工业互联网成熟度评估白皮书
2021-2022年工业互联网标识解析标准化白皮书

工业互联网标识解析标准化白皮书(2020年)2020年月前言近年来,以工业互联网为代表的新一代信息技术正在深度重构全球产业模式、企业形态和价值分工,并正在推动全球工业体系发生深刻变革。
标识解析体系作为工业互联网的关键神经系统,是支撑工业互联网网络互联互通的基础设施,也是实现工业互联网数据共享共用的关键。
目前,标识解析体系已初步建立,五大顶级节点间实现互联互通,标识应用成效初步显现,产业基础不断增强,标识解析已从概念形成普及进入到应用实践推广的新阶段。
但仍存在关键技术标准缺失、滞后等问题,亟需大力推进标准化工作,支撑标识解析技术创新及指导产业应用,加速科技成果转化,营造公平竞争的市场环境,激发各类市场主体活力,推动我国工业互联网创新成果向国际标准转化,以标准引领我国制造业高质量发展。
基于此,工业互联网产业产业联盟组织编写本白皮书,梳理标识解析标准化国内外发展现状,分析面向工业互联网场景的标准化新需求,完善现有标准体系框架,提出标准化工作的实施路径,最后结合当前现状给出了标准化工作建议。
目录1. 编写概述 (8)1.1 编写背景 (8)1.2 编写意义 (8)2.标识解析发展现状 (10)2.1 标识解析体系持续完善 (11)2.2 标识技术能力不断增强 (14)2.3 标识应用推广加速发展 (15)2.4 标识产业生态加速构建 (17)3.标识解析标准化国内外进展 (18)3.1国际标准化现状 (20)3.2国内标准化现状 (27)3.3小结 (32)4.标识解析标准化需求分析 (33)4.1整体架构需求 (33)4.2编码与存储需求 (34)4.3采集与处理需求 (35)4.4解析需求 (35)4.5数据与交互需求 (36)4.6设备与中间件需求 (37)4.7异构标识互操作需求 (38)4.8应用支撑需求 (38)5.标识解析标准化实施路径 (40)5.1标准化体系框架 (40)5.2标准研制和应用 (47)6.标准化工作建议 (49)1. 编写概述1.1 编写背景工业互联网标识解析体系是工业互联网网络体系的重要组成部分,是支撑工业互联网互联互通的神经枢纽。
工业互联网 白皮书

工业互联网白皮书
工业互联网是将物联网、智能制造、大数据和人工智能技术融合在一起,建立在信息网络基础上的智能制造体系,利用数字化网络技术和信息技术,在全业务流程、全工序和全层次实现从资源规划到成品提供的智能化灵活的生产过程的总称。
工业互联网的核心在于实现原材料采购、生产、物料供应链和消费环节的信息化管理,实现网络化的信息和物联网的结合,以及网络中开发智能化的监控管理,形成“最短周期”的智能制造系统。
通过工业互联网,企业可以实现以客户为中心,全程可追溯的供应链开放式分布式化、高效互联的大尺度型“互联网制造”,从而在行业内赢得优势。
从政府的角度来看,工业互联网的发展将有利于提高产品质量、完善公共服务、增进能源效率,促进企业协调发展。
此外,工业互联网可以帮助加快社会信息化进程,实现从制造业型经济向智能制造业型经济的转型升级,加速全球化经济进程,促进世界经济发展和国家经济创新。
智能制造和工业软件发展白皮书(2022版)

智能制造和工业软件发展白皮书(2022版)(2022版)中国电子信息产业发展研究院工业和信息化部赛迪智库二○一五年四月前言2022年,智能制造在全球范围内引起广泛关注,多个国家先后部署了相应的制造业发展战略。
工业软件作为智能制造的核心支撑,延续了自2022年以来的高速增长态势,但由于受到全球经济发展形势持续低迷,企业投资能力受限的影响,市场规模增速有所放缓。
在此背景下,多数企业视当前阶段为宝贵的“战略调整窗口期”,面向下一代智能制造的发展要求,纷纷加快了企业的战略定位、业务、产品和技术的优化调整,产业发展呈现出“蓄力凝神”的突出特征,产业创新活跃,投融资动作积极。
工业软件当前的发展情况,可视为未来智能制造发展的风向标。
工业软件产业的调整,体现了全产业对未来智能制造发展趋势的预判。
在此形势下,中国电子信息产业发展研究院编写了《智能制造和工业软件发展白皮书(2022版)》,全面梳理2022年全球和我国智能制造和工业软件的发展情况,从创新进展、应用推广、企业发展、投融资、政策环境等维度总结工业软件的发展特点,分析我国工业软件发展面临的问题,展望2022年智能制造和工业软件发展态势,并分别对政府、用户企业、工业软件企业和行业协会提出发展对策建议。
目录一、全球智能制造发展状况............................................................. (1)(一)智能制造与智能制造系统............................................................. ............1(二)全球智能制造发展情况............................................................. . (2)1.美国将智能制造作为战略重点............................................................. ...22.日本大力发展工业机器人............................................................. ...........33.