工业互联网体系架构

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工业互联网体系《架构2.0》正式发布

工业互联网体系《架构2.0》正式发布

工业互联网体系《架构2.0》正式发布作者:杨蓉来源:《计算机与网络》2020年第09期近两年,我国工业互联网发展已由概念普及与技术验证步入规模化推广阶段,重点行业的应用实践与创新探索持续深化,5G、人工智能等新技术也加速融入并不断拓宽工业互联网的内涵与赋能潜力。

随着工业互联网的深入发展,产业界急需一套具有实践借鉴意义的方法论,指导其开展工业互联网的技术创新、应用推广与生态建设。

为此,工业互联网产业联盟在工业和信息化部的指导下,联合广大成员单位,历经3年时间,在2016年发布的工业互联网体系架构(版本1.0)基础上,研究制定了《工业互联网体系架构(版本2.0)》(以下简称《架构2.0》)。

《架构2.0》于2019年10月份在联盟内发布后,获得业界的广泛采纳和应用,有力推动了工业互联网的产业实践和创新发展。

在进一步总结实践经验的基础上,工业互联网产业联盟现正式对外发布《架构2.0》。

《架构2.0》在继承版本1.0核心理念、要素和功能體系的基础上,从业务、功能和实施等三个角度重新定义了工业互联网的参考架构,有以下三个特点:一是构建了由业务需求到功能定义再到实施架构的层层深入的完整体系其核心是从工业互联网在促进产业发展中的作用与路径出发,指引企业明确自己的数字化转型商业目标与业务需求,进而确定其工业互联网的核心功能与实施框架。

二是突出数据智能优化闭环的核心驱动作用进一步明确了工业互联网在实现物理空间与数字空间虚实交互与分析优化中的核心作用,定义了其功能层级与关键要素,以此指导企业在设备、产线、企业和产业等不同层级、不同领域构建精准决策与智能优化能力,推动产业智能化发展。

三是指导行业应用实践与系统建设在充分考虑企业现有基础与转型需求基础上,结合国内外企业大量已开展实践的相关经验,提出网络、标识、平台和安全的实施部署方式,指导企业开展工业互联网关键系统建设和技术选型。

