工業(yè) 4.0 x 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)： 實(shí)踐與啟示

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的定義

中德智能制造合作企業(yè)對(duì)話工作組（AGU）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專家組

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代工業(yè)浪潮的產(chǎn)物，全球主要國(guó)家在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)探索和實(shí)踐中形成了不同的認(rèn)識(shí)。在本文中，中國(guó) 對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的定義來自工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（AII），分為宏觀層面和技術(shù)層面：

? 從宏觀層面看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過工業(yè)經(jīng)濟(jì)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全面連接，支撐制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、 智能化轉(zhuǎn)型，不斷催生新模式、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)，重塑工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

? 從技術(shù)層面看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新型網(wǎng)絡(luò)、先進(jìn)計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息通信技術(shù)與制造技術(shù)融合的 新型工業(yè)數(shù)字化系統(tǒng)，它廣泛連接人、機(jī)、物等各類生產(chǎn)要素，構(gòu)建支撐海量工業(yè)數(shù)據(jù)管理、建模與分析的數(shù)字 化平臺(tái)，提供端到端的安全保障，以此驅(qū)動(dòng)制造業(yè)的智能化發(fā)展，引發(fā)制造模式、服務(wù)模式與商業(yè)模式的創(chuàng)新變革。

從德國(guó)的角度來看，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的定義來自物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新聯(lián)盟（AIOTI）：

? “物聯(lián)網(wǎng)”和“IoT”是一種能夠連接嵌有電子、軟件、傳感器、執(zhí)行器和網(wǎng)絡(luò)連接的物理對(duì)象、設(shè)備、車輛、建 筑物以及其他物體，并使得這些不同對(duì)象能夠收集和交換數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。

在制造業(yè)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是同義詞，即基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)將具有計(jì)算能力的物理實(shí)體相 互連接的網(wǎng)絡(luò)。

為了將上述一般概念與制造業(yè)中已有的情景進(jìn)行區(qū)別，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的定義應(yīng)突出以下方面：

? “物”通常分布在世界各地，即我們通常不考慮單個(gè)工廠部署的系統(tǒng)（例如 MES 系統(tǒng)）。

? 多方利益相關(guān)者都對(duì)“物”的使用保持關(guān)注，即“物”的所有者通常會(huì)與利益相關(guān)方（例如供應(yīng)商）進(jìn)行信息共享

從工業(yè) 4.0 視角討論工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟 IIC 與工業(yè) 4.0 的聯(lián)合白皮書討論來看，工業(yè) 4.0 主要面向制造業(yè)，而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）適用于能 源、醫(yī)療保健和制造業(yè)等多種行業(yè)。因此，德國(guó)的“工業(yè) 4.0 平臺(tái)”戰(zhàn)略計(jì)劃主要聚焦于制造業(yè)，并從市場(chǎng)和主要供應(yīng)商 這兩個(gè)方面進(jìn)行展開。市場(chǎng)方面，通過使用新型先進(jìn)技術(shù)提高效率、增強(qiáng)靈活性或縮短上市時(shí)間；主要供應(yīng)商方面，機(jī)器、 自動(dòng)化組件或軟件解決方案等供應(yīng)商面向主要市場(chǎng)提供其產(chǎn)品和服務(wù)。

因此，雖然實(shí)踐案例來自不同領(lǐng)域，本白皮書將對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的討論重點(diǎn)放在與制造業(yè)相關(guān)的問題上，以此將中德兩 國(guó)行業(yè)專家的認(rèn)識(shí)結(jié)合起來。 另一方面，工業(yè) 4.0 也針對(duì)第四次工業(yè)革命中，其他未必通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)的領(lǐng)域進(jìn)行了討論。 在技術(shù)內(nèi)容方面，工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所交叉的重點(diǎn)領(lǐng)域在于“相連的資產(chǎn)和機(jī)器”以及圍繞互操作性不斷演變的問題。

下圖展示了典型的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè) 4.0 系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，將關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)與各種應(yīng)用程序連接起來， 包含三層結(jié)構(gòu)：

? 連接層：支持對(duì)不同位置資產(chǎn)的連接，并收集資產(chǎn)提供的數(shù)據(jù)。

? 基礎(chǔ)設(shè)施層：能夠處理數(shù)據(jù)并提供計(jì)算執(zhí)行能力。在這一層上，數(shù)據(jù)被分成可供應(yīng)用程序使用的功能塊。

? 應(yīng)用層：由各種應(yīng)用程序組成并為應(yīng)用程序提供在基礎(chǔ)設(shè)施層上創(chuàng)建的功能塊。