欧盟多国部署智能制造相关发展战略....................................................3(三)我国智能制造发展情况............................................................. ................3(四)工业软件是智能制造发展的风向标.........................................................4二、全球工业软件发展状况............................................................. (5)(一)市场规模............................................................. ........................................5(二)市场结构............................................................. ........................................6(三)主要特点............................................................. . (6)1.市场规模保持增长但增速放缓............................................................. ...62.数据驱动业务发展的理念深入人心........................................................63.工业云服务市场迅速升温............................................................. .. (7)三、我国工业软件发展状况............................................................. (8)(一)市场规模............................................................. ........................................8(二)市场结构............................................................. ........................................8(三)主要特点............................................................. . (9)1.市场增长的动力主要来自重点行业带动................................................92.业务管理和市场分析类SaaS产品市场快速增长..................................93.生产调度和过程控制软件市场快速升温 (9)四、创新进展............................................................. . (10)(一)技术与产品创新............................................................. .. (10)1.公有云成为企业应用软件的主要载体..................................................102.容器技术提高了市场竞争水平和产品迭代速度..................................103.物联网深入发展催生新的工业云服务.. (10)I4.云协同功能成为企业级软件的标准配置..............................................115.企业级安全创新发展进入新阶段. (116).人工智能技术在众多行业获得实际应用..............................................11(二)发展模式创新............................................................. (12)1.开源发展成为重要的技术研发模式......................................................122.平台化和众包研发成为首选的产品发展模式......................................123.订阅式SaaS成为企业管理软件主流商业模式....................................124.技术增值服务成为研发和过程控制软件新兴商业模式. (13)五、应用推广............................................................. . (14)(一)重点应用............................................................. .. (14)1.市场营销管理等SaaS云服务............................................................. ...142.基于混合云的ERP............................................................ .......................143.面向全价值链可定制的PLM、MOM集成服务........................................154.基于泛在传感数据集成的工业互联网服务 (16)(二)应用特点............................................................. .. (16)1.SaaS服务模式收入占比稳步快速提高.................................................162.大数据分析开始在部分行业获得实际应用..........................................173.