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工业互联网平台技术体系

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工业互联网平台技术体系

目录

一、工业互联网平台的内涵 (1)

(一)工业互联网平台发展背景 (1)

(二)工业互联网平台体系架构 (3)

(三)工业互联网平台核心作用 (5)

二、工业互联网平台技术体系 (7)

(一)工业互联网平台七大核心技术交织融合 (7)

(二)平台架构,PaaS 以其开放灵活特性成为主流选择 (11)

(三)应用创新,工业机理与数据科学走向融合 (13)

(四)功能下沉,边缘与云端协同成为平台重要发展方向 .. 15 (五)开发框架,微服务等新型架构大幅降低开发难度与创新

成本 (17)

一、工业互联网平台的内涵

(一)工业互联网平台发展背景

1.制造业变革与数字经济发展实现历史性交汇

金融危机后,全球新一轮产业变革蓬勃兴起,制造业重新成为全球经济发展的焦点。世界主要发达国家采取了一系列重大举措推动制造业转型升级,德国依托雄厚的自动化基础,推进工业4.0。美国在实施先进制造战略的同时,大力发展工业互联网。法、日、韩、瑞典等国也纷纷推出制造业振兴计划。各国新型制造战略的核心都是通过构建新型生产方式与发展模式,推动传统制造业转型升级,重塑制造强国新优势。与此同时,数字经济浪潮席卷全球,驱动传统产业加速变革。特别是以互联网为代表的信息通信技术的发展极大地改变了人们的生活方式,构筑了新的产业体系,并通过技术和模式创新不断渗透影响实体经济领域,为传统产业变革带来巨大机遇。伴随制造业变革与数字经济浪潮交汇融合,云计算、物联网、大数据等信息技术与制造技术、工业知识的集成创新不断加剧,工业互联网平台应运而生。

2.制造业智能化对平台工具提出新需求

当前制造业正处在由数字化、网络化向智能化发展的重要阶段,其核心是基于海量工业数据的全面感知,通过端到端的数据深度集成与建模分析,实现智能化的决策与控制指令,形成智能

化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等新型制造模式。这一背景下,传统数字化工具已经无法满足需求。一是工业数据的爆发式增长需要新的数据管理工具。随着工业系统由物理空间向信息空间、从可见世界向不可见世界延伸,工业数据采集范围不断扩大,数据的类型和规模都呈指数级增长,需要一个全新数据管理工具,实现海量数据低成本、高可靠的存储和管理。二是企业智能化决策需要新的应用创新载体。数据的丰富为制造企业开展更加精细化和精准化管理创造了前提,但工业场景高度复杂,行业知识千差万别,传统由少数大型企业驱动的应用创新模式难以满足不同企业的差异化需求,迫切需要一个开放的应用创新载体,通过工业数据、工业知识与平台功能的开放调用,降低应用创新门槛,实现智能化应用的爆发式增长。三是新型制造模式需要新的业务交互手段。为快速响应市场变化,制造企业间在设计、生产等领域的并行组织与资源协同日益频繁,要求企业设计、生产和管理系统都要更好支持与其他企业的业务交互,这就需要一个新的交互工具,实现不同主体、不同系统间的高效集成。海量数据管理、工业应用创新与深度业务协同,是工业互联网平台快速发展的主要驱动力量。

3.信息技术加速渗透并深刻影响制造业发展模式

新型信息技术重塑制造业数字化基础。云计算为制造企业带来更灵活、更经济、更可靠的数据存储和软件运行环境,物联网帮助制造企业有效收集设备、产线和生产现场成千上万种不同类

型的数据,人工智能强化了制造企业的数据洞察能力,实现智能化的管理和控制,这些都是推动制造企业数字化转型的新基础。开放互联网理念变革传统制造模式。通过网络化平台组织生产经营活动,制造企业能够实现资源快速整合利用,低成本快速响应市场需求,催生个性化定制、网络化协同等新模式新业态。平台经济不断创新商业模式。信息技术与制造技术的融合带动信息经济、知识经济、分享经济等新经济模式加速向工业领域渗透,培育增长新动能。互联网技术、理念和商业模式成为构建工业互联网平台的重要方式。

(二)工业互联网平台体系架构

工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求,构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系,支撑制造资源

泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台,包括边缘、平台(工业PaaS)、应用三大核心层级。可以认为,工业互联网平台是工业云平台的延伸发展,其本质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,构建更精准、实时、高效的数据采集体系,建设包括存储、集成、访问、分析、管理功能的使能平台,实现工业技术、经验、知识模型化、软件化、复用化,以工业 APP 的形式为制造企业各类创新应用,最终形成资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的制造业生态。

供应链

业务运行

IaaS层云基础设施(服务器、存储、网络、虚拟化)

图 1:工业互联网平台功能架构图

第一层是边缘,通过大范围、深层次的数据采集,以及异构数据的协议转换与边缘处理,构建工业互联网平台的数据基础。一是通过各类通信手段接入不同设备、系统和产品,采集海量数据;二是依托协议转换技术实现多源异构数据的归一化和边缘集成;三是利用边缘计算设备实现底层数据的汇聚处理,并实现数据向云端平台的集成。

第二层是平台,基于通用 PaaS 叠加大数据处理、工业数据分析、工业微服务等创新功能,构建可扩展的开放式云操作系统。一是提供工业数据管理能力,将数据科学与工业机理结合,帮助制造企业构建工业数据分析能力,实现数据价值挖掘;二是把技术、知识、经验等资源固化为可移植、可复用的工业微服务组件库,供开发者调用;三是构建应用开发环境,借助微服务组件和

工业应用开发工具,帮助用户快速构建定制化的工业 APP。

第三层是应用,形成满足不同行业、不同场景的工业 SaaS 和工业 APP,形成工业互联网平台的最终价值。一是提供了设计、生产、管理、服务等一系列创新性业务应用。二是构建了良好的工业APP 创新环境,使开发者基于平台数据及微服务功能实现应用创

新。

除此之外,工业互联网平台还包括 IaaS 基础设施,以及涵

盖整个工业系统的安全管理体系,这些构成了工业互联网平台的

基础支撑和重要保障。

泛在连接、云化服务、知识积累、应用创新是辨识工业互联

网平台的四大特征。一是泛在连接,具备对设备、软件、人员等

各类生产要素数据的全面采集能力。二是云化服务,实现基于云

计算架构的海量数据存储、管理和计算。三是知识积累,能够提

供基于工业知识机理的数据分析能力,并实现知识的固化、积累

和复用。四是应用创新,能够调用平台功能及资源,提供开放的

工业 APP 开发环境,实现工业 APP 创新应用。

(三)工业互联网平台核心作用

工业互联网平台能够有效集成海量工业设备与系统数据,实现业务与资源的智能管理,促进知识和经验的积累和传承,驱动应用和服务的开放创新。可以认为,工业互联网平台是新型制造系统的数字化神经中枢,在制造企业转型中发挥核心支撑作用。

当前来看,工业互联网平台已成为企业智能化转型重要抓手。

一是帮助企业实现智能化生产和管理。通过对生产现场“人机料法环”各类数据的全面采集和深度分析,能够发现导致生产瓶颈与产品缺陷的深层次原因,不断提高生产效率及产品质量。基于现场数据与企业计划资源、运营管理等数据的综合分析,能够实现更精准的供应链管理和财务管理,降低企业运营成本。二是帮助企业实现生产方式和商业模式创新。企业通过平台可以实现对产品售后使用环节的数据打通,提供设备健康管理、产品增值服务等新型业务模式,实现从卖产品到卖服务的转变,实现价值提升。基于平台还可以与用户进行更加充分的交互,了解用户个性化需求,并有效组织生产资源,依靠个性化产品实现更高利润水平。此外,不同企业还可以基于平台开展信息交互,实现跨企业、跨区域、跨行业的资源和能力集聚,打造更高效的协同设计、协同制造,协同服务体系。

未来,工业互联网平台可能催生新的产业体系。如同移动互联网平台创造了应用开发、应用分发、线上线下等一系列新的产业环节和价值,当前工业互联网平台在应用创新、产融结合等方面已显现出类似端倪,未来也有望发展成为一个全新的产业体系,促进形成大众创业、万众创新的多层次发展环境,真正实现“互联网+先进制造业”。

二、工业互联网平台技术体系

(一)工业互联网平台七大核心技术交织融合

工业互联网平台需要解决多类工业设备接入、多源工业数据集成、海量数据管理与处理、工业数据建模分析、工业应用创新与集成、工业知识积累迭代实现等一系列问题,涉及七大类关键技术,分别为数据集成和边缘处理技术、IaaS 技术、平台使能技术、数据管理技术、应用开发和微服务技术、工业数据建模与分析技术、安全技术。

