▌工業物聯網需求背景

智能制造可在跨域的多工廠之間的網絡通信和應用、工廠的生產管理和辦公管理應用、生產線現場的生產過程管理、現場監控和控制等場景下應用。傳統制造型企業的基礎網絡部署模式為以太局域網+Wi-Fi覆蓋，但存在帶寬不足、靈活部署能力不足、組網靈活性差、抗干擾性差、缺乏統一管理平臺、網絡覆蓋不全面、網絡信號不穩定、安全性保障度差、抗干擾性弱、實時通信能力不足等問題，難以適應惡劣的工業現場環境，無法保證整個工業控制系統的性能。

企業在智能制造過程中，除了對OA、ERP、SCM、CRM等有很強的應用需求外，還提出了生產現場管理、過程可視化、客戶互動、移動應用、個性化定制、工業云應用、工業大數據挖掘等很多新的應用需求，在產品創新方面，傳統制造型企業注重于業務產品延展，如自身產品的性能指標等，整體創新乏力，難以滿足互聯網經濟時代對個性化定制的需求。為推進智能制造，必須深化工業物聯網應用，以實現生產設備、智能產品、生產和物流系統、IT系統、生產和服務人員、供應鏈/合作伙伴及客戶之間的互通互聯，以及網絡協同和工業數據采集、數據分析、數據開放等功能。

▌工業物聯網實踐模式

工業物聯網是我國制造強國建設的基礎設施和關鍵支撐，是制造業與互聯網融合發展的關鍵路徑，主要由以制造為主的生產系統智能化變革和以互聯網為主的商業系統智能化變革兩種模式。在工業物聯網中，網絡是基礎，數據是核心，安全是前提，實現生產控制、運營決策、需求與制造對接等過程的閉環管理。

1   ▏工業物聯網發展模式分類

按照工業物聯網在制造型企業中切入對象的不同，一般分為生產端、產品端和平臺端三種模式。

a）生產端模式：以智能工廠、智慧車間等為代表，生產設備組網運行并接入企業管理信息系統，集成PDM、ERP、MES、CAPP、DNC等生產系統，實時獲取各類生產數據和參數，監控設備生產及運行狀態，提升生產效率和產品質量。

b）產品端模式：以智慧服務、智能產品等為代表，如對傳統產品進行智能化升級，增強功能用途，提高產品附加值，提供增值服務，如提供預防性維修、遠程智能診斷等服務，提升產品或服務的智能屬性，提高市場競爭力。

c）平臺化模式：自主開發建設或利用第三方云平臺，通過云平臺進行制造資源（加工設備、軟硬件、工具工裝等）、過程數據等信息管理，提升產品設計、工藝、制造、裝配、交付、售后維修等全過程的協同應用能力和資源共享能力。

2   ▏工業物聯網應用模式分類

按照應用領域及產品特點，工業物聯網主要分為需求對接模式、產業協同模式、智能管控模式和服務延伸模式。

a）需求對接模式：通過工業物聯網實現用戶需求與企業產品生產過程的完美對接，用戶參與前期的策劃、設計、工藝、生產等諸多環節，保證將用戶的個性化需求與產品定制生產進行緊密結合。

b）產業協同模式：通過工業物聯網平臺將分布于全球的設計、工藝、采購、制造、裝配、維修等產業鏈資源有效整合起來，通過企業互聯與并行組織，降低生產成本，縮短生產周期。

c）智能管控模式：部署工業物聯網平臺，建立基于云的工業物聯網現場環境，集成整合工業現場各類過程數據、計劃資源數據、關鍵設備數據，進行全方位的管控和優化。

d）服務延伸模式：實施產品智能化升級，通過工業互聯網實時監控產品運行狀態及健康狀況，為用戶提供遠程維護保養、故障診斷等服務型制造策略。

▌工業物聯網建設內容

工業物聯網建設實施過程中，應了解組織運營環境及構成運營環境的設備、應用程序和過程，著重考慮舊有設備利用、協議通信條件、現場環境、信息安全、員工等因素。

1   ▏準備網絡環境

網絡包括傳統以太網、無線網，也包括工業級現場總線網絡、傳感網、設備局域網等，將企業內部各類設備、零部件、產品、人員、工作重心等進行整體組網，基礎較好的企業可以考慮構建基于企業應用的私有云設施環境，將企業生產過程的控制、運行、管理作為一個整體進行控制與管理，便于車間設備承載、提升車間生產線的網絡條件、增強多業務承載能力、滿足多業務應用和安全需要。