面向智能工厂的综合定制解决方案市场兴起......................................174.传统企业跨界发展成为产业互联网发展的中坚力量.. (17)六、企业发展............................................................. . (19)(一)总体发展状况............................................................. ..............................19(二)国外主要企业发展状况............................................................. .. (19)1.研发设计软件领域主要企业发展状况..................................................202.生产调度和过程控制软件领域主要企业发展状况..............................213.业务管理软件领域主要企业发展状况..................................................224.市场营销和分析软件领域主要企业发展状况......................................24(三)国内主要企业发展状况............................................................. .. (25)1.研发设计软件领域主要企业发展状况..................................................252.生产调度和过程控制软件领域主要企业发展状况 (26)II3.业务管理软件领域主要企业发展状况 (27)七、产业投融资............................................................. (29)(一)国外投融资情况及特点............................................................. .. (29)1.投融资活动非常活跃............................................................. .................292.投融资行为彰显各细分领域主要竞争焦点..........................................31(二)国内投融资情况及特点............................................................. .. (32)1.投融资活动相对较少............................................................. .................322.跨界合作频现反映出企业拓展市场需求急切.. (32)八、政策环境............................................................. . (34)(一)主要国家和地区政策............................................................. (34)1.美国:“先进制造业国家战略计划”初见成效..................................342.英国:“高价值制造”战略推进缓慢..................................................343.德国:“工业4.0”战略快速发展.......................................................35(二)我国及地方产业政策............................................................. (36)1.国家政策文件............................................................. .............................362.地方政策文件............................................................. .. (38)九、主要问题............................................................. . (41)(一)工业企业投资水平下滑............................................................. .. (41)1.工业企业对软件服务的投资能力不足..................................................412.工业企业对软件服务的投资动力不足..................................................41(二)产业市场关系还未完全理顺............................................................. (41)1.软件厂商与工业企业的需求对接不足..................................................412.工业企业应用新一代信息技术的能力不足..........................................423.工业软件产业价值链仍不完整............................................................. .424.