当前《架构2.0》在工业互联网应用探索中已开始发挥重要引领作用,为政府、企业、科研机构和投资者等各方提供指引和参考。

工业互联网平台建设方案

工业互联网平台建设方案

工业互联网平台建设方案第一章工业互联网平台概述 (3)1.1 工业互联网平台定义 (3)1.2 工业互联网平台发展现状 (3)1.2.1 国内发展现状 (3)1.2.2 国际发展现状 (3)1.3 工业互联网平台发展趋势 (4)1.3.1 技术融合加速 (4)1.3.2 应用场景拓展 (4)1.3.3 产业生态建设 (4)1.3.4 政策支持加强 (4)第二章平台规划与设计 (4)2.1 平台建设目标与任务 (4)2.2 平台功能模块设计 (5)2.3 平台架构设计 (5)第三章技术选型与集成 (6)3.1 关键技术选型 (6)3.1.1 数据采集与传输技术 (6)3.1.2 数据存储与管理技术 (6)3.1.3 数据分析与挖掘技术 (6)3.2 技术集成与优化 (6)3.2.1 系统架构设计 (7)3.2.2 数据集成与治理 (7)3.2.3 应用集成与优化 (7)3.3 技术创新与升级 (7)3.3.1 创新技术研究 (7)3.3.2 技术升级与迭代 (7)第四章平台数据治理 (8)4.1 数据采集与存储 (8)4.1.1 数据采集 (8)4.1.2 数据存储 (8)4.2 数据清洗与处理 (8)4.2.1 数据清洗 (8)4.2.2 数据处理 (9)4.3 数据分析与挖掘 (9)4.3.1 数据分析方法 (9)4.3.2 数据挖掘方法 (9)第五章平台安全与隐私保护 (9)5.1 安全策略制定 (9)5.1.1 安全目标与原则 (9)5.1.2 安全策略内容 (10)5.2 安全防护技术 (10)5.2.2 技术实施 (10)5.3 隐私保护措施 (11)5.3.1 隐私保护原则 (11)5.3.2 隐私保护措施 (11)第六章平台运营与管理 (11)6.1 运营模式设计 (11)6.1.1 运营目标 (11)6.1.2 运营模式架构 (11)6.1.3 运营策略 (11)6.2 运营团队建设 (12)6.2.1 团队架构 (12)6.2.2 人员配置 (12)6.2.3 人员培训与激励 (12)6.3 平台绩效评估 (12)6.3.1 评估指标体系 (12)6.3.2 评估方法 (12)6.3.3 评估周期与反馈 (12)第七章产业生态构建 (13)7.1 产业链整合 (13)7.1.1 整合目标与原则 (13)7.1.2 整合策略与措施 (13)7.2 生态圈构建 (13)7.2.1 生态圈内涵 (13)7.2.2 生态圈构建策略 (13)7.3 合作伙伴关系管理 (14)7.3.1 合作伙伴选择原则 (14)7.3.2 合作伙伴管理措施 (14)第八章政策法规与标准体系 (14)8.1 政策法规支持 (14)8.1.1 政策背景 (14)8.1.2 政策体系 (14)8.1.3 政策实施效果 (15)8.2 标准体系构建 (15)8.2.1 标准体系概述 (15)8.2.2 标准体系构建原则 (15)8.2.3 标准体系内容 (15)8.3 行业自律与监管 (15)8.3.1 行业自律 (15)8.3.2 监管措施 (16)第九章平台推广与应用 (16)9.1 推广策略制定 (16)9.1.1 市场调研与分析 (16)9.1.2 定位与品牌建设 (16)9.1.4 优惠政策与激励措施 (16)9.2 应用场景拓展 (17)9.2.1 生产制造领域 (17)9.2.2 供应链管理领域 (17)9.2.3 设备维护领域 (17)9.3 成功案例分析 (17)9.3.1 某制造企业设备监控案例 (17)9.3.2 某物流企业库存管理案例 (17)9.3.3 某设备制造商远程诊断案例 (17)第十章项目实施与监测 (17)10.1 项目实施计划 (18)10.1.1 实施阶段划分 (18)10.1.2 实施任务分配 (18)10.1.3 实施时间安排 (18)10.2 项目进度监控 (18)10.2.1 进度报告 (18)10.2.2 项目例会 (19)10.2.3 进度调整 (19)10.3 项目效果评估与优化 (19)10.3.1 效果评估 (19)10.3.2 优化措施 (19)第一章工业互联网平台概述1.1 工业互联网平台定义工业互联网平台是指基于云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术,融合工业生产、设备管理、企业经营等多方面功能的综合性服务平台。

5G工业互联网的边缘计算技术架构与应用

5G工业互联网的边缘计算技术架构与应用

5G工业互联网的边缘计算技术架构与应用摘要:目前我国信息技术和我国工业化的不断发展,5G互联网技术发展也十分快速。

我国成功建立了现代化工业体系,并且成功地成为了世界第一的制造大国。

智能制造在近年来成为我国全新的产业并且逐渐的成为我国制造业转型升级的重要因素。

此外,5G技术的不断发展,也给工业化的进程注入了新的动力。

5G技术在工业互联网中有着高速率、低延时、大容量和移动性等优势,通过网络化以及智能化能够有效的降低工业成本,提高生产效率,推动我国的经济产业结构升级以及增强工业制造领域的市场竞争力。

关键词:5G;互联网计算应用;互联网计算架构引言5G和工业移动互联网技术是当前推动我国5G和5G工业移动互联网技术发展过程中的一个热点与关注焦点,工业移动互联网和5G产业中都已经引入了一些边缘化和计算机的技术,但是两个着眼点却没有所谓的不同。

本文分析了基于5G的云边缘工业计算的云端工业移动互联网基础应用和技术发展现状情况,总结了边缘工业移动互联网和云边缘边端计算相关技术基础架构,在此技术基础上分别给出云边端计算协同的5G边缘工业移动互联网和云边缘边端计算相关技术基础架构。

1工业互联网应用我国对于工业化智能互联网主要包括工业智能化智慧生产、个性化智能定制、网络化智能协同和工业服务化智能延伸4类主要技术应用。

(1)应用智能化企业生产:智能是一种面向智能企业内部的智能生产流程制造和运维管理的一种智能化生产应用,典型的其应用企业场景主要包括三大智能企业生产流程管理、生产基础设施/作业环境监测、智能生产厂内优化物流、智能生产流程优化管理。

