從印發(fā)《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)意見(jiàn)》)，到設(shè)立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)小組，為什么我國(guó)如此重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)呢?

   因?yàn)楣I(yè)互聯(lián)網(wǎng)是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的新賽道，從全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的階段來(lái)看，當(dāng)前正處于格局未定的關(guān)鍵期、規(guī)?；瘮U(kuò)張的窗口期、搶占主導(dǎo)權(quán)的機(jī)遇期。機(jī)遇非常難得，同時(shí)窗口期也非常短，所以我國(guó)制造業(yè)需要緊緊抓住這個(gè)契機(jī)，加快發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)究竟是什么?

   工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)究竟是什么呢?《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)白皮書(shū)》給出如下 體系架構(gòu)：

   工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)可以概括成以下四點(diǎn)：

   1、數(shù)據(jù)采集(邊緣層)是基礎(chǔ)，即要構(gòu)建一個(gè)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集體系，把數(shù)據(jù)采集上來(lái)，通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換和邊緣計(jì)算，一部分在邊緣側(cè)進(jìn)行處理并直接返回到機(jī)器設(shè)備，一部分傳到云端進(jìn)行綜合利用分析，進(jìn)一步優(yōu)化形成決策。

   2、工業(yè)PaaS(平臺(tái)層)是核心。即要構(gòu)建一個(gè)可擴(kuò)展的操作系統(tǒng)，為工業(yè)APP應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)。

   3、工業(yè)APP(應(yīng)用層)是關(guān)鍵。即要形成滿足不同行業(yè)、不同場(chǎng)景的應(yīng)用服務(wù)，并以工業(yè)APP的形式呈現(xiàn)出來(lái)。

   4、IaaS是支撐。即通過(guò)虛擬化技術(shù)將計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源池化，向用戶提供可計(jì)量、彈性化的資源服務(wù)。

   工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展四種模式

   2013 年以來(lái)，全球各類(lèi)產(chǎn)業(yè)主體積極布局，目前全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)量超過(guò) 150 個(gè)。2017 年以來(lái)平臺(tái)發(fā)展步入快車(chē)道，僅我國(guó)就有數(shù)十個(gè)平臺(tái)產(chǎn)品發(fā)布。綜合國(guó)內(nèi)外平臺(tái)企業(yè)布局策略來(lái)看，目前主要有四種路徑。

   1.裝備和自動(dòng)化企業(yè)憑借工業(yè)設(shè)備與經(jīng)驗(yàn)積累，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)創(chuàng)新服務(wù)模式。比如 GE 基于開(kāi)源 PaaS架構(gòu) Cloud Foundry 構(gòu)建 Predix 平臺(tái)，并通過(guò)集成微服務(wù)架構(gòu)等方式為應(yīng)用開(kāi)發(fā)者提供豐富支持，實(shí)現(xiàn)智能應(yīng)用的快速構(gòu)建、測(cè)試和部署。三一重工依托其設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn)孵化專注工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)的樹(shù)根互聯(lián)，基于開(kāi)源 Docker 技術(shù)構(gòu)建 PaaS 平臺(tái)，具備靈活的應(yīng)用開(kāi)發(fā)及部署能力，提供資產(chǎn)管理、預(yù)測(cè)性維護(hù)、產(chǎn)品全生命周期管理、產(chǎn)業(yè)鏈金融和模式創(chuàng)新等工業(yè)應(yīng)用服務(wù)。

   2.制造企業(yè)將數(shù)字化轉(zhuǎn)型經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為服務(wù)能力，構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。比如海爾的 COSMOPlat 平臺(tái)，將顧客需求、產(chǎn)品訂單、合作生產(chǎn)、原料供應(yīng)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組裝和智能分析等環(huán)節(jié)互聯(lián)起來(lái)并進(jìn)行實(shí)時(shí)通信和分析，以滿足規(guī)?；ㄖ菩枨?。航天云網(wǎng) INDICS 平臺(tái)匯聚超過(guò) 100 萬(wàn)家企業(yè)，并在此基礎(chǔ)上提供供需對(duì)接、智能工廠改造、云制造和資源共享等服務(wù)。

