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帶你深入淺出「工業互聯網」

工業互聯網簡介

從全球角度看,我國製造業依然處於弱勢地位。因此中央提出中國製造2025」的發展方向和目標。實現目標的重中之重是要轉變發展方式,進行高質量發展,切實促進全要素生產力提高。而工業互聯網就是信息技術推動製造業創新發展的新動能,工業互聯網平台追求的目標就是為了實現智能製造,提高全要素生產力。

工信部給出工業互聯網的內涵為,工業互聯網是互聯網和新一代信息技術與工業系統全方位深度融合所形成的產業和應用生態,是工業智能化發展的關鍵綜合信息基礎設施,其本質是以機器、原材料、控制系統、信息系統、產品以及人之間的網路互聯為基礎,通過對工業數據的全面深度感知、實時傳輸交換、快速計算處理和高級建模分析,實現智能控制、運營優化和生產組織方式變革。

工業互聯網的兩大內涵:網路基礎設施與新興業態應用。工業互聯網構建了一個新興的網路基礎,未來,TSN、NB-IOT、工業Pon、multefire、5GURLLC的5G、NBLT、TSM、SDM等技術將逐步落地,用於構建未來產業智能化的基礎。此外,工業互聯網構成了新興業態與應用。未來,隨著平台實現運營優化、資源協同與模式創新,工業互聯網將會提供多種新興的業態和應用,包括智能化生產、網路化協同、個性化定製和服務化延伸。

工業互聯網內涵

工業互聯網的實質:工業數據+模型=服務。在工業實踐中,工業互聯網把來自於機器設備、業務系統、產品模型、生產過程以及運行環境中大量數據集成後匯聚在工業PaaS平台上,並將技術、知識、經驗和方法以數字化模型的形式沉澱到平台上,只需通過調用各種數字化模型與不同數據進行組合、分析、挖掘、展現,即可以快速、高效、靈活的開發出各類工業APP,提供全生命周期管理、協同研發設計、生產設備優化、產品質量檢測、企業運營決策、設備預測性維護等多種多樣的服務。

工業互聯網實質

工業互聯網是鏈接工業全系統、全產業鏈、全價值鏈,支撐工業智能化發展的關鍵基礎設施,是新一代信息技術與製造業深度融合所形成的新興業態和應用模式,是互聯網從消費領域向生產領域、從虛擬經濟向實體經濟拓展的核心載體。

工業互聯網平台定位

工業互聯網業務需求

工業互聯網是工業化與信息化融合(兩化融合)的必然結果,已經進入快速成長時期,將促使工業企業快捷、高效運轉,是在信息技術推動下的新型工業化。

工業互聯網和傳統互聯網有哪些不同?

工業互聯網與傳統互聯網有很大不同。工業互聯網不是IT或互聯網的一個分支,是工業發展的一個工具、一條路徑。工業互聯網是專註服務於製造業生實體,這是與傳統製造業的根本區別。所以如果不包含工業流程和物質行為,那就犯了根本性的錯誤。工業互聯網主要是機器設備之間的聯接,難點在工控協議;傳統互聯網是電腦及使用者的聯接,成熟且分布廣泛。

工業互聯網與傳統互聯網的不同之處在於:

1、基礎不同:

傳統互聯網聯接的是普通消費者(通過電腦、手機、平板、伺服器等)」;

工業互聯網聯接的是工業產業網路終端的人、機、物。

消費互聯網是統一標準協議,開放網路;工業互聯網是不兼容協議、封閉網路。

2、響應不同:

傳統互聯網無需毫秒級的實時響應,適度延遲不影響使用結果;

工業互聯網需要毫秒或百納秒級的實時響應,需要時間敏感網路TSN。

3、聯接量級不同:

傳統互聯網聯接幾十億消費人群和電腦設備;工業互聯網聯接幾百億生產設備。


工業互聯網平台更重要還是底層工業更重要?