图 2:工业互联网平台关键技术体系图

1.数据集成与边缘处理技术

设备接入:基于工业以太网、工业总线等工业通信协议,以太网、光纤等通用协议,3G/4G、NB-IOT 等无线协议将工业现场

设备接入到平台边缘层。

协议转换:一方面运用协议解析、中间件等技术兼容 ModBus、OPC、CAN、Profibus 等各类工业通信协议和软件通信接口,实现数据格式转换和统一。另一方面利用 HTTP、MQTT 等方式从边缘侧将采集到的数据传输到云端,实现数据的远程接入。

边缘数据处理:基于高性能计算芯片、实时操作系统、边缘分析算法等技术支撑,在靠近设备或数据源头的网络边缘侧进行数据预处理、存储以及智能分析应用,提升操作响应灵敏度、消除网络堵塞,并与云端分析形成协同。

2.I aaS 技术

基于虚拟化、分布式存储、并行计算、负载调度等技术,实现网络、计算、存储等计算机资源的池化管理,根据需求进行弹性分配,并确保资源使用的安全与隔离,为用户提供完善的云基础设施服务。

3.平台使能技术

资源调度:通过实时监控云端应用的业务量动态变化,结合相应的调度算法为应用程序分配相应的底层资源,从而使云端应用可以自动适应业务量的变化。

多租户管理:通过虚拟化、数据库隔离、容器等技术实现不同租户应用和服务的隔离,保护其隐私与安全。

4.数据管理技术

数据处理框架:借助 Hadoop、Spark、Storm 等分布式处理

架构,满足海量数据的批处理和流处理计算需求。

数据预处理:运用数据冗余剔除、异常检测、归一化等方法对原始数据进行清洗,为后续存储、管理与分析提供高质量数据来源。

数据存储与管理:通过分布式文件系统、NoSQL 数据库、关系数据库、时序数据库等不同的数据管理引擎实现海量工业数据的分区选择、存储、编目与索引等。

5.应用开发和微服务技术

多语言与工具支持:支持 Java、Python、JavaScript、Ruby 和 PHP 等多种语言编译环境,并提供 Eclipse integration,JBoss Developer Studio、git 和 Jenkins 等各类开发工具,构建高效便捷的集成开发环境。

微服务架构:提供涵盖服务注册、发现、通信、调用的管理机制和运行环境,支撑基于微型服务单元集成的“松耦合”应用开发和部署。

图形化编程:通过类似 Labview 的图形化编程工具,简化开发流程,支持用户采用拖拽方式进行应用创建、测试、扩展等。

6.工业数据建模与分析技术

数据分析算法:运用数学统计、机器学习及最新的人工智能算法实现面向历史数据、实时数据、时序数据的聚类、关联和预测分析。

机理建模:利用机械、电子、物理、化学等领域专业知识,

结合工业生产实践经验,基于已知工业机理构建各类模型,实现分析应用。

7.安全技术

数据接入安全:通过工业防火墙技术、工业网闸技术、加密隧道传输技术,防止数据泄漏、被侦听或篡改,保障数据在源头和传输过程中安全。

平台安全:通过平台入侵实时检测、网络安全防御系统、恶意代码防护、网站威胁防护、网页防篡改等技术实现工业互联网平台的代码安全、应用安全、数据安全、网站安全。

访问安全:通过建立统一的访问机制,限制用户的访问权限和所能使用的计算资源和网络资源实现对云平台重要资源的访问控制和管理, 防止非法访问。

在上述七大类技术中,通用平台使能技术、工业数据建模与分析技术、数据集成与边缘处理技术、应用开发和微服务技术正快速发展,对工业互联网平台的构建和发展产生深远影响。在平台层,PaaS 技术、新型集成技术和容器技术正加速改变信息系统的构建和组织方式。在边缘层,边缘计算技术极大的拓展了平台收集和管理数据的范围和能力。在应用层,微服务等新型开发框架驱动工业软件开发方式不断变革,而工业机理与数据科学深度融合则正在引发工业应用的创新浪潮。

(二)平台架构,PaaS 以其开放灵活特性成为主流选择

1.基于通用 PaaS 的二次开发成为工业 PaaS 主要构建方式

PaaS 能够为上层工业 APP 开发屏蔽设备连接、软件集成与

部署、计算资源调度的复杂性,大部分领先平台都依托通用 PaaS

向用户提供服务。例如 GE Predix 基于对 Cloud Foundry 的二次开发支持 Spring、.NET 等开发框架,提供 PostgreSQL、SQL Server、Redis 以及来自第三方和开源社区的应用服务,还包括GitHub 代码库、Node.js、Bower 包管理器、Gulp、SASS、 Web Component Tester 等多种开发工具,以便支持开发人员快速实

现应用的开发与部署。其他主流平台也均采取类似策略,IBM Bluemix、西门子MindSphere、BoschIoT Suite、航天云网 INDICS 等平台均基于 Cloud Foundry 搭建,树根互联根云 RootCloud、海尔COSMOPlat 平台、寄云科技NeuSeer 平台则分别基于docker、Openshift 等进行构建。

2.新型集成技术成为平台能力开放的重要手段

借助 REST API 等一系列 Web API 技术,大部分工业互联网平台中的设备、软件和服务通过 JSON、XML 等统一格式实现不同业务系统的信息交互和调度管理,为企业内外协同、云端协同、能力开放、知识共享奠定基础。新型 API 技术为多源异构系统的快速集成提供有效支撑,实现边缘设备与云端的集成、传统工业软件与云端的集成、平台内部不同软件和功能的集成。目前,Ayla、

Intel IoT、Zatar、Xively、Eurotech 等平台更是以 REST 协议为核心手段实现设备、应用程序、后端系统的全要素集成,此外,Predix、ThingWorx、Watson IoT 等绝大部分平台也都集成了REST API 技术。基于 API 技术的能力开放是平台发展的重点方向。发那科 FIELDsystem 平台目前已经 200 多家公司开放 API,支持用户灵活调用平台的相关服务来开发个性化应用。Predix 基于REST API 技术提供资产管理和位置控制的微服务,基于区块链技术提供数据完整性验证 API,基于大数据技术提供数据统计分析API。IBM Watson IOT 平台基于 REST API 技术为工业应用提供连接、认知分析、实时分析、信息管理和风险管理等功能。3.容器技术支撑平台及应用的灵活部署

通过引入容器和无服务器计算等新型架构,能够实现平台和工业应用的灵活部署和快速迭代,以适应工业场景中海量个性化开发需求。容器技术简化了硬件资源配置的复杂性,一方面实现了平台中服务和应用的灵活部署。例如 IBM 将 Watson IOT 平台中的采集服务和Watson Service 平台中的分析服务以容器形式封装后,可以实现图形化的快速应用构建。GE Predix 平台中训练形成的智能模型,利用容器技术可以直接部署在Predix Machine 设备上。另一方面,容器技术实现了平台自身的快速部署。例如 PTC ThingWorx 平台 2017 年6 月发布的 8.0 版本增加了基于 Docker 的部署方式,支持平台在不同公有云、私有云、

混合云等多种基础设施上的快速构建和灵活迁移。SAP 在docker

store 中提供 HANA 的应用速成(express)版,打包内存计算引擎和数据分析算法,使应用开发者可以在本地或云端快速开发基于HANA 平台的数据分析应用和软件。

(三)应用创新,工业机理与数据科学走向融合

1.对工业机理的深入理解是工业数据分析的重要前提

在长期工业发展过程中,工业企业面向不同行业、不同场景、不同学科积累了大量经验与知识,这些工业机理的理解和提炼能够对生产现象进行精准描述和有效分析,对传统工业生产和管理的优化起到重要作用。随着新型数据科学的兴起,这些工业机理又能够有效指导数据分析过程中的参数选择和算法选择,使其更加贴合工业生产特点。因此,以 GE、西门子、博世等工业巨头均将自身工业经验知识进行提炼和封装,作为其工业互联网平台的核心能力与竞争优势。例如,GE 公司将以往由工程师智囊团完成的飞行数据分析工作“搬上”Predix平台,专家在 Predix 平台的帮助下构建一个检测程序来根据航程的长短自动对比飞机起飞前后发动机滑油量,实现滑油消耗的提前告警和运维,从而将其航空发动机领域的专业知识和经验转化为平台上面向用户特殊应用需求的专业服务能力。

2.大数据、机器学习技术驱动工业数据分析能力跨越式提升

工业互联网带来工业数据的爆发式增长,传统数学统计与拟合方法难以满足海量数据的深度挖掘,大数据与机器学习方法正

在成为众多工业互联网平台的标准配置。Spark、Hadoop、Storm 等大数据框架被广泛应用于海量数据的批处理和流处理,决策树、贝叶斯、支持向量机等各类机器学习算法,尤其是以深度学习、迁移学习、强化学习为代表的人工智能算法,正成为工业互联网平台解决各领域诊断、预测与优化问题的得力工具。例如,IBM 公司将人工智能系统 Watson 引入 Bluemix 中打造出具备

