工业互联网发展与展望

行业经验/知识/技能 其它基础…
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工业互联网提供了智能制造和产业智能化所需的技术要素，是新型 综合信息基础设施，也是应用和产业生态
工业是互联网和新一代信息技术与全 球工业系统全方位深度融合集成所形成的 产业和应用生态，是工业智能化发展的关 键综合信息基础设施。
—工业互联网是网络，实现机器、物品、 控制系统、信息系统、人之间的泛在联接 —工业互联网是平台，通过云和大数据实 现海量工业数据的集成、处理与分析 —工业互联网是新模式新业态，实现智能 化生产、网络化协同、个性化定制和服务 化延伸
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工业互联网体系架构
工业互联网体系架构是事关发展主动权的制高点和顶层设计，是对重 大需求、核 心功能、关键要素的明晰和界定，是对工业互联网自上而下进 行的前瞻性、系统性、 战略性谋划，决定着工业互联网技术路径选择、产 业布局方向和全球发展格局。
波音（航空业） 3大场景：飞机制造（工厂）、飞机运营（飞行
）、空管系统
通用（汽车业） 百年变局：电力驱动、电子控制、连接
（ 联网）、个性化
新DNA：CPS
通用电气 控制的挑战：从单元->系统->企业 特征：系统的系统、空间分布、容错、环
境适应性、安全、节能、经济性
德国工业4.0: 应对数字化浪潮的战 略选择（2006—）
……
新材料 新工艺 新流程 ……
单点智能/自动化、数字化
系统级智能
智能装备 智能机器人
3D打印
增强现实…
工业互联网(工业物联网/工业CPS)
数据 互联
基于数据的仿真建模 基于数据的生产控制 基于数据的运营决策 基于数据的智能服务…
工业互联网提供了全流程、全产业链、全生命周期的系统性智能
而自动化、数字化是其基础……
反 馈
用开发 提供 资源
新型网络
（工厂内/ 工厂外）
实现海量泛 在 多样工业 数据 的实时 传输
智能模块
生产装备
图例： 传统工业要素
智能模块
生产装备
工业互联网
智能设备 智能模块
分布于工业 系 统各层的 计算 处理能
力
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工业互联网与装备智能化、工业自动化、数字化
智能制造
智能产品 智能服务
智能化生产 网络化协同 个性化定制 服务化延伸
……
数 基于数据自决策自执行
据
智
能
数据采集
端
全 面
智能装备 机器人
互
智能产品
联
……
跨设备跨系统跨企业数据共享 基于数据的建模与智能分析
数据连接与传输
管
工厂/企业外互联 工厂/企业内互联 信息/生产系统互联 ……
数据计算与处理
云
工厂/企业内专有云 外部专有云/公有云 ……
工业/产业基础 先进材料
先进工艺
智能产品
智能模块
产品实体
互联网
数据分析 软件应用
基于算法和 模 型实现工 业数 据分析 和决策
ERP、MES等传统工业软件 基于仿真、大数据的新型工业软件
工业数据平台
系 统
工厂内网络
安全隔离
T
智能控制系统
智
智能模块 传统工业控制模块
系 统
能
工
工厂内网络
厂
智能机器
智能机器
T
O
I
为海量数据
平台
的 集成、计 算处 理及应
葡萄牙
西班牙
意大利
捷克 奥地利 希腊
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智能制造变革为核心的新工业革命成为重塑国家竞争力的主攻方向
产业智能化升级
生产组织方式智能化变革
提升产品价值
个性化产品 创新性产品 更高质量 更高附加价值……
提升生产效率
更高生产效率 更低成本 更小能源资源消耗 更环境友好
个性化定制 服务化延伸 网络化协同 智能化生产
—增强制造业创新能力作为核心任务 —推进两化深度融合作为战略制高点 —强化基础能力作为提升制造业整体水平 的关键
加快新一代信息技术与制 造业深度融合为主线
推进智能制造为主攻方向
工业互联网为重要支撑
国民经济和社会发展 “十三五”规划纲要
加强工业互联网设施建设、技 术验证和示范推广，推动“中 国制造+互联网”取得实质性 突破。
工业互联网发展与展望
技术创新，变革未来
第三（四）次工业革命/新工业革命/新产业变革/数字经济浪潮
先进制造战略 工业互联网
欧洲数字化工业/ 数字化产业行动计划
互联网+ 中国制造2025 信息化战略纲要
制造业创新
3.0战略
欧盟层次的行动
瑞典
英国 比利时
丹麦 荷兰
芬兰 拉脱维亚
波兰
德国
制造业白皮书
法国
斯洛文尼亚
互 联 网
Internet
ARPANE T
基本念概TCP/IP
万维网 www.
搜索 引擎
电子 商务
社交 网络
云计算 大数据 物联网
1970s 1980s
1990s
2000s
2010s
1969
1995
2007
2012
万物互联
+
大数据
人工智能
云计算
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工业互联网的源起：美国先进制造、CPS和工业互联网
2011年，美国提出先进制造战略 2012年3月，美国CPS Workshop
技术动力：互联网、物联网、移动互联、大数据、云计算、机器人、3D打印、人工智能、增强现实……
核心是工业互联网/CPS（信息物理系统）
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如何进一步发展互联网？如何利用好互联网的技术红利？
互联网应用： 消费互联网
工业互联网/产业互联网
学术科研
生活服务
生产服务
提出
PC互联网商用 移动互联网
工业互联网/ 产业互联网
……
社会化生产
设计
众包设计 协同设计
基于仿真的制造
产品仿真
面向多品种小批 量的生产模式
模块化设计
生产
社会化制造
产业层
企业层
供应链优化
基于大数据优 化的精益生产
生 产 排程优化 仿 真 柔性生产
车间层 安全优化 质量优化
工 艺 工艺优化
仿
真
自动化
设备层 设备优化
3D打印
新型加工方法与工具
服务
服务化
产品服务 增值服务
国家信息化发展战略纲要
加快实施《中国制造2025》， 推动工业互联网创新发展。
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智能化的本质：基于全面互联而形成数据驱动的智能
智
智能化生产
网络化协同
个性化定制 服务化延伸
能
预测性运维 产品良率 资产优化 设计协作 供应协作 制造协作 C2B定制
智能服务
制 虚拟仿真 智能控制 智能管理 造
B2B定制
2012年，GE提出工业互Leabharlann Baidu网
2012年12月，NIST发布关于CPS的声明
2013年以后，工业互联网成为先进制造战略的重要内容
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工业互联网是通过“中国制造+互联网”实现产业升级的关键路径
制造强国路线图
2025 迈入制造强国行列
2035
建国100年
综合实力进入世 界制造强国前列
整体达到世界制造 强国阵营中等水平
智能化 生产
个性化 定制
服务化 延伸
网络化 协同…
端
到
工厂/企业外网络/ 云计算
端
全球互联网络
数
据
IT网络
云计算/ 边缘计算
流
工厂/企业
动
内网络
OT网络
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智能制造变革中的工业互联网
智能制造架构中的工业互联网
工业互联网关键要素
市场
网络化协同 个性化定制 产品服务化
用户 互
联
协作 网
工业云平台
企业
智能化生产 互联网