一、概述
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（Industrial Internet）是新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的新型基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用模式和工業(yè)生態(tài)，通過(guò)對(duì)人、機(jī)、物、系統(tǒng)等的全面連接，構(gòu)建起覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全新制造和服務(wù)體系，為工業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展提供了實(shí)現(xiàn)途徑，是第四次工業(yè)革命的重要基石。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不是互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)的簡(jiǎn)單應(yīng)用，而是具有更為豐富的內(nèi)涵和外延。它以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、平臺(tái)為中樞、數(shù)據(jù)為要素、安全為保障，既是工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)設(shè)施，也是互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的應(yīng)用模式，同時(shí)也是一種新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)，將重塑企業(yè)形態(tài)、供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈。
二、內(nèi)涵構(gòu)成
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)包含了網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、數(shù)據(jù)、安全四大體系，它既是工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)設(shè)施，也是互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的應(yīng)用模式，同時(shí)也是一種新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)，將重塑企業(yè)形態(tài)、供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈。
網(wǎng)絡(luò)體系是基礎(chǔ)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系包括網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通和標(biāo)識(shí)解析三部分。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)實(shí)現(xiàn)要素之間的數(shù)據(jù)傳輸，包括企業(yè)外網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)網(wǎng)。典型技術(shù)包括傳統(tǒng)的工業(yè)總線、工業(yè)以太網(wǎng)以及創(chuàng)新的時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）、確定性網(wǎng)絡(luò)、5G等技術(shù)。企業(yè)外網(wǎng)根據(jù)工業(yè)高性能、高可靠、高靈活、高安全網(wǎng)絡(luò)需求進(jìn)行建設(shè)，用于連接企業(yè)各地機(jī)構(gòu)、上下游企業(yè)、用戶和產(chǎn)品。企業(yè)內(nèi)網(wǎng)用于連接企業(yè)內(nèi)人員、機(jī)器、材料、環(huán)境、系統(tǒng)，主要包含信息（IT）網(wǎng)絡(luò)和控制（OT）網(wǎng)絡(luò)。
平臺(tái)體系是中樞。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)體系包括邊緣層、IaaS、PaaS和SaaS四個(gè)層級(jí)，相當(dāng)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“操作系統(tǒng)”，有四個(gè)主要作用。一是數(shù)據(jù)匯聚。網(wǎng)絡(luò)層面采集的多源、異構(gòu)、海量數(shù)據(jù)，傳輸至工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，為深度分析和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。二是建模分析。提供大數(shù)據(jù)、人工智能分析的算法模型和物理、化學(xué)等各類仿真工具，結(jié)合數(shù)字孿生、工業(yè)智能等技術(shù)，對(duì)海量數(shù)據(jù)挖掘分析，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的科學(xué)決策和智能應(yīng)用。三是知識(shí)復(fù)用。將工業(yè)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)轉(zhuǎn)化為平臺(tái)上的模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)，并通過(guò)工業(yè)微服務(wù)組件方式，方便二次開(kāi)發(fā)和重復(fù)調(diào)用，加速共性能力沉淀和普及。四是應(yīng)用創(chuàng)新。面向研發(fā)設(shè)計(jì)、設(shè)備管理、企業(yè)運(yùn)營(yíng)、資源調(diào)度等場(chǎng)景，提供各類工業(yè)APP、云化軟件，幫助企業(yè)提質(zhì)增效。