“AI+IoT”特色的 Watson IoT Platform,借助物联网强大的数据连接汇聚能力为智能系统 Watson 提供数据支撑,Watson 系统则凭借优势明显的认知、推理和学习功能寻找数据与结果之间的内在关联,并形成新的洞察力以帮助企业进行最优决策。

3.数据科学与工业机理结合有效支撑复杂数据分析,驱动数字孪生发展

基于工业互联网平台,数据分析方法与工业机理知识正在加速融合,从而实现对复杂工业数据的深度挖掘,形成优化决策。例如,上海隧道工程股份有限公司通过与寄云合作,借助平台采集工业检测设备中的各类图像、距离、位置、转速、倾角、压力、流量、扭矩、功率等全部数据,基于岩土知识、功率曲线、扭矩曲线、屈服强度等工业知识机理标记(或提取)异常信息,对历史数据进行特征提取与模型训练,再接入实时数据进行异常预警,从而解决盾构硬岩掘进机 TBM 施工过程中的难题,突破传统解决方案的极限。随者融合的不断深化,基于精确建模、高效分析、

实时优化的数字孪生快速发展,实现对工业对象和工业流程的全

面洞察。东方国信基于非稳态、多相、多物理场的数值模拟仿真技术、热力学和动力学模型、以及工业大数据分析技术等,建立虚实映射、实时监控、智能诊断、协同优化的数字孪生,实现对工业实体设计和工艺流程的仿真及优化,在炼铁,工业锅炉,水电,空压机,能源等多个行业或领域落地。

4.工业知识正基于平台快速积累并实现高效传播与复用

通过数据积累、算法优化、模型迭代,工业互联网平台中将形成覆盖众多领域的各类知识库、工具库和模型库,实现旧知识的不断复用和新知识的持续产生。借助这种方式,传统分散于不同企业、不同系统、不同个体的工业经验将能够获得有效沉淀和汇聚起来,并通过平台功能的开放和调用被更多企业共享。例如,索为SYSWARE 平台通过打造统一的工程中间件,实现对各类知识经验、工业机理、算法模型的集成,目前已在航空、航天、船舶、兵器、核工业、电子等行业构建工业知识库上百个,知识条目 500 万以上。(四)功能下沉,边缘与云端协同成为平台重要发展方向1.基于边缘的多协议转换强化平台数据接入能力

大部分平台均提出了协议转换和云端协同技术方案,实现设备、传感器、PLC、控制系统、管理软件等不同来源的海量数据在云端的集成与汇聚。基于网关的多协议转换正获得普遍应用,GE 通过将数据采集转换模块 Predix Machine 部署在现场传感器、

控制器和网关,利用 OPC UA 技术实现工业以太网、工业总线等不同协议的转换。Oracle IoT Cloud Service 面向设备远程管理业务,通过“软件网关”实现对行业通信协议的支持。西门子通过在设备端部署数据采集模块 MindConnect Nano,实现通用协议兼容和私有协议转换。基于操作系统和芯片的原生集成正成为重要创新方向。如 Intel 推出 Wind River Edge Management System 嵌入式管理系统,实现设备与 Intel IoT Platform 的直接互联。Ayla IoT Platform 与博通、高通、意法半导体等芯片巨头合作,将平台接口内嵌在芯片中,直接从芯片层面支持边缘与云端的互联。

2.边缘数据处理和缓存技术有效提升平台承载能力

工业生产过程中高频数据采集,往往会对网络传输、平台存储与计算处理等方面带来性能和成本上的巨大压力,在边缘层进行数据的预处理和缓存,正成为主要平台企业的共同做法。一是在边缘层进行数据预处理,剔除冗余数据,减轻平台负载压力。例如,SAP Leonardo Edge Platform 与Dell 边缘网关集成,实现边缘数据的实时预处理。华为推出 EC-IoT 解决方案基于敏捷网关能够大幅缩短业务上线时间,降低运营成本 50%以上。二是利用边缘缓存保留工业现场全量数据,并通过缓存设备直接导入数据中心,降低网络使用成本。例如亚马逊推出的 AWS Snowball Edge、微软Azure 数据盒、以及谷歌的 Transfer Appliance,以

100TB 级别的容量支持现场数据临时存储,通过实体运输将数据

上传到数据中心,简化数据传输过程并尽可能减少设置与集成工作。在风电场的实际应用中,Snowball Edge 主要解决无网络偏远地区的数据存储上云问题。在制造企业的实际应用中,Snowball Edge 主要替代上位机或私有云保存现场数据。

3.边缘分析技术显著增强平台实时分析能力

为了更好满足工业用户的实时性、可靠性要求,越来越多的

平台运营企业开始将计算能力下放到更为靠近物或数据源头的网络边缘侧。一是边缘层直接运行实时分析算法,例如微软 2017 年5 月更新 Azure IoT Edge 服务,新增了机器学习、认知服务、流数据分析等功能,支持在嵌入式边缘设备上运行复杂分析和人工智能算法,微软与金属切削刀具企业Sandvik Coromant 合作,基于Azure IoT Edge 在边缘实现了流数据分析和机器学习算法,使故障处理时延从云端处理的 2 秒缩短到边缘处理的 0.1 秒。二是边缘与平台协同,实现模型不断成长和优化。例如,PTC 在ThingWorx 平台中集成能够实时发现边缘设备异常的

T h i n g W a t c h e r模块,并与云端分析交互共享,实现模型迭代生长。

(五)开发框架,微服务等新型架构大幅降低开发难度与创新成本

1.基于微服务架构的开发方式大幅提升工业 APP 开发效率

基于微服务的开发方式支持多种开发工具和编程语言,并通过将通用功能进行模块化封装和复用,加快应用部署速度,降低

最新基于工业互联网平台的创新应用案例(框架)

附件2 基于工业互联网平台的创新应用案例(框架) 填写说明:工业互联网平台解决方案服务商需和应用企业一起填报;允许提交多个案例,每个案例均需按框架要求撰写。 一、基本信息

二、工业互联网平台解决方案(4000字,建议平台服务商填写) (一)解决方案概述(1000字以内) 1.解决方案能解决哪些问题 针对的应用场景,能解决的痛点问题 2.解决方案服务范围 首先从哪个行业入手,目前已在哪些行业部署实施 3.解决方案的特征/优势 (1)与传统方案相比有何优势 (2)同类型解决方案服务商还有哪些,与之相比有何优势 (二)解决方案技术实现(2000字以内)

按照通用型解决方案描述,不需要针对特定案例 (三)应用效果(500字以内) 1.理论上可实现的效果 2.在企业实际落地的效果 (四)创新点及推广价值(500字以内) 1.创新点 应用什么新技术;带来什么新价值、新效果;拓展什么新业务; 形成什么新模式、新业态等 2.推广价值 区域、行业、领域等可复制性、规模化应用价值 三、工业互联网平台创新应用案例(建议应用企业填写,5000字) (一)工业互联网平台应用的背景和诉求(1000字内) 工业企业为何选择工业互联网平台应用,是否能解决当前问题。内容包括但不限于: 1.企业面临的挑战 梳理企业发展面临的内外部挑战,分析企业现有竞争力有哪些 不足,总结企业基于工业互联网平台提升或重塑核心竞争力的主要

诉求。 2.工业互联网平台应用思路 一是总体规划。介绍企业基于工业互联网平台开展数字化转型的整体战略、目标和规划等。 二是分步实施。现阶段哪些关键业务环节开展了平台应用。 (二)工业互联网平台创新应用(2500字以内) 1.拟解决的痛点 2.选择服务商的主要考虑因素: (如:服务商是知名品牌、部署成本低、技术领先、安全性高、长期合作伙伴、政府推荐等方面) 3.技术方案 结合应用企业信息化基础、业务特点、设备设施改造、系统集成情况、数据开发利用情况等实际描述。 4.应用成效 (1)在优化已有业务方面,形成的可量化效果 (2)在业务创新方面,形成的新产品、新模式、新价值 (3)其他可量化的经济效益和社会效益 ……

