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1 李 海 花 中 国 信 息 通 信 研 究 院 2016 年 4 月 27 日

2 主 要 内 容 一 工 业 互 联 网 的 理 解 和 最 新 进 展 二 工 业 互 联 网 产 业 联 盟 三 工 业 大 数 据

工 业 互 联 网 与 全 球 智 能 制 造 变 革 目 标 质 量 效 率 效 益 创 新 绿 色 特 征 外 在 : 个 性 化 定 制 智 能 化 生 产 网 络 化 协 同 服 务 化 延 伸 内 在 : 信 息 深 度 自 感 知 智 慧 优 化 自 决 策 精 准 控 制 自 执 行 战 略 方 向 技 术 基 础 智 能 制 造 工 业 互 联 网 (/ 工 业 物 联 网 / 工 业 CPS) + 智 能 化 装 备 + 新 材 料 + 新 工 艺 + 战 略 计 划 德 国 工 业 4.0 美 国 先 进 制 造 / 工 业 互 联 网 中 国 制 造 2025/ 互 联 网 +/ 两 化 深 度 融 合 3

4 工 业 互 联 网 内 涵 工 业 互 联 网 是 互 联 网 和 新 一 代 信 息 技 术 与 全 球 工 业 系 统 全 方 位 深 度 融 合 集 成 所 形 成 的 产 业 和 应 用 生 态, 是 工 业 智 能 化 发 展 的 关 键 综 合 信 息 基 础 设 施 工 业 互 联 网 是 网 络, 实 现 机 器 物 品 控 制 系 统 信 息 系 统 人 之 间 的 泛 在 联 接 工 业 互 联 网 是 平 台, 通 过 工 业 云 和 工 业 大 数 据 实 现 海 量 工 业 数 据 的 集 成 处 理 与 分 析 工 业 互 联 网 是 新 模 式 新 业 态, 实 现 智 能 化 生 产 网 络 化 协 同 个 性 化 定 制 和 服 务 化 延 伸 工 厂 外 网 络 / 全 球 互 联 网 络 工 厂 内 网 络 IT 网 络 OT 网 络 智 能 化 生 产 个 性 化 定 制 云 计 算 服 务 化 延 伸 网 络 化 协 同 云 计 算 / 边 缘 计 算 端 到 端 数 据 流 动

基 于 全 面 互 联 而 形 成 数 据 驱 动 的 智 能 化 变 革 智 能 化 生 产 网 络 化 协 同 个 性 化 定 制 服 务 化 延 伸 虚 拟 仿 真 智 能 控 制 智 能 管 理 设 计 协 作 供 应 协 作 制 造 协 作 B2C 定 制 智 能 服 务 预 测 性 运 维 良 率 诊 断 B2B 定 制 数 据 智 能 基 于 数 据 自 执 行 跨 设 备 跨 系 统 跨 企 业 数 据 共 享 基 于 大 数 据 建 模 与 智 能 分 析 数 据 采 集 数 据 连 接 与 传 输 数 据 存 储 与 计 算 网 络 互 联 端 管 云 智 能 机 器 机 器 人 产 品 厂 内 厂 外 互 联 IT/OT 互 联 工 厂 内 云 工 厂 外 云 工 业 基 础 先 进 材 料 先 进 工 艺 行 业 经 验 / 知 识 / 技 能 其 它 技 术 基 础 5

我 们 理 解 的 工 业 互 联 网 总 体 架 构 三 大 智 能 化 闭 环 : 智 能 生 产 控 制 智 能 运 营 决 策 优 化 消 费 需 求 与 生 产 制 造 精 确 对 接 用 户 ( 消 费 者 / 企 业 用 户 ) 产 业 视 角 应 用 互 联 网 视 角 数 据 : 本 质 是 数 据 智 能 在 工 业 中 的 全 周 期 应 用, 包 括 采 集 交 智 能 化 生 产 企 业 内 网 络 化 协 同 企 业 - 企 业 个 性 化 定 制 企 业 - 用 户 服 务 化 延 伸 企 业 - 产 品 换 - 集 成 处 理 - 建 模 分 析 - 决 策 与 控 制, 形 成 优 化 闭 环, 驱 动 工 网 络 数 据 安 全 业 智 能 化 总 体 架 构 应 用 支 撑 标 识 解 析 车 间 / 工 厂 / 企 业 运 营 决 策 优 化 产 业 建 模 仿 真 与 分 析 数 据 集 成 处 理 应 用 安 全 数 据 安 全 控 制 安 全 设 备 安 全 网 络 : 本 质 是 实 现 数 据 智 能 的 网 络 基 础, 包 括 网 络 互 联 标 识 解 析 应 用 支 撑 三 大 体 系 安 全 : 本 质 是 工 业 / 产 业 互 联 网 各 个 领 域 和 环 节 的 安 全 保 障, 包 网 络 互 联 产 业 数 据 采 集 交 换 生 产 反 馈 控 制 网 络 安 全 括 设 备 安 全 控 制 安 全 网 络 安 全 应 用 安 全 等 物 理 系 统 6

