谈谈工业互联网架构及技术

工业互联网的定义往往需要用上百字来描述,且没有明确的标准,其涉及的范围非常广泛。简单来讲,工业互联网就是用互联网解决问题的思路和相关技术来赋能传统工业和制造行业,实现“互联网+先进制造业”深度融合,解决目前工业制造行业所面临的问题。

自1840年工业革命以来,相继有多个国家完成了工业化的进程。随着全球经济增速放缓(在新冠疫情影响下有很大可能发生萎缩),全球工业制造业除了某些高端领域(例如航空航天)外都处于产能过剩阶段。在目前全球一体化的环境下,各国家制造业也都面临着全球竞争,小富即安不复存在,赢者通吃成为主流。所以全球各主要工业国的政府和企业都在极力推动自身工业制造企业竞争力的提升,这里面主要的就是美国、德国和日本。这是各国工业制造行业面临的整体环境。

中国目前是全球最大的工业国,拥有全部工业门类。得益于中国广大的工业劳动力和消费市场,中国工业产值早在2010年就超过了第二名美国,时至今日依然在拉大差距。中国作为工业大国毋庸置疑,但还远不是工业强国。一方面在航空航天、精密机床、芯片等多个高端制造的工业门类跟美欧日相比还具有较大差距,尤其是在支撑工业发展的产业差距尤其巨大,如工业设计类的CAD/CAE软件、工业仿真软件、数值计算、芯片设计等。另一方面工业制造的计划和流程控制还较为粗犷,全流程的精益和效率仍具有很大的提升空间。

结合目前中国工业面临的竞争环境,中国从2015年提出《工业制造2025》以来,不断出台多个政策,指引国内的相关企业避免无序发展和竞争,推动中国工业总体从“大”向“强”发展。而在2017年国务院印发《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,也代表发展“工业互联网”正式成为国家表述并进入主流视野。

2019年工业互联网产业联盟在工业和信息化部指导下,发布了工业互联网标准体系2.0,可以为有志投入工业互联网行业的知友们提供一定的入行参考。

网络体系是工业互联网的基础,将连接对象延伸到工业全系统、全产业链、全价值链,可实现人、物品、机器、车间、企业等全要素,以及设计、研发、生产、管理、服务等各环节的泛在深度互联,包括网络联接、标识解析、边缘计算等关键技术。

平台体系是工业互联网的核心,是面向制造业数字化、网络化、智能化需求,构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系,支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的载体,其中平台技术是核心,承载在平台之上的工业APP技术是关键。

安全体系是工业互联网的保障,通过构建涵盖工业全系统的安全防护体系,增强设备、网络、控制、应用和数据的安全保障能力,识别和抵御安全威胁,化解各种安全风险,构建工业智能化发展的安全可信环境,保障工业智能化的实现。

新模式新业态是我国工业互联网的特色应用。我国工业企业、信息通信企业、互联网企业积极开展工业互联网应用探索和模式创新,形成了智能化生产、个性化定制、网络化协同、服务化延伸等诸多新模式新业态。

以上每一方向都有一大票企业参与其中,具体都有谁就不列了,有心人自己会找出来的。具体选择哪一方面切入可以根据个人专业、爱好、经验等来选择。相信不管在哪一方向深耕下去,对个人职业发展都会有比较好的前景。

下面具体说下作为工业互联网核心的平台体系。中国工业技术软件化产业联盟发布的《工业互联网 APP 发展白皮书》是业界比较公认的一种平台建设模式,如下图所示:

边缘层:边缘层直接通过网络体系实现工业制造全流程的物理设备连接,包括流水线、精密机床、零部件、在制品等等,实现工业元素的泛在连接。并通过合适的网络协议实现物理设备的控制和相关数据的采集。

资源层:边缘层的设备控制及管理,采集的数据,最终要在信息化系统中落地,这就需要云基础设施来承载这样的信息化系统。这里比较特殊的是云基础软件也被放在了资源层。还记得前文所说,我国工业在支撑工业发展的产业与发达国家差距巨大吗?说的就是被放在了云基础软件的CAD/CAE、PLM、ERP等。从目前国内工业软件的发展状况来看,基础工业软件短时间内想要取代国外先进产品还是比较困难,尤其是设计类软件(ERP在一定程度上可以取代SAP、Oracle等)。原因细说就说来话长了,暂时不做深入探讨。

展开阅读全文

本文系作者在时代Java发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系nowjava@qq.com删除。

编辑于

关注时代Java

关注时代Java