工业互联网技术是什么应用于哪些方面

最近有网友在后台给我留言问我工业互联网技术是什么、应用于哪些方面?今天小编就在这里给大家解答工业互联网技术是什么、应用于哪些方面的问题。 我是研究产业互联网的。我把产业互联网简单粗暴分为两段:商业互联网、工业互联网。其实是一体的,即:产供销企业之间通过互联、通过大数据驱动,做到实时地、敏捷的业务联动。 现在啊,国家要推工业互联网,要给钱支持,所以好多人都号称自己是工业互联网,导致这个领域现在变得模糊不清。 而且,在工业信息化、工业互联网这块,中国政府也多年来陆续推了好几个战略,这更把问题引向复杂: 1、中国制造2025:核心工艺、核心原材料研发、核心零部件、核心装备设备研发的向上提升 2、智能制造:单个设备智能化、智能设备之间互联互动、全自动化无人黑灯车间。所谓单个设备智能化,就是要有智能OS,和手机有iOS/Android一样,可以用高级4GL语言编程,可以有UI界面操作,可以进行App安装,可以用数据通讯网络进行远程升级/控制/调试 3、两化融合:两化融合就是工业化和信息化的融合。工业化就是要全自动化装备设备,能采集设备运行情况和设备生产用料情况,这样就和信息化的车间调度、高级排产、物料采购很好的联动在一起 4、互联网+协同制造:这是中国政府2015年出台“互联网+”战略时在其中提出的一项。重点是:4.1、推进生产装备智能化升级、基础数据共享、工业

云平台和大数据平台建设;4.2、鼓励企业利用互联网采集并对接用户需求,推进设计研发、生产制造和供应链管理等关键环节的柔性化改造;4.3、鼓励制造业骨干企业通过互联网与产业链各环节紧密协同制造;4.4、整合产品全生命周期数据,鼓励企业基于互联网开展故障预警、远程维护、质量诊断、远程过程优化等在线增值服务,加速制造业服务化转型 5、工业互联网:2015年提出的“互联网+”战略,互联网+协同制造只是其中的一项,没有太多细则,所以这次提出工业互联网战略,专门把细则和攻关专项确定了下来 《工业互联网平台白皮书》(2017版)指出,应用领域正从单个设备、单个工艺、单个企业,向全要素、全生命周期、全产业链领域拓展。 四大典型应用: 工业现场的全生产过程优化 产品全生命周期管理 企业内运营管理决策优化,企业间协同的资源配置优化 工业互联网技术是什么、应用于哪些方面?想要了解更多可以点击下方链接。

工业互联网九大核心技术

工业互联网的九大核心技术 工业互联网这个话题是由GE公司在2012年率先提出的。这个话题和后来2013年德国提出的工业4.0,可以说搅动了很多企业的神经。 但是这些新的理念并不是空穴来风,它是工业化国家在过去几十年强大的技术积累,以及和互联网结合以后产生的新战略,新的技术布局以及对未来的一种新的愿景。如果我们单从互联网角度去解读这些愿景和战略,我认为是不够的。事实上工业互联网有强大的技术支撑。 在工业互联网领域,我们要想获得持续、稳健的发展,需要具备坚实的技术基础。下面这张图将正在出现的以及未来可能出现的技术要素用结构化的方式展现出来,让大家对工业互联网所形成的技术和系统基础,有一个系统性的了解。 在这个结构当中,最为基础是工业互联网的标准和系统安全体系,不同于已经成熟的商业互联网和人际互联网,工业互联网相关的技术标准还远远没有成形,

可以讲不同技术阵营当中的博弈和争夺正在激烈展开。而且系统安全是比较薄弱的环节,这在相当程度上阻碍了工业互联网的开放,和彼此数据的交换。在未来我们可以预见到各个工业化的国家、组织乃至企业,以及科研机构,将围绕标准的设立和系统安全的共识和创建,进行大量的工作。 这些基础性的工作是非常重要的,而且是战略性的。因此我们中国的企业家群体要非常关注这些基础性的工作,要抛弃那些可能假想性的,以及希望快速弯道超车的简单愿望。没有这些基础工作,要实现真正意义上的工业互联,是不可能的。 在此之上还有三个非常关键的技术组件,一个称之为随处可及的超级计算终端。所谓随处可及的超级计算终端,是由传感器、强大的芯片以及因此产生的分布式强大计算能力所带来的,这个是因为芯片技术的普及和IPV6的寻址能力的扩张所带来的。 第二类的组件基础,我们称为软件定义机器。所谓软件定义机器就是强大的、无处不在的超级计算终端,以及我们所使用的工业时代的各种设备的整合以后所出现的一种新的前景。未来硬件虽然重要,但是软件更加重要。硬件作为技术组件,相对软件赋予不同的功能,软件定义硬件和定义机器,将成为未来的大势所趋。 由此产生的数据、模式、方法论和人工智能,将归结在知识工作的自动化领域,这个领域涉及大量新的技术。 在这三个技术组件之上,是关于新型的工业流程。未来的工业流程将突破流程化,或者是离散化的传统定义。随着机器人的深度介入,将使得工业流程和工业生产的过程发生根本性的改变。工业生产将变成真正没有停息的全过程,因为机器人没有疲劳,而且机器人之间将进行深度的交流和自动化处理,使得生产效率突破人类介入方式的瓶颈,达到新的高峰。 在分布式生产领域,3D打印作为分布式生产的一个代表,将成为一个新的明星,而且它使得个体、组织成为大型生产中间的一个个节点,彻底改变过去大规模生产方式,这将重新定义未来的工业流程。

2018年工业互联网平台项目申报书

附件2 2 0 1 8 年 湖南省工业互联网平台项目申报书 项目名称: 申报单位(盖章) 联合单位(盖章): 申报日期:2018年月日 湖南省经济和信息化委编制 2018年8月

一、单位及平台项目基本信息表

二、工业互联网平台项目建设方案编制大纲 (需包括但不局限于如下内容) (一)项目简介,包括平台名称、建设单位、建设目标、投资规模及筹资方案等; (二)建设单位概况,包括单位基本情况介绍、单位与国内外同类机构的优势比较分析、平台建设团队情况、主要服务产品及产品服务的主要应用场景、典型案例实施情况。本单位工业互联网的整体框架规划或设想、现有工业互联网相关应用系统情况等; (三)项目建设需求分析,包括建设背景、先进性、业务流程和能力分析、功能需求分析、预期解决的重大问题等; (四)建设内容,包括平台总体架构、功能模块、数据管理方案、安全性等;

(五)项目已有成效,包括具备的能力、服务对象数量、典型应用案例等; (六)项目实施进度及组织安排,须明确平台建设各阶段的时间节点和具体目标; (七)项目总体目标及指标: 技术指标:项目要达到预期效果必须具备的硬件、软件方面的技术指标。 示范效益:形成何种可推广的通用解决方案、SaaS软件产品,建成何种企业级、行业性、功能性平台。 经济效益:在企业提质降本增效等方面带来的收益等。 (八)平台区域落地情况(描述工业互联网平台在地方落地情况,包括地方政府合作、区域企业整体上平台等情况。) (九)下一步发展计划(包含但不限于技术升级、应用开发、开发者社区建设和培育、商业模式拓展等。 (十)相关附件 与项目相关的其它证明材料:包括但不限于客户服务合同、能够体现工业互联网平台运营情况的财务报告、产品专利和知识产权证书、申报通知发布日期前系统和软件运行日志等证明材料,以及企业运营资质等相关支撑材料,需具备对证明材料的现场演示能力。 (填报格式说明:请用A4幅面双面打印,正文字体为3号仿宋体,单倍行距。一级标题3号黑体,二级标题3号楷体。目录索引清晰。)

工业互联网标准体系白皮书

工业互联网标准体系 白皮书

目录 编写说明 一、工业互联网产业发展情况 (1) 二、工业互联网标准体系建设的思路及原则 (3) (一)总体思路 (3) (二)基本原则 (3) 三、工业互联网标准体系框架 (4) (一)工业互联网标准体系框架 (4) (二)重点标准化领域和方向 (6) 四、工业互联网标准化推进建议 (14) (一)统筹部署协同推进工业互联网标准化 (14) (二)推进工业互联网标准验证和标准推广 (14) (三)加强国际标准化合作与交流 (15)

工业互联网是满足工业智能化发展的关键网络基础设施,是新一代信息技术与现代工业全方位深度融合所形成的新兴业态与应用模式。加快发展具有中国特色的工业互联网,既是我国实现工业大国向工业强国转变的重要基础,也是我国互联网发展的重大机遇,对推进我国工业转型升级具有重要的意义。 一、工业互联网产业发展情况 工业互联网产业生态系统主要指制造体系中与数据采集、传送、处理、反馈等相关的产业环节,涉及制造环节中的设备智能化使能、系统集成、网络互联、工业互联网平台、应用、安全等方面。目前,全球工业互联网产业生态正在加快构建,随着跨系统、跨企业互联交互需求的增加,对工业互联网的标准化的需求也在不断提升。 1.设备改造及系统集成 我国已经具备一定的设备、产品的研发能力和基础,但联网程度较低,数据没有得到充分利用,亟需加强设备和产品的数字化、网络化、智能化改造。系统集成大多采用定制化解决方案,可复制性较低,且大多面临核心技术薄弱、应用领域单一等问题,亟需提升系统开放性,提高互联互通及互操作能力。 2.工业互联网网络互联 工业互联网网络互联包含工厂外部网络和工厂内部网 — 1—