2   ▏建設工業云平臺

工業云平臺提供高品質的云資源、IDC數據中心資源、以及混合云和可信云，為企業客戶搭建安全、靈活的工業協同平臺，提供工業協同服務，包括設計協同、制造協同、裝配協同、供應鏈協同、服務協同等。工業云平臺支持各類協議的接入，實現數據建模、采集、處理、挖掘、分析、集成等功能，支持在線開發、程序運行、在線調試、資源共享等應用。

3   ▏數據集成化運行

以工業云平臺為中心，通過橫向集成和端到端的集成，實現各類工業級數據可在不同企業（及客戶）之間進行流轉，提升資源共享與協同工作能力。橫向集成可以為各企業間的無縫合作提供產品與服務，實現產品設計研發、生產制造、經營管理等在不同的企業間的信息共享和業務協同。端到端的集成通過價值鏈上不同企業資源的整合，以產品價值鏈創造集成供應商、制造商、分銷商以及客戶信息流、物流和資金流，在為客戶提供更有價值的產品和服務的同時，重構產業鏈各環節的價值體系。

4   ▏應用場景構建

制造型企業在應用工業物聯網時，應建立以特定需求為導向的應用場景（如設備實時監測、生產預測分析、管理決策、精準營銷、智能生產等），并在工業云平臺上進行模型開發，通過物聯網對獲取的各類工業級數據傳送到云端，在云端由智能處理程序或專家系統進行數據的整理、運算、分析、聚合、挖掘等處理，支持需求問題的智能處理與動態反饋。

▌工業物聯網應用建議

1   ▏進行清洗的戰略規劃與頂層設計

工業物聯網架構能力很大程度上依賴于企業清晰的戰略目標，能綜合利用多種技術轉變企業的運營和業務方式，可以考慮重點實施那些將支持其長期目標的具體試點項目，制定清晰的發展路線圖，并在試點過程中發現所需要的技術要求以便日后的快速推廣和升級，通過分階段分步驟的策略進行工業物聯網建設與應用，不斷實現工業數字化的潛在價值。

2   ▏注重數據安全防護

在工業物聯網環境下，企業的核心數據、應用系統、關鍵技術與流程暴露在網絡環境下，數據隱私性、性能穩定性、運行可靠性、網絡安全性等面臨著各種風險和考驗，企業應建立網絡安全的架構和機制，從安全目標（如泄密事故、生產終端時間的最低值）、安全策略（如物理、網絡、主機、數據、人員、應急事件、文件管理的安全策略）、安全管理等方面健全和完善機制，提升防護能力。

3   ▏開展更廣闊的產業合作

工業物聯網是一個系統性工程，需要將企業與上下游合作伙伴、客戶等的共同利益緊密結合在一起，透過一個完整的生態體系來完備架構，允許生態系統中的合作在云平臺上開發新的工業應用程序，使用增值應用程序，促成其他企業或幫助本企業以新的方式來使用不一定屬于他們的能力，幫助企業制造更多的持續性價值，與合作伙伴及客戶形成穩定的產業合作關系。

▌結語

隨著人工智能、云計算、大數據等技術的迅猛發展，工業物聯網與智能制造在制造型企業轉型升級中的作用將更加重要，企業不僅要利用工業物聯網進行制造資源及計劃管理，而且要利用工業物聯網實現智能制造的云控制，不斷打造更加協同、共享、創新的產業鏈、供應鏈或價值鏈協同體制，不斷提升智能制造生產體系的創新水平。

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