7 德 国 工 业 4.0 平 台 及 产 业 生 态 工 业 4.0 平 台 战 略 指 引 政 府 大 型 企 业 行 业 企 业 高 校 研 究 机 构 行 业 专 家 协 会 委 员 会 联 盟 标 准 路 线 图 参 考 架 构 案 例 库 (208) 测 试 床 (30)

8 美 国 工 业 互 联 网 (IIC) 联 盟 工 业 互 联 网 联 盟 成 员 涵 盖 251 家,10 类 主 体 我 国 11 个 单 位 : 信 通 院 华 为 联 通 电 信 海 尔 沈 自 所 东 土 科 技 北 京 威 派 格 电 子 四 院 GE 中 国 北 京 普 奥 云 构 建 参 考 架 构, 统 筹 引 领 创 新 产 业 化 与 应 用 搭 建 测 试 床, 推 动 技 术 测 试 建 立 案 例 库, 推 广 应 用 经 验 已 通 过 14 个 测 试 床 项 目 汇 集 29 个 业 界 最 佳 实 践 GE 主 导 的 高 速 工 业 网 络 GE 的 先 进 制 造 和 现 场 服 务 Bosch 主 导 的 智 能 工 具 跟 踪 追 溯 等 ENT 的 数 据 管 理 等 形 成 标 准 化 议 案, 推 动 建 立 标 准 IIC 针 对 标 准 空 白 向 标 准 化 组 织 提 案 发 布 了 针 对 ISO-WG10 物 联 网 参 考 架 构 标 准 30141 的 修 改 议 案, 提 出 22 条 修 改 建 议

美 德 体 系 架 构 及 其 相 互 的 协 同 态 势 2016 年 3 月 2 日, 美 德 双 方 共 同 宣 布, 德 国 工 业 4.0 平 台 和 美 国 工 业 互 联 网 联 盟 (IIC ) 签 署 合 作 协 议, 就 合 作 目 标 内 容 等 达 成 共 识 工 业 互 联 网 参 考 架 构 (IIRA) 映 射 关 系 工 业 4.0 参 考 架 构 (RAMI4.0) 导 出 共 同 需 求, 推 动 全 球 统 一 标 准 研 制, 提 升 产 品 互 操 作 性 9 9

10 中 国 企 业 积 极 开 展 应 用 模 式 探 索 海 尔 智 能 工 厂 海 尔 沈 阳 冰 箱 厂 通 过 叠 加 式 工 业 网 络 将 生 产 线 各 个 单 元 与 市 场 需 求 进 行 无 缝 对 接, 提 升 生 产 组 织 效 率, 目 前 一 条 生 产 线 可 支 持 500 多 个 型 号 的 产 品 生 产, 生 产 节 拍 缩 短 到 10 秒 一 台 航 天 二 院 天 智 云 云 平 台 资 源 池 实 现 云 协 同 制 造 航 天 二 院 将 全 集 团 600 余 家 单 位 全 部 接 入 云 制 造 平 台, 提 供 协 同 设 计 云 研 发 商 机 对 接 创 新 服 务 等 功 能, 目 前 已 汇 聚 3 万 余 家 企 业, 业 务 订 单 超 过 2 万 个

11 应 用 实 践 推 动 工 厂 内 外 的 改 造 在 现 有 制 造 系 统 基 础 上, 通 过 部 署 嵌 入 式 系 统 和 新 型 网 络, 实 现 现 场 数 据 的 采 集 和 集 成, 并 开 展 大 数 据 分 析 优 化, 实 现 智 能 生 产 与 管 理 IT 层 现 有 管 理 网 络 ERP PLM 大 数 据 分 析 MES 云 应 用 网 关 外 部 网 络 外 部 网 关 应 用 场 景 : 产 线 优 化 智 能 排 程 设 备 预 测 性 维 护 基 于 大 数 据 分 析 的 质 量 优 化 现 场 库 存 优 化 等 OT 层 车 间 级 SCADA 现 有 控 制 网 络 HMI PLC 数 据 网 关 工 业 数 据 平 台 案 例 动 力 设 备 制 造 企 业 现 场 级 监 测 设 备 执 行 器 传 感 器 新 增 传 感 器 新 型 网 络 在 原 有 基 础 上 通 过 添 加 传 感 设 备 完 善 信 息 收 集 能 力, 借 助 PON 4G 等 网 络 技 术 支 持 实 现 企 业 内 部 互 联 互 通, 并 依 赖 数 据 分 析 和 处 理 平 台 来 进 行 生 产 过 程 优 化

