随着传感器、物联网、大数据、人工智能技术的快速发展，工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，日益成为数字化转型的关键从概念普及到行业深耕，短短几年内制造企业 支撑下，国内市场也涌现出一批活跃的工业互联网平台。

" 1. 工业互联网热潮"

目前，工业互联网的热潮（ ）已遍及中国大地。从早期GE提出工业互联网的构想，到GE平台的火爆，到西门子宣布推出工业互联网平台，乃至几家本土制造巨头宣布推出工业互联网平台，工业互联网普及率持续提升。从2014年GE在美国发起工业互联网联盟（IIC），到2016年2月我国成立工业互联网产业联盟，再到2020年我国工业互联网领域融资数量和规模屡创新高，工业互联网成为政府和制造企业。,

2012年11月26日，GE的白皮书《：思维导图》指出，“”是延伸机器与人类的边界。白皮书中描述的工业互联网的核心要素（图1））包括：智能机器、高级分析和工作中的人。从本质上讲，它强调通过物联网连接机器、产品和人，以改善企业设备的健康和生产性能，实现预测性维护，最大限度地减少计划外停机时间，实现节能使用等等。

图1 GE白皮书指出的工业互联网关键要素（来源：GE）

工业互联网的概念其实和国外提出的万物互联的概念（人、流程、数据和事物结合起来，使网络连接更相关、更有价值）的概念类似，相当于物联网的概念。工业企业的一切。互联。因此，我国的工业互联网应该有其特定的内涵和外延，其本质应该集中在物联网在工业中的应用上，不能过于笼统。服务商不应将所有云平台都称为工业互联网平台，以免误导用户。

“2.如何理解工业互联网？”

工业互联网是指工业互联网的互联网，而不是工业互联网。企业内部要实现工业设备（生产设备、物流设备、能源计量、质检、车辆等）、信息系统、业务流程、企业产品和服务、人员的互联互通，实现企业IT网络和工业控制网络。车间与决策层可纵向互联；企业之间，必须实现上下游企业（供应商、经销商、客户、合作伙伴）的横向互联；从产品生命周期的维度，必须实现产品生命周期。从设计到整个生命周期的互联，从制造到服务，再到报废回收。这其实和业界4.0提出的三合一的内涵是一样的。IT领域的在线词典将工业互联网解释为：工业互联网将智能机器或特定类型的设备与嵌入式技术和物联网相结合。一个例子是为机器和车辆配备智能技术，包括机器对机器 (M2M) 技术，使制造设备和其他设备能够相互传输数据。工业互联网还应用于无人驾驶（或自动驾驶）车辆和智能轨道交通系统等交通项目。这其实和业界4.0提出的三合一的内涵是一样的。IT领域的在线词典将工业互联网解释为：工业互联网将智能机器或特定类型的设备与嵌入式技术和物联网相结合。一个例子是为机器和车辆配备智能技术，包括机器对机器 (M2M) 技术，使制造设备和其他设备能够相互传输数据。工业互联网还应用于无人驾驶（或自动驾驶）车辆和智能轨道交通系统等交通项目。这其实和业界4.0提出的三合一的内涵是一样的。IT领域的在线词典将工业互联网解释为：工业互联网将智能机器或特定类型的设备与嵌入式技术和物联网相结合。一个例子是为机器和车辆配备智能技术，包括机器对机器 (M2M) 技术，使制造设备和其他设备能够相互传输数据。工业互联网还应用于无人驾驶（或自动驾驶）车辆和智能轨道交通系统等交通项目。工业互联网将智能机器或特定类型的设备与嵌入式技术和物联网相结合。一个例子是为机器和车辆配备智能技术，包括机器对机器 (M2M) 技术，使制造设备和其他设备能够相互传输数据。工业互联网还应用于无人驾驶（或自动驾驶）车辆和智能轨道交通系统等交通项目。工业互联网将智能机器或特定类型的设备与嵌入式技术和物联网相结合。一个例子是为机器和车辆配备智能技术，包括机器对机器 (M2M) 技术，使制造设备和其他设备能够相互传输数据。工业互联网还应用于无人驾驶（或自动驾驶）车辆和智能轨道交通系统等交通项目。

