ESD通用工艺规范

工业互联网的核心理念是什么

工业互联网的核心理念是什么 工业互联网可以看作互联网计算和通讯技术，在工业系统更广泛更深入的应用，也就是我们通常所说的，信息通讯技术和生产运营技术的两化融合，把实体、信息、业务流程和人员连接起来，通过数据分析，优化决策，推动生产和运营的智能化，高度优化对装备和资源的使用，从而创造新的经济成效和社会价值。 把设备连接起来，收集数据，通过数据分析，洞察设备的运行状况，并据此对设备的运维进行优化，实现经济价值的实例，在过去的几年已报道的已很多，大家也已非常熟悉。 作为典型案例，以下仅列几例，进一步说明优化作为工业互联网的核心这样一个思路。 ☆一家国际石油公司通过对部署在偏远地点的关键设备收集数据，实施远程监测和数据分析，避免数百万美元的停机和生产损失。 ☆通过对风力发电机多年收集的数据进行分析和建模，通用电气（GE）在2013年推出了一种名为PowerUp的数字分析功能，优化每个叶片的操作，以捕获更大的风力，可以增大发电量5％，为风电场运营商增加利润达20％。而

进一步的改进，使得同样设备的发电量更进一步增加了20％。 ☆卡特彼勒（Caterpillar）利用货船部署的传感器监测从发电机到发动机、gps、空调系统、冷藏集装箱和燃油表的所有状态数据。通过分析确定发电机最佳工作参数，选取启用多台发电机低功率输出的模式，降低能耗，每小时节省约30美元。对于一个拥有50条船只的船队，每年可节省65万美元。 显然，对于工业互联网，对设备的连接是基础，数据收集和分析是关键手段，而把分析所得的信息，用于做出最佳化的决策，优化生产和运营是最终的目的。所以，数据分析在这个优化过程里，至关重要。

2019年工业互联网行业分析报告

2019年工业互联网行业分析报告 一、美国先进制造伙伴计划，捍卫制造业全球竞争力 (2) 二、德国工业4.0，在新一轮工业革命中占领先机 (5) 三、我国工业互联网发展迅速，前景广阔 (9)

在2008年全球金融危机之后，欧美等发达国家和地区重新重视实体经济尤其是制造业的发展，纷纷推出“再工业化”战略，巩固其在技术、产业方面的领先优势，积极抢占未来先进制造业的制高点。美国、德国作为全球制造业的龙头，依靠自身既有优势，陆续推出了发展先进制造业的行动计划。 一、美国先进制造伙伴计划，捍卫制造业全球竞争力 在美国，工业互联网概念的提出与推广大致可以划分为两个阶段：一是2012年以来工业互联网概念的提出与宣传阶段。2012年底，通用电气（GE）发布《工业互联网：突破智慧与机器的界限》白皮书，首次提出工业互联网的概念，认为工业互联网是数据、硬件、软件与智能的流动和交互，实际上就是通过先进的传感网络、大数据分析、软件来建立具备自我改善功能的智能工业网络。 二是2014年以来工业互联网模式的应用推广阶段。2014年3月底，AT&T、Cisco（思科）、GE、IBM 和Intel 等5 家企业联合宣布成立工业互联网联盟（Industrial Internet Consortium，IIC），意在建立一个致力于打破行业、区域等技术壁垒，促进物理世界与数字世界融合的全球开放性会员组织。 得益于美国在企业互联网应用和制造业的领先地位，美国政府先后推出了一系列制造业振兴计划。2011年6月，美国推出《先进制造业伙伴计划》，该计划将聚合工业界、高校和联邦政府为可创造高品质制造业工作机会以及提高美国全球竞争力的新兴技术进行投资，将