工业互联网平台技术体系

工业互联网平台技术体系

目录 一、工业互联网平台的内涵 (1) (一)工业互联网平台发展背景 (1) (二)工业互联网平台体系架构 (3) (三)工业互联网平台核心作用 (5) 二、工业互联网平台技术体系 (7) (一)工业互联网平台七大核心技术交织融合 (7) (二)平台架构,PaaS 以其开放灵活特性成为主流选择 (11) (三)应用创新,工业机理与数据科学走向融合 (13) (四)功能下沉,边缘与云端协同成为平台重要发展方向 .. 15 (五)开发框架,微服务等新型架构大幅降低开发难度与创新 成本 (17)

一、工业互联网平台的内涵 (一)工业互联网平台发展背景 1.制造业变革与数字经济发展实现历史性交汇 金融危机后,全球新一轮产业变革蓬勃兴起,制造业重新成为全球经济发展的焦点。世界主要发达国家采取了一系列重大举措推动制造业转型升级,德国依托雄厚的自动化基础,推进工业4.0。美国在实施先进制造战略的同时,大力发展工业互联网。法、日、韩、瑞典等国也纷纷推出制造业振兴计划。各国新型制造战略的核心都是通过构建新型生产方式与发展模式,推动传统制造业转型升级,重塑制造强国新优势。与此同时,数字经济浪潮席卷全球,驱动传统产业加速变革。特别是以互联网为代表的信息通信技术的发展极大地改变了人们的生活方式,构筑了新的产业体系,并通过技术和模式创新不断渗透影响实体经济领域,为传统产业变革带来巨大机遇。伴随制造业变革与数字经济浪潮交汇融合,云计算、物联网、大数据等信息技术与制造技术、工业知识的集成创新不断加剧,工业互联网平台应运而生。 2.制造业智能化对平台工具提出新需求 当前制造业正处在由数字化、网络化向智能化发展的重要阶段,其核心是基于海量工业数据的全面感知,通过端到端的数据深度集成与建模分析,实现智能化的决策与控制指令,形成智能

工业互联网与人工智能技术的融合

工业互联网与人工智能技术的融合 1.机器学习可以分为两个阶段,制作人工神经网络的“学习阶段”和利用已完成的人工神经网络输出正解的“()”(5.0分) A.判断阶段 B.预测阶段 C.验证阶段 D.训练阶段 我的答案:B√答对 2.发挥IT 技术优势将已有平台向制造领域延伸,对外提供服务的工业互联网平台产品企业属于()(5.0分) A.装备制造企业 B.工业软件企业 C.信息技术企业 我的答案:C√答对 3.人工智能的目的是让机器能够(),以实现某些脑力劳动的机械化。(5.0分) A.具有智能 B.和人一样工作 C.完全替代人的大脑 D.模拟、延伸和扩展人的智能 我的答案:D√答对

4.借助平台的数据汇聚与处理能力拓展服务边界,对外提供服务的工业互联网平台产品企业属于()( 5.0分) A.装备制造企业 B.工业软件企业 C.信息技术企业 我的答案:B√答对 5.对数据进行回归分析、分类聚类、深度挖掘属于()过程。(5.0分) A.数据探索 B.数据建模 C.数据评估 D.模型验证 我的答案:A×答错 6.工业互联网这一该案最早是有()提出的。(5.0分) A.美国GE公司 B.德国西门子公司 C.美国GM公司 我的答案:A√答对 7.从自身核心产品能力出发或者自身数字化转型经验以平台为载体对外提供服务的工业互联网平台产品企业属于()(5.0分) A.装备制造企业

B.工业软件企业 C.信息技术企业 我的答案:A√答对 8.“人工智能”这一概念是在()大学会议上提出的。(5.0分) A.普林斯顿 B.麻省理工 C.达特茅斯 D.卡内基梅隆 我的答案:C√答对 9.“人工智能”这一概念是()在1956年提出的,标着着人工智能学科的诞生。(5.0分) A.麦卡锡 B.明斯基 C.罗切斯特 D.香农 我的答案:A√答对 10.2016年3月谷歌()在四场比赛中击败了国际围棋世界冠军李世石,引发了全世界的关注。(5.0分) A.AlphaGo B.AlphaGo Master

工业互联网发展概述

工业互联网发展概述

把握工业互联网平台发展的战略机遇 工业互联网是新一代信息通信技术与现代工业技术深度融合的产物,是制造业数字化、网络化、智能化的重要载体,也是全球新一轮产业竞争的制高点。党的十九大报告指出,“加快建设制造强国,加快发展先进制造业,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。”2017 年 10 月 30 日,国务院常务会审议通过《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,促进实 体经济振兴,加快转型升级。工业互联网通过构建连接机器、物料、人、信息系统的基础网络,实现工业数据的全面感知、动态传输、实时分析,形成科学决 策与智能控制,提高制造资源配置效率,正成为领军企业竞争的新赛道、全球产业布局的新方向、制造大国竞争的新焦点。作为工业互联网三大要素,工业互 联网平台是工业全要素链接的枢纽,是工业资源配置的核心,对于振兴我国实体经济、推动制造业向中高端迈进具有重要意义。 工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求,构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系,支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台。其本质是通过构建精准、实时、高效的数据采集互联体系, 建立面向工业大数据存储、集成、访问、分析、管理的开发环境,实现工业技术、经验、知识的模型化、标准化、软件化、复用化,不断优化研发设计、生产制造、运营管理等资源配置效率,形成资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的制

造业新生态。关于工业互联网平台有四个定位: 第一,工业互联网平台是传统工业云平台的迭代升级。 从工业云平台到工业互联网平台演进包括成本驱动导向、集成应用导向、能力交易导向、创新引领导向、生态构建导向五个阶段,工业互联网平台在传统工业云平台的软件工具共享、业务系统集成基础上,叠加了制造能力开放、知识经验复用与开发者集聚的功能,大幅提升工业知识生产、传播、利用效率,形成海量开放 APP 应用与工业用户之间相互促进、双向迭代的生态体系。第二,工业互联网平台是新工业体系的“操作系统”。工业互联网的兴起与发展将打破原有封闭、隔离又固化的工业系统,扁平、灵活而高效的组织架构将成为新工业体系的基本形态。工业互联网平台依托高效的设备集成模块、强大的数据处理引擎、开放的开发环境工具、组件化的工业知识微服务,向下对接海量工业装备、仪器、产品,向上支撑工业智能化应用的快速开发与部署,发挥着类似于微软Windows、谷歌 Android 系统和苹果 iOS 系统的重要作用,支撑构建了基于软件定义的高度灵活与智能的工业体系。第三,工业互联网平台是资源集聚共享的有效载体。工业互联网平台将信息流、资金流、人才创意、制造工具和制造能力在云端汇聚,将工业企业、信息通信企业、互联网企业、第三方开发者等主体在云端集聚,将数据科学、工业科学、管理科学、信息科学、计算机科学在云端融合,推动资源、主体、知识集聚共享,形成社会化的协同生产方式和组织模式。

工业互联网技术是什么应用于哪些方面

工业互联网技术是什么应用于哪些方面 集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

最近有网友在后台给我留言问我工业互联网技术是什么、应用于哪些方面?今天小编就在这里给大家解答工业互联网技术是什么、应用于哪些方面的问题。 我是研究产业互联网的。我把产业互联网简单粗暴分为两段:商业互联网、工业互联网。其实是一体的,即:产供销企业之间通过互联、通过大数据驱动,做到实时地、敏捷的业务联动。 现在啊,国家要推工业互联网,要给钱支持,所以好多人都号称自己是工业互联网,导致这个领域现在变得模糊不清。 而且,在工业信息化、工业互联网这块,中国政府也多年来陆续推了好几个战略,这更把问题引向复杂: 1、中国制造2025:核心工艺、核心原材料研发、核心零部件、核心装备设备研发的向上提升 2、智能制造:单个设备智能化、智能设备之间互联互动、全自动化无人黑灯车间。所谓单个设备智能化,就是要有智能OS,和手机有 iOS/Android一样,可以用高级4GL语言编程,可以有UI界面操作,可以进行App安装,可以用数据通讯网络进行远程升级/控制/调试 3、两化融合:两化融合就是工业化和信息化的融合。工业化就是要全自动化装备设备,能采集设备运行情况和设备生产用料情况,这样就和信息化的车间调度、高级排产、物料采购很好的联动在一起 4、互联网+协同制造:这是中国政府2015年出台“互联网+”战略时在其中提出的一项。重点是:4.1、推进生产装备智能化升级、基础数据共享、工业云平台和大数据平台建设;4.2、鼓励企业利用互联网采集