工业软件市场成熟度低............................................................. .............42(三)综合解决方案存在技术挑战............................................................. (42)1.制造业信息化发展的需求复杂............................................................. .422.技术产业快节奏发展对解决方案更新的速度要求高.. (43)十、2022年智能制造和工业软件产业发展展望 (44)III(一)总体发展展望............................................................. (44)1.产业规模展望............................................................. .............................442.产业结构展望............................................................. .............................443.市场发展展望............................................................. .............................444.技术发展展望............................................................. .............................44(二)创新态势展望............................................................. (45)1.工业技术与互联网融合发展成为创新的主要方向..............................452.智能工厂成为生产调度和过程控制软件创新的主线..........................453.众包研发成为更多管理软件和研发设计软件企业的选择..................45(三)应用发展展望............................................................. (45)1.工业大数据将是年度应用发展的最大热点..........................................452.更多企业软件和应用将采用混合云的部署方式..................................463.企业级安全解决方案市场需求扩大 (46)(四)企业发展展望............................................................. (46)1.创新驱动成为企业主要发展动力 (462).调整能力成为企业竞争的关键胜负手..................................................47(五)投融资发展展望............................................................. .. (47)1.投融资活动将更加活跃............................................................. .............472.大型企业重组并购将围绕差异化定位策略开展..................................473.中小企业融资业务需求将明显提高 (48)(六)政策展望............................................................. .. (48)1.致力于加强工业基础能力............................................................. .........482.致力于完善创新体系和机制............................................................. .....483.致力于新技术、新模式的应用推广......................................................494.致力于拓展投融资渠道............................................................. .............495.致力于完善市场环境............................................................. .. (49)十一、2022年我国智能制造和工业软件产业发展建议 (50)(一)对政府的建议............................................................. ..............................50(二)对用户企业的建议............................................................. . (51)IV(三)对工业软件企业的建议............................................................. ..............51(四)对行业协会等中介组织的建议............................................................. ..52附录............................................................. ............................................................... ..53附录1:研究对象与范畴............................................................. .......................53附录2:工业软件分类及代表企业............................................................. . (54)V一、全球智能制造发展状况(一)智能制造与智能制造系统工信部印发的《2022年智能制造试点示范专项行动实施方案》中对智能制造给出了明确定义,指出“智能制造是基于新一代信息技术,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,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。
20180829-工业互联网 标识解析 体系架构白皮书(征求意见稿)(1)(1)

工业互联网标识解析体系架构白皮书(征求意见稿)工业互联网产业联盟(AII)2018年编写说明近年来,随着互联网和新一代信息技术与传统行业的加速融合,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、组织方式和商业模式不断涌现,工业互联网也随之应运而生,并正在推动全球工业体系发生深刻变革。
工业互联网的本质是以机器、原材料、控制系统、信息系统、产品以及人之间的网络互联为基础,通过对工业数据的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析,实现智能控制、运营优化和生产组织方式变革。
标识及标识解析技术是实现工业互联网快速发展的关键技术。
其中,工业互联网标识是指能够唯一识别机器、产品、算法、工序等制造业物理资源和虚拟资源的身份符号。
工业互联网标识类似于互联网域名,赋予每一个产品、零部件、机器设备唯一的“身份证”,以实现资源区分和管理。
工业互联网标识解析是指能够根据标识编码查询目标对象网络位置或者相关信息的系统装置。
工业互联网标识解析类似于互联网域名解析,可以通过产品标识查询存储产品信息的服务器地址,或者直接查询产品信息以及相关服务。
指导单位:工业和信息化部牵头编写单位:中国信息通信研究院编写组成员:目录一、标识解析的内涵与外延 (1)(一) 标识解析的内涵 (1)(二) 标识解析的意义 (2)二、工业互联网标识解析应用场景与需求 (5)(一) 工业互联网标识解析典型应用场景 (5)(二) 工业互联网标识解析需求分析 (13)三、工业互联网标识解析体系功能架构 (17)(一) 功能框架 (17)(二) 基础资源 (18)(三) 关键角色 (21)四、工业互联网标识解析体系实施架构 (23)五、工业互联网标识解析体系管理架构 (27)(一) 开展工业互联网标识解析体系管理架构设计的意义 28(二) 工业互联网标识解析体系管理架构设计 (29)六、工业互联网标识解析体系发展趋势 (33)一、标识解析的内涵与外延(一) 标识解析的内涵工业互联网标识解析体系是工业互联网网络架构的重要组成部分,是维护全球工业互联网稳定运行的重要基础设施和服务,其作用就类似于互联网领域的域名解析系统(DNS)。
《工业互联网应用评估指南》标准全文及编制说明

《工业互联网应用评估指南》团体标准
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准由东莞市首席信息官协会提出并归口。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利,本文件相关机构不承担识别这些专利的责任。 本标准起草单位:东莞中国科学院云计算产业技术创新与育成中心、广东正业科技股份有限公司、广 东力源工程技术有限公司、东莞朝隆机械有限公司、东莞市人工智能学会、东莞市两化融合信息科技有限 公司、中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司、用友网络科技股份有限公司东莞分公司、深圳市迪森 科技有限公司、广东全诚信息科技有限公司、广东盘古信息科技股份有限公司、广东中远海运重工有限公 司、广东远峰汽车电子有限公司、东莞怡合达自动化股份有限公司、东莞市百安石化仓储有限公司、东莞 市添翔服饰有限公司。 本标准主要起草人:
4.4 安全
4.4.1 网络信息安全
网络信息安全的保障手段应包括但不限于以下内容: a) 自适应自优化:基于云平台,实现网络信息安全防护的自适应和自优化,对潜在安
全隐患自动解决; b) 自动识别和预警:基于信息系统,实现对潜在的网络不安全因素的自动识别和预警; c) 网络加密:基于信息系统,实现非法窃取的网络传输数据无法被非法用户识别和提
流程行业企业设备实施采集的数据信息应包括但不限于以下内容: a)静设备:压力、温度、位移、振动、堵塞、泄漏等; b)动设备:温度、振动、噪声、堵转、堵塞、冷却、泄漏等。
4.3.2 应用数据的采集程度 生产管理应用数据是指从生产具体流程出发, 采集的数据来源包括但不限于以下内容:
设计、采购、物流、计划与调度、生产、质量、销售、服务、产品数据管理等业务流程。
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2023-工业互联网平台工业设备上云白皮书-1

工业互联网平台工业设备上云白皮书“工业互联网平台工业设备上云白皮书”是当前热门的话题之一,关注度非常高。
