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新基建風口下,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)越來越熱鬧了。
近日,工信部公布了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(版本 2.0 )》(以下簡稱“架構 2.0 ”)。架構 2.0 在繼承版本 1.0 核心理念、要素和功能體系的基礎上,從業(yè)務、功能、實施等三個角度重新定義了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的參考架構。
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文檔來源:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構 2.0 充分繼承了體系架構 1.0 的核心思想。
一是突出數(shù)據(jù)作為核心要素。業(yè)務視圖的數(shù)字化轉型方向、路徑與能力實質由數(shù)據(jù)所驅動,功能架構的網(wǎng)絡、平臺、安全服務于數(shù)據(jù)的采集、傳輸、集成、管理與分析,實施框架則核心回答了如何通過部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),提升現(xiàn)有制造系統(tǒng)的數(shù)據(jù)利用能力。
二是強調數(shù)據(jù)智能化閉環(huán)的核心驅動及其在生產(chǎn)管理優(yōu)化與組織模式變革方面的變革作用。基于體系架構 1.0 提出的三大智能化閉環(huán),體系架構 2.0 將其歸納為共性的數(shù)據(jù)優(yōu)化閉環(huán),體現(xiàn)其在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中無處不在的特征。這一數(shù)據(jù)優(yōu)化閉環(huán)既可以作用于企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)和管理,使之更加精準智能,也可以作用于資源配置優(yōu)化與生產(chǎn)方式重構,引發(fā)商業(yè)模式創(chuàng)新。
三是以平臺替代數(shù)據(jù),重點體現(xiàn) 1.0 中數(shù)據(jù)的集成、管理與建模分析功能,形成網(wǎng)絡、平臺、安全三大體系,但功能內涵與 1.0 基本一致。
在意義上,主要有以下三點:
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是實體經(jīng)濟數(shù)字化轉型的關鍵支撐
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過與工業(yè)、能源、交通、農(nóng)業(yè)等實體經(jīng)濟各領域的融合,為實體經(jīng)濟提供了網(wǎng)絡連接和計算處理平臺等新型通用基礎設施支撐;促進了各類資源要素優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,幫助各實體行業(yè)創(chuàng)新研發(fā)模式、優(yōu)化生產(chǎn)流程;正推動傳動工業(yè)制造體系和服務體系再造,帶動共享經(jīng)濟、平臺經(jīng)濟、大數(shù)據(jù)分析等以更快速度、在更大范圍、更深層次拓展,加速實體經(jīng)濟數(shù)字化轉型進程。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)第四次工業(yè)革命的重要基石
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為第四次工業(yè)革命提供了具體實現(xiàn)方式和推進抓手,通過人、機、物的全面互聯(lián),全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全面連接,對各類數(shù)據(jù)進行采集、傳輸、分析并形成智能反饋,正在推動形成全新的生產(chǎn)制造和服務體系,優(yōu)化資源要素配置效率,充分發(fā)揮制造裝備、工藝和材料的潛能,提高企業(yè)生產(chǎn)效率,創(chuàng)造差異化的產(chǎn)品并提供增值服務,加速推進第四次工業(yè)革命。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對我國經(jīng)濟發(fā)展有著重要意義
一是化解綜合成本上升、產(chǎn)業(yè)向外轉移風險。通過部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),能夠幫助企業(yè)減少用工量,促進制造資源配置和使用效率提升, 降低企業(yè)生產(chǎn)運營成本,增強企業(yè)的競爭力。
二是推動產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展。加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用推廣,有助于推動工業(yè)生產(chǎn)制造服務體系的智能化升級、產(chǎn)業(yè)鏈延伸和價值鏈拓展, 進而帶動產(chǎn)業(yè)向高端邁進。