數(shù)據(jù)體系是要素。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)有三個(gè)特性。一是重要性。數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的基礎(chǔ)，沒(méi)有數(shù)據(jù)的采集、流通、匯聚、計(jì)算、分析，各類新模式就是無(wú)源之水，數(shù)字化轉(zhuǎn)型也就成為無(wú)本之木。二是專業(yè)性。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的價(jià)值在于分析利用，分析利用的途徑必須依賴行業(yè)知識(shí)和工業(yè)機(jī)理。制造業(yè)千行百業(yè)、千差萬(wàn)別，每個(gè)模型、算法背后都需要長(zhǎng)期積累和專業(yè)隊(duì)伍，只有深耕細(xì)作才能發(fā)揮數(shù)據(jù)價(jià)值。三是復(fù)雜性。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用的數(shù)據(jù)來(lái)源于“研產(chǎn)供銷服”各環(huán)節(jié)，“人機(jī)料法環(huán)”各要素，ERP、MES、PLC等各系統(tǒng)，維度和復(fù)雜度遠(yuǎn)超消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)，面臨采集困難、格式各異、分析復(fù)雜等挑戰(zhàn)。
安全體系是保障。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全體系涉及設(shè)備、控制、網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、工業(yè)APP 、數(shù)據(jù)等多方面網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，其核心任務(wù)就是要通過(guò)監(jiān)測(cè)預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)、檢測(cè)評(píng)估、功能測(cè)試等手段確保工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)健康有序發(fā)展。與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)安全相比，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全具有三大特點(diǎn)。一是涉及范圍廣。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打破了傳統(tǒng)工業(yè)相對(duì)封閉可信的環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)攻擊可直達(dá)生產(chǎn)一線。聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的爆發(fā)式增長(zhǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的廣泛應(yīng)用，使網(wǎng)絡(luò)攻擊面持續(xù)擴(kuò)大。二是造成影響大。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涵蓋制造業(yè)、能源等實(shí)體經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，一旦發(fā)生網(wǎng)絡(luò)攻擊、破壞行為，安全事件影響嚴(yán)重。三是企業(yè)防護(hù)基礎(chǔ)弱。目前我國(guó)廣大工業(yè)企業(yè)安全意識(shí)、防護(hù)能力仍然薄弱，整體安全保障能力有待進(jìn)一步提升。
三、典型模式
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用推動(dòng)了一批新模式、新業(yè)態(tài)孕育興起，提質(zhì)、增效、降本、綠色、安全發(fā)展成效顯著，初步形成了平臺(tái)化設(shè)計(jì)、智能化制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個(gè)性化定制、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理六大類典型應(yīng)用模式。
平臺(tái)化設(shè)計(jì)是依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，匯聚人員、算法、模型、任務(wù)等設(shè)計(jì)資源，實(shí)現(xiàn)高水平高效率的輕量化設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、敏捷設(shè)計(jì)、交互設(shè)計(jì)和基于模型的設(shè)計(jì)，變革傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式，提升研發(fā)質(zhì)量和效率。
智能化制造是互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)在制造業(yè)領(lǐng)域加速創(chuàng)新應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)材料、設(shè)備、產(chǎn)品等生產(chǎn)要素與用戶之間的在線連接和實(shí)時(shí)交互，逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)器代替人生產(chǎn)，智能化代表制造業(yè)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。