   3.軟件企業(yè)圍繞自身業(yè)務(wù)升級(jí)需求，借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)能力拓展。比如精智用友工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，在客戶端通過(guò)營(yíng)銷(xiāo)云與互聯(lián)網(wǎng)營(yíng)銷(xiāo)及客戶打通，在供應(yīng)端通過(guò)采購(gòu)云與供應(yīng)商打通，在工廠內(nèi)部繼承原有ERP的功能通過(guò)上云進(jìn)行優(yōu)化，在車(chē)間設(shè)備端通過(guò)物聯(lián)平臺(tái)可以快速接入不同類(lèi)型設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，從而協(xié)助客戶快速連接設(shè)備快速實(shí)現(xiàn)多端實(shí)時(shí)服務(wù)。 PTC Thingworx 平臺(tái)基于大量的設(shè)計(jì)模塊，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)，大幅節(jié)約設(shè)計(jì)研發(fā)周期。同時(shí)，平臺(tái)基于 CAD 產(chǎn)品數(shù)字模型和 Vuforia 技術(shù)集成的 ThingWorx Studio 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)服務(wù)以及數(shù)字孿生服務(wù)(Digital Twin)實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的全生命周期管理。

   4.信息技術(shù)企業(yè)發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將已有平臺(tái)向制造領(lǐng)域延伸。例如 IBM Bluemix 平臺(tái)與博世合作，在平臺(tái)部署博世物聯(lián)網(wǎng)套件服務(wù)，進(jìn)而幫助 IBM 提升底層設(shè)備物聯(lián)及數(shù)據(jù)采集能力，并基于數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理服務(wù)和云計(jì)算軟件更新。微軟 Azure IoT 平臺(tái)則重點(diǎn)打造遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控、預(yù)測(cè)性維護(hù)、工廠聯(lián)網(wǎng)與可視化等服務(wù)能力，提升對(duì)制造場(chǎng)景的支持能力。華為 OceanConnect 平臺(tái)借助網(wǎng)關(guān)設(shè)備、軟件 Agent 和物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)底層數(shù)據(jù)采集和集成，并通過(guò)提供 API 接口、開(kāi)發(fā)套件與數(shù)據(jù)分析服務(wù)，提供許多高價(jià)值行業(yè)應(yīng)用，比如智慧家庭、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能抄表、智能停車(chē)、平安城市等。

   正如原工信部副部長(zhǎng)楊學(xué)山所說(shuō)：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是多元的，存在不同層次、不同類(lèi)型的平臺(tái)，滿足不同需求、實(shí)現(xiàn)不同價(jià)值。為什么說(shuō)它必然是多元化?因?yàn)橹圃鞓I(yè)本身就是多元的，不同行業(yè)，不同規(guī)模有不同的物理系統(tǒng)，所以姓工不姓互聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也一定是多元的。

  解析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的四大應(yīng)用場(chǎng)景

   1.面向工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化

   工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)能夠有效采集和匯聚設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)、質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)、物料配送數(shù)據(jù)和進(jìn)度管理數(shù)據(jù)等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析和反饋在制造工藝、生產(chǎn)流程、質(zhì)量管理、設(shè)備維護(hù)和能耗管理等具體場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)優(yōu)化應(yīng)用。

   2.面向企業(yè)運(yùn)營(yíng)的管理決策優(yōu)化

   借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可打通生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、企業(yè)管理數(shù)據(jù)和供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)，提升決策效率，實(shí)現(xiàn)更加完善與透明的企業(yè)管理，其具體場(chǎng)景包括供應(yīng)鏈管理優(yōu)化、生產(chǎn)管控一體化、企業(yè)決策管理等。

   3.面向社會(huì)化生產(chǎn)的資源優(yōu)化配置與協(xié)同

   工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)與外部用戶需求、創(chuàng)新資源、生產(chǎn)能力的對(duì)接，推動(dòng)設(shè)計(jì)、制造、供應(yīng)和服務(wù)環(huán)節(jié)的并行組織和協(xié)同優(yōu)化。其具體場(chǎng)景包括協(xié)同制造、制造能力交易與個(gè)性定制等。

   4.面向產(chǎn)品全生命周期的管理與服務(wù)優(yōu)化

   工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可以將產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)行和服務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，以全生命周期可追溯為基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)可制造性預(yù)測(cè)，在使用環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)健康管理，并通過(guò)生產(chǎn)與使用數(shù)據(jù)的反饋改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。當(dāng)前其具體場(chǎng)景主要有產(chǎn)品溯源、產(chǎn)品/裝備遠(yuǎn)程預(yù)測(cè)性維護(hù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)反饋優(yōu)化等。

   工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)給制造業(yè)帶來(lái)哪些新技術(shù)?