工业互联网：突破智慧和机器的界限--GE工业互联网白皮书-全稿

工业互联网:突破智慧和机器的界限 译自：2012年11月【美国】GE 编译：工业和信息化部国际经济技术合作中心

目录 一、摘要 (1) 后继浪潮 (1) 工业互联网潜力的冰山一角 (3) 1%增长意义非凡 (3) 惠及全球 (4) 推动力与催化剂 (5) 二、创新和生产力：接下来呢？ (5) 三、创新与变革浪潮 (8) 第一次浪潮：工业革命 (8) 第二次浪潮：互联网革命 (10) 第三次浪潮：工业互联网 (12) 智能设备 (12) 智能系统 (15) 智能决策 (16) 要素整合 (17) 四、机遇有多大？三大视角 (18) 经济视角 (18) 能耗视角 (20) 将燃料转化为电力 (22) 实物资产的视角 (23) 商用喷气飞机 (24)

联合循环电站 (25) 机车 (26) 炼油厂 (27) 卫生保健 (28) 五、工业互联网的益处 (28) 对工业行业的益处：1%的力量 (30) 商业航空业 (30) 铁路运输 (33) 发电 (34) 石油和天然气的开发与交付 (36) 医疗保健 (38) 经济收益：下一个生产力繁荣期 (41) 生产力增长的停滞期 (43) 互联网革命 (43) 质疑再度出现 (46) 工业互联网将带来新一轮的生产力革命 (47) 差异所带来的改变 (48) 工业互联网与高端制造业 (51) 对全球经济所产生的影响 (52) 商业活动和商业环境的角色 (53) 六、推动力、催化剂和条件 (55) 创新 (55)

基础设施 (56) 网络安全管理 (57) 人才开发 (59) 七、结论 (61)

一、摘要 创新将显著提高航空、铁路运输、发电、石油与天然气开发及保健服务等不同行业的发展速度和效率，推动世界经济增长，为全球创造更多更好的就业机会，不断提高人们的生活水平。在美国与中国如此，在非洲的大城市及哈萨克斯坦的农村地区亦是如此。 随着医疗服务水平的不断提高，成本日益浓缩，大量燃料与能源得以节省，实物资产性能提升和使用寿命拉长，工业互联网将进一步提高效率，促进生产力发展。生产力提升就意味着收入和生活水平的改善。在美国，如果工业互联网推动生产率每年增长1-1.5个百分点，使生产率再一次达到网络革命巅峰水平，在接下来的20年里，平均收入水平将提高25-40%。若其他各国生产力增长水平能维持在美国的一半，工业互联网将为全球GDP创造10—15万亿美元价值，这相当于美国今天的经济总量。在当今充满挑战的经济环境下，确保部分生产率增长能给个体与整体经济带来巨大裨益。 后继浪潮 这能实现吗？工业互联网将整合两大革命性转变之优势：其一是工业革命，伴随着工业革命，出现了无数台机器、设备、机组和工作站；其二则是更为强大的网络革命，在其影响之下，计算、信息与通讯系统应运而生并不断发展。 伴随着这样的发展，三种元素逐渐融合，充分体现出工业互联网之精髓：

世界当下工业互联网的格局

世界工业互联网的格局 从工业化体系到人工智能，从传统制造到万物互联，工业互联网，一场 如诗如画的鸿篇巨制正在上演 工业互联网的起源及发展格局 如果一定要为工业互联网找一个起源，那一定是通用电气（GE）。作为一时瑜亮的世上最大多元化服务公司，GE拥有从飞机发动机、发电设备等高端设备到照明、塑料等日用商品门类齐全的产品体系，强大制造业的技术实力，以及IoT上精耕细作的丰富经验。 2012年，GE发布首份工业互联网白皮书，定义了工业互联网的核心要素：借数字化之手，链接工业生产最核心的设备、人与数据。在这份堪称工业互联网开山之作的白皮书中，GE提出了“the Power of 1%”的概念，阐述15年内减少任何一个核心行业1%损耗在全球工业带来的价值：航天领域300亿美金、能源天然气660亿美金、医疗健康中系统支持630亿美金…… GE认为，波澜壮阔的市场前景下，不论是满足效率安全和实时可靠的工厂内网、工厂外网和标识解析等基础业态，还是工业运营产生的智能化生产、网络化协同、数据同步、人工智能改造等新型业态，工业互联网都是产业升级的核心手段。 在GE的基础上，美国工业互联网产业联盟和行业标准应运而生。为响应“再工业化战略”，制造业与IT巨头抱团的工业互联网联盟(IIC)，组织美国数字制造与设计创新机构(DMDII)先后成立, 吸收了一批工业企业、高等院校、研究所、商业组织等巨头加入,包括波音、洛克希德马丁、通用电气、罗尔斯.罗伊斯、微软、GE、思科等。 美国引领潮流，德国也不甘落后。2013年德国提出工业4.0战略，旨在基于CPS技术帮助德国的企业增强产品竞争力，实现从“集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变”，将制造业向智能化转型，提升企业全球化能力。 立足工业化4.0，德国工业巨头西门子百尺竿头更进一步。2016年，西门子MindSphere横空出世，旨在帮助企业实现产品、工厂、机器和系统的连接，提取分析核心性能和应用数据。2018年，西门子“Digital Twin”模型升级，将上述要素打入企业软件，使用户在获得实时信息基础上流程优化，通过产品实时数据提高系统性能。 人们耳熟能详的精益制造和匠人精神或许不能彰显日本新工业化的决心。2017年，日本提出“互联工业（CONNECTED INDUSTRIES）”战略，促使三菱电机、发那科、DMG森精机和日立制作所等国之重器建立数据互换机制，谋求与德国工业4.0、美国的工业互联网分庭抗礼的地位。