網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同是通過(guò)跨部門、跨層級(jí)、跨企業(yè)的數(shù)據(jù)互通和業(yè)務(wù)互聯(lián)，推動(dòng)供應(yīng)鏈上的企業(yè)和合作伙伴共享客戶、訂單、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)等各類信息資源，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同生產(chǎn)、協(xié)同服務(wù)，進(jìn)而促進(jìn)資源共享、能力交易以及業(yè)務(wù)優(yōu)化配置。
個(gè)性化定制是面向消費(fèi)者個(gè)性化需求，通過(guò)客戶需求準(zhǔn)確獲取和分析、敏捷產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、柔性智能生產(chǎn)、精準(zhǔn)交付服務(wù)等，實(shí)現(xiàn)用戶在產(chǎn)品全生命周期中的深度參與，是以低成本、高質(zhì)量和高效率的大批量生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品個(gè)性化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)的一種制造服務(wù)模式。
服務(wù)化延伸是制造與服務(wù)融合發(fā)展的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)，指的是企業(yè)從原有制造業(yè)務(wù)向價(jià)值鏈兩端高附加值環(huán)節(jié)延伸，從以加工組裝為主向“制造+服務(wù)”轉(zhuǎn)型，從單純出售產(chǎn)品向出售“產(chǎn)品+服務(wù)”轉(zhuǎn)變，具體包括設(shè)備健康管理、產(chǎn)品遠(yuǎn)程運(yùn)維、設(shè)備融資租賃、分享制造、互聯(lián)網(wǎng)金融等。
數(shù)字化管理是企業(yè)通過(guò)打通核心數(shù)據(jù)鏈，貫通生產(chǎn)制造全場(chǎng)景、全過(guò)程，基于數(shù)據(jù)的廣泛匯聚、集成優(yōu)化和價(jià)值挖掘，優(yōu)化、創(chuàng)新乃至重塑企業(yè)戰(zhàn)略決策、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)服務(wù)等業(yè)務(wù)活動(dòng)，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的高效運(yùn)營(yíng)管理新模式。
四、行業(yè)應(yīng)用
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)目前已延伸至40個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)大類，涉及原材料、裝備、消費(fèi)品、電子等制造業(yè)各大領(lǐng)域，以及采礦、電力、建筑等實(shí)體經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)更大范圍、更高水平、更深程度發(fā)展，形成了千姿百態(tài)的融合應(yīng)用實(shí)踐。
鋼鐵行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，制造流程長(zhǎng)、工序多，生產(chǎn)分段連續(xù)，主要面臨生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)增效難、產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩、節(jié)能綠色低碳?jí)毫Υ蟆⒈举|(zhì)安全水平較低等痛點(diǎn)。中國(guó)寶武、鞍山鋼鐵、馬鋼集團(tuán)等企業(yè)應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)積極探索生產(chǎn)工藝優(yōu)化、多工序協(xié)同優(yōu)化、多基地協(xié)同、產(chǎn)融結(jié)合等典型應(yīng)用場(chǎng)景，一方面通過(guò)數(shù)據(jù)深度分析帶動(dòng)生產(chǎn)效率、質(zhì)量和效益提升，另一方面實(shí)現(xiàn)多區(qū)域、多環(huán)節(jié)、多業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)同響應(yīng)與綜合決策，通過(guò)模式創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)新價(jià)值創(chuàng)造和新動(dòng)能培育。
工程機(jī)械行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要行業(yè)，為建筑、制造、采礦等行業(yè)提供生產(chǎn)必需的機(jī)械裝備和基礎(chǔ)工具，具有產(chǎn)品復(fù)雜多樣、生產(chǎn)過(guò)程離散、供應(yīng)鏈復(fù)雜的特征，同時(shí)也面臨著生產(chǎn)效率不高、產(chǎn)品運(yùn)維能力較弱和行業(yè)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重等行業(yè)痛點(diǎn)。三一重工、徐工集團(tuán)和中聯(lián)重科等工程機(jī)械龍頭企業(yè)積極應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快企業(yè)數(shù)字化步伐。通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)、遠(yuǎn)程可視化管理，不僅降低了設(shè)備運(yùn)維成本，提高了生產(chǎn)資源的動(dòng)態(tài)配置效率，還在此基礎(chǔ)上延伸出供應(yīng)鏈金融、融資租賃等服務(wù)模式，實(shí)現(xiàn)“制造+服務(wù)”，帶來(lái)新的增長(zhǎng)空間。