智能化企业生产系统涉及大型企业管理MES、WMS管理系统、物联网与大数据采集信息传输与数据分析、自动化无人驾驶、机器人等高新技术广泛应用。

(2)企业个性化平台定制:它是面向大型企业和个人用户之间的一种智能化移动互联与交互融合应用,典型企业应用开发场景为企业模块化平台定制、开放式平台定制。

工业互联网架构白皮书知识考核试题与答案精选全文完整版

工业互联网架构白皮书知识考核试题与答案精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版工业互联网架构白皮书知识考核一、不定项选择题1.等保2.0提出的基本原则有()*A.分等级保护√B.突出重点√C.整体防护D.积极防御√E.综合防护√2.2020年5月22日,《2020年国务院政府工作报告》提出,重点支持“两新一重”建设,其中“两新”是指()*A.新型基础设施建设√B.新型城镇化建设√C.新型工业体系建设D.新型互联网+建设3.工业互联网安全体系架构,基于安全需求,从哪些角度出发进行的设计。

()*A.利益相关者√B.垂直行业√C.动态风控D.安全视角√4.工业互联网安全体系架构从安全视角看,可以从哪几个视图来构建工业互联网安全体系。

()*A.安全业务√B.安全功能√C.安全实施√D.安全技术√5.随着工业互联网安全攻击日益呈现出的新型化、多样化、复杂化,现有的工业互联网安全暴露出哪些问题()*A.数据隐私和数据安全防护缺乏有效手段√B.工业生产迭代周期短,存量设备可以快速进行安全防护升级换代C.OT与IT两个领域人员融合较慢,安全意识急需提升√D.工业信息安全存在先天不足,安全防护能力难以快速提升√6.工业互联网安全产业发展趋势为()*A.工业互联网产业政策持续向好√B.融合多领域技术的工业互联网安全解决方案涌现√C.工业互联网安全得到越来重视√D.工业互联网安全标准不断完善与发展√E.工业互联网安全人才需求持续增长√7.下面那项不是企业工业互联网云平台需要解决安全风险或难题()[单选题] *A.云内更多东西访问,边界防护失效B.威胁态势无感知,虚拟层漏洞不易修复C.网络边界消失,硬件设备无法部署D.相较于外部攻击,内部人员攻击不会造成较大风险√8.工业互联网安全技术发展趋势为()*A.工业互联网安全态势监测与感知将成为重要技术手段√B.工业互联网未知威胁防范√C.云平台成为安全防护的重点√D.内生安全防御和补偿式安全防御将长期并存√E.工业互联网安全防护自动化与智能化将不断发展√9.安全业务视图包含的维度有()*A.行业维度√B.企业维度√C.建设维度√D.政府维度E.安全能力√10.建设维度的主要任务是()*A.加强工业互联网安全公共服务能力B.构建工业互联网安全管理体系√C.提升企业工业互联网安全防护水平√D.强化工业互联网数据安全保护能力√11.企业维度的主要任务是()*A.推动工业互联网安全责任落实√B.构建工业互联网安全管理体系C.提升企业工业互联网安全防护水平√D.强化工业互联网数据安全保护能力12.工业互联网主要由工业制造OT系统和信息IT系统构成,IT系统与OT系统存在的不同之处有()*A.传统安全保护的是服务器、个人计算终端,工控安全保护的是工业控制设备√B.不同的工业场景,工控系统的应用方式区别较大,不同的工控系统、以及相同类工控系统但不同厂家设备,都有较大的差别。