12 主 要 内 容 一 工 业 互 联 网 的 理 解 和 最 新 进 展 二 工 业 互 联 网 产 业 联 盟 三 工 业 大 数 据

13 工 业 互 联 网 联 盟 (AII) 联 盟 网 站 :http://www.aii-alliance.org/ 联 盟 邮 箱 :aii@caict.ac.cn 联 盟 公 众 号 : 工 业 互 联 网 产 业 联 盟 一 指 导 委 员 会 主 任 : 苗 圩 工 业 和 信 息 化 部 部 长 副 主 任 : 陈 肇 雄 工 业 和 信 息 化 部 副 部 长 怀 进 鹏 工 业 和 信 息 化 部 副 部 长 辛 国 斌 工 业 和 信 息 化 部 副 部 长 张 峰 工 业 和 信 息 化 部 总 工 程 师 委 员 : 部 15 个 司 局 二 专 家 委 员 会 主 任 (1 位 ): 邬 贺 铨 中 国 工 程 院 院 士 副 主 任 (1 位 ): 李 伯 虎 中 国 工 程 院 院 士 委 员 (15 位 ):10 位 院 士 5 位 专 家

联 盟 2 月 1 日 成 立, 正 式 会 员 单 位 158 家 (33 家 审 核 中 ) 会 员 构 成 理 事 长 单 位 1 家 副 理 事 长 单 位 9 家 理 事 单 位 34 家 成 员 单 位 114 家 4% 5% 10% 7% 38% 工 业 企 业 信 息 通 信 企 业 安 全 公 司 协 会 高 校 及 科 研 院 所 36% 境 外 企 业 14

15 联 盟 工 作 组 的 设 置 理 事 会 试 验 平 台 组 产 业 发 展 组 指 导 委 员 会 秘 书 处 专 家 委 员 会 总 体 组 国 际 合 作 组 需 求 组 技 术 与 标 准 组 安 全 组 工 业 大 数 据 边 缘 计 算 知 识 产 权 总 体 组 下 设 特 设 组

16 工 作 组 工 作 范 畴 总 体 考 虑 总 体 组 体 系 架 构 研 究, 整 体 工 作 统 筹 需 求 组 典 型 案 例 分 析, 共 性 需 求 总 结, 重 点 行 业 需 求 分 析 技 术 与 标 准 组 安 全 组 试 验 平 台 组 网 络 技 术 / 标 识 解 析 / 工 业 云 / 工 业 数 据 平 台 / 工 厂 内 外 网 互 联 互 通 等 关 键 技 术 研 究, 标 准 需 求 分 析 安 全 风 险 安 全 需 求 安 全 机 制 研 究 试 验 系 统 建 设 及 关 键 技 术 解 决 方 案 展 示 验 证 工 业 大 数 据 边 缘 计 算 知 识 产 权 产 业 发 展 组 应 用 试 点 示 范 研 究 (3~5 个 示 范 系 统 建 设 ), 解 决 方 案 研 究, 优 秀 案 例 推 广 国 际 合 作 组 国 际 产 业 组 织 标 准 化 组 织 交 流 与 合 作

17 工 作 组 组 长 职 位 单 位 职 务 姓 名 总 体 组 信 通 院 技 术 与 标 准 所 副 总 工 程 师 李 海 花 需 求 组 阿 里 阿 里 云 政 府 事 务 总 监 李 俊 平 技 术 与 标 准 航 天 科 工 天 智 公 司 总 经 理 柴 旭 东 安 全 360 副 总 裁 谭 晓 生 试 验 平 台 华 为 物 联 网 解 决 方 案 总 经 理 樊 玉 轲 产 业 发 展 中 国 电 信 中 国 电 信 集 团 公 司 产 业 互 联 网 创 新 发 展 中 心 主 任 张 东 国 际 合 作 信 通 院 政 策 与 经 济 研 究 所 副 所 长 辛 勇 飞 ( 代 ) 边 缘 计 算 特 设 组 组 长 工 业 大 数 据 特 设 组 组 长 知 识 产 权 特 设 组 组 长 华 为 产 业 发 展 部 经 理 史 浩 清 华 大 学 软 件 学 院 副 院 长 王 建 民 信 通 院 知 识 产 权 中 心 主 任 李 文 宇

