破企业的物理和组织边界,打通企业内部、供应链上下游、供应链之间的数据孤岛,实现资源有效协同,形成无边界组织。如在飞机、船舶、汽车、机械等重点行业,中国商飞、中船、长安汽车等企业基于工业互联网平台,实现了研发数据从多数据源向统一数据源演进,研发流程从串行工作向并行工程演进,不断提升研发效率、缩短研发周期、降低研发成本。

工业互联网平台重构制造生态

构建以智能制造为重点的新型制造体系、加快发展服务型制造和生产性服务业是“十三五”期间建设制造强国的重点任务。《行动计划》依托智能制造培育推广、新型生产模式培育等行动,对这些任务进行了方向性部署。例如提出研究制定智能制造发展战略、明确重点行业智能工厂和数字化车间发展目标重点、分行业制定装备智能化改造路线图等,将进一步细化完善制造业各门类、各领域智能制造顶层设计,引导行业健康发展。再如提出将开展“互联网+”制造业试点示范,将在大规模个性化定制、网络化协同制造、云制造等方面,充分发挥领先企业先行先试效应,形成行业主导推动新模式、新业态壮大的良好局面。

推动工业互联网平台更好发展正逢其时

工信部先后发布多份政策文件,标志着我国工业互联网领域的政策体系日趋完善,产业发展进入落地实施和试点推广阶段。在打造制造强国战略的背景下,工业互联网已成为突破点。

二是工业网络技术。工业互联网面向智能制造单元、智能车间、智能工厂,通过构建低延时、高可靠、广覆盖的网络基础设施,实现人、机器、产品、系统等主体要素的全面感知、泛在互联和数据有序流动,是智能制造的“血液循环系统”。与消费互联网相比,工业互联网连接人、机、物等各类工业要素,连接工业全系统、全产业链、全价值链,在更大范围内进行实时连接与智能交互,连接的对象、种类、数量更多,场景更复杂,网络性能上要求时延更低、可靠性更强,安全性要求更高。

技术进步是产业持续繁荣的核心动力,当前以互联网为代表的信息技术正在引领社会生产新变革。《行动计划》突出了工业互联网、信息物理系统以及软件技术的重要地位,准确把握住了全球智能制造关键技术的发展大趋势。

第一,以解决关键瓶颈问题为突破口,完善平台支持政策。要完善工业互联网关键共性技术研发支持政策,围绕智能传感器、云化工业软件、网络通信等领域的关键技术瓶颈,以及前沿技术在工业互联网的应用研究,给予科研立项支持,引导和支持平台企业加大数字化研发投入;要支持高水平的工业互联网基础设施建设,加快高速率大带宽、低延时高可靠、低功耗大连接的5G网络建设,满足工业互联网高质量、大体量、连续采样的数据需求;要完善对工业互联网平台的金融支持政策,支持服务支撑能力强、系统生态效益显著的工业互联网平台企业上市融资;要在各类高层次人才和专业技术人才培养计划中,将工业互联网领军人才、工业信息工程专业人才等纳入培养和培训计划。

工业互联网平台上各种基础共性、行业通用和企业专用工业APP,可供企业按需集成应用,推动工业设备从功能机器演进为可感知、可联网、可控制的智能机器,面向客户开展状态监测、故障诊断、预测预警、健康管理等各种智能服务。同时,可基于工业互联网平台上的数据流,培育精准、便捷、智能的新型业态,实现企业从产品生产商到客户运营商的转变。

一是数据驱动、软件定义是工业智能化的核心思路。工业互联网通过将机器、数据与人融合,搭建起企业与用户的无缝对接平台,使得数据驱动的个性化定制成为生产的新模式。工业互联网条件下,未来机器设备可以根据客户个性化定制需求进行自我设计、制造、装配,极大地提升生产效率。以生产和消费数据为中心的制造模式加速向社会化和用户深度参与转变,生产设备网络化和生产系统智能化水平也将得到大幅度提升,将大大提升价值创造空间。工业智能终端的应用为数字化制造提供了重要的基础设施保证,虽然目前的企业数字化程度还有很大差距,但随着智能终端的普及和企业信息化水平不断提升,有望经过十年左右的发展达到数据驱动生产的要求。

工业互联网是物联网、云计算、大数据等在工业领域的综合集成,打通生产、经营、管理、服务各个环节,提供泛在感知、高速传输、海量计算和智能分析控制能力,推动实现机器、产品、人、信息系统的万物互联,为工厂内智能、工厂间协作提供有力支撑,因而成为产业界发展的焦点。美国工业互联网联盟成立一年多以来,会员已达到230多个,吸引了全球各大工业、ICT巨头加入,德国工业4.0主导企业与其的合作也日益密切。《行动计划》将推进工业互联网发展部署作为智能制造培育推广的重要内容,明确提出研究制定工业互联网整体网络架构方案,组织开展关键技术实验验证平台建设以及支持企业开展工业互联网创新应用示范等工作,通过研发、测试、应用联动,推动我国工业互联网建设,夯实智能制造网络基础。

更好推动经济高质量发展,需针对现存问题,释放工业互联网平台的发展潜力,有效助力我们转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力。

我国作为世界上人口最多、幅员辽阔的国家,拥有相对完整的工业体系,生产制造能力和市场需求共同决定了我国制造业选择大规模生产的路径,通过规模优势在国际竞争中胜出。随着信息技术在大规模生产中发挥的作用日益明显,智能化生产已经成为大规模生产的核心趋势,因此智能制造是我国制造强国战略发展的核心方向之一。

工业互联网平台本质上是一个工业知识沉淀、传播、复用的自动化生产流水线。数据作为工业互联网的核心要素,遍布在设计、研发、物流、供应链、销售、服务等各个环节,所以海量数据的存储技术将大大提高频繁的数据交互对传输实时性和可靠性的需求,而数据挖掘技术将有利于提取有价值的信息,并用于优化生产流程,完善服务体系。人工智能技术的发展将赋予生产设备和产品拥有自己的思维,实现人、产品、设备和网络之间新的互动关系,极大地提升工业互联网的生产效率。

工业互联网将是智能制造的重要基础

促进工业互联网平台健康发展的几点建议