工业互联网

工互联网

新基建篇四：工业互联网 2008年国际金融危机后，欧美等发达国家重新认识到发展实体经济特别是制造业的重要性，纷纷提出“再工业化”战略，各国的产业结构发生改变，全球新一轮产业变革蓬勃兴起。当下传统的制造业结构满足不了新型业态下爆炸式增长的数据信息、市场规模，各国努力推进传统制造业转型升级，打造制造强国优势，以抢占世界经济和科技发展的制高点，在激烈竞争的环境下，寻找突破口成了各国的方向，席卷全球信息化技术成为新一轮制造业变革的驱动因素。我国大力推进信息化和工业化相结合，但两者在我国的发展程度并不高，基础薄弱，与发达国家相比差距甚大。在竞争激烈的国际社会督促着我们国家的信息化的发展必须要加快步伐，追赶发展中国家的工业化和信息化发展。 工业互联网是全球工业系统与高级计算、分析、感应技术以及互联网连接融合的结果。它智能机器间的连接并最终将人机连接，结合软件和大数据分析，重构全球工业、激发生产力。工业互联网并不是简单的让工业连上互联网，而是利用大数据、云计算等将整个产业向数字化、智能化和信息化转型。 受政策不断利好 制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。2015年国务院正式印发中国制造2025，加快实现我国从制造业大国向制造业强国的转变。“中国制造2025”以体现信息技术与制造技术

深度融合的数字化网络化智能化制造为主线，鉴于发展工业互联网与中国制造2025战略的高度契合性、以及巨大的产业潜力，近年来工业互联网领域开始成为我国政策的新焦点，加上2018年国家提出“新基建”将工业互联网纳入其中之一，为国内互联网发展提供良好的环境。 5G赋能工业互联网 当前高时延、可靠低、覆盖小的网络基础设施满足当前工业智能化发展的需求，急需更高效的平台解决这些关键性问题，5G发展恰逢其时，从工业互联网的辅助工具逐渐成为工业互联网的生产性工具。传统工业无线网络包括四类，但在应用中多有不足。用于AGV调度的Wifi网络覆盖范围小，性能不稳定，存在非常高的安全隐患；用于资产管理和定位、传感器数据采集等的蓝牙、Zigbee、超宽频(UWB)、RFID射频技术等覆盖范围受限；工业无线技术三大标准均运行在2.4GHz，但是该类技术的产业链较窄，价格昂贵；蜂窝网络如

新基建【工业互联网】打通数据孤岛,工业大数据应用的一个重要议题是“集成应用”