国内许多企业已经开始进行工业设备的云化升级,从而进一步提高工业企业的生产效率和降低生产成本,这是一个非常重要的趋势。
本文将从以下几个方面分步骤阐述:1. 云技术的兴起随着云技术的不断兴起,人们对云技术的应用也开始越来越广泛。
云技术作为一种新型的IT基础设施服务方式,已经广泛应用于行业和企业,不仅提供了便捷和高效的资源分配,还优化了IT资源的使用,使IT资源的成本大大降低,从而更加适合企业间进行合作和共享。
2. 工业互联网平台工业互联网平台是目前最主流的商业模式之一,它可以真正地创造商业价值。
企业在建立工业互联网平台的过程中,首先需要实现的是工业设备的云化升级。
通过将工业设备上传到云端,工业企业可以实现设备数据的实时监控和故障预测,从而更加精准地维护设备。
同时,工业企业还可以通过从云端获得更多的数据,优化生产流程,提高生产效率。
3. 工业设备上云的优势首先,工业设备上云可以大大降低企业 IT 资源的成本,同时提高企业的生产效率和产能。
其次,通过工业设备的云化升级,企业可以实现设备数据的实时监控和故障预测,从而更加精准地维护设备。
最后,工业企业还可以通过从云端获取更多的数据来优化生产流程,提高生产效率。
4. 云化升级的挑战企业在实现工业设备的云化升级时,会面临一定的挑战,其中最大的挑战之一是如何应对设备的巨大数据量。
另外,企业还需要解决数据安全和隐私问题。
最后,企业在进行工业设备的云化升级时,还需要解决云化设备的兼容性问题。
总结工业设备上云是一项非常重要的趋势,可以降低 IT 资源的成本,提高企业的生产效率和产能,同时还可以优化生产流程。
但是,企业在实现工业设备的云化升级时,还需要解决一些难题。
未来,工业企业需要根据自身需求选择适合自己的工业设备云化升级方案。
工业互联网平台白皮书宣讲

“工业互联网平台宣讲团”第二讲直播实录《工业互联网平台白皮书》宣讲时间:2018年1月17日晚20点主讲专家:朱敏:中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所副所长、《工业互联网平台白皮书》主要撰写者主持人:胡虎:《三体智能革命》主编、媒体专家【主持人开场白】:大家好。
101 个(注:实际直播转播微信群97个)科技、产经微信群同步图文直播、转播的工业互联网平台宣讲团再度开讲。
这里是宣讲团在数字虚体空间举行的第二场公益分享,我是活动主持人胡虎。
作为人民邮电报社一名专业媒体人,本人长期从事前沿科技与数字经济的深度报道和趋势研究工作,也是机械工业出版社近期出版的国内首部讨论智能化理论的专著——《三体智能革命》的主编。
此次宣讲活动,是为了贯彻落实国务院《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,宣贯《工业互联网平台白皮书》,在工信部信软司大力支持下,由中国信息通信研究院、工业互联网产业联盟、走向智能研究院主办的。
上期说到,“工业互联大潮起,实体经济春天来”。
这回单表,“工业互联百业兴,平台创新点雄兵。
”去年11月,有关单位正式发布了《工业互联网平台白皮书》。
《白皮书》对于工业互联网平台的来龙去脉、概念架构、关键要素、场景案例等等作了极富说服力的描述。
由于概念新、理念新、技术新、案例新,工业界、IT通信界、企业界人士在积极拥抱“工业互联网平台”新生事物的同时,迫切希望听到更加深入、详细的解读。
宣讲活动得到我国工业、IT等领域若干重要的行业协会、管理部门、产业联盟、研究机构、知名企业大力支持。
他们是:工业互联网平台宣讲团支持单位(排名不分先后,更新中):中国机电一体化技术应用协会、中国工业技术软件化产业联盟、宁夏宁东能源化工基地管委会、沈阳市大数据管理局、苏州工业园区科技和信息化局、杭州市余杭区科学技术局、东北大数据产业联盟、浙江省工业互联网产业联盟、中国精算研究院大数据中心、成都汽车产业研究院、苏州市智能制造公共服务平台、北京中关村科技园丰台园3D打印数字维创中心、杭州市计算机学会、杭州市物联网行业协会、无锡市信息化协会、绍兴市产业互联网促进会、深圳市大数据研究与应用协会、工业互联网产业联盟上海分联盟、华东理工大学信息科学与工程学院、北京信息科技大学自动化学院、中国人工智能学会智慧能源系统专业委员会、航天云网、徐工信息、海尔工业智能研究院、树根互联、中国移动、中船信息、西门子、ABB、PTC、东方国信、日海物联、索为系统、《航空动力》编辑部、e-works数字化企业网、工业4.0俱乐部、中国科技自动化联盟、工业4.0创新平台、工业4.0商业共同体、智能制造百人会、工控兄弟连、工业服务联盟、寄云科技、北京兮易、兰光创新、英诺维盛、合众联恒、北京格分维、大驰工业设计、昱辰泰克、青岛天河制造业转型升级研究院、中之杰、互联智佑、宝信信息、中安鼎辉、安星联供应链、联讯动力、造奇智能、制学网、廊庭科技、2045加速器、翔正国际、智汇工业、国脉物联网、工程师联盟、慧造智能研究院、渤海方略等等。
中国工业软件白皮书

中国工业软件白皮书摘要:本白皮书旨在全面介绍中国工业软件的现状、挑战和发展趋势。
中国作为全球最大的制造业国家之一,工业软件的应用在推动制造业转型升级、提高效率和质量方面具有重要作用。
然而,中国工业软件发展面临着一系列挑战,包括低技术水平、市场规模小、知识产权意识薄弱等。
为了加快工业软件的发展,政府和企业需要共同努力,制定相关政策和措施,加大投入和支持企业研发能力。
一、工业软件的定义和分类工业软件是为工业生产和管理提供支持的软件系统,包括计算机辅助设计软件、生产计划与调度软件、产品生命周期管理软件等。
根据功能和应用领域的不同,工业软件可以分为工艺设计软件、数字化制造软件、智能制造软件等。
二、中国工业软件的现状中国工业软件的使用率相对较低,尤其是中小型企业的应用率更低。
这主要是由于以下几个因素:第一,企业对工业软件的认知和了解度不高,很多企业仍然依赖传统的生产管理方式;第二,工业软件市场竞争激烈,产品质量和价格参差不齐,影响了企业对软件的信任度;第三,中国的工业软件技术和创新能力相对较弱,很多核心技术仍然依赖进口。