三是推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,催生出網(wǎng)絡化協(xié)同、規(guī)?;ㄖ啤⒎栈由斓刃履J叫聵I(yè)態(tài),推動先進制造業(yè)和現(xiàn)代服務業(yè)深度融合, 促進一二三產(chǎn)業(yè)、大中小企業(yè)開放融通發(fā)展,在提升我國制造企業(yè)全球產(chǎn)業(yè)生態(tài)能力的同時,打造新的增長點。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構 2.0 包括業(yè)務視圖、功能架構、實施框架三大板塊。
有以下三個特點:
一是構建了由業(yè)務需求到功能定義再到實施架構的層層深入的完整體系。
其核心是從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的作用與路徑出發(fā),指引企業(yè)明確自己的數(shù)字化轉型商業(yè)目標與業(yè)務需求,進而確定其工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心功能與實施框架。
二是突出數(shù)據(jù)智能優(yōu)化閉環(huán)的核心驅動作用。
進一步明確了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在實現(xiàn)物理空間與數(shù)字空間虛實交互與分析優(yōu)化中的核心作用,定義了其功能層級與關鍵要素,以此指導企業(yè)在設備、產(chǎn)線、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)等不同層級、不同領域構建精準決策與智能優(yōu)化能力,推動產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展;
三是指導行業(yè)應用實踐與系統(tǒng)建設。
在充分考慮企業(yè)現(xiàn)有基礎與轉型需求基礎上,結合國內外企業(yè)大量已開展實踐的相關經(jīng)驗,提出網(wǎng)絡、標識、平臺和安全的實施部署方式,指導企業(yè)開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關鍵系統(tǒng)建設和技術選型。
業(yè)務視圖明確企業(yè)應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)字化轉型的目標、方向、業(yè)務場景及相應的數(shù)字化能力。
包括產(chǎn)業(yè)層、商業(yè)層、應用層、能力層四個層次,其中產(chǎn)業(yè)層主要定位于產(chǎn)業(yè)整體數(shù)字化轉型的宏觀視角,商業(yè)層、應用層和能力層則定位于企業(yè)數(shù)字化轉型的微觀視角。
四個層次自上而下來看,實質是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉型大趨勢下,企業(yè)如何把握發(fā)展機遇,實現(xiàn)自身業(yè)務的數(shù)字化發(fā)展并構建起關鍵數(shù)字化能力;
自下而上來看,實際也反映了企業(yè)不斷構建和強化的數(shù)字化能力將持續(xù)驅動其業(yè)務乃至整個企業(yè)的轉型發(fā)展,并最終帶來整個產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉型。
1)產(chǎn)業(yè)層:
“產(chǎn)業(yè)層”主要闡釋了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的主要目標、實現(xiàn)路徑與支撐基礎。
從發(fā)展目標看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過將自身的創(chuàng)新活力深刻融入各行業(yè)、各領域,最終將有力推進工業(yè)數(shù)字化轉型與經(jīng)濟高質量發(fā)展。 為實現(xiàn)這一目標,構建全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈全 面連接的新基礎是關鍵,這也是工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展的核心。
基于這一新基礎,一是一批以數(shù)據(jù)為核心,提供數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡傳輸、數(shù)據(jù)管理、建模分析、應用開發(fā)與安全保障等相關產(chǎn)品和解決方案的企業(yè)快速成長興起,形成一個工業(yè) 數(shù)字技術的“新產(chǎn)業(yè)”,并成為各行業(yè)數(shù)字化轉型的關鍵支撐;
二是各行業(yè)紛紛探索運用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提升現(xiàn)有業(yè)務,形成智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡化協(xié)同、個性化定制、服務化延伸等一系列數(shù)字化轉型的“新模式”,這之中既有數(shù)據(jù)智能對現(xiàn)有業(yè)務的優(yōu)化提升,也有基于網(wǎng)絡化組織帶來的模式創(chuàng)新與重構;