制造业工业互联网平台解决方案

制造业工业互联网平台解决方案

制造业工业互联网平台解决方案第一章:概述 (3)1.1 制造业工业互联网平台简介 (3)1.2 发展背景与趋势 (3)1.3 平台架构与功能 (4)第二章:平台设计与架构 (4)2.1 平台总体架构设计 (4)2.2 关键技术选型 (5)2.3 系统模块划分 (5)第三章:数据采集与处理 (6)3.1 数据采集技术 (6)3.1.1 传感器采集 (6)3.1.2 工业以太网采集 (6)3.1.3 数据接口采集 (6)3.2 数据清洗与预处理 (6)3.2.1 数据清洗 (6)3.2.2 数据预处理 (7)3.3 数据存储与管理 (7)3.3.1 数据存储 (7)3.3.2 数据管理 (7)第四章:设备管理与优化 (7)4.1 设备接入与监控 (7)4.1.1 设备接入 (7)4.1.2 设备监控 (8)4.2 故障诊断与预测性维护 (8)4.2.1 故障诊断 (8)4.2.2 预测性维护 (8)4.3 设备功能优化 (8)4.3.1 设备参数优化 (8)4.3.2 设备运行策略优化 (8)4.3.3 设备维护保养优化 (8)第五章:生产管理与调度 (8)5.1 生产计划管理 (9)5.2 生产进度跟踪 (9)5.3 生产资源调度 (9)第六章:供应链协同 (10)6.1 供应商管理 (10)6.1.1 供应商选择与评估 (10)6.1.2 供应商关系维护 (10)6.1.3 供应商协同创新 (10)6.2 物流管理 (10)6.2.1 物流计划与调度 (10)6.2.2 物流跟踪与监控 (11)6.2.3 物流成本优化 (11)6.3 采购与库存管理 (11)6.3.1 采购计划与执行 (11)6.3.2 库存管理与优化 (11)6.3.3 供应链金融支持 (11)第七章:质量与安全监控 (11)7.1 质量数据采集与分析 (11)7.1.1 数据采集 (11)7.1.2 数据分析 (12)7.2 安全生产管理 (12)7.2.1 安全生产制度 (12)7.2.2 安全生产措施 (12)7.3 安全预警与应急响应 (12)7.3.1 安全预警 (12)7.3.2 应急响应 (13)第八章:能源管理与优化 (13)8.1 能源数据采集与监测 (13)8.2 能源消耗分析与优化 (13)8.3 节能减排策略 (14)第九章:智能制造与数字化工厂 (14)9.1 智能制造关键技术 (14)9.1.1 概述 (14)9.1.2 工业大数据 (14)9.1.3 云计算 (15)9.1.4 物联网 (15)9.1.5 人工智能 (15)9.1.6 边缘计算 (15)9.2 数字化工厂建设 (15)9.2.1 概述 (15)9.2.2 工厂设计 (15)9.2.3 设备选型 (15)9.2.4 生产管理系统 (15)9.2.5 数据分析与优化 (16)9.3 智能工厂运营与管理 (16)9.3.1 概述 (16)9.3.2 设备管理 (16)9.3.4 人员管理 (16)9.3.5 安全管理 (16)第十章:平台实施与运营 (16)10.1 项目实施流程 (16)10.2 平台运维管理 (17)10.3 平台经济效益分析 (17)第一章:概述1.1 制造业工业互联网平台简介制造业工业互联网平台是一种新兴的信息技术,旨在实现制造业全要素、全流程、全生命周期的高度集成与协同。

工业互联网体系架构2.0

工业互联网体系架构2.0

Vol. 25 No. 12Dec. 2 0 19第25卷第12期2 0 19年12月计"机集成制造系统Computer Integrated Manufacturing SystemsDOI : 10. 13196/j. cims. 2019. 12. 001工业互联网体系架构2.0余晓晖,刘 默,蒋昕昊,尹杨鹏,杨希,刘棣斐,张恒升,刘晓曼,池程(中国信息通信研究院,北京100191)摘 要:工业互联网正处于高速发展阶段,为工业数字化转型、经济高质量发展带来了新的支撑,已得到政府、产业界、学术界的广泛关注#与此同时,工业互联网跨学科、跨领域的复杂特征对构建统一的体系架构提出要求, 各国纷纷开展相应工作。