三、中国工业软件的挑战中国工业软件的发展面临着一系列挑战。
首先,技术水平相对较低,主要依赖于输入技术。
其次,市场规模相对较小,企业对工业软件的需求不够旺盛。
再次,中国企业对知识产权的保护意识相对较弱,很多软件产品的创新和保护受限。
四、中国工业软件的发展趋势随着工业4.0的推进,中国的工业软件发展已经进入快车道。
一方面,中国政府出台了一系列政策和措施,支持工业软件的推广和应用。
另一方面,国内企业加大了对工业软件的研发和推广力度,提高了产品质量和技术水平。
同时,国际软件巨头也纷纷将目光投向中国市场,加大了对工业软件行业的竞争。
五、推进中国工业软件发展的建议为了加快中国工业软件的发展1.制定相关政策,支持工业软件的研发和应用。
2.增加对工业软件企业的财政支持,提高研发能力和产品质量。
3.加强国际合作,引进先进的工业软件技术。
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工业互联网成熟度评估白皮书目录一、工业互联网成熟度评估提出的原因 (7)(一)工业互联网应用浪潮来袭 (7)(二)联盟需构建先导性的标准化模型 (7)(三)为企业提供一个便利的自我评价工具 (8)(四)为政产研用搭建一个持续透明的信息窗口 (8)二、工业互联网成熟度评估模型 (9)(一)评估模型的架构 (9)1、三大核心要素 (9)2、两大目标对象 (10)3、十三个关键能力和能力等级 (11)(二)评估模型的指标体系 (19)1、具体指标 (19)2、权重设置 (21)三、工业互联网成熟度评估模型的应用和试评估 (23)(一)应用方法 (23)1、指标量化采集 (23)2、实时结果计算 (23)3、对应星级评定 (24)(二)试评估结果分析 (25)1、工业互联网成熟度总体能力水平 (25)2、工业互联网成熟度单项能力水平 (27)3、离散型与流程型行业成熟度比较 (28)四、下一步落地与实践 (30)(一)动态优化评估指标和评估问卷 (30)(二)推进在线评估服务平台建设 (31)(三)提供评估诊断和咨询服务 (32)(四)公开发布成熟度评估报告 (32)附件1:术语和缩略语 (33)附件2:国内外相关成熟度评估理论研究 (35)参考文献 (39)图表目录图表 1 工业互联网成熟度评估三大核心要素 (10)图表 2 工业互联网成熟度评估的关键能力 (11)图表 3 智能设备联网能力等级 (12)图表 4 信息网络设施能力等级 (12)图表 5 生产资源连接能力等级 (13)图表 6 横向集成能力等级 (13)图表 7 纵向集成能力等级 (14)图表 8 端到端集成能力等级(离散) (15)图表 9 端到端集成能力等级(流程) (15)图表 10 运营智能决策能力等级 (16)图表 11 产品生命周期优化能力等级 (16)图表 12 生产智能管理能力等级 (17)图表 13 供应链优化能力等级 (17)图表 14 网络化协同能力等级 (18)图表 15 能耗与安全管理优化能力等级 (18)图表 16 服务化延伸能力等级 (19)图表 17 离散行业工业互联网成熟度评估指标体系 (20)图表 18 流程行业工业互联网成熟度评估指标体系 (20)图表 19 权重设置的思路和修正方法 (22)图表 20 二级指标和三级指标的权重设置 (22)图表 21 定量指标和定性指标的量化采集及打分原则 (23)图表 22 单项能力评估分值和星级对应原则 (24)图表 23 总体能力评估分值和星级对应原则 (25)图表 24 工业互联网成熟度总体能力试评估结果 (26)图表 25 工业互联网成熟度总体能力星级分布 (26)图表 26 工业互联网成熟度单项能力试评估结果 (28)图表 27 离散型和流程型成熟度总体能力星级分布 (29)图表 28 离散型和流程型成熟度单项能力星级分布 (30)图表 29 权重配置动态变化示意 (31)图表 30 软件能力成熟度模型(CMM)的五个梯度 (35)图表 31 德国VDMA 工业4.0 成熟度评测模型 (36)图表 32 美国NIST 企业MBE 能力评估模型 (37)图表 33 我国CESI 智能制造能力等级矩阵 (38)一、工业互联网成熟度评估提出的原因(一)工业互联网应用浪潮来袭随着工业互联网概念兴起,美德先导应用不断涌现,目前德国工业 4.0 平台已有 140 多个应用案例,美国 IIC 有接近50 个应用案例,主要聚焦在生产管理优化、物流仓储优化、质量管理优化、产线柔性部署、产品服务价值化等领域。
与此同时,我国产业界也加快了面向各类场景的工业互联网应用探索。
2016 年,工信部相关部门组织实施了10 个工业互联网试点示范项目,AII 联盟也评选出了首批12 个工业互联网优秀案例。
然而,目前我国工业互联网应用与发达国家相比还存在总体发展水平较低、行业间企业间基础差异较大、大规模推广难度巨大、缺乏工业互联网评估体系和实施指南等问题。
(二)联盟需构建先导性的标准化模型从国内外已有的主要成熟度模型来看,德国构建了工业4.0 成熟度评级模型,但因两国发展基础不同,建设水平不同,并不能直接用于我国工业互联网成熟度评估。
AII 联盟作为推进我国工业互联网政产学研用协同发展的公共平台,需要率先开展研究,针对我国自身特点,制定一套评估模型和方法,推进工业互联网理论与实践。
(三)为企业提供一个便利的自我评价工具当前产业界对工业互联网的理解不统一,企业对自身工业互联网发展的定位、现状和发展路径不明确,缺乏一致的方法论来评判具体实践。
联盟希望通过工业互联网成熟度评估体系的制定助力企业了解自身建设水平,发现存在的问题,并获取相关的诊断建议。
该评估模型并不是为了创造一套复杂的理论,而是希望以提供互联网服务的方式为企业提供一个便利的自我评价工具。