并对接用户需求,推进设计研发、生产制造和供应链管理等关键环节的柔性化改造;4.3、鼓励制造业骨干企业通过互联网与产业链各环节紧密协同制造;4.4、整合产品全生命周期数据,鼓励企业基于互联网开展故障预警、远程维护、质量诊断、远程过程优化等在线增值服务,加速制造业服务化转型 5、工业互联网:2015年提出的“互联网+”战略,互联网+协同制造只是其中的一项,没有太多细则,所以这次提出工业互联网战略,专门把细则和攻关专项确定了下来 《工业互联网平台白皮书》(2017版)指出,应用领域正从单个设备、单个工艺、单个企业,向全要素、全生命周期、全产业链领域拓展。 四大典型应用: 工业现场的全生产过程优化 产品全生命周期管理 企业内运营管理决策优化,企业间协同的资源配置优化 工业互联网技术是什么、应用于哪些方面?想要了解更多可以点击下方链接。

工业互联网行业云平台建设规划PRD

XXX地区工业互联网行业云平台需求文档v1.0 2020年6月16日

1.业务背景 (1) 2.平台介绍 (2) 2.1.平台概述 (2) 2.2.平台目标 (2) 2.3.用户群体 (2) 2.4.业务范围 (3) 2.5.Roadmap (4) 3.功能需求 (5) 3.1功能总览 (5) 3.2详细介绍 (6) 3.2.1应用商店 (6) 3.2.2云化智造 (7) 3.2.3研发协同 (7) 3.2.4设备共享 (8) 3.2.5采购协同 (9) 3.2.6大数据分析 (10) 3.2.7AI机器视觉 (11) 3.2.8供应链金融 (12) 3.2.9智能物流 (12) 3.2.10政府窗口 (12) 4.可行性分析 (13) 4.1.技术可行性分析 (13)

4.2.经济可行性分析 (14) 5.效益分析 (15) 5.1.效益预测 (15) 5.2.销售策略 (16) 6.运营计划 (17)

1.业务背景 XXXX产业是当地传统的支柱产业,产业集群块状特征明显。该产业的发展经历了由配件到整机生产、从贴牌生产到创建自主品牌、从国内市场到国际市场的快速发展历程。 在取得巨大成绩的同时,当地的产业发展也存在着下述问题: 1、龙头企业不够突出。企业数量品众多,但企业总体规模偏小,缺少百亿级龙头企业。企业规模与实力整体偏弱,在与同类地区龙头的市场竞争中处于劣势。 2、技术创新能力有待增强。与国内外一流企业相比,该地区企业信息化、自动化水平不高,劳动密集特征明显,在很多核心技术领域处于劣势,智能工厂建设相对滞后,企业的技术创新和运营管理能力亟待提高。 3、产品档次有待提高。大多数企业把市场定位在国内二、三线市场或国际低端产品市场,为全球价值链上的其他企业做简单的贴牌生产,不太注重提高产品档次和创立强势品牌,影响了企业的利润空间和发展后劲,结构性产能过剩矛盾突出。

工业互联网平台技术白皮书

工业互联网平台技术白皮书

目录 一、工业互联网平台的整体态势 (1) (一)全球工业互联网平台保持活跃创新态势 (1) (二)我国工业互联网平台呈现蓬勃发展良好局面 (1) (三)工业互联网平台整体仍处于发展初期 (2) 二、工业互联网平台的应用路径 (3) (一)平台应用场景逐步聚焦,国内外呈现不同发展特点 (3) (二)我国平台应用进展迅速,大中小企业协同推进 (5) 1.平台应用全面开展,模式创新与跨界融合成为我国特色.5 2.我国大中小企业基于平台并行推进创新应用与能力普及.7 (三)平台应用发展层次与价值机理逐步清晰 (9) 1.由单点信息化走向跨域智能化,应用呈现三大发展层次.9 2.数据分析深度与工业机理复杂度决定平台应用优化价值和 发展热度 (12) (四)垂直行业平台应用走向纵深 (13) 1.高端装备行业重点围绕产品全生命周期开展平台应用.. 13 2.流程行业以资产、生产、价值链的复杂与系统性优化为应用 重点 (15) 3.家电、汽车等行业侧重于规模化定制、质量管理与产品后服 务应用 (17)

4.制药、食品等行业的平台应用以产品溯源与经营管理优化为 重点 (18) 5.电子信息制造业重点关注质量管理与生产效率提升 (19) 三、工业互联网平台的技术进展 (20) (一)边缘功能重心由接入数据向用好数据演进 (22) 1.数据接入由定制化方案走向平台通用服务 (22) 2.边缘数据分析从简单规则向复杂分析延伸 (23) 3.通用IT 软硬件架构向边缘侧下沉,为边缘应用创新提供更 好载体和环境 (24) (二)模型的沉淀、集成与管理成平台工业赋能的核心能力. 26 1.信息模型规范统一成为平台提升工业要素管理水平的关键 (26) 2.机理模型、数据模型、业务模型加速沉淀,工业服务能力不 断强化 (27) 3.多类模型融合集成,推动数字孪生由概念走向落地 (28) (三)数据管理与分析从定制开发走向成熟商业方案 (29) 1.平台聚焦工业特色需求,强化工业数据管控能力 (29) 2.实时分析与人工智能成为平台数据分析技术的创新热点. 30 3.平台贴近工业实际,完善工具不断提高工业数据易用性. 31 (四)平台架构向资源灵活组织、功能封装复用、开发敏捷高效加速演进 (32) 1.容器、微服务技术演进大幅提升平台基础架构灵活性.. 32

盘点:工业互联网的九大核心技术

盘点:工业互联网的九大核心技术 工业互联网这个话题是由GE公司在2012年率先提出的。这个话题和后来2013年德国提出的工业4.0,可以说搅动了很多企业的神经。但是这些新的理念并不是空穴来风,它是工业化国家在过去几十年强大的技术积累,以及和互联网结合以后产生的新战略,新的技术布局以及对未来的一种新的愿景。如果我们单从互联网角度去解读这些愿景和战略,我认为是不够的。事实上工业互联网有强大的技术支撑。 在工业互联网领域,我们要想获得持续、稳健的发展,需要具备坚实的技术基础。下面这张图将正在出现的以及未来可能出现的技术要素用结构化的方式展现出来,让大家对工业互联网所形成的技术和系统基础,有一个系统性的了解。 在这个结构当中,最为基础是工业互联网的标准和系统安全体系,不同于已经成熟的商业互联网和人际互联网,工业互联网相关的技术标准还远远没有成形,可以讲不同技术阵营当中的博弈和争夺正在激烈展开。而且系统安全是比较薄弱的环节,这在相当程度上阻碍了工业互联网的开放,和彼此数据的交换。在未来我们可以预见到各个工业化的国家、组织乃至企业,以及科研机构,将围绕标准的设立和系统安全的共识和创建,进行大量的工作。 这些基础性的工作是非常重要的,而且是战略性的。因此我们中国的企业家群体要非常关注这些基础性的工作,要抛弃那些可能假想性的,以及希望快速弯道超车的简单愿望。没有这些基础工作,要实现真正意义上的工业互联,是不可能的。 在此之上还有三个非常关键的技术组件,一个称之为随处可及的超级计算终端。所谓随处可及的超级计算终端,是由传感器、强大的芯片以及因此产生的分布式强大计算能力所带来的,这个是因为芯片技术的普及和IPV6的寻址能力的扩张所带来的。 第二类的组件基础,我们称为软件定义机器。所谓软件定义机器就是强大的、无处不在的超级计算终端,以及我们所使用的工业时代的各种设备的整合以后所出现的一种新的前景。未来硬件虽然重要,但是软件更加重要。硬件作为技术组件,相对软件赋予不同的功

工业互联网标准体系(版本2.0)

工业互联网标准体系 (版本2.0) 工业互联网产业联盟(AII) 2019年2月

指导单位:工业和信息化部 联合牵头编写单位:中国航天科工集团有限公司、中国信息通信研究院 参与编写单位:中国科学院沈阳自动化研究所、华为技术有限公司、海尔集团、三一集团有限公司、中国电信集团股份有限公司、北京奇安信科技有限公司、中国联合网络通信有限公司、中国移动通信集团有限公司、阿里云计算有限公司、清华大学、北京索为系统技术股份有限公司、中兴通讯股份有限公司、潍柴动力股份有限公司、用友网络科技股份有限公司、智能云科信息科技有限公司、富士康科技集团、工业和信息化部电子第一研究所、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、北京机械工业自动化研究所、浙江中控技术股份有限公司、江苏徐工信息技术股份有限公司、上海威派格智慧水务股份有限公司、中国物品编码中心、北京和利时智能技术有限公司、万向集团公司研究院、上海宝信软件股份有限公司、中国电子信息产业集团电子六所、树根互联技术有限公司、比亚迪股份有限公司、北京六方云科技有限公司、网神信息技术(北京)股份有限公司 编写组成员: 中国航天科工集团有限公司:魏毅寅、李曙春、张萍、柴旭东、侯宝存、王飞、李国栋、朱虹、秦鹏、李云鹏、于文涛、邹萍、姜海森、谷牧、孙博雅、黄健、石伟、黄羿清