三是伴隨產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉型的深入,將在諸如網(wǎng)絡眾包眾創(chuàng)、 制造能力交易、產(chǎn)融結合等領域涌現(xiàn)一批服務企業(yè),形成數(shù)字化創(chuàng)新的“新業(yè)態(tài)”。 新產(chǎn)業(yè)、新模式、新業(yè)態(tài)共同構成了產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的新動能,同時也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)價值創(chuàng)造的關鍵路徑。
2)商業(yè)層:
“商業(yè)層”主要明確了企業(yè)應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構建數(shù)字化 轉型競爭力的愿景理念、戰(zhàn)略方向和具體目標。
從目標愿景來看,在數(shù)字化發(fā)展趨勢下,企業(yè)應加快依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來構建數(shù)字化轉型的競爭優(yōu)勢,形成以數(shù)據(jù)為核心驅動的新型生產(chǎn)運營方式、資源組織方式與商業(yè)模式, 以支撐企業(yè)不斷成長壯大。
為實現(xiàn)上述目標愿景,企業(yè)可通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),從提升價值、創(chuàng)新模式和降低成本三大戰(zhàn)略方向進行努力。上述三大戰(zhàn)略方向可進一步分解和細化為若干戰(zhàn)術目標,如商業(yè)模式、市場需求、產(chǎn)品質量、生產(chǎn)效率、運營管 理、資源調配和交付速度等,這是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能于企業(yè)的具體途徑。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)企業(yè)各層級要素全面互聯(lián),對各類數(shù)據(jù)進行采集、傳輸、分析并形成智能反饋,助力企業(yè)生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質量和運營管理提升,加快市場需求響應與交付速度,優(yōu)化資源要素配置,強化商業(yè)模式創(chuàng)新,實現(xiàn)各類生產(chǎn)經(jīng)營活動目標的提升優(yōu)化。
3)應用層:
“應用層”主要明確了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能于企業(yè)業(yè)務轉型 的重點領域和具體場景。
產(chǎn)品鏈、價值鏈、資產(chǎn)鏈是工業(yè)企業(yè)最為關注的三個核心業(yè)務鏈條(包括這三者所交匯的生產(chǎn)環(huán)節(jié)),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能于三大鏈條的創(chuàng)新優(yōu)化變革,推動企業(yè)業(yè)務層面數(shù)字化發(fā)展。
一是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過對產(chǎn)品全生命周期的連接與貫通, 強化產(chǎn)品設計、流程規(guī)劃到生產(chǎn)工程的數(shù)據(jù)集成與智能分析,實現(xiàn)產(chǎn)品鏈的整體優(yōu)化與深度協(xié)同。
二是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面向企業(yè)業(yè)務活動,一方面支撐計劃、供應、生產(chǎn)、銷售、服務等全流程全業(yè)務的互聯(lián)互通,另一方面面向單環(huán)節(jié)重點場景開展深度數(shù)據(jù)分析優(yōu)化,從而實現(xiàn)全價值鏈的效率提升與重點業(yè)務的價值挖掘,。
三是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將孤立的設備資產(chǎn)單元轉化為整合互聯(lián)的資產(chǎn)體系,支撐系統(tǒng)設計、建造、投產(chǎn)、運維、退役到報廢與回收等設備全生命周期多個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)集成串聯(lián),這為設備管理難度大的企業(yè),尤其是為重資產(chǎn)企業(yè),提供輕便化、靈活化、智能化的設備管理方式和產(chǎn)品后服務,實現(xiàn)資產(chǎn)鏈的全面運維保障與高質量服務。
4)能力層
“能力層”描述了企業(yè)通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)業(yè)務發(fā)展目 標所需構建的核心數(shù)字化能力。
企業(yè)在數(shù)字化轉型過程中需構建泛在感知、智能決策、敏捷響應、全局協(xié)同、動態(tài)優(yōu)化五類工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心能力,以支撐企業(yè)在不同場景下的具體應用實踐。具體來說:
一是通過廣泛部署感知終端與數(shù)據(jù)采集設施,實現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈狀態(tài)信息的全面深度實時監(jiān)測,打造企業(yè)泛在感知能力;
二是基于泛在感知形成的海量工業(yè)數(shù)據(jù),通過工業(yè)模型與數(shù)據(jù)科學的融合開展分析優(yōu)化,并作用于設備、產(chǎn)線、企業(yè)等各領域,形成企業(yè)智能決策能力;
