互联网与工业制造

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面向智能制造的工业互联网技术创新

作者：郑松

来源：《中国工业评论》2015年第06期

工业互联网在智能制造的生产体系中承担着数据通信和信息融合的重要任务，是智能制造系统中不可或缺的组成部分。科学分析工业互联网的内涵并揭示其在智能制造中的作用，对于正处在转型升级关键期的中国经济来说意义重大。

发达国家的再工业思潮与作为新经济代表的中国的工业化和信息化深度融合发展模式，几乎在同一时期推出，预示着人类工业文明的发展又到了一个新的转折点。2012年11月，美国GE公司发布了《工业互联网：突破智慧与机器的界限》白皮书。2013年4月，德国政府在汉诺威工业博览会上提出了“工业4.0”的国家发展战略。2015年上半年，中国政府提出“中国制造2025”的发展规划。世界上规模最大的几个经济体不约而同地提出各自的发展战略，并且都把工业互联网和智能制造紧密地联系在一起，这绝对不是一种巧合。在此背景下，分析工业互联网的内涵，并揭示它在智能制造中的作用，对于正处在转型升级关键期的中国经济来说是非常有意义的。

工业互联网的内涵

从目前工业界关于工业互联网的研究与实践情况来看，要想给出工业互联网的准确定义，还是一件比较困难的事情。众所周知，全球互联网应用始于上个世纪90年代，距今虽然只有短短的20年左右的时间，却带来了许许多多令人瞩目的变化。从电子邮件、企业与政府的网页，直到娱乐、购物、旅游等生活的方方面面，人们时时刻刻都在互联网的世界里感受着工作和生活的变化。如今，人们已经感觉到互联网能够做的事情还远不止于这些，互联网还可以在智能机器之间的相互连接方面发挥重要的作用，并促成人与机器的高度协同。根据美国思科公司的报告，到2020年世界人口预计是76亿，平均每个人要连接的设备将达到6.58台，而这个数字在2003年只有0.08台（图1）。这充分说明随着工业软件和大数据分析技术的持续演化，工业互联网将赋予工业价值更多新的内涵，从而成为改变人类生活和生产方式的新动力。今天的信息技术能够给工业互联网提供三种能力：一是机器与机器之间是可互通的；二是机器与人之间是可交互的；三是数据、软件与物理世界之间的关系是可重新定义的。工业互联网对于现代工业生产的意义在于它把“互联网的思维”作用到了产品设计、制造、应用和服务的全过程，实现了生产人员、机器和数据的有效连接与融合，从而达到资源配置优化、产品生产总拥有成本最低且品质最佳的目的。

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软件定义硬件 工业互联网重塑制造

作者：Joseph J. Salvo

来源：《中国信息化周报》2017年第37期

软件正在改变硬件，软件与硬件的结合逐渐改变了我们的生活。二十年前，我第一次到无锡时常常会迷路。二十年后的今天，我用共享单车APP及手机GPS定位系统，在无锡有了非常愉快的骑行和游览体验。

同样，美国的电网架构从雏形到成熟，也在不断改变城市形态、家庭生活，并且永久地改变了制造业的面貌。

几年前，GE就开始在物联网领域布局。当我们做应用设计时，首先就会从互联角度去考虑，因为物联网能够连接不同的终端或物体，从而提供更好的服务。因此，我们要考虑机身和发动机如何相连，电脑或手机如何与家用电器相连，同时要根据不同场景去实现软件的定制化开发。GE已经充分认识到，物联网发展前景广阔，未来将创造数百亿美元收益，我们正处于物联网变革的边缘。

在物联网时代，软件的革新速度明显加快。如今，软件呈集成化趋势，相比以前更为有效，能够让系统运营更有效率，也能使得业务流程更加完善、优化。尤其是当物联网技术把生产制造供应链的每个环节都连接起来时，我们需要创新的软件设计思路和方案来实现数字孪生，把整个设计、测试、生产、销售等环节用信息技术连接起来，从而推动整个生态链的升级、优化。新型软件为我们建立了新的网络架构，便于大量数据的采集、传输和处理，也有利于工程师对设备的监控、运营，从而提升生产和管理效率。

