工業物聯網驅動中國“智”造

對于我國工業物聯網發展而言，網絡是基礎，數據是核心，安全是前提。

當前，隨著傳感技術、網絡通信技術、大數據、云計算等的快速發展，物聯網不斷向工業領域滲透融合，為制造企業的研發、生產、管理和服務等各環節帶來了深刻變革，各領域廠商積極布局工業物聯網市場。

工業物聯網是指通過將具有感知能力的智能終端、無處不在的移動計算模式、泛在的移動網絡通信方式應用到工業生產的各個環節，以提高制造效率，把握產品質量，降低成本，減少污染，從而實現智能工業。工業物聯網是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，要加快實施“中國制造2025”，應推動工業物聯網創新發展。2017年1月，上海市經濟和信息化委員會推出了《上海市工業互聯網創新發展應用三年行動計劃》，提出到2019年力爭成為國家級工業互聯網創新示范城市的目標。

產業升級重要助力

我國正處于信息化大背景下工業化加速發展的歷史時期。然而，目前工業物聯網實施推進面臨一些困難：工業現場設備智能化水平較低，工業控制網絡協議眾多，企業長期呈現封閉化，難以互聯互通，數據集成和互操作困難，工業數據分析缺乏成熟的方法模型，工業大數據應用領域比較單一。為解決工業物聯網實施過程中的難題，必須推動信息化和工業化深度融合，促進信息技術向工業體系全面滲透，加快實現信息化基礎上的新型工業化。推動信息化和工業化深度融合，就是要實現信息技術從單項業務應用向多業務綜合集成轉變，從單一企業應用向產業鏈協同應用轉變，從局部優化向全業務流程再造轉變，從提供單一產品向提供一體化產品服務的轉變，從傳統的生產方式向柔性智能的生產方式轉變，從實體制造向實體制造與虛擬制造融合的制造范式轉變。

工業互聯網最早興起在美國，工業4.0的提出在德國，其根本原因就是這些國家的大型企業看到了自身企業的增長乏力，尤其是隨著以中國為代表的新興工業化國家的崛起，使得這些老牌工業國家的優勢逐漸喪失，它們需要重新塑造自己的核心競爭力，奪回那些曾經有過的產業制高點。目前，德國的工業4.0在各國產業升級競爭中領先一籌。“中國制造2025”與德國工業4.0既有很多相同之處，也有很多不同之處。中國和德國工業發展的水平不在一個起點上，德國總體處在從工業3.0到工業4.0發展的階段，而我國的有些企業可能還要補上從工業2.0到工業3.0發展的課，然后才能向工業4.0發展。中國制造業正處于提升轉型的關鍵點，企業要實現由“制造”向“智造”的轉型，核心技術是信息技術，信息技術需要從僅僅以自動化為基礎的成本節約時代，邁向一個智能化與價值創造的時代。

對于我國工業物聯網發展而言，網絡是基礎，數據是核心，安全是前提。我國在數據傳輸與信息處理等領域，已具備了較好的基礎，在系統集成、軟件開發方面具有一定的競爭優勢。依據中國現有的物聯網科研基礎和產業基礎，我國工業物聯網產業發展戰略應定位為以基礎技術平臺為核心的高端服務業，避免處于價值鏈的低端，著力基礎技術平臺的建設、標準制定、專利擁有等，以技術鏈引領產業鏈發展。工業物聯網產業發展還應以平臺提供企業為龍頭，吸引基于基礎技術平臺的系統集成商、方案提供商、各種第三方軟件開發商的集聚，形成以提供基于工業物聯網技術鏈的標準制定、專利開發、軟件開發等高端服務為主的服務業創新集群。

下一階段發展趨勢

我國工業物聯網處于產業鏈形成初期，產業利潤的主要獲取者為設備制造商和系統集成商。隨著產業不斷發展成熟，市場對于服務的需求將越來越強烈，網絡運營商和平臺供應商的利潤將迎來快速上升，并將成為產業利潤的主要獲取者。如何找準工業物聯網生態系統的關鍵節點并進行提前布局，是工業物聯網未來重要的戰略決策。

●大數據將成為工業物聯網發展的推動力

當前，大數據應用正在向工業領域加速滲透，大數據挖掘分析將成為推動工業物聯網發展的重要手段。工業傳感器實時采集設備及生產線上的溫度、壓力、振動等信息，匯聚成海量數據，再通過挖掘分析、處理、應用，最終形成產品或服務，實現價值轉換。

●信息物理系統將在工業領域廣泛應用

信息物理系統（Cyber-Physical Systems，CPS）是支撐信息化和工業化深度融合的綜合技術體系。它能夠將感知、計算、通信、控制等信息技術與設計、工藝、生產、裝備等工業技術融合，將物理實體、生產環境和制造過程精準映射到虛擬空間并進行實時反饋。信息物理系統作用于生產制造全過程、全產業鏈、產品全生命周期，能夠從單元級、系統級到系統之系統（SoS）級不斷深化，實現制造業生產范式的重構，實現智能設計、智能生產、智能服務、智能應用。工業物聯網使工業生產從靜態優化走向動態優化，根據需求和環境的變化實時調整資源配置方式。個性需求導致生產批次越來越多、批量越來越少，以及對制造環節柔性生產的要求越來越高，追求零庫存，生產資源的優化頻率越來越快。

●跨界合作將成為安全體系建設抓手

在制造業網絡化趨勢下，網絡攻擊正逐漸從互聯網向工業物聯網領域遷移、滲透。隨著制造業網絡化、個性化、服務化的進一步深化，工業網絡系統安全問題將更加突出，從而成為制約工業物聯網發展的瓶頸。為此，工業自動化企業、芯片廠商和網絡安全公司應積極開展跨界合作，加強技術、產品的兼容互通，促進軟硬件研發協同，從工業基礎設施、網關節點、數據存儲、工業軟件及系統等不同層面推動工業物聯網安全體系建設。

隨著對生產力發展要求的不斷提高，工業物聯網技術進入工業控制領域的趨勢無可置疑。物聯網時代的到來對于我國工業發展既是機遇，又是挑戰。一方面，工業物聯網將引領傳統工業走向現代化，改變傳統工業的生產和管理模式，促進工業企業的信息共享與協同發展，提高生產力，降低污染，增強我國工業的可持續發展能力和國際競爭力；另一方面，發展工業物聯網需要企業管理理念的更新改變以及相關科研實力的發展提高。如何對企業做出準確定位，吸取先進經驗，合理利用工業物聯網技術提高產能，是企業管理者應該關注的問題。我國工業信息化水平落后于西方發達國家，應盡快制定工業物聯網實施架構及實施路徑，開展工業物聯網關鍵技術研究和標準制定，推廣工業物聯網最佳實踐和解決方案。這需要相關科研工作者早日攻克關鍵技術，形成具有我國自主知識產權的技術體系，實現標準化、產業化，為我國發展工業物聯網奠定堅實的基礎。