中国信息通信研究院:续合元、石友康、李海花、黄颖、沈彬、张恒升、罗松、刘默、刘棣斐、田慧荣、李艺、杜霖、李南、刘棣斐、池程、田娟、陈洁、林欢 中国科学院沈阳自动化研究所:曾鹏、李栋、刘意杨、刘阳、张华良 华为技术有限公司:秦尧、李汉涛、张朝辉、王雨晨、彭炎、周亚灵、赵黎黎 海尔集团:陈录城、张维杰、王晓虎、任涛林、张海港三一集团有限公司:贺东东、王锦霞 中国电信集团股份有限公司:杨震、孙健、王志宏、张东、李洁、龚晟、张建雄、徐敏捷、程涛 北京奇安信科技有限公司:陶耀东 中国联合网络通信集团有限公司:陈晓天、许冬勇、巫灵珊 中国移动通信集团有限公司:陈维、王荣、张峰 阿里云计算有限公司:刘松、张大江、刘欢、李俊平、胡鑫、杨国彦、刘宇航 清华大学:王建民、王晨 北京索为系统技术股份有限公司:王战 中兴通讯股份有限公司:楚俊生、张博山、李斌、王继刚 潍柴动力股份有限公司:曹志月、陆成长、高庆

工业互联网服务平台方案

工业互联网服务平台方案

一、项目概况
1. 项目背景
传化深耕制造业 32 年,深知中国制造转型之痛,除了缺乏智能化、数字化的基础 设施与生产装备外,本质是缺乏服务中国制造的一揽子供应链系统解决方案, 物 流、信息技术、金融服务、业务协同无法有效连接,供应链缺乏组织化管理, 带 来运行效率低、综合成本高。为此,传化智联聚焦工业制造供应链服务体系的 痛 点,开展了基于智能供应链服务打造“互联网+先进制造”服务体系的实践探索, 服务工 业生产及上下游资料高效流转,支撑实体经济发展。
2. 项目目的
围绕生产制造的供应链服务,聚焦于生产企业原材料、半成品、产成品等资 料的流通服务,通过平台化资源集聚、智能调度、智能监控,为生产制造企业打 造协同、高效、低成本的供应链服务体系。
3. 项目目标
依托于传化遍布全国的城市物流中心网络及业务能力,构建面向生产制造企 业提供一体化供应链协同服务的工业互联网(服务)平台,实现:

平台应用云服务:实现企业物流供应链仓储、配送、运输、园区数字化、智 能化;
平台云服务:实现业务及技术 PaaS 服务,提供智能分拨、配载、路由等 服务;
平台基础设施服务:计算、存储、网络基础设施服务;物联网络、设备 数据采集终端等。
二、项目实施概况
1. 传化工业互联网(服务)平台总体架构
(1) 平台功能构架 传化工业互联网(服务)平台构建起了面向生产制造企业端到端的智能供应 链服务体系,初步已形成由“工业制造智能供应链服务”、“工业数字化服务”、“城市 物流中心服务”、“供应链金融服务”、“生态创新服务”五大服务生态体系。
图 1:平台功能架构 工业制造智能供应链服务: 为跨行业生产制造企业、原材料供应商、运
输服务企业、政府、配套企业提供灵活组合、一体化的工业制造供应链 服务,实现与智能工厂、智能化生产线的充分融合,对原材料、成品的 全过程实现智能化、精细化管控,支撑柔性生产、大规模定制、高端生 产制造。 工业数字化服务:为生产制造企业、行业及政府提供数字化服务。基于 平台沉淀的原材料供应、仓储、干线运输、配送、业务交易等海量的生

工业互联网:突破智慧和机器的界限--GE工业互联网白皮书-全稿

工业互联网:突破智慧和机器的界限 译自:2012年11月【美国】GE 编译:工业和信息化部国际经济技术合作中心

目录 一、摘要 (1) 后继浪潮 (1) 工业互联网潜力的冰山一角 (3) 1%增长意义非凡 (3) 惠及全球 (4) 推动力与催化剂 (5) 二、创新和生产力:接下来呢? (5) 三、创新与变革浪潮 (8) 第一次浪潮:工业革命 (8) 第二次浪潮:互联网革命 (10) 第三次浪潮:工业互联网 (12) 智能设备 (12) 智能系统 (15) 智能决策 (16) 要素整合 (17) 四、机遇有多大?三大视角 (18) 经济视角 (18) 能耗视角 (20) 将燃料转化为电力 (22) 实物资产的视角 (23) 商用喷气飞机 (24)

联合循环电站 (25) 机车 (26) 炼油厂 (27) 卫生保健 (28) 五、工业互联网的益处 (28) 对工业行业的益处:1%的力量 (30) 商业航空业 (30) 铁路运输 (33) 发电 (34) 石油和天然气的开发与交付 (36) 医疗保健 (38) 经济收益:下一个生产力繁荣期 (41) 生产力增长的停滞期 (43) 互联网革命 (43) 质疑再度出现 (46) 工业互联网将带来新一轮的生产力革命 (47) 差异所带来的改变 (48) 工业互联网与高端制造业 (51) 对全球经济所产生的影响 (52) 商业活动和商业环境的角色 (53) 六、推动力、催化剂和条件 (55) 创新 (55)

基础设施 (56) 网络安全管理 (57) 人才开发 (59) 七、结论 (61)

一、摘要 创新将显著提高航空、铁路运输、发电、石油与天然气开发及保健服务等不同行业的发展速度和效率,推动世界经济增长,为全球创造更多更好的就业机会,不断提高人们的生活水平。在美国与中国如此,在非洲的大城市及哈萨克斯坦的农村地区亦是如此。 随着医疗服务水平的不断提高,成本日益浓缩,大量燃料与能源得以节省,实物资产性能提升和使用寿命拉长,工业互联网将进一步提高效率,促进生产力发展。生产力提升就意味着收入和生活水平的改善。在美国,如果工业互联网推动生产率每年增长1-1.5个百分点,使生产率再一次达到网络革命巅峰水平,在接下来的20年里,平均收入水平将提高25-40%。若其他各国生产力增长水平能维持在美国的一半,工业互联网将为全球GDP创造10—15万亿美元价值,这相当于美国今天的经济总量。在当今充满挑战的经济环境下,确保部分生产率增长能给个体与整体经济带来巨大裨益。 后继浪潮 这能实现吗?工业互联网将整合两大革命性转变之优势:其一是工业革命,伴随着工业革命,出现了无数台机器、设备、机组和工作站;其二则是更为强大的网络革命,在其影响之下,计算、信息与通讯系统应运而生并不断发展。 伴随着这样的发展,三种元素逐渐融合,充分体现出工业互联网之精髓:

工业互联网成熟度评估模型

工业互联网成熟度评估模型 本文出自工业互联网产业联盟发布的《工业互联网成熟度评估白皮书》。 本白皮书旨在为企业提供一套评价自身实践的方法论,为企业找到工业互联网实施中的主要问题、改进方向和建设路径。与此同时,业界各方力量的应用和反馈也将不断促进联盟修正该方法论中存在的问题,为工业互联网发展提供更科学更准确的指导。 一、工业互联网成熟度评估提出的原因 (一)工业互联网应用浪潮来袭 随着工业互联网概念兴起,美德先导应用不断涌现,目前德国工业4.0平台已有140多个应用案例,美国IIC有接近50 个应用案例,主要聚焦在生产管理优化、物流仓储优化、质量管理优化、产线柔性部署、产品服务价值化等领域。与此同时,我国产业界也加快了面向各类场景的工业互联网应用探索。2016 年,工信部相关部门组织实施了10 个工业互联网试点示范项目,AII 联盟也评选出了首批12 个工业互联网优秀案例。然而,目前我国工业互联网应用与发达国家相比还存在总体发展水平较低、行业间企业间基础差异较大、大规模推广难度巨大、缺乏工业互联网评估体系和实施指南等问题。 (二)联盟需构建先导性的标准化模型 从国内外已有的主要成熟度模型来看,德国构建了工业4.0 成熟度评级模型,但因两国发展基础不同,建设水平不同,并不能直接用于我国工业互联网成熟度评估。AII 联盟作为推进我国工业互联网政产学研用协同发展的公共平台,需要率先开展研究,针对我国自身特点,制定一套评估模型和方法,推进工业互联网理论与实践。 (三)为企业提供一个便利的自我评价工具 当前产业界对工业互联网的理解不统一,企业对自身工业互联网发展的定位、现状和发展路径不明确,缺乏一致的方法论来评判具体实践。联盟希望通过工业互联网成熟度评估体系的制定助力企业了解自身建设水平,发现存在的问题,并获取相关的诊断建议。该评估模型并不是为了创造一套复杂的理论,而是希望以提供互联网服务的方式为企业提供一个便利的自我评价工具。 (四)为政产研用搭建一个持续透明的信息窗口 工业互联网成熟度评估模型的制定并不是一蹴而就的,当前的 1.0 版本主要是结合现阶段工业互联网发展的特点和先进实践而得出的,将来还有持续发展、反复迭代的过程,需要借助产业界各类主体的意见和建议深化模型,并结合企业对模型的应用结果和反馈,不断更替或补充更符合不同阶段实际情况的评估因素,不断修正完善评估指标、权重和评估问卷设置等。这个过程不仅能助力政府部门了解我国工业互联网的最佳实践,也能帮助应用企业和解决方案服务商建立透明的信息窗口,促进产学研结合。

工业互联网体系架构

工业互联网体系架构

。 近年来,随着以互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等为代表得新一代信息技术与传统产业 得加速融合,全球新一轮科技革命与产业变革正蓬勃兴起,一系列新得生产方式、组织方式与商业模 部署成本。为此, 在工业与信息化部指导下, 工业互联网产业联盟(以下简称 All ) 启动了工业互联网体系 架构研究 , 在总结国内外发展实践得基础上, 撰写了工业互联网体系架构报告( 1、0 版), 提出了工业互联网得 内涵、目标、体系架构、关键要素与发展方。向报告旨在推动业界对工业互联网达成广泛共识, 以体系架构为牵 引,为联盟各项工作以及我国工业互联网得技术创新、标准制定、试验验证、应用实践等提供参考与引导, 共 同推动工业互联网得健康快速发展。 工业互联网就是一个长期发展与演进得过程,毫无疑问,目前我们对工业互联网得认识还就是初步与 阶段性得。联盟将根据国内外工业互联网得发展情况以及产业界得反馈意见,在持续深入研究得基础上适 时修订与发布报告新版。 明 说 写 编 O l

(一)工业互联网得内涵 工业互联网得内涵用千界定工业互联网得范畴与特征,明确工业互联网总体目标,就是研究工 业互联网得基础与出发点,我们认为,工业互联网就是互联网与新—代信息技术与工业系统全方位 深度融合所形成得产业与应用生态,就是工业智能化发展得关键综合信息基础设施。其本质就是以机 器、原材料、控制系统、信息系统、产品以及人之间得网络互联为基础,通过对工业数据得全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理与高级建模分析,实现智能控制、运营优化与生产组织方式变革。工业互联网可以重点从“网络”、“数据”与“安全”三个方面来理解。其中,网络就是基础, 即通过物联网、互联网等技术实现工业全系统得互联互通,促进工业数据得充分流动与无缝集成; 数据就是核心,即通过工业数据全周期得感知、采集与集成应用,形成基于数据得系统性智能,实现机器弹性生产、运营管理优化、生产协同组织与商业模式创新,推动工业智能化发展;安全就是保障,即通过构建涵盖工业全系统得安全防护体系,保障工业智能化得实现。工业互联网得发展体现了多个产业生态系统得融合,就是构建工业生态系统、实现工业智能化发展得必由之路。 工业互联网与制造业得融合将带来四方面得智能化提升。一就是智能化生产,即实现从单个机器到产线、车间乃至整个工厂得智能决策与动态优化,显著提升全流程生产效率、提高质量、降低成本。二就是网络化协同,即形成众包众创、协同设计、协同制造、垂直电商等—系列新模式, 大 幅降低新产品开发制造成本、缩短产品上市周期。三就是个性化定制,即苤千互联网获取用户个性 化需求,通过灵活柔性组织设计、制造资源与生产流程,实现低成本大规模定制。四就是服务化转型,即通过对产品运行得实时监测,提供远程维护、故障预测、性能优化等一系列服务,并反馈优化产品设计,实现企业服务化转型。 工业互联网驱动得制造业变革将就是—个长期过程,构建新得工业生产模式、资源组织方式也并非—跋而就,将由局部到整体、由浅入深,最终实现信息通信技术在工业全要素、全领域、全产业链、全价值链得深度融合与集成应用。 (二)工业互联网与智能制造得关系 作为当前新—轮产业变革得核心驱动与战略焦点,智能制造就是基千物联网、互联网、大数据、 云计算等新—代信息技术,贯穿千设计、生产、管理、服务等制造活动得各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能得先进制造过程、系统与模式得总称。具有以智能工厂为载体、以生产关键制造环节智能化为核心,以端到端数据流为基础、以全面深度互

工业互联网平台介绍及应用案例

工业互联网平台介绍及应用案例

编写说明 工业互联网平台作为工业全要素链接的枢纽与工业资源配置的核心,在工业互联网体系架构中具有至关重要的地位。近期,国 务院《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》明 确将构建网络、平台、安全三大功能体系作为其重点任务。在工业和 信息化部信息化和软件服务业司的指导下,《工业互联网平台白皮书》希望加强研究与交流,与业界共同推动工业互联网平台发展。 白皮书主要分为五个部分。第一部分重点提出了工业互联网 平台的体系架构与关键要素,明确了工业互联网平台是什么,有哪 些功能和作用。第二部分提出了工业互联网平台的技术体系,并重点对平台层、边缘层与应用层的主要技术创新趋势进行了探讨。第 三部分明确了工业互联网平台的产业体系,提出当前平台布局的四 种路径,以及平台与应用生态构建的主要模式。第四部分提出了工 业互联网平台的主要应用场景及案例。第五部分则重点面向平台企业,提出了平台发展的相关建议。

目录 一、把握工业互联网平台发展的战略机遇 (4) 二、典型工业互联网平台介绍及案例 (12) (一)航天云网-INDICS 平台 (12) (二)树根互联-根云平台 (15) (三)华为-OceanConnect IoT 平台 (21) (四)用友-精智丨用友工业互联网平台 (25) (五)中船工业-船舶工业智能运营平台 (31) (六)浪潮-浪潮工业互联网平台 (41) (七)宝信-宝信工业互联网平台 (45) (八)机智云-Gizwits IOT Enterprise 平台 (51) (九)GE-Predix平台 (55) (十)PTC-ThingWorx平台 (57) (十一)ABB-ABB Ability 平台 (59)

工业互联网平台架构体系-三大核心-四大特性

工业互联网平台架构体系-三大核心-四大特性 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

工业互联网平台架构体系三大核心四大特性 工业互联网——近一段时间被“新基建”带火的一个名词频频出现在我们视线里,随着中国智造2025的深入发展,工业互联网上升为我国的国家战略,工业互联网这个名词也被越来越多普通老百姓所熟悉。 什么是工业互联网? 工业互联网常用的解释是链接工业全系统、全产业链、全价值链,支撑工业智能化发展的关键基础设施,是新一代信息技术与制造业深度融合所形成的新兴业态和应用模式。 工业互联网平台四个基本功能 从工业互联网定义来看,工业互联网平台需要具备四个基本功能。

一是:需要实现将不同来源和不同结构的数据进行广泛采集; 二是:需要具备并支撑海量工业数据处理的环境; 三是:需要基于工业机理和数据科学实现海量数据的深度分析,并实现工业知识的沉淀和复用; 四是:能够提供开发工具及环境,实现工业APP的开发、测试和部署。 因此,工业互联网平台体系架构必须能完全实现这四个功能,即涵盖边缘层、IaaS 层、工业PaaS层、工业SaaS层以及贯穿上述各层级的安全防护。 其中,边缘层、平台层、应用层是工业互联网平台的三大核心层级。 工业互联网平台的四大特征 2017年工业互联网产业联盟发布的《工业互联网平台白皮书》中,将泛在连接、云化服务、知识积累、应用创新归结为工业互联网平台的四大特征。 (1)泛在连接。即具备对设备、软件、人员等各类生产要素数据的全面采集能力。 (2)云化服务。即实现基于云计算架构的海量数据存储、管理和计算。 (3)知识积累。即能够提供基于工业知识机理的数据分析能力,并实现只是的固化、积累和复用。 (4)应用创新。能够调用平台功能及资源,提公开放的工业APP开发环境,实现工业APP创新应用。

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