在这一新的网络架构中，保证信息传输的及时性至关重要，因为我们需要远程获取机器运行状态情况并进行实时操作。在这方面，信息技术发挥了核心作用，让我们能够忽略距离限制，在任何时间、任何地点实现对设备的远程控制，提升运作效率。

目前，传统制造业与创新性的信息技术和物联网技术紧密结合，是成为实现智能制造的关键。数字化制造项目正在产生巨大的市场价值和经济利益。因此，利用信息技术重塑制造行业也成为大家的共同诉求，从而推动了智能制造领域的全球化合作。我们看到，如今的发展趋势正像卡尔·马克思在150年前预见的那样：科技型产品、智能化生产制造将在全球得到广泛发展。马云先生也持相似观点，他认为智能制造能让我们突破现有藩篱和限制。通过万物相联的方式，使得产品的生产制造能在全球范围内更有效地进行，使得知识分享更为便利顺畅，使得生产力能进一步提升，使得各行各业的商业模式能够不断革新。不同国家、不同应用场景、不同平台类型，我们都可以通过互联的方式，形成生态系统，创造更大产值。 龙源期刊网

1 目 录 第1章 解读工业互联网——智能制造新前景 ··········································· 1 1.1 工业互联网的概念浅析 ···································································· 1 1.2 工业互联网的核心元素 ···································································· 2 1.2.1 智能机器················································································· 2 1.2.2 先进分析方法 ·········································································· 2 1.2.3 工作中的人 ············································································· 3 1.3 工业互联网的革命特征 ···································································· 3 1.3.1 智能设备················································································· 3 1.3.2 智能系统················································································· 3 1.3.3 智能决策················································································· 4 1.4 工业互联网的现实意义 ···································································· 4

工业互联网对制造业的影响

在今天的快速发展的科技时代中，工业互联网（Industrial Internet）已经成为制造业的重要趋势之一。它是指将互联网技术应用到工业制造领域中，通过数字化、网络化和智能化的方式来提高生产效率和降低生产成本。那么，工业互联网对于制造业的影响是什么呢？

一、数据收集和分析能力增强

随着各种传感器技术的不断发展，制造企业可以采集到更多的生产数据，比如机器的温度、压力、加速度等等。通过工业互联网，这些数据可以被实时采集、处理和分析，从而帮助企业监测设备的状态、预测维护和寿命、优化生产过程等等。这不仅可以有效提高生产效率和质量，还可以优化整个供应链的运营，降低库存水平和成本。

二、生产调度和运营管理更加智能化

工业互联网的应用可以让企业实现生产调度的智能化。通过对生产过程的监控和分析，工厂可以根据实际的生产情况自动调整生产计划，从而更加灵活地应对市场需求和客户的变化。此外，工业互联网还可以帮助企业实现物料管理、质量管理、维护管理等方面的智能化，并提高运营管理的效率和精度。

三、产品设计和定制化更加实现

随着消费者需求的不断变化，产品定制化已经成为制造业的一个重要发展趋势。工业互联网可以帮助企业实现完全个性化的产品设计和制造。通过数字化的方式，企业可以快速建立起物理世界与数学世界之间的桥梁，并将客户的数据转化成数字模型。这些数字模型可以被直接应用于产品设计和制造，从而大大提高定制化产品的质量和实现效率。

四、智能制造时代的到来 智能制造是工业互联网的核心，它可以通过数字化、网络化和智能化的方式，实现工业生产过程的自动化、智能化和可持续化。智能制造可以帮助企业实现生产的调度和优化，降低成本和提高产品质量。此外，智能制造还可以改变现有的生产模式，打破垂直产业壁垒，推动不同产业之间的融合，从而为制造业的可持续发展带来新的机遇和挑战。

总之，工业互联网具有重要的意义和作用，它将会深刻地改变制造业的生产方式和经营模式。随着工业互联网技术的应用不断深入，制造业将会迎来更加灵活、高效和智能的生产方式，从而进一步提高企业的竞争力和市场地位。