立足当前我国工业互联网发展现状,充分借鉴国外体系架构优点,从业务、功能、实施等层面出发,提出了具有我国特色的工业互联网综合性架构,指导工业互联网发展和实践。

最后,给出体系架构引领我国工业互联网发展的相关建议#关键词:工业互联网;体系架构;业务功能;应用实践中图分类号:TP393 文献标识码:AIndustrial Internet Architecture 2. 0YU Xiaohui ,LIUMo, JIANG Xinhao ,YIN Yangpeng ,YANGX$ LIUDifei ,ZHANG Hengsheng ,LIU Xiaoman ,CHI Ch e ng(China Academy of Information and Communications Technology ,Beijing 100191,China )Abstract :The Industrial Internet is at a high-speeddevelopment stage , bringing new support for industrial digitaltransformation and high-quality economic development , which has attracted widespread attention from the govern ­ment ,industry and academia. At the same time ,the interdisciplinary and interdisciplinary complex characteristics of :ndustr:al Internet had requ:red the establ shment of un f:ed system arch tecture and countr:es were beg:nn:ng towork accordingly. Based on the current status of China's industrial Internet development , by fully drawing on the advantagesofforeignsystemarchitectures acomprehensiveindustrialInternetarchitecturewithChinesecharacter-isticswasproposedtoguidethedevelopmentandpracticeofindustrialInternetfromtheaspectsofbusiness func ­tion andimplementation'Therelevantsuggestionsforthearchitecture weregiventoleadthe developmentof China's industrial Internet.Keywords :industrial Internet ; architecture ; business functions ; application practiceo 引言当前,以新一代信息技术为驱动的数字浪潮正 深刻重塑经济社会的各个领域[1],移动互联、物联网、云计算、大数据、人工智能等技术与各产业深度 融合,推动生产方式、产品形态、商业模式、产业组织和国际格局深刻变革,并加速推进第四次工业革命 的孕育与发展。

工业互联网安全标准体系2021

工业互联网安全标准体系2021

附件工业互联网安全标准体系(2021年)一、工业互联网安全标准总体框架EA.分类分级安全防护EC.安全应用服务E.工业互联网安全EAA 分类分级定级指南EAB应用工业互联网工业企业安全ECA工业企业安全上云ECC 5G+工业互联网安全EAC工业互联网平台企业安全EAD工业互联网标识解析企业安全EAF工业互联网关键要素安全EB.安全管理EBC安全运维EBD安全评估EBA安全监测ECD密码应用EAE工业互联网企业数据安全ECE安全技术及产品应用EBB安全应急响应EBE安全能力评价ECB安全公共服务二、工业互联网安全标准建设方向。

工业互联网平台需要具备四个基本功能

工业互联网平台需要具备四个基本功能

工业互联网平台需要具备四个基本功能一、工业互联网内涵对于工业互联网业界比较认可的定义是:工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化和智能化需求,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。

工信部信息化和软件服务业司安筱鹏副司长则认为,从本质上看,工业互联网是通过构建精准、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,形成资源丰富、多方参与、合作共赢、协同演进的制造业新生态。

站在制造企业的角度,e-works总编黄培认为,工业互联网是指工业互联的网,而不是工业的互联网。

在企业内部,要实现工业设备(生产设备、物流装备、能源计量、质量检验、车辆等)、信息系统、业务流程、企业的产品与服务、人员之间的互联,实现企业IT网络与工控网络的互联,实现从车间到决策层的纵向互联;在企业间,要实现上下游企业(供应商、经销商、客户、合作伙伴)之间的横向互联;从产品生命周期的维度,要实现产品从设计、制造到服役,再到报废回收再利用整个生命周期的互联。

不论是哪一种定义,工业互联网都可以用以下三句话来概括:第一,数据采集是基础。

起本质是利用泛在感知技术对多源设备、异构系统、运营环境、人员信息等要素进行实施高效采集和云端汇聚。

第二,工业PaaS是核心。

其本质是在现有成熟的IaaS 平台上构建一个可扩展的操作系统,为工业应用软件开发提供一个基础平台。

第三,工业APP是关键。

主要表现为面向特定工业应用场景,激发全社会资源推动工业技术、经验、只是和最佳实践的模型化、软件化、在封装,让用户可以通过对工业APP 的调用实现对特定制造资源的优化配置。