家電行業(yè)具有技術(shù)更新速度快、產(chǎn)品研發(fā)周期短、產(chǎn)品同質(zhì)化程度高等特點(diǎn)，當(dāng)前主要面臨個(gè)性化需求滿足困難、生產(chǎn)精度效率要求高、訂單交付周期長(zhǎng)、質(zhì)量管控力度不足、庫(kù)存周轉(zhuǎn)壓力等核心需求痛點(diǎn)。格力、海爾、美的、TCL等輕工家電企業(yè)依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)展規(guī)模化定制、產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化、質(zhì)量管理、生產(chǎn)監(jiān)控分析及設(shè)備管理等應(yīng)用探索，提升用戶交互體驗(yàn)、品質(zhì)一次合格率與生產(chǎn)效率，節(jié)省設(shè)備運(yùn)維成本，滿足客戶個(gè)性化需求。
電子信息行業(yè)屬于知識(shí)、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品細(xì)分種類多、生產(chǎn)周期短、迭代速度快，對(duì)品質(zhì)管控、標(biāo)準(zhǔn)化操作與規(guī)范化管理、市場(chǎng)敏捷化響應(yīng)等要求較高。中國(guó)電子、華為、中興等通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)展設(shè)備可視化管理、產(chǎn)品良率提升、庫(kù)存管理優(yōu)化、全流程調(diào)度優(yōu)化和多工廠協(xié)同等典型應(yīng)用探索，一方面通過(guò)機(jī)器視覺(jué)、大數(shù)據(jù)分析等新技術(shù)提升質(zhì)量管理、設(shè)備故障診斷、產(chǎn)品庫(kù)存管理等環(huán)節(jié)效率，另一方面通過(guò)建設(shè)互聯(lián)工廠實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)決策優(yōu)化和需求敏捷響應(yīng)。
采礦行業(yè)是采掘、開(kāi)發(fā)自然界能源或?qū)⒆匀毁Y源加工轉(zhuǎn)換為燃料、動(dòng)力的工業(yè)，當(dāng)前主要面臨資源緊缺、安全監(jiān)管與環(huán)保壓力大、設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)管、精細(xì)化管理要求高等痛點(diǎn)。山西潞安新元煤礦、陜煤集團(tuán)小保當(dāng)煤礦、山東黃金三山島金礦、內(nèi)蒙古白云鄂博稀土礦等采礦企業(yè)利用“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，開(kāi)展智能采掘與生產(chǎn)控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)與安全防護(hù)、井下巡檢等，把人從危險(xiǎn)繁重的工作環(huán)境中解放出來(lái)，促進(jìn)了采礦行業(yè)綠色、安全生產(chǎn)。
電力行業(yè)利用“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”與發(fā)、輸、變、配、用全環(huán)節(jié)融合，形成新型控制監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化流程工藝，大幅減少碳排放，降低了清潔能源并網(wǎng)的不確定性，同時(shí)提升電動(dòng)汽車和微電網(wǎng)等主體的接入能力，降低了上下游企業(yè)和用能客戶的成本。中國(guó)華能、南方電網(wǎng)、國(guó)家電網(wǎng)、正泰集團(tuán)、特變電工等發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用電側(cè)企業(yè)及機(jī)構(gòu)紛紛開(kāi)展探索，形成發(fā)電側(cè)設(shè)備預(yù)警與節(jié)能增效、電網(wǎng)側(cè)調(diào)度優(yōu)化與全流程集成管控、用電側(cè)服務(wù)提質(zhì)與用電策略優(yōu)化等典型應(yīng)用模式，分別實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障提前預(yù)測(cè)和主動(dòng)維修、電能量數(shù)據(jù)可測(cè)和用電成本降低。
建筑行業(yè)具有項(xiàng)目建設(shè)周期長(zhǎng)、資金投入大、項(xiàng)目關(guān)聯(lián)方管理復(fù)雜、人員流動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，未來(lái)將走向以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、BIM等技術(shù)綜合應(yīng)用支撐下的工業(yè)化、智能化、綠色化。中建科工、廣聯(lián)達(dá)、三一筑工、北京建誼等企業(yè)利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，探索數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)與集成交付、虛實(shí)融合的施工協(xié)同管理、裝配式建筑智能制造等應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目全過(guò)程的虛擬執(zhí)行和優(yōu)化調(diào)整，大幅提升設(shè)計(jì)效率、施工質(zhì)量、成本進(jìn)度控制和安全施工水平。另一方面，面向建筑本身能耗優(yōu)化、安全應(yīng)急和訪問(wèn)控制等需求，部分領(lǐng)先建筑企業(yè)通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)展能耗管理、資產(chǎn)監(jiān)測(cè)運(yùn)維、虛擬演練等應(yīng)用探索，實(shí)現(xiàn)智能化安全化運(yùn)行。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
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