工業互聯網平台是工業互聯網的核心,被看做是「工業安卓」。它依託設備集成模塊、數據處理引擎、開發環境工具、組件化的工業知識微服務,向下對接工業裝備、儀器、產品,向上支撐工業智能化應用的快速開發與部署,發揮著重要作用。

就個人相對而言目前工業互聯網平台更為重要。

1. 製造過程。

工業互聯網平台可以做到低消耗、高效率、快速反應和供應鏈的協同,極大提高了生產率和資源利用率。類似自動化對於工業企業的重要性,減少了很多生產環節因為人工問題帶來的不必要消耗。

2. 企業運營。

目前傳統製造業經過多年來的不斷發展,其實對於一般的加工製造,遠遠滿足條件,而且由於前幾年經濟高速發展,電子產品的消費力度不斷增大,導致企業為了增大產能盲目購買設備和增加人力,後期行業競爭不斷變大,需求量相對減少,從而產能過剩。就富士康集團而言,其實有很多設備閑置,加工產能遠遠過剩,因此這個時候工業互聯網平台就很重要了,需要藉助工業互聯網平台來消化過度產能抑或是銷售一些過剩的生產設備。

同時,富士康憑藉多年的生產製造經驗,積累的了大量的生產數據和生產技術,通過互聯網工業平台可以提供給其他生產企業,因此生產製造企業可以通過工業互聯網來實現信息共享和資源利用最大化,提升國家的整體生產製造能力。

針對目前的國內總體情況而言,當然兩者相對而言工業互聯網平台更重要,主要是國內目前主要的生產能力已經滿足了絕大部分生產的需要,此時就需要在生產成本上減少,因此工業互聯網平台高效率快速反應的優勢就體現出來了。

當然我國的底層工業在高精度生產方面還是需要繼續發展,高精度的生產品(例數控機床等)仍主要靠外國進口,一定程度上限制了國內工業企業向高端生產的發展。


工業互聯網關鍵技術

(1)智能數據採集技術:工業互聯網發展需具備低成本、精確、高效且智能的數據採集技術,數據採集技術是智能製造應用的基礎。未來包含感測器技術在內的智能數據採集技術將成為工業互聯網技術的重點研發方向。企業用戶將能夠通過智能的方式以低成本採集準確數據並傳送後端進行大數據分析,進而幫助其決策。

(2)設備兼容技術:企業通常會基於現有的生產設備與生產模式構建工業互聯網系統,然而如何使感測器與原有設備兼容成為了技術難點。近年來隨著工業無線感測器網路應用日漸普遍、相關通信協議逐漸標準化,工業互聯網建設中已逐漸解決兼容性問題。

(3)網路技術:網路技術為工業互聯網的核心技術之一,各種數據及信息在系統不同層面和區域間均通過網路進行傳輸。網路技術可分為有線網路及無線網路。其中,有線網路一般應用於數據處理中心的集群伺服器、工廠內部區域網路及現場匯流排控制系統等,能夠提供高速度、高頻寬及高可靠度的網路傳輸通道;而無線網路技術如工業無線感測器網路,則是利用無線技術進行數據傳輸及感測器連接。無線網路技術的應用可大幅降低感測器網路布線成本,有利於感測器在各類工業領域的普及。

(4)信息處理技術:通過智能化工廠生產線所採集的數據量龐大,有效清洗、脫敏、分析、存儲數據併產生對企業及生產線具有建設性意義的回饋和應用,是工業互聯網領域的核心技術之一。

(5)安全技術:利用工業互聯網技術,用戶可通過視頻及網路數據傳輸實時監控作業人員所處的作業環境中是否存在危險因素並分析周邊危險係數,以保障工作安全;信息安全技術能夠保障數據資料免受未經授權的使用、破壞、修改、檢視及記錄。

工業互聯網技術的研究與應用是一項系統工程,涉及自動化、通信、軟體、網路及管理科學等各個方面。現階段全球工業互聯網技術仍有待優化,各國政府已將發展工業互聯網提升至國家戰略層面,並與產業界合作積極推動研發工業互聯網相關技術,預計將來能夠實現重大突破。

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