三是基于實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的充分與高效集成,打通企業(yè)內、企業(yè)間以及企業(yè)與客戶,提升企業(yè)對市場變化和需求的響應速度和交付速度,形成企業(yè)敏捷響應的能力;
四是基于泛在感知、全面連接與深度集成,在企業(yè)內實現(xiàn)研發(fā)、生產(chǎn)、管理等不同業(yè)務的協(xié)同,探索企業(yè)運行效率最優(yōu),在企業(yè)外實現(xiàn)各類生產(chǎn)資源和社會資源的協(xié)同,探索產(chǎn)業(yè)配置效率最優(yōu),最終建立全局協(xié)同的能力;
五是通過對物理系統(tǒng)的精準描述與虛實聯(lián)動,建立數(shù)字孿生,在監(jiān)控物理系統(tǒng)同時,能夠在線實時對物理系統(tǒng)的運行進行分析優(yōu)化,使企業(yè)始終在最優(yōu)狀態(tài)運行,形成動態(tài)優(yōu)化的能力。
功能架構明確企業(yè)支撐業(yè)務實現(xiàn)所需的核心功能、基本原理和關鍵要素。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以數(shù)據(jù)為核心,數(shù)據(jù)功能體系主要包含感知控制、數(shù)字模型、決策優(yōu)化三個基本層次,以及一個由自下而上的信息流和自上而下的決策流構成的工業(yè)數(shù)字化應用優(yōu)化閉環(huán)。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)功能實現(xiàn)中,數(shù)字孿生已經(jīng)成為關鍵支撐,通過資產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集、集成、分析和優(yōu)化來滿足業(yè)務需求,形成物理世界資產(chǎn)對象與數(shù)字空間業(yè)務應用的虛實映射,最終支撐各類業(yè)務應用的開發(fā)與實現(xiàn)。
1)感知控制
感知控制層構建工業(yè)數(shù)字化應用的底層“輸入-輸出”接口,包含感知、識別和控制、執(zhí)行四類功能。
感知是利用各類軟硬件方法采集蘊含了資產(chǎn)屬性、狀態(tài)及行為等特征的數(shù)據(jù),例如用溫度傳感器采集電機運行中的溫度變化數(shù)據(jù)。
識別是在數(shù)據(jù)與資產(chǎn)之間建立對應關系,明確數(shù)據(jù)所代表的對象,例如需要明確定義哪一個傳感器所采 集的數(shù)據(jù)代表了特定電機的溫度信息。
控制是將預期目標轉化為具體控制信號和指令,例如將工業(yè)機器人末端運動轉化各個關節(jié)處電機的轉動角度指令信號。
執(zhí)行則是按照控制信號和指令來改變物理世界中的資產(chǎn)狀態(tài),既包括工業(yè)設備機械、電氣狀態(tài)的改變,也包括人員、供應鏈等操作流程和組織形式的改變。
2)數(shù)字模型
數(shù)字模型層包含數(shù)據(jù)集成與管理、數(shù)據(jù)模型和工業(yè)模型構建、信息交互三類功能。
數(shù)據(jù)集成與管理將原來分散、雜亂的海量多源異構數(shù)據(jù)整合成統(tǒng)一、有序的新數(shù)據(jù)源,為后續(xù)分析優(yōu)化提供高質量數(shù)據(jù)資源,涉及到數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)湖、數(shù)據(jù)清洗、元數(shù)據(jù)等技術產(chǎn)品應用。
數(shù)據(jù)模型和工業(yè)模型構建是綜合利用大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)據(jù)方法和物理、化學、材料等各類工業(yè)經(jīng)驗知識,對資產(chǎn)行為特征和因果關系進行抽象化描述,形成各類模型庫和算法庫。
信息交互是通過不同資產(chǎn)之間數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通和模型的交互協(xié)同,構建出覆蓋范圍更廣、智能化程度更高的“系統(tǒng)之系統(tǒng)”。
3)決策優(yōu)化層
決策優(yōu)化層主要包括分析、描述、診斷、預測、指導及應用開發(fā)。
分析功能借助各類模型和算法的支持將數(shù)據(jù)背后隱藏的規(guī)律顯性化,為診斷、預測和優(yōu)化功能的實現(xiàn)提 供支撐,常用的數(shù)據(jù)分析方法包括統(tǒng)計數(shù)學、大數(shù)據(jù)、人工智能等。
描述功能通過數(shù)據(jù)分析和對比形成對當前現(xiàn)狀、存在問題等狀態(tài)的基本展示,例如在數(shù)據(jù)異常的情況下向現(xiàn)場工作人員傳遞信息,幫助工作人員迅速了解問題類型和內容。
診斷功能主要是基于數(shù)據(jù)的分析對資產(chǎn)當前狀態(tài)進行評估, 及時發(fā)現(xiàn)問題并提供解決建議,例如能夠在數(shù)控機床發(fā)生故障的第一時間就進行報警,并提示運維人員進行維修。
預測功能是在數(shù)據(jù)分析的基礎上預測資產(chǎn)未來的狀態(tài),在問題還未發(fā)生的時候就提前介入,例如預測風機核心零部件壽命,避免因為零部件老化導致的停機故障。
指導功能則是利用數(shù)據(jù)分析來發(fā)現(xiàn)并幫助改進資產(chǎn)運行中存在的不合理、低效率問題,例如分析高功耗設備運行數(shù)據(jù),合理設置啟停時間, 降低能源消耗。
