工業生產中工業互聯網標識解析技術應用研究

【摘要】" " 在重要產品追溯、物流等領域，標識解析技術已得到一定程度的應用并取得明顯成效。但是，由于這項技術在工業互聯網和工業智能化發展當中應用時間相對較短，產業生態仍處于培育期，還需進一步推動標識解析技術與實體經濟深度融合。為此，本文分別針對標識解析技術在工業互聯網、生產過程各個環節中應用及其未來發展進行了系統化研究，希望在今后的發展與應用中，通過標識解析技術加快構建開放共享的工業互聯網產業生態，深入推進工業互聯網標識解析體系建設。

【關鍵詞】" " 工業生產" " 工業互聯網標識解析技術" " 應用方法

引言：

工業互聯網是新一代網絡信息技術與制造業深度融合的產物，是實現產業數字化、網絡化、智能化發展的重要基礎設施。通過賦予每一個產品、零部件、機器設備唯一的“身份證”，實現全網資源的靈活區分和信息管理。標識解析體系作為工業互聯網的關鍵神經樞紐，不僅實現工業數據全生命周期的融合會聚，而且隨著我國工業企業生產制造過程朝著數字化、信息化、網絡化方向快速發展，工業互聯網的深度應用將進一步加快產業數字化發展進程，驅動實體經濟生產技術更新、商業模式創新、產品供給革新，工業互聯網標識解析技術也將在生產制造過程中發揮出更大的作用價值與技術優勢。

一、標識技術在工業互聯網中的應用

標識技術的本質是針對各類識別對象進行標記，以便于信息處理系統、資源管理系統、網絡管理系統對目標對象進行科學有效的管理與控制。在具體應用的過程中，識別對象既包括實體對象，又包括虛擬數字對象。在工業互聯網標識解析體系中，標識類似于互聯網域名，賦予每一個產品、零部件、機器設備唯一的“身份證”，實現資源區分和管理。標識解析，類似于互聯網域名解析，可通過產品標識查詢存儲產品信息的服務器地址，或者直接查詢產品信息以及相關服務。憑借標識解析功能，可針對所有網絡當中的實體及關聯信息進行精準查詢[1]。在標識解析技術的實際應用中，針對工業互聯網標識解析技術的創新探索正在逐步展開，降低工業互聯網標識應用推廣技術成本、挖掘其核心商業價值，已經成為重點探索方向之一。在標識解析過程中，無需用戶關注這個對象的用途，其業務實現主要通過標識解析系統以及與之相聯的業務應用系統來完成。當業務系統在完成定義功能的過程中，需要將標識解析信息與其他信息關聯在一起，以此來滿足業務需求所需的功能。所關聯的內容包括標識對象的時間信息和空間信息，實現關聯之后，可以通過產品標識查詢存儲產品信息的服務器地址，或者直接查詢產品信息以及相關服務。工業互聯網標識解析體系的核心包括標識編碼、標識解析系統和標識數據服務等三大部分。1.標識編碼：是賦予事物或概念具有較強規律性、容易被人或者機器識別和處理的數字、符號或文字。因此，標識編碼技術是基于人們的統一認知，用于交換信息的一種基本技術手段。通過編碼，雖然可以大幅提高信息處理效率，但其前提下，標識體系的編碼規則必須高度統一。否則，依然難以實現信息的高度融合，由此形成“信息孤島”，一些與之相關的新應用也遇到開發阻礙。；標識載體作為承載標識編碼資源的標簽，也是推動標識技術應用落地的關鍵環節。該項技術規定了標識數據在“載體”上需要以何種形式進行讀取與存儲。在離線載體方面，主要存在條形碼、二維碼、RFID、NFC等形式；在線載體方面，則以各種文本或二進制數字信息的形式存在。然而，對于數字空間而言主，通常無需物理世界的標識載體。[2]2.標識解析系統：工業互聯網標識解析體系，是實現工業全要素、各環節信息互通的關鍵樞紐。標識解析技術是指將地址、物品、空間位置這一類對象標識映射至實際信息服務所需的信息過程。比如通過對某個物品標識進行解析，便可以獲取與之相關聯存儲信息的服務器地址。通過標識解析技術在工業網絡中的具體應用可以看出，這項技術可以在復雜的網絡環境中準確而且高效地獲取對象標識信息，并且快速完成“信息轉變”，發揮出信息在工業制造中的作用價值[3]。3.標識數據服務：標識數據服務能夠借助標識編碼資源和標識解析系統開展工業標識數據管理和跨企業、跨行業、跨地區、跨國家的數據共享共用。

二、標識解析技術在工業生產各個環節中的應用

目前，標識解析技術在物流供應鏈、物品自動化跟蹤和產品追溯體系當中得到應用，通過對物品進行動態跟蹤和追溯，可為現代化物流管理和供應鏈上下游協同提供極大的技術支持。但是，在數據共享方面，目前仍然停留在點對點、一對一這種較為淺顯的層面上，相對于系統集成階段而言，由于缺少基礎設施的支持，還存在較大的發展空間。在工業制造全流程中，主要包含生產訂單、設計、工藝、計劃、倉儲采購、物流、生產、裝配、質量以及售后服務等眾多環節。按照IEC對數據兼容性等級進行劃分，可從低到高劃分為可共存、可互聯、可協同和可互操作四個等級；如果從標識技術的成熟度這一角度進行劃分，又可分為標識化水平、標準化水平以及應用水平。其中，標識化水平是指該環節當中產品、設備以及相關因素數據標識編碼的具體進展情況；標準化水平是指在生產過程當中，對所有產品、生產全要素的覆蓋范圍；應用水平是指該生產過程當中，應用系統所能夠提供的服務能力和環節覆蓋能力。筆者現針對生產制造全流程標識能力進行具體分析：