(四)为政产研用搭建一个持续透明的信息窗口工业互联网成熟度评估模型的制定并不是一蹴而就的,当前的1.0 版本主要是结合现阶段工业互联网发展的特点和先进实践而得出的,将来还有持续发展、反复迭代的过程,需要借助产业界各类主体的意见和建议深化模型,并结合企业对模型的应用结果和反馈,不断更替或补充更符合不同阶段实际情况的评估因素,不断修正完善评估指标、权重和评估问卷设置等。
这个过程不仅能助力政府部门了解我国工业互联网的最佳实践,也能帮助应用企业和解决方案服务商建立透明的信息窗口,促进产学研结合。
二、工业互联网成熟度评估模型(一)评估模型的架构1、三大核心要素遵循《工业互联网体系架构(版本 1.0)》的主体思路。
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,基于工业互联网的网络、数据与安全,将构建面向工业智能化发展的三大优化闭环,即面向机器设备运行优化的闭环、面向生产运营优化的闭环、面向企业协同、用户交互与产品服务优化的闭环。
三大闭环并不是简单割裂的关系,而是环环相扣、互相贯穿,机器设备的互联互通、生产运营系统的综合集成,为企业协同、用户交互所需的数据流动和协作奠定了良好的基础。
基于上述体系架构的思想,本模型将工业互联网成熟度评估的3 大核心要素归纳为互联互通、综合集成、数据分析利用(如图表1 所示)。
互联互通是指企业内部或企业内外部之间的人与人、人与机器、机器与机器、机器与产线、产线与产线、以及服务与服务等之间的网络互联和信息互通。
综合集成是指企业内部或企业内外部之间通过数据库集成、点对点集成、数据总线的集成、面向服务的集成等多种模式,实现产品设计研发、生产运营管理、生产控制执行、产品销售服务等各个环节对应系统的互集成互操作。
数据分析利用是企业基于互联互通、综合集成所汇聚的各类数据,进行数据分析和深度挖掘,对企业智能化决策与生产、网络化协同、服务化转型等提供支撑和土壤。
图表 1 工业互联网成熟度评估三大核心要素2、两大目标对象本评估模型主要面向离散型和流程型制造企业,在构建评估体系时着重考虑了两者不同的行业特性。
在互联互通环节,离散行业生产现场设备中机床、机器人、传感器等占主导,而流程行业中以工艺设备、阀门、仪器仪表设备等占主导。
在综合集成环节,离散和流程行业除具备现场层、车间层、企业层纵向集成等共同特性外,离散行业对产品设计研发系统建设与集成有较高的要求,而流程行业侧重于工艺设计、能源安全管理等方面。
在数据分析利用环节,离散行业基于大数据进行新业务和新模式创新主要体现在产品远程运维、个性化定制、网络化协同等方面,流程行业则主要体现在供应链优化、能耗与安全管理优化等方面。
3、十三个关键能力和能力等级通过对三大核心要素现阶段发展所需具备的关键能力进行深入研究,本着化繁为简、去粗取精、求同存异的原则,本模型提取了13 个关键能力,其中面向离散行业的有11 个,面向流程行业的有10 个(如图表2 所示)。
图表 2 工业互联网成熟度评估的关键能力参照CMM 理论思路(在附件2 中有详细介绍),本模型对13 个关键能力分别给出了相应的能力等级,等级越高,表示能力越强。
(1)互联互通要素:智能设备联网智能设备联网是指生产现场的生产设备、产线和工艺装置、工业机器人、传感设备等数字化物理实体通过标准通信接口、协议转换等方式将数据上传至车间层、企业层管理系统或监控系统。
能力等级如下:图表 3 智能设备联网能力等级(2)互联互通要素:信息网络设施信息网络设施是指企业通过全面的IT 网络和OT 网络(涉及现场总线、工业以太网、无线网等)建设、灵活的信息系统架构以及完善的信息安全机制建立等为制造企业构建良好的网络互通和信息互联基础设施。
能力等级如下:图表 4 信息网络设施能力等级(3)互联互通要素:生产资源连接(离散)生产资源连接是指生产现场的人与机器、机器与机器之间通过电脑、移动交互界面、互联网、AR(增强现实)与VR (虚拟现实)技术等手段实现互连接、互感知、互操作。
能力等级如下:(4)综合集成:横向集成横向集成主要实现企业与企业之间、企业与售出产品(客户)之间的协同,将企业内部的业务信息向企业以外的供应商、经销商、用户进行延伸,实现企业与产业链上下游之间的集成。
能力等级如下:图表 6 横向集成能力等级(5)综合集成:纵向集成纵向集成主要解决企业内部的集成,即解决信息孤岛的问题,实现现场层、车间层、企业层等所有层次,研发、生产、销售等所有环节的信息无缝链接,包括一个环节上的集成(如研发设计内部信息集成),也包括跨环节集成(如研发和制造环节的集成)。
能力等级如下:图表7 纵向集成能力等级(6)综合集成:端到端集成端对端集成是指贯穿整个价值链的工程化数字集成,在所有终端(点)数字化的前提下实现企业内部、企业之间基于价值链的一种整合,目前各界对端到端集成有不同的理解,本模型中主要是指基于模型的数字化工程(MBD)和基于模型的企业(MBE)/虚拟企业构建。
离散行业能力等级如下:图表8 端到端集成能力等级(离散)流程行业能力等级如下:图表9 端到端集成能力等级(流程)(7)数据分析利用:运营智能决策运营智能决策是指通过企业数据库、模型库和知识库的建立,将行业领域专家水平的知识与经验积累固化到计算机系统中,进而充分应用人类专家的知识和解决问题的方法来帮助企业解决在运营管理中遇到的复杂的决策问题。
能力等级如下:图表10 运营智能决策能力等级(8)数据分析利用:产品生命周期优化(离散)产品全生命周期优化是指从客户对产品的需求开始,从产品设计到产品淘汰报废的全部生命历程中,企业通过各环节数据的采集、分析、建模、仿真、反馈等预测产品生产可行性、实时跟踪产品质量、有效进行产品功能和性能创新。
能力等级如下:图表11 产品生命周期优化能力等级(9)数据分析利用:生产智能管理(流程)生产智能管理是指在产品工艺设计、原料生产转化、生产装置运行的过程中,企业通过各环节数据的采集、分析、建模、仿真、反馈等预测加工工艺的可行性、实时监控与追溯生产过程、实现异常工况提前诊断与自愈控制。