實施框架描述各項功能在企業(yè)落地實施的層級結構、軟硬件系統(tǒng)和部署方式。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實施框架是整個體系架構 2.0 中的操作方案, 解決“在哪做”、“做什么”、“怎么做”的問題。當前階段工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實施以傳統(tǒng)制造體系的層級劃分為基礎,適度考慮未來基于產(chǎn)業(yè)的協(xié)同組織,按“設備、邊緣、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)” 四個層級開展系統(tǒng)建設,指導企業(yè)整體部署。
設備層對應工業(yè)設備、產(chǎn)品的運行和維護功能,關注設備底層的監(jiān)控優(yōu)化、 故障診斷等應用;
邊緣層對應車間或產(chǎn)線的運行維護功能,關注工藝配置、物料調度、能效管理、質量管控等應用;
企業(yè)層對應企業(yè)平臺、網(wǎng)絡等關鍵能力,關注訂單計劃、績效 優(yōu)化等應用;產(chǎn)業(yè)層對應跨企業(yè)平臺、網(wǎng)絡和安全系統(tǒng),關 注供應鏈協(xié)同、資源配置等應用。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實施重點明確工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心功能在制造系統(tǒng)各層級的功能分布、系統(tǒng)設計與部署方式,通過“網(wǎng)絡、標識、平臺、安全”四大實施系統(tǒng)的建設,指導企業(yè)實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用部署。
其中,網(wǎng)絡系統(tǒng)關注全要素、全系統(tǒng)、全產(chǎn)業(yè)鏈互聯(lián)互通新型基礎設施的構建;
標識系統(tǒng)關注標識資源、解析系統(tǒng)等關鍵基礎的構建;
平臺系統(tǒng)關注邊緣系統(tǒng)、企業(yè)平臺和產(chǎn)業(yè)平臺交互協(xié)同的實現(xiàn);安全系統(tǒng)關注安全管控、態(tài)勢感知、防護能力等建設。
1)網(wǎng)絡實施框架
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡建設目標是構建全要素全系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈互聯(lián)互通的新型基礎設施。從實施架構來看,在設備層和邊緣層建設生產(chǎn)控制網(wǎng)絡,在企業(yè)層建設企業(yè)與園區(qū)網(wǎng)絡, 在產(chǎn)業(yè)層國家骨干網(wǎng)絡,全網(wǎng)構建信息互操作體系。
2)標識實施框架
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識實施貫穿設備、邊緣、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)四個層面,形成了以設備層和邊緣層為基礎,以企業(yè)層和產(chǎn)業(yè)層節(jié)點建設為核心的部署架構。
3)平臺實施框架
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺部署實施總體目標是打造制造業(yè)數(shù)字 化、網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展的載體和中樞。其實施架構貫穿設備、邊緣、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)四個層級,通過實現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)采集、 開展邊緣智能分析、構建企業(yè)平臺和打造產(chǎn)業(yè)平臺,形成交 互協(xié)同的多層次、體系化建設方案。
4)安全實施框架
安全實施框架體現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全功能在“設備、邊 緣、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)”的層層遞進,包括邊緣安全防護系統(tǒng)、企業(yè)安全防護系統(tǒng)和企業(yè)安全綜合管理平臺,以及省/行業(yè)級安全平臺和國家級安全平臺。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術體系是支撐功能架構實現(xiàn)、實施架構落地的整體技術結構,其超出了單一學科和工程的范圍,需要將獨立技術聯(lián)系起來構建成相互關聯(lián)、各有側重的新技術體系,在此基礎上考慮功能實現(xiàn)或系統(tǒng)建設所需重點技術集合。 同時,以人工智能、5G 為代表的新技術加速融入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng), 不斷拓展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的能力內涵和作用邊界。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心是通過更大范圍、更深層次的連接實現(xiàn)對工業(yè)系統(tǒng)的全面感知,并通過對獲取的海量工業(yè)數(shù)據(jù)建模分析,形成智能化決策,其技術體系由制造技術、信息技術以及兩大技術交織形成的融合性技術組成。
