工业互联网体系架构

一、工业互联网业务需求
工业互联网的业务需求可从工业和互联网两个视角分析。
从工业视角看,工业互联网主要表现为从生产系统到商业系统的智能化,由内及外,生产系统自身通过采用信息通信技术,实现机器之间、机器与系统、企业上下游之间实时连接与智能交互,并带动商业活动优化。其业务需求包括面向工业体系各个层级的优化,如泛在感知、实时监测、精准控制、数据集成、运营优化、供应链协同、需求匹配、服务增值等业务需求。
从互联网视角看,工业互联网主要表现为商业系统变革牵引生产系统的智能化,由外及内,从营销、服务、设计环节的互联网新模式新业态带动生产组织和制造模式的智能化变革。其业务需求包括基于互联网平台实现的精准营销、个性定制、智能服务、众包众创、协同设计、协同制造、柔性制造等。

二、工业互联网体系架构
工业互联网的核心是基于全面互联而形成数据驱动的智能,网络、数据、安全是工业和互联网两个视角的共性基础和支撑。
其中,“网络”是工业系统互联和工业数据传输交换的支撑基础,包括网络互联体系、标识解析体系和应用支撑体系,表现为通过泛在互联的网络基础设施、健全适用的标识解析体系、集中通用的应用支撑体系,实现信息数据在生产系统各单元之间、生产系统与商业系统各主体之间的无缝传递,从而构建新型的机器通信、设备有线与无线连接方式,支撑形成实时感知、协同交互的生产模式。
反馈控制等功能模块,表现为通过海量数据的采集交换、异构数据的集成处理、机器数据的边缘计算、经验模型的固化迭代、基于云的大数据计算分析,实现对生产现场状况、协作企业信息、市场用户需求的精确计算和复杂分析,从而形成企业运营的管理决策以及机器运转的控制指令,驱动从机器设备、运营管理到商业活动的智能和优化。
“安全”是网络与数据在工业中应用的安全保障,包括设备安全、网络安全、控制安全、数据安全、应用安全和综合安全管理,表现为通过涵盖整个工业系统的安全管理体系,避免网络设施和系统软件受到内部和外部攻击,降低企业数据被未经授权访问的风险,确保数据传输与存储的安全性,实现对工业生产系统和商业系统的全方位保护。
基于工业互联网的网络、数据与安全,工业互联网将构建面向工业智能化发展的三大优化环。一是面向机器设备运行优化的闭环,核心是基于对机器操作数据、生产环境数据的实时感知和边缘计算,实现机器设备的动态优化调整,构建智能机器和柔性产线;二是面向生产运营优化的闭环,核心是基于信息系统数据、制造执行系统数据、控制系统数据的集成处理和大数据建模分析,实现生产运营管理的动态优化调整,形成各种场景下的智能生产模式;三是面向企业协同、用户交互与产品服务优化的闭环,核心是基于供应链数据、用户需求数据、产品服务数据的综合集成与分析,实现企业资源组织和商业活动的创新,形成网络化协同、个性化定制、服务化延伸 等新模式。