   1.工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)賦能萬(wàn)物連接未來(lái)

   工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的核心是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可以快速打通機(jī)器、設(shè)備的互聯(lián)互通。PC互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了十億級(jí)電腦的連接，帶來(lái)信息和交易方式的革命;移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了數(shù)十億手機(jī)的連接，帶來(lái)了社交和生活方式的革命;隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，將實(shí)現(xiàn)百億甚至千億萬(wàn)億級(jí)別的萬(wàn)物互聯(lián)，必將為生產(chǎn)和分配方式帶來(lái)一場(chǎng)革命。

   對(duì)于廣大制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，可以快速實(shí)現(xiàn)更多機(jī)器和設(shè)備的互聯(lián)，可以采集到各類(lèi)設(shè)備和機(jī)器的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的集成。但是我國(guó)制造企業(yè)新老設(shè)備并存，智能化升級(jí)改造也必將是老舊設(shè)備的智能化改造(也叫啞設(shè)備改造)和新設(shè)備新應(yīng)用的搭建同時(shí)進(jìn)行。

   2.云計(jì)算與邊緣計(jì)算互補(bǔ)共存

   傳統(tǒng)IT架構(gòu)解決方案中數(shù)據(jù)都匯集到本地各類(lèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，這些系統(tǒng)大多是煙囪式、孤立的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。與此不同的是，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)下，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)匯聚到了云端，在云端進(jìn)行數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)、管理和計(jì)算。數(shù)據(jù)上云后，企業(yè)可以減少I(mǎi)T運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，打通了傳統(tǒng)煙囪式業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的連接，還可以隨時(shí)隨地實(shí)時(shí)監(jiān)控企業(yè)的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。

   但是有些工業(yè)場(chǎng)景，對(duì)于處理延時(shí)要求在毫秒級(jí)，這時(shí)物理世界與云的連接就變得不可靠。邊緣計(jì)算就在靠近數(shù)據(jù)源附近提供網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)等服務(wù)，滿足企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型在聯(lián)接、智能、實(shí)時(shí)、數(shù)據(jù)優(yōu)化和安全方面的訴求。邊緣計(jì)算作為聯(lián)接物理世界和數(shù)字世界的橋梁，使智能資產(chǎn)、智能網(wǎng)關(guān)、智能系統(tǒng)和智能服務(wù)變得實(shí)時(shí)、智慧、可靠。

   3.人工智能為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供智慧大腦

   通過(guò)物聯(lián)數(shù)據(jù)的上云，企業(yè)獲取了大量產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)(大數(shù)據(jù))，這為基于大數(shù)據(jù)+云計(jì)算的人工智能奠定了較好的基礎(chǔ)。但是，總體來(lái)說(shuō)，人工智能在工業(yè)中的應(yīng)用還非常有限，未來(lái)有較大的發(fā)展空間。目前應(yīng)用較多的有智能調(diào)度、智能檢測(cè)、設(shè)備故障預(yù)測(cè)等。

   傳統(tǒng)生產(chǎn)排程及調(diào)度系統(tǒng)是基于規(guī)則、約束的排程優(yōu)化算法。但是由于生產(chǎn)要素情況很復(fù)雜，故障、病假等突發(fā)狀況時(shí)有發(fā)生，所以應(yīng)用推廣不是很理想。隨著人工智能算法突破，基于平臺(tái)對(duì)資源能力匹配的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，可以對(duì)制造資源調(diào)度給出有效預(yù)案。采用視頻圖像識(shí)別方法在外觀檢測(cè)方面的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟?；谠O(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)設(shè)備故障，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等應(yīng)用也比較成熟。

   工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)，提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)能力，推進(jìn)我國(guó)制造業(yè)有大變強(qiáng)，爭(zhēng)取早日邁向制造強(qiáng)國(guó)。