工业互联网典型模式
工业互联网融合应用推动了一批新模式、新业态孕育兴起,提质、增效、降本、绿色、安全发展成效显著,初步形成了平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理六大类典型应用模式。
平台化设计是依托工业互联网平台,汇聚人员、算法、模型、任务等设计资源,实现高水平高的效率的轻量化设计、并行设计、敏捷设计、交互设计和基于模型的设计,变革传统设计方式,提升研发质量和效率。
智能化制造是互联网、大数据、人工智能等新一代信息技术在制造业领域加速创新应用,实现材料、设备、产品等生产要素与用户之间的在线连接和实时交互,逐步实现机器代替人生产,智能化代表制造业未来发展的趋势。
网络化协同是通过跨部门、跨层级、跨企业的数据互通和业务互联,推动供应链上的企业和合作伙伴共享客户、订单、设计、生产、经营等各类信息资源,实现网络化的协同设计、协同生产、协同服务,进而促进资源共享、能力交易以及业务优化配置。
个性化定制是面向消费者个性化需求,通过客户需求准确获取和分析、敏捷产品开发设计、柔性智能生产、交付服务等,实现用户在产品全生命周期中的深度参与,是以低成本、高质量和高的效率的大批量生产实现产品个性化设计、生产、销售及服务的一种制造服务模式。
服务化延伸是制造与服务融合发展的新型产业形态,指的是企业从原有制造业务向价值链两端高附加值环节延伸,从以加工组装为主向“制造+服务”转型,从单纯出售产品向出售“产品+服务”转变,具体包括设备健康管理、产品远程运维、分享制造、互联网***等。
数字化管理是企业通过打通核心数据链,贯通生产制造全场景、全过程,基于数据的广泛汇聚、集成优化和价值挖掘,优化、创新乃至重塑企业战略决策、产品研发、生产制造、经营管理、市场服务等业务活动,构建数据驱动的运营管理新模式。
工业物联网发展的趋势
Frost&Sullivan在比较IIoT平台供应商和供应商集群后,在2018年1月的公布了IIoT发展的主要趋势:
倾向于自助服务模型,将应用程序编程接口模块转移到IIoT策略的中心;
开放云开发人员平台,专注于IIoT行家和内部软件开发人员之间的协作,并可能加速客户的概念验证建模;
工业互联网平台
工业互联网平台是新工业体系的“操作系统”,通常分为现场层、边缘层、基础设施即服务(IaaS)层、工业平台即服务(PaaS)层、应用层;国内主流厂商开发的工业互联网平台都参照类似范式。边缘层是平台的基础,承担着接入现场层设备、协议解析、边缘数据处理等任务。PaaS 层提供应用开发平台、工业微服务组件等功能。应用层包含面向企业传统需求的软件优化、面向特定场景的应用创新,是工业互联网平台价值的集中体现。
随着万物互联时代的到来,联网设备的数量急剧增长,产生的数据总量随之增加,从端到云的数据传输会带来巨大的带宽压力和能源消耗,使得传统的集中式处理不堪重负,由此催生了边缘计算并逐步向边缘智能发展。在对时间延迟更敏感、联网设备更多、数据安全性要求更高的智能工厂中,边缘智能的需求更为突出。一般认为,未来智能工厂每天会产生 1 PB 以上的生产监控数据,由于检测、控制、执行操作要求的时延一般小于 10 ms,现行的终端–核心网–云端模式根本无法保障实时性要求;边缘智能方案在边缘即时处理和回馈结果给终端,有望将实时性、短周期业务的处理时延降低至 1 ms 。边缘智能的资源包括从终端到云计算中心传输路径上的所有计算和网络设备,因此能在近数据源侧完成收集、分析与决策任务。通过将云计算中心的存储、计算、智能资源下沉到网络边缘侧,推动智能应用从云端向边缘迁移,边缘智能方案有望满足制造业在实时响应、智能应用、敏捷感知、需求多样、隐私保护、数据海量且异构等方面的关键需求。
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