工业互联网行业深度解析

2022-04-18 11:28:25
行行查
文章摘要: 工业互联网通过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,提高生产率,让世界更快捷、更安全、更清洁、更经济。

工业互联网是新一代信息技术与工业经济领域深度融合形成的新兴业态和应用模式,是实现产业数字化转型的关键基础。

工业互联网产业发展迅猛,市场前景巨大。2019年工业互联网市场规模已达到6000亿元。据数据显示,基础设施、软件与应用、通信与平台、工业安全的市场占比分别是41%、31%、27%、1%。

工业互联网概念由通用电气公司总裁Jeffrey R.Immelt在2011年首次提出。

随后GE、IBM、思科、英特尔等美国行业龙头企业联手组建工业互联网联盟(IIC),推广工业互联网概念。

将工业互联网定义为一个开放的、全球化的网络,将人、数据和机器连接起来,并认为它是全球工业系统与高级计算、分析传感技术及互联网的高度融合。

工业互联网通过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,提高生产率,让世界更快捷、更安全、更清洁、更经济。

工业互联网内涵三大角度

工业互联网的内涵包括构成要素、核心技术和产业应用三个角度。

从构成要素机器、数据和人共同构成工业互联网生态系统。

从核心技术角度,工业互联网实现数据价值的技术集成,完成从原始数据中提取有价值决策信息的,实现数据的使用价值。

从产业应用角度,工业互联网构建了一个庞大的网络制造生态系统,为企业提供全面的感知、移动的应用、云端的资源和大数据分析。

工业互联网三大功能体系

工业互联网的三大功能体系包括网络、平台和安全。

工业互联网通过系统构建网络、平台、安全三大功能体系,打造人、机、物全面互联的新型网络基础设施,形成智能化发展的新兴业态和应用模式。

其中,网络体系是基础,基于信息互通实现深度互联;平台体系是核心,可以实现海量数据分析和开发各种创新应用;安全体系是保障,能够识别和抵御各种安全威胁。

网络层是基石

对于制造业企业而言,网络层面建设主要围绕线下设备线上化,线上设备互联互通开展。

在现场级和车间级主要侧重于实现底层设备横向互联以及与上层系统纵向互通的连接,在企业级和外部,注重通过云平台实现生产设备、控制系统、工业信息系统、工业互联网应用的互联互通。

平台层是核心层级

工业互联网平台是中间层,向下连接海量设备,自身承载工业经验与知识的模型,向上对接工业优化应用,是工业全要素连接的枢纽,是工业资源配置的核心,驱动着先进制造体系的智能运转。

工业互联网的发展,网络和企业资源的数字化是基础。

从国内实际情况来看,大部分的企业都面临着制造资源云改造、云迁移的需求,也即云计算领域的工业企业上云。现阶段工业互联网平台仍以数据建模和分析为主要功能。

安全层是安全保障

根据工信部对《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》的解读,工业互联网安全问题从实施角度可分为设备安全、控制安全、网络安全、平台安全和数据安全等几个部分。

工业互联网五大产业层

工业互联网体系分为五个层级,包括设备层、网络层、平台层、软件层和应用层,同时安全体系贯穿在工业互联网五个层级之间。

设备层—工业互联网基础设施。网络层—工业通信。工业互联网网络体系可分为工厂内部网络和工厂外部网络。同时,网络互联根据协议层次由底层至上层可以分为多方式接入、网络层转发和传输层传送三层。

工业互联网产业链

网络体系是基础

网络体系是工业互联网的基础,工业互联网将连接对象延伸到工业全系统,形成工业智能化的“血液循环系统”,打造低时延、高可靠、广覆盖的网络基础设施是实现工业全要素各环节泛在深度互联的前提。

工业互联网的网络体系将连接对象延伸到机器设备、工业产品和工业服务,可以实现人、机器、车间、企业等主体以及设计、研发、生产、管理、服务等产业链各环节的全要素的泛在互联,以及数据的顺畅流通。

工业软件是核心

工业互联网平台采取云化、敏捷开发等方式,降低了工业企业投入信息化、数字化的成本。

工业软件能够对工业流程进行数字化表达,打通各生产环节,建立起数字孪生,工业互联网利用边缘设备和物联网收集工业大数据,工业软件则负责工业大数据的处理和利用,将海量工业数据进行归纳学习进行数据反哺生产,实现工艺与管理流程的优化,大幅提高生产效率,提高产品质量与良率。

工业4.0

工业4.0旨在通过融合信息物理系统(CPS),构建兼具个性化和数字化的产品与服务生产模式,将制造业向智能化转型,要求企业具有相应信息化水平,工业软件贯穿全程。

工业互联网行业应用扩展

工业互联网行业应用扩展—市场应用有望加速普及工业互联网应用场景可分为设备/产品管理、业务与运营优化、社会化资源协作三大类,完整涵盖企业流程管理到车间设备管理到外部伙伴协作全运营链条。

其中关注设备与产品管理和业务与运营优化的应用更多,社会化资源协作方面由于涉及外部主体较多,发展略显滞后。

5G助燃工业互联网

5G高带宽、低时延、支持海量接入等方面的优势,具备与工业互联网融合的潜力。

5G的超高可靠低时延网络可以应用在某些工业无线场景传输,如精密加工。

大部分类似场景都通过有线网络实现,但是5G可以赋予机器更高的自由度,面对高精度的加工更加游刃有余。

在智能诊断维护、AGV、工业AR/VR等场景也有增强通信的作用。另外5G低功耗大连接场景可以用作工业互联网的溯源应用。

工业互联+机器人

云互联工业机器人将是未来的一种趋势。

机器人连接网络后,通过传感器采集各种数据,如动力信息、运动信息及其他状态量等,数据上传到云端后,在控制终端可以通过不同位置机器人的数据进行比较分析以预测机器人状况,并能够对工业机器人进行远程配置和操控。

工业互联网,是人与机器人、机器人与机器人、机器人与设备之间实现交互的桥梁。只有实现互联,机器人的数据才能实现交互,交互之后才能实现智能化。

工业互联网行业发展应采取的决策

《行动计划》提出,要构建网络、平台、安全三大功能体系,鼓励建材行业积极探索“5G+工业互联网”,推动5G技术向生产内部环节不断延伸。

推动建材行业工业互联网标识解析二级节点建设,深化标识解析应用。面对建材工业智能化数字化转型的迫切需要,应充分把握建材行业不同领域和不同企业的特点,推动重点领域率先突破。

信息化软件服务网 - 助力数字中国建设 | 责编:夏丽
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