2.1生產訂單環節

在生產訂單環節當中，不論標識化水平還是標準化水平，都相對較高。利用標識解析技術，賦予每一個訂單唯一身份編碼，將訂單相關信息進行關聯，可實現下單、接單、排產的業務連貫性，其主要原因在于生產訂單管理過程主要集中于在IT側，這就決定了標識相關技術應用具有較強的可復制性及通用性。在當前的工業互聯網標識解析技術應用中，所生成的解析模型可以對整個生產訂單中的所有數據信息進行全面覆蓋。不僅如此，還可以針對所有數據進行分類與映射，最終生成具有較高標準化水平的生產訂單[4]。

2.2設計、工藝、計劃環節與倉儲、采購、物流環節

在這兩個環節當中，雖然每個工業企業都有一套自己的固有業務流程，我們借助標識解析技術，針對每家企業的業務需求和系統管控流程，串聯企業在接到訂單之后的設計環節，以及隨后發起的采購、物流、倉儲等環節，可達到標識的可互聯級別。或者說，工業設計、工藝、計劃環節和倉儲、采購、物流環節的標準化水平及其應用水平處在可協同級別。因此，上述兩個環節的標識化程度處于中等水平[5]。

2.3生產裝配環節

在生產裝配環節中，標識技術的應用不論在數據可兼容性、覆蓋范圍還是在標準化水平方面，其綜合水平都是比較低的。其主要原因在于在生產裝配過程中通用性較差，而且在很多細分環節中存在相互耦合現象，難以將標識信息直接復制到生產制造環節當中。然而，在工業產品全生命周期當中，數據分析又至關重要。由于缺少工業互聯網支持，難以實現生產全流程數據共享與綜合應用。所以，憑借標識解析的異構系統兼容的特性，可將生產裝配環節中的不同設備數據、環境數據、工藝數據以及控制數據進行采集、整合。

2.4質量服務環節

在質量服務環節當中，從數據可兼容性、覆蓋范圍以標準化水平上看，標識解析技術處于中等應用水平和可協同級別。其原因在于產品加工完成后，難以快速完整的獲取到設計、加工以及生產裝配過程中的各項數據信息。這樣一來，便無法針對質量信息源頭數據進行快速準確的分析，與之相關的質量信息以及服務信息只能停留在各自的系統當中。即使這些信息可以指導其他生產環節，但仍然無法達到互聯互通級別[6]。

通過上述研究，得知在工業生產制造全過程當中，雖然部分環節實現了標識解析技術的高效應用，但仍有很多環節未充分發揮其技術價值，而各個系統之間只能以點對點方式完成數據共享，無法實現全流程覆蓋。尤其在細粒度成本核算、生產過程全流程數據可追溯以及質量問題的細粒度分析這些關鍵方面，數據信息的互操作水平低，難以滿足現代化工業生產需求。針對這一問題，建議引進語義技術，打破各個生產環節數據標識的屏障，各個環節的數據信息通過語義數據標識，形成較強的數據關聯性。這樣一來，便可以支撐全局數據標識的互聯互通，滿足互操作需求[7]。

三、在人工智能技術中的應用

伴隨著互聯網數據融合理念在工業生產中的應用，人們發現運用信息物理系統的描述，是工業互聯網、互聯網相互融合的有效途徑。因為通過運用信息物理系統，使傳統工業企業封閉的物理系統與互聯網在信息層面上實現了相互融合。這樣一來，相當于在信息融合的基礎之上，造就了一種全新的業態，而標識技術正是實現這一目標的關鍵要素。但是，在實現這一目標的過程中，顯然還存在大量工作要做，具體包括以下幾個方面：基于不同標識解析體系，針對數據融合開展技術研究；基于物聯網語義理解及語義互操作，開展相關技術研究；基于標識進行行業語義定義或者制訂相應語義的擴展標準；基于標識技術支持的工業互聯網與互聯網數據相互融合，研究數據開放技術；基于標識解析技術應用，開展智能化應用技術研究，并且在信息融合的基礎上，采用自然語言處理技術進行應用研究；致力于構建公共云服務平臺。借助此平臺和標識解析技術，針對如何更好的開展公共服務進行技術研究：結合當前的電信網絡演進技術應用，針對網絡支撐物聯網標識技術的網絡演進技術進行更加系統全面的研究。在研究過程中，需要優先開展傳遞標識關鍵信息的網絡基礎設施的升級改造。與此同時，圍繞技術研究路線、增值服務及其應用展開深層次研究[8]。

四、結束語

通過工業互聯網標識解析技術的有效應用，不僅可以幫助企業實現各個生產系統之間的精準對接，還可以實現跨企業、跨地區、跨行業的產品全生命周期管理。但是，在實實際的技術應用過程中，由于在數據標識化、標準化以及應用模式等方面仍然存在較大的屏障問題。因此，在今后的發展中，仍然需要針對標識解析的應用水平、標準化水平進行更加全面深入的研究，力爭早日實現真正意義上的數據互通互操作，為我國工業生產加工領域的健康發展提供技術支持。

參" 考" 文" 獻

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