新用户请点击标题下 【软件定义世界（SDX）】快捷关注 ?【工业互联网】打通数据孤岛，工业大数据应用的一个重要议题是“集成应用” 文：赵刚，北京赛智时代信息技术咨询有限公司总经理，本文曾发表在发表于《工业经济论坛》2014年5月刊 上个世纪九十年代，科学家们在进行气象地图分析、大物理仿真计算、基因图谱分析等基础科学研究时提出了“大数据”这个概念。进入21世纪，互联网、电子商务、移动互联网、社交网络、物联网等技术蓬勃发展，大数据成为这些新一代信息技术发展的必然产物。大数据具有数据量大、数据类型复杂、数据处理实时性要求高等特点，大数据分析在互联网和电子商务领域的广泛应用产生了巨大的商业价值，得到世界各国的高度重视。全球著名战略咨询公司麦肯锡认为，大数据是创新、竞争和生产力的下一个领域。工业大数据也是一个全新的概念，从字面上理解，工业大数据是指在工业领域信息化应用中所产生的大数据。随着信息化与工业化的深度融合，信息技术渗透到了工业企业产业链的各个环节，条形码、二维码、RFID、工业传感器、工业自动控制系统、工业物联网、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等技术在工业企业中得到广泛应用，尤其是互联网、移动互联网、物联网等新一代信息技术在工业领域的应用，工业企业也进入了互联网工业的新的发展阶段，工业企业所拥有的数据也日益丰富。工业企业中生产线处于高速运转，由工业设备所产生、采集和处理的数据量远大于企业中计算机和人工产生的数据，从数据类型看也多是非结构化数据，生产线的高速运转则对数据的实时性要求也更高。因此，工业大数据应用所面临的问题和挑战并不比互联网行业的大数据应用少，某些情况下甚至更为复杂。

数字资源生产力绿色创想工业互联网和全球资源挑战-GE

数字资源生产力 绿色创想、工业互联网和全球资源挑战 综述 绿色创想是GE对开发可降低自然资源消耗并为客户创造经济效益技术的承诺。GE绿色创想项目始于2005年，10年来一直位于资源生产力解决方案的前沿。迄今为止，绿色创想产品、技术和解决方案已获得了1800亿美元的收入。在此期间，GE也投入了150亿美元研发资金以保持对高效资源解决方案的承诺。 绿色创想技术始终处于资源生产力的最前沿。以用于特定宽体飞机的涡扇发动机系列GEnx为例，相较于被替代的产品，GEnx利用GE先进的推进技术来降低油耗、二氧化碳（CO2）及氮氧化物（NO X）排放、噪音以及运营成本。与前代型号（GE的CF6发动机）相比，GEnx发动机降低了超过10%的油耗，这也可以理解为二氧化碳的排放降低了两位数。 GE绿色创想战略进入第二个十年。在全世界范围内，对资源效率和环境可持续发展解决方案的需求从未如此强烈。事实上，全球正面临着极大的资源挑战。在许多地区，对自然资源的需求已经超过了可供给量，能源、水、食品和原料正在发生区域性失衡。失衡推高了商品价格，并造成了资源压力，对社会、政治和经济都产生了深远影响。 全球资源挑战将变得越来越严峻。国内生产总值（GDP）和人口数量的预期增长，将在未来15年内转化为更强烈的资源需求。GE的分析显示，如果每美元GDP的资源利用率不能进一步提高，到2030年，原料开采和能耗将提高80%。此外，经济合作与发展组织（OECD）的数字显示，如果水资源的保护和使用效率没有进一步改善，生活在用水压力下的全球人口将从现在的10亿增加到2050年的39亿。