2016 年 主 要 会 议 安 排 18

研 究 报 告 工 业 互 联 网 体 系 架 构 工 业 互 联 网 发 展 策 略 分 析 报 告 边 缘 计 算 白 皮 书 V1.0 工 业 大 数 据 行 业 需 求 分 析 报 告 联 盟 2016 年 预 期 成 果 显 著 工 业 大 数 据 技 术 体 系 与 框 架 实 施 路 径 白 皮 书 1.0 版 工 业 互 联 网 知 识 产 权 年 度 报 告 工 业 互 联 网 需 求 报 告 工 业 互 联 网 案 例 分 析 报 告 工 业 互 联 网 标 准 体 系 工 业 互 联 网 技 术 体 系 架 构 及 关 键 技 术 报 告 工 业 互 联 网 安 全 报 告 发 布 工 业 互 联 网 安 全 威 胁 TOP10 工 业 互 联 网 测 评 体 系 试 验 平 台 水 平 架 构 试 验 平 台 以 信 通 院 为 主 体, 企 业 联 合 建 设 在 固 定 地 点 建 立 统 一 的 水 平 架 构 实 验 室 测 试 不 同 厂 家 设 备 或 系 统 的 互 联 互 通 验 证 水 平 架 构 能 否 支 持 垂 直 行 业 应 用 垂 直 领 域 试 验 平 台 由 会 员 企 业 申 报 并 建 设 各 垂 直 行 业 客 户 现 场 真 实 环 境 会 员 实 验 室 完 成 的 垂 直 行 业 应 用 测 试 产 业 发 展 建 立 应 用 试 点 示 范 研 究 (2016 重 点 ) 输 出 工 业 互 联 网 解 决 方 案 (2016 重 点 ) 联 合 发 布 优 秀 案 例 (2016 重 点 ) 研 发 及 输 出 行 业 体 系 架 构 及 实 施 架 构 研 发 及 输 出 软 硬 件 系 统 集 成 方 案 标 准 研 制 国 际 合 作 19

20 主 要 内 容 一 工 业 互 联 网 的 理 解 和 最 新 进 展 二 工 业 互 联 网 产 业 联 盟 三 工 业 大 数 据

21 工 业 数 据 的 概 念 框 图 持 续 改 进 的 闭 环 个 性 化 定 制 协 同 化 组 织 智 能 化 生 产 服 务 化 制 造 工 业 大 数 据 平 台 采 集 交 换 集 成 处 理 建 模 分 析 决 策 控 制 传 感 器 数 据 机 器 运 行 数 据 工 厂 管 理 数 据 企 业 经 营 数 据

工 业 互 联 网 数 据 的 对 比 分 析 传 统 工 业 数 据 工 业 互 联 网 数 据 互 联 网 大 数 据 采 集 范 围 小, 参 数 较 少 大, 参 数 较 多 大, 参 数 最 多 采 集 频 率 低, 小 时 或 天 高,ms 中,s 数 据 量 小 大 大 数 据 格 式 多 源 关 联 分 析 结 果 实 时 性 结 构 化 不 关 注 数 据 属 性 大 多 结 构 化 数 据, 小 部 分 是 非 结 构 化 数 据 关 注 数 据 属 性, 强 调 特 征 之 间 的 物 理 关 联 低 高 中 分 析 结 果 精 度 高 高 低 大 多 是 非 结 构 化 数 据, 少 数 是 结 构 化 数 据 只 分 析 统 计 显 著 性 总 结 : 工 业 互 联 网 数 据 实 时 性 要 求 高 数 据 多 元 且 数 据 量 较 大, 数 据 格 式 结 构 化 和 非 结 构 化 并 存, 更 强 调 不 同 数 据 之 间 物 理 关 联, 分 析 结 果 具 有 实 时 性 且 对 精 度 较 高 22