制造技術和信息技術的突破是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎,例如增材制造、現(xiàn)代金屬、復合材料等新材料和加工技術不斷拓展制造能力邊 界,云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術快速提 升人類獲取、處理、分析數(shù)據(jù)的能力。制造技術和信息技術 的融合強化了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的賦能作用,催生工業(yè)軟件、工業(yè) 大數(shù)據(jù)、工業(yè)人工智能等融合性技術,使機器、工藝和系統(tǒng)的實時建模和仿真,產(chǎn)品和工藝技術隱性知識的挖掘和提煉 等創(chuàng)新應用成為可能。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術體系要支撐實施框架解決“在哪做”、 “做什么”、“怎么做”的問題,其核心在于推動重點技術率先嵌入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實施系統(tǒng)中,進而帶動發(fā)揮整體技術體系的賦能作用。隨著新一代信息技術的自身發(fā)展和面向工業(yè) 場景的二次開發(fā),5G、邊緣計算、區(qū)塊鏈、工業(yè)人工智能、 數(shù)字孿生成為影響工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)后續(xù)發(fā)展的核心重點技術和 不可或缺的組成部分。
體系架構 2.0 的行業(yè)實踐主要包含以下三個方面:
一是結合業(yè)務視圖樹立企業(yè)轉型的業(yè)務場景與目標。通過行業(yè)特點、發(fā)展階段、環(huán)境形勢、問題痛點等方面梳理,確立解決痛點應聚焦的應用場景和參與主體,厘清該場景下行業(yè)轉型方向、企業(yè)戰(zhàn)略和商業(yè)目標、業(yè)務場景范圍、核心能力需求。
二是結合功能架構設計該業(yè)務場景的核心功能和支撐能力。基于企業(yè)自身基礎與目標場景的差距,應明確企業(yè)在感知控制層、數(shù)字模型層和決策優(yōu)化層重點建設能力,進一步設計支撐能力所需的功能載體(網(wǎng)絡、平臺、安全),構建功能載體所需的功能層級和功能板塊。
三是結合實施框架設計業(yè)務場景下的實施要素與關鍵技術。基于行業(yè)傳統(tǒng)制造架構和企業(yè)當前基礎改造實施框架, 設計場景部署層級和每個層級的實施要素,面向“網(wǎng)絡、標識、 平臺、安全”四大實施要素,明確實施核心,詳細展開實施所需設備、裝置、系統(tǒng)等軟硬件組成,以及關鍵支撐技術,為進一步技術選型和系統(tǒng)部署作參考。 通過以上行業(yè)應用梳理與實施方案構建,可初步形成特定場景下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設思路和主要路徑,為企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用提供參考,為行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推廣應用提供系統(tǒng)性指南。
當前架構 2.0 在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用探索中已開始發(fā)揮重要引領作用,為政府、企業(yè)、科研機構、投資者等各方提供指引和參考。
一方面,一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已基于架構 2.0 開展對標,持續(xù)完善自身技術、產(chǎn)品和服務能力,構建以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為核心的業(yè)務體系。
另一方面,石化、鋼鐵、船舶等多個行業(yè)結合架構 2.0 ,成功推進自身行業(yè)應用和系統(tǒng)建設,探索行業(yè)特色轉型路徑,引領行業(yè)整體高質量發(fā)展。同時,產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)在架構 2.0 指引下走向壯大,5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、邊緣計算等技術創(chuàng)新活躍,融合型產(chǎn)品和解決方案不斷涌現(xiàn),有力支撐新興產(chǎn)業(yè)與服務體系構建。
下一步,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟將繼續(xù)深化和完善架構2.0內涵,聯(lián)合重點行業(yè)共同開展行業(yè)架構設計、應用推廣與產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育,探索形成各行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展模式和路徑,深入推進我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展。此外,聯(lián)盟還將推動架構 2.0 與國際主流架構的對接互認,不斷擴大國際影響力。
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