二、工业互联网平台体系架构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。

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从营销、服务、设计环节的互联网新模式新业态带动生产组织和制造模式的智能化变革。其业务需
求包括基于互联网平台实现的精准营销、个性定制、智能服务、众包众创、协同设计、协同制造、柔
性制造等。
图1工业互联网业务视图
(二)工业互联网体系架构
工业互联网的核心是基于全面互联而形成数据驱动的智能,网络、数据、安全是工业和互联
识翻译为该物体的地址或其对应信息服务器的地址,从而找到该物体或其相关信息。三是应用支
撑体系,即工业互联网业务应用交互和支撑能力,包含工业云平台和工厂云平台,及其提供的各
种资源的服务化表述、应用协议。
(二)工业互联网网络互联体系
1、工厂内部网络
( 1 )现状分析
工厂内部网络是在工厂内部用千生产要素以及IT系统之间互联的网络。总体来看,工厂内部
图2工业互联网体系架构
基千工业互联网的网络、数据与安全,工业互联网将构建面向工业智能化发展的三大优化闭
环。一是面向机器设备运行优化的闭环,核心是基千对机器操作数据、生产环境数据的实时感知
和边缘计算,实现机器设备的动态优化调整,构建智能机器和柔性产线;二是面向生产运营优化
的闭环,核心是基于信息系统数据、制造执行系统数据、控制系统数据的集成处理和大数据建模
变革。工业互联网可以重点从“网络”、“数据”和“安全”三个方面来理解。其中,网络是基础,
即通过物联网、互联网等技术实现工业全系统的互联互通,促进工业数据的充分流动和无缝集成;
数据是核心,即通过工业数据全周期的感知、采集和集成应用,形成基于数据的系统性智能,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;安全是
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工业互联网体系架构
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明编写说
近年来,随着以互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术与传统产业
的加速融合,全球新一轮科技革命和产业变革正蓬勃兴起,一系列新的生产方式、组织方式和商业模
部署成本。为此,在工业和信息化部指导下,工业互联网产业联盟(以下简称All )启动了工业互联网体
分析,实现生产运营管理的动态优化调整,形成各种场景下的智能生产模式;三是面向企业协同、
用户交互与产品服务优化的闭环,核心是基于供应链数据、用户需求数据、产品服务数据的综合
集成与分析,实现企业资源组织和商业活动的创新,形成网络化协同、个性化定制、服务化延伸
等新模式。
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(一)工业互联网网络体系框架
品设计,实现企业服务化转型。
工业互联网驱动的制造业变革将是—个长期过程,构建新的工业生产模式、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、全价值链的深度融合与集成应用。
(二)工业互联网和智能制造的关系
作为当前新—轮产业变革的核心驱动和战略焦点,智能制造是基千物联网、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、服务等制造活动的各个环节,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的先进制造过程、系统与模式的总称。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
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联为支撑四大特征。
络的IP到底,从而使得IT与OT节点(机器)直接可达。而为解决大量支持IP的装备接入问题,
1Pv6技术将在工厂内广泛应用。
工厂内无线网络成为有线网络的重要补充。无线技术逐步向工业领域渗透,呈现从信息采集
到生产控制,从局部方案到全网方案的发展趋势。目前无线技术主要用千信息的采集、非实时控
制和工厂内部信息化等,Wi-Fi、Zigbee、2G/3G/LTE、面向工业过程自动化的无线网络WIA-
工厂内网络以太网/ IP化趋势。随着工业网络技术的发展演进,现场总线正在逐步被工业以
太网替代。未来,工业内有线连接将被具有以太网物理接口的网络主导,同时基千通用标准的工
业以太网逐步取代各种私有的工业以太网,并实现控制数据与信息数据同口传输。随着以太网的
广泛使用,工业网络的IP化趋势将更为凸显,IP技术将由IP网络向OT网络延伸,实现信息网
PA、Wirele ssHART及ISAl 00.1 l a等技术已在工厂内获得部分使用。对千低功耗、广覆盖、大
连接等工业信息采集和控制场景,NB-loT将会成为较好的技术选择。同时无线技术正逐步向工业实
人等主体,包含工厂IT网络和工厂OT(工业生产与控制)网络。工厂外部网络用于连接企业上