《3.工业互联网平台和工业云平台》

工业互联网平台是物联网与工业云平台融合的产物。工业互联网平台架构的上三层与工业云平台类似，只是下面增加了一个边缘层（图2）。工业互联网平台主要解决和解决工业设备、工业产品和工业服务以传感器和物联网为基础，典型的工业互联网应用包括：通过交通云，实现制造企业、第三方物流和客户之间的信息共享，提升车辆往返负载。实现冷链物流全过程监控；通过设备精准定位开展服务电商，如利用树根互联的根云平台，实现高空作业车在线租赁服务；采集工厂设备、产量、能耗、质量等实时信息，实现工厂实时监控；设备制造商可以通过物联网采集设备状态，对设备进行远程监控和故障诊断，避免设备意外停机，实现预测性维护，提供增值服务，促进备件销售。目前，中国工业互联网平台的发展包括工业软件公司、物联网公司、互联网公司、制造公司。如利用树根互联的树根云平台，实现高空作业车在线租赁服务；采集工厂设备、产量、能耗、质量等实时信息，实现工厂实时监控；设备制造商可以通过物联网采集设备状态，对设备进行远程监控和故障诊断，避免设备意外停机，实现预测性维护，提供增值服务，促进备件销售。目前，中国工业互联网平台的发展包括工业软件公司、物联网公司、互联网公司、制造公司。如利用树根互联的树根云平台，实现高空作业车在线租赁服务；采集工厂设备、产量、能耗、质量等实时信息，实现工厂实时监控；设备制造商可以通过物联网采集设备状态，对设备进行远程监控和故障诊断，避免设备意外停机，实现预测性维护，提供增值服务，促进备件销售。目前，中国工业互联网平台的发展包括工业软件公司、物联网公司、互联网公司、制造公司。采集工厂设备、产量、能耗、质量等实时信息，实现工厂实时监控；设备制造商可以通过物联网采集设备状态，对设备进行远程监控和故障诊断，避免设备意外停机，实现预测性维护，提供增值服务，促进备件销售。目前，中国工业互联网平台的发展包括工业软件公司、物联网公司、互联网公司、制造公司。采集工厂设备、产量、能耗、质量等实时信息，实现工厂实时监控；设备制造商可以通过物联网采集设备状态，对设备进行远程监控和故障诊断，避免设备意外停机，实现预测性维护，提供增值服务，促进备件销售。目前，中国工业互联网平台的发展包括工业软件公司、物联网公司、互联网公司、制造公司。对设备进行远程监控和故障诊断，避免设备意外停机，实现预测性维护，提供增值服务，促进备件销售。目前，中国工业互联网平台的发展包括工业软件公司、物联网公司、互联网公司、制造公司。对设备进行远程监控和故障诊断，避免设备意外停机，实现预测性维护，提供增值服务，促进备件销售。目前，中国工业互联网平台的发展包括工业软件公司、物联网公司、互联网公司、制造公司。

图2 工业互联网平台架构（来源：中国信息通信研究院2017年发布的工业互联网平台白皮书）

工业云平台是指工业领域的云平台，包括三个层次：IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）和SaaS（软件即服务）。工业云平台的目的是将工业软件演进为一种云服务（SaaS），为客户提供一个平台（PaaS），可以配置或重新开发软件功能，并将数据和信息系统存储在云端，从而使信息系统的应用更加方便和有益于工业企业。管理（例如，虚拟化服务器和桌面）。因此，工业云平台本质上是一个IT平台，而工业互联网平台则是基于IT和OT的融合。典型的工业云应用包括：构建仿真云平台，支持高性能计算，实现计算资源的有效利用和可扩展性；基于SaaS的三维零件库，提高产品开发效率；基于云的CRM应用服务 有效管理人员，实现移动应用；基于云的协同办公平台；工业品电子商务、采购采购等

