工业互联网赋能制造业数字化转型

工业互联网赋能制造业数字化转型 字体： 小 中 大 分享到： 工业互联网赋能制造业数字化转型 2021-10-15 08:42:28 来源：人民邮电报

产业互联网是新一代信息技术与传统产业融合发展的技术牵引，逐渐成为中国制造业转型升级的内生动力。

目前，我国正在加快工业互联网建设。自2017年国务院发布《关于深化互联网(先进制造业)发展工业互联网的指导意见》以来，我国工业互联网从供给侧和需求侧两方面发力，对网络、平台、安全三大功能体系进行统筹布局。经过三年的起步期，我国工业互联网在网络基础、平台中心、安全等方面取得了显著成效，为我国工业互联网发展进入高速增长期奠定了坚实基础。工信部发布的《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》规划了我国工业互联网发展的近期目标，将从智能制造、生产效率、创新能力等方面推动我国工业互联网整体发展的阶段性跨越。

工业互联网平台系统的构建

近年来，全球互联网平台市场继续保持活跃和创新的趋势。德、美、日、法等制造业强国基于自身在先进制造业方面的优势，从不同的战略角度、生产理念和价值取向提出了适合自身发展的工业互联网参考架构，加快了工业互联网体系建设。此外，通用电气公司、微软、西门子、达索等国际巨头也纷纷布局工业互联网平台建设，通过提升数字化转型和行业服务能力来保持企业的长期竞争力。

目前，美国、德国、日本等国家已经提出了相对成熟的框架体系。美国工业互联网推出了融合价值取向、信息和运营技术的工业互联网参考架构IIRA。德国工业4.0战略从工业角度推出了参考架构RAMI4.0，重点关注制造流程和价值链的生命周期。日本推出了基于生产概念和松耦合概念的工业互联网参考架构IVRA。法国国家制造创新网络推出智能制造标准路线图框架。世界各国都在积极布局工业互联网建设，其核心目的是以框架体系推动产业融合，促进技术创新，推动产业升级。

中国工业互联网发展从系统工程方法论的角度发布了工业互联网架构(2.0版)。该架构结合了工业制造的特点、软件和通信架构设计的不同方法论，融合了网络、数据和安全的新技术，突出了数字双胞胎的基本功能原理。架构2.0从业务视图、功能架构和实现框架三个角度进行定义，形成以业务目标和业务需求为牵引，进而明确系统功能定义和实现部署模式的设计思路。三个角度逐层深入，形成自上而下的逐层映射。其目标是从工业互联网对工业发展的推动作用和路径出发，引导企业明确数字化转型的业务目标和业务需求。

智能数据赋能高端制造

工业互联网新技术的实施，可以有效满足企业丰富多样的实际需求。人工智能、边缘计算、5G等新技术与制造过程的融合发展，推动技术方案的制定，提高工业互联网在工业应用中的实践指导能力。智能数据赋能的高端制造，凸显了数据在智能生产中的核心驱动地位。以工业数据为基础，实现智能化的产品设计、生产和生命周期管理、企业控制系统和管理系统的集成、工业数据保护的常态化和外部攻击防御。

根据数据交互，在物理空和数字空之间实现全面深度互联和智能分析，是工业互联网的核心功能原理。数据交互实现了各单元模块之间传输信息的相互理解，使得数据和信息能够在各个要素和系统之间有效传输，不同结构的系统能够在数据层面相互理解，从而提高资源配置的效率和信息整合的能力。在数字化发展趋势下，高端制造业形成了以数据为核心驱动力的生产运营模式、资源组织模式和商业模式，以提高运营效率、创新能力和降低成本。

工业互联网大数据挖掘技术可以对企业制造过程中产生的数据进行存储、清洗和分析，对历史数据进行统计和关联挖掘，提取数据中隐藏的信息。这些统计结果将对企业自身的评价和决策以及自身业务的改进起到重要作用。

行业引领新业态。

当前，我国工业互联网创新发展战略正在深入实施，工业互联网对高端制造业的赋能，将进一步推动集成创新的应用，赋予各行业转型升级发展新动力，促进广泛的产业创新，对社会经济高质量发展具有重要意义。

在大数据冶炼平台的应用中，传统的炼铁操作仍以经验为主，不同工人的操作水平参差不齐，行业的数字化、科学化水平大大提高空。江苏江阴兴澄特钢有限公司建立的基于工业互联网、以高炉数据为核心的大数据处理中心，打破了传统炼铁高炉反应器“黑匣子”工作状态诊断难的瓶颈。

提高了炼铁生产线的数字化和网络化水平。基于平台端的历史数据挖掘分析和边缘端的实时智能监控相结合，打造了“云边缘协同”的应用，有效利用了数据中蕴含的信息，对未来的生产优化起到了很好的预测、分析和指导作用。

在数字化物流管理的应用中，工业互联网以数字化技术为基础，提高了物流装配的信息化水平和工作效率，主要体现在智能物流工厂和智能物流设备两个方面。智能物流工厂主要研究数字化物流系统，打造高度灵活的物流集成模式；智能物流装备将机器人、柔性制造、物联网等智能技术应用于商品分拣、配送和流程管理，提高物流过程的智能化。

在基于5G的边缘计算数字化工厂应用中，以浪潮集团与山东移动共建的高端装备智能制造生产线为例，结合5G高速和边缘计算平台的能力，实现不同生产单元之间的互联互通、智能调度、针对客户需求的定制设计、柔性生产和全流程智能控制，成为集自动化、模块化、柔性制造于一体的智能模型工厂。

工业互联网涵盖的行业非常广泛，能源、电力、交通等实体经济领域，机械设备、化工产品、电子信息等制造品类都可以与工业互联网深度融合。互联网的创新发展将不断推动个性化定制、共享制造、合理配置等新型制造业态，推动中国高端制造业快速发展。

同时要认识到，工业互联网建设和落地推进将是一项长期而复杂的系统工程，目前处于发展初期。目前企业数字化转型深度和广度不足，工业互联网实际覆盖率约为15%。5G商业模式仍在探索中，网络部署复杂，标准化建设难度大。行业间跨界融合不足，细分行业差异较大。这些因素仍然制约着工业互联网在中国的推广应用。(北京科技大学解仑)

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