23 现 状 : 工 业 架 构 中 的 数 据 应 用 状 况 HMI: 人 工 监 看 应 用 服 务 器 : 设 定 控 制 策 略 HMI: 人 工 监 看 PLC: 预 先 设 定 的 策 略 控 制 企 业 级 车 间 级 现 场 级 HMI HMI CAD SCM ERP CRM 营 销 MES 数 据 网 关 应 用 服 务 器 历 史 数 据 库 PLC HMI 执 行 器 传 感 器 执 行 器 PLM 工 作 站 PLC 传 感 器 没 有 将 跨 环 节 数 据 OT 数 据 集 成 没 有 形 成 基 于 数 据 的 策 略 生 成 机 制 没 有 形 成 自 动 下 发 策 略 的 闭 环 历 史 数 据 库 : 存 储 生 产 线 实 时 数 据 工 作 站 : 工 程 师 手 动 调 整 参 数 局 部 非 实 时 数 据 采 集 静 态 的 控 制 策 略 依 赖 人 工 调 整 没 有 形 成 自 动 闭 环

24 工 业 互 联 网 中 数 据 功 能 的 部 署 企 业 级 决 策 反 馈 APP APP APP APP APP CAD SCM ERP CRM PLM 数 据 分 析 外 部 数 据 经 济 环 境 气 象 APP MES ED W IT 数 据 数 据 交 换 工 厂 数 据 数 据 集 成 集 中 大 数 据 云 平 台 ( 如 :Predix) 工 厂 级 HMI 工 作 站 数 据 网 关 应 用 服 务 器 历 史 数 据 库 控 制 反 馈 工 厂 数 据 运 维 数 据 边 缘 计 算 节 点 现 场 级 PLC PLC HMI HMI Agent 机 器 数 据 传 感 数 据 执 行 器 传 感 器 执 行 器 传 感 器

工 业 数 据 : 建 立 物 理 世 界 的 数 据 镜 像 和 数 据 智 能 决 策 与 控 制 应 用 ( 支 撑 工 业 互 联 网 各 个 环 节 应 用 ) 智 能 化 生 产 协 同 化 组 织 个 性 化 定 制 服 务 化 制 造 虚 拟 仿 真 设 计 协 作 柔 性 制 造 智 能 服 务 资 产 优 化 协 同 制 造 供 需 匹 配 远 程 维 修 数 据 建 模 与 分 析 ( 在 数 字 空 间 对 工 业 系 统 进 行 分 析 预 测 ) 仿 真 测 试 流 程 分 析 运 营 分 析 管 理 分 析 市 场 分 析 数 据 集 成 与 处 理 ( 实 现 工 业 系 统 与 数 据 对 象 关 联, 打 通 数 字 与 物 理 世 界 ) 产 品 数 据 库 工 艺 数 据 库 产 线 数 据 库 供 应 链 数 据 库 管 理 数 据 库 营 销 数 据 库 数 据 采 集 与 交 换 ( 实 现 工 业 各 环 节 数 据 的 交 换 与 互 操 作 ) 设 备 数 据 产 品 数 据 流 程 数 据 管 理 数 据 外 部 数 据 物 理 系 统 ( 数 据 来 源 ) 25

26 工 业 大 数 据 特 设 组 定 位 与 目 标 工 业 大 数 据 前 沿 性 研 究 工 业 大 数 据 技 术 需 求 体 系 与 框 架 工 业 大 数 据 标 准 试 验 推 广 建 议 目 标 : 推 动 工 业 大 数 据 的 技 术 标 准 行 业 应 用, 通 过 大 数 据 应 用 促 进 工 业 互 联 网 的 发 展

2016 年 工 作 重 点 及 产 出 需 求 分 析 技 术 体 系 与 框 架 1 2 3 实 施 路 径 建 议 在 能 源 互 联 网 工 程 通 过 联 盟 供 应 側 成 基 于 调 研 与 应 用 装 备 与 建 筑 服 务 动 力 装 备 服 务 等 工 业 互 联 网 典 型 应 用 领 域 收 集 工 业 大 数 据 需 求 员 单 位 和 需 求 侧 成 员 研 讨 与 调 研, 形 成 中 国 工 业 大 数 据 技 术 系 统 与 框 架 试 点 示 范 案 例 剖 析, 形 成 工 业 大 数 据 实 施 路 径 建 议 报 告 产 出 : 工 业 大 数 据 行 业 需 求 分 析 报 告 工 业 大 数 据 技 术 体 系 与 框 架 实 施 路 径 白 皮 书 1.0 版 工 业 大 数 据 标 准 规 范 实 验 平 台 与 推 广 实 施 的 建 议 27

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