在不危害人类和经济发展的前提下，我们需要更多的解决方案来满足资源需求。将远程传感器、通信技术、云计算和工业机器整合在一起，工业互联网为提高全球工业生产力开辟了新的途径。工业的硬件与基于互联网的软件集合，能够更高效地管理并利用机器、设备组、设施和系统网络中的人力、资金和自然资源。工业互联网让资源在整个工业系统中得到优化。 绿色创想解决方案与工业互联网的结合将在解决全球资源挑战方面发挥关键作用。高效的硬件与基于互联网的软件集合，是自然资源生产力的新前沿阵地。这也提供了一种新的途径，使生产力的提升超越了单独的硬件改善，我们称之为数字资源生产力。我们相信，通过集合软件和硬件来优化资源利用，将使生产力在未来15年翻一番。 如此庞大的资源生产力提高将对全球工业能耗产生重大影响。过去十年，由于硬件效率的提高，能源生产力正在以每年百分之一的速度增长。如果以相同的速度持续到2030年，全球工业能耗将从2013年的270千万亿英热单位（quads）增长到416 quads。但是，高效的硬件与基于互联网的软件的集合，将使能源生产力的增长速度翻一番，达到每年2%，那么到2030年，全球工业能耗有望控制在346 quads。这减少70 quads相当于120亿桶原油，或者三分之一的全球年均石油消耗。 软件在解决全球资源挑战中的重要作用得到了企业领导的广泛认同，其中一些正在采取响应行动。2014年，GE和埃森哲对254位企业高管进行调查，当被问到未来一到三年，与大数据和分析相关的首要策略时，60%的受访者将资源管理作为重中之重。此外，55%的企业高管指出，提高安全性和环保排放是首要战略。资源管理和环境管理不仅是许多高管心目中最重要的任务，也是大数据和分析领域具有战略意义的当务之急2。 数字资源生产力不是未来的愿景，它已在我们眼前。GE的工业互联网解决方案已经开始为客户提高资源生产力。自2012年以来，GE已经发布了40个工业互

当“互联网+”遇上“工业互联网”

当“互联网+”遇上“工业互联网” 什么是工业互联网 作为世界最大的多元工业集团，为了在开创和全面推进高技术战略智能化工业的时代进程中发挥主导力量，美国通用电气公司(下称GE公司)依托庞大的产业链、产品体系和技术实力，提出了自己的“工业互联网”概念。 一、工业互联网的概念浅析 GE公司认为，“工业互联网”是两大革命中先进技术、产品与平台的结合，即工业革命中的机器、设施与网络和互联网革命中的计算、信息与通信。“工业互联网”是数字世界与机器世界的深度融合，其实质也是工业和信息化的融合。与工业4.0的基本理念相似，它同样倡导将人、数据和机器连接起来，形成开放而全球化的工业网络，其内涵已经超越制造过程以及制造业本身，跨越产品生命周期的整个价值链，涵盖航空、能源、交通、医疗等更多工业领域。 “智能”是工业互联网的关键词，GE正在飞机发动机上诠释“智能”的概念。飞机发动机上的各种传感器会收集发动机在空中飞行时的各种数据，这些数

据传输到地面，经过智能软件系统分析，可以精确地检测发动机运行状况，甚至预测故障，提示进行预先维修等，以提升飞行安全性以及发动机使用寿命。 二、工业互联网的核心元素 工业互联网具备的三个核心元素是智能机器、先进分析方法以及工作中的人(或者称作“高知劳动力”)。GE认为尽管对工业互联网的讨论聚焦在机器和数据上，但工作中的人也同等重要，事实上，只有改变人们工作的方式，工业互联网才能实现上述价值。由于互联网从根本上降低了人们接触信息以及与其他人交互的难度，因此工业互联网将转变人们在工作场所利用信息和进行协同的方式。 (1)智能机器 利用先进传感器、控制器和软件程序连接世界大量机器(机床)、设施、机队(车船)和网络。 (2)先进分析方法 在材料科学、电子工程以及其它关键学科中利用基于物理的分析方法、主动算法、自动化和深域技术，理解机床和大系统如何运行。 (3)工作中的人 随时连接在工业设施、办公室、医院或移动中工作的人们，支持更加智能的设计、操作、维修以及更高质量的服务与安全性。 对于工作中的人—高知劳动力来说，使其达到新的生产率和决策水平有一系列使能技术，包括：云计算、移动性、智能机器、存在与位置感知、协同和社交软件、虚拟现实与数据可视化以及可穿戴设备和机器人。这些技术在工业互联网中的越来越多地组合使用。 由于软件在智能制造中的突出地位，GE很早就开始重视软件的作用，跳出制造业的思维模式，致力于软件投入，构建自身的数据分析能力。“工业互联网”的这三个核心元素恰恰反映了这一点，因为它关注的更多的是“软”的部分，即