下游、企业与智能产品、企业与用户等主体。二是地址与标识体系,即由网络地址资源、标识、
解析系统构成的关键基础资源体系。工业互联网标识,类似千互联网域名,用千识别产品、设备、
原材料等物体。工业互联网标识解析系统,用千实现对上述物体的解析,即通过将工业互联网标
保障,即通过构建涵盖工业全系统的安全防护体系,保障工业智能化的实现。工业互联网的发展
体现了多个产业生态系统的融合,是构建工业生态系统、实现工业智能化发展的必由之路。
工业互联网与制造业的融合将带来四方面的智能化提升。一是智能化生产,即实现从单个机
器到产线、车间乃至整个工厂的智能决策和动态优化,显著提升全流程生产效率、提高质量、降低
随着智能制造的发展,工厂内部数字化、网络化、智能化及其与外部数据交换需求逐步增加,
工业互联网呈现以三类企业主体、七类互联主体、八种互联类型为特点的互联体系,如图3所示。
图3工业互联网互联示意
三类企业主体包括工业制造企业、工业服务企业(围绕设计、制造、供应、服务等环节提供
服务的各类企业)和互联网企业,这三类企业的角色在不断渗透、相互转换。七类互联主体包括
网络呈现“两层三级”的结构,如图5所示。”两层”是指“工厂OT网络”和“工厂IT网络"; "三级”
是根据目前工厂管理层级的划分,网络也被分为“现场级”、“车间级”、“工厂级/企业级”
三个层次,每层之间的网络配置和管理策略相互独立。
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图5工厂网络连接现状
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统自身通过采用信息通信技术,实现机器之间、机器与系统、企业上下游之间实时连接与智能交
互,并带动商业活动优化。其业务需求包括面向工业体系各个层级的优化,如泛在感知、实时监测、
精准控制、数据集成、运营优化、供应链协同、需求匹配、服务增值等业务需求。
从互联网视角看,工业互联网主要表现为商业系统变革牵引生产系统的智能化,由外及内,
生产模式。
“数据”是工业智能化的核心驱动,包括数据采集交换、集成处理、建模分析、决策优化和
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反馈控制等功能模块,表现为通过海量数据的采集交换、异构数据的集成处理、机器数据的边缘
计算、经验模型的固化迭代、基千云的大数据计算分析,实现对生产现场状况、协作企业信息、
市场用户需求的精确计算和复杂分析,从而形成企业运营的管理决策以及机器运转的控制指令,
工业互联网是一个长期发展和演进的过程,毫无疑问,目前我们对工业互联网的认识还是初步和阶
段性的。联盟将根据国内外工业互联网的发展情况以及产业界的反馈意见,在持续深入研究的基础上适
时修订和发布报告新版。
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(一)工业互联网的内涵
工业互联网的内涵用千界定工业互联网的范畴和特征,明确工业互联网总体目标,是研究工
其中,工厂OT网络主要用千连接生产现场的控制器(如PLC、DCS、FCS)、传感器、伺服器、监
控设备等部件。工厂OT网络的主要实现技术分为现场总线和工业以太网两大类。工厂IT网络主要
由IP网络构成,并通过网关设备实现与互联网和工厂OT网络的互联和安全隔离。
( 2 )存在的问题
目前工厂内部网络“两层三级”这种技术体系和网络结构相互隔离的状况使IT系统与生产现
工厂内网络扁平化。—是随着智能机器发展和智能分析的集中,工厂OT系统将逐渐打破车
间级、现场级分层次组网模式,智能机器之间将逐渐实现直接的横向互联。二是整个工厂管理控
制系统扁平化,包括IT系统和OT系统部分功能融合(如HMI) ,或通过工业云平台方式实现,
实时控制功能下沉到智能机器,促使IT与OT网络逐步融合为同一张全互联网络。
场之间的通信存在较多障碍。—是工业控制网络与工厂信息网络的技术标准各异,难以融合互通。
二是工业生产全流程存在大量”信息死角”,亟需实现网络全覆盖。三是工厂网络静态配置、刚
性组织的方式难以满足未来用户定制、柔性生产的需要。
( 3 )发展趋势
为适应智能制造发展,工厂内部网络呈现扁平化、IP化、无线化及灵活组网的发展趋势。
在制品、智能机器、工厂控制系统、工厂云平台(及管理软件)、智能产品、工业互联网应用,
工业互联网将互联主体从机传统的自动化控制进一步扩展为产品全生命周期的各个环节。八种互
联类型包括了七类互联主体之间复杂多样的互联关系,成为连接设计能力、生产能力、商业能力
以及用户服务的复杂网络系统。
以上互联需求的发展,促使工厂网络发生新的变革,形成工业互联网整体网络架构,如图4
智能制造与工业互联网有着紧密的联系,智能制造的实现主要依托两方面基础能力,—是工
业制造技术,包括先进装备、先进材料和先进工艺等,是决定制造边界与制造能力的根本;二是
工业互联网,包括智能传感控制软硬件、新型工业网络、工业大数据平台等综合信息技术要素,是
充分发挥工业装备、工艺和材料潜能,提高生产效率、优化资源配置效率、创造差异化产品和实
所示。
图4工业互联网整体网络体系目标框架
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