总的来说，工业互联网平台是工业云平台的延伸和延伸。不仅可以支持工业云平台的全部功能，还可以支持工业物联网应用，实现IT与OT的融合。在 IaaS 和边缘（设备端）层，工业互联网平台需要实现从设备的控制系统、传感器、可穿戴设备、摄像头和仪表等数据的采集、传输和存储；在PaaS层，工业互联网平台需要能够支持更复杂的比如使用深度学习技术进行图像分析，使用SPC方法分析质量数据，使用仿真技术来模拟数字模型的性能（Twin）设备，使用 GIS 数据定位车辆，以便对物流运输过程等进行追溯；在SaaS层，应提供丰富的APP，将原有工业软件固化的功能拆分成多个功能相对独立的插件，在PaaS平台上即插即用。因此，工业互联网平台比工业云平台复杂得多。

对于制造企业来说，需要选择工业互联网平台，在平台上应用符合企业业务需求的工业APP，并在此基础上开发一定的满足企业个性化需求的APP。对行业龙头而言，可运营工业互联网平台，在实现企业内互联、企业间互联的基础上，支撑企业智能制造，实现跨企业协同制造和产业链协同。

《4.工业互联网与工业大数据的关系》

工业互联网平台需要管理海量异构、结构化、半结构化和非结构化数据，包括来自各种设备、在用产品、信息系统和社交媒体的数据。对于工业企业来说，这些数据就是工业大数据，需要专业的平台来存储、分析和展示这些数据。通过数据驱动，实现对产品、制造过程、设备的监控、控制和优化等功能。该平台是工业大数据平台。应该说，工业大数据平台是工业互联网平台的一个子集。

《5.工业互联网典型应用》

工业互联网应用广泛，应用于离散制造、流程制造、物流行业、采掘业、工程建设与建设、公用事业等众多行业，涉及数字孪生、工业大数据分析、人工智能应用、边缘计算、5G等新兴技术。

工业互联网的典型应用可以分为以下四类：

第一类是工程机械、车辆、农业机械、隧道施工设备、矿山挖掘设备、船舶、飞机等移动设备的控制。具体应用包括设备定位、远程监控、故障预警、开机率大数据分析、设备历史管理、备件管理和服务生命周期管理等；

第二类是管理和控制无人值守的固定设备，如石油钻采设备、风电、光伏等发电设备和公用事业（水、电、制气、输电等）关键设备，促进远程监控、运行优化、故障预警和资产管理等；

第三类是在物流运输过程中监控物流车辆的位置和状态（如冷链物流需要保持低温），优化运输路径；

第四类是对部署在制造企业车间的关键生产设备、检测设备、物流设备和检测设备进行管控，对生产性能、能耗、质量、设备、工具、温湿度等关键指标进行监控。物质分布。为实现工艺优化、节能降耗、提高产能、提高设备OEE、预防安全事故、避免非计划停机。

其中，第一类工程机械制造和建筑行业的工业互联网应用成熟度较高，这与工程机械行业销售方式向租赁的转变密切相关。按时付款，正常使用设备，做远程维护。在这种需求的推动下，从GPS定位到远程锁定，再到故障诊断、备件管理、二手手机销售、设备资源调度、可用率大数据分析等，许多实际应用应运而生。信息、天元科技、中科云谷等起源于工程机械行业的工业互联网平台和服务公司应运而生。第二、三类应用也产生了成熟的案例，

目前，我国离散制造企业的车间设备数据采集和车间联网率很低。设备制造商众多，数据接口形式多样，工控协议众多。因此，需要通过设备制造企业、工业数据采集厂商、工业自动化厂商、设备维修保养企业和工业互联网平台厂商相互合作，建立工业互联网应用生态系统，才能取得实效。在这个过程中，车间数据的采集、存储、呈现、建模、权限控制、加解密、分发、分析、优化和反馈是核心。制造企业对工厂数据上云非常敏感。他们可以在企业内部或私有云上部署工业互联网平台，在工业互联网平台上搭建各类APP，如各类机床维修APP、OEE分析APP、能效管理APP、质量分析APP用于开展各类工业互联网应用，最终实现多方合作，多方受益。

关于工业互联网应用，制造企业需要思考以下七个关键问题：

1）应用工业互联网的商业目标和预期价值

工业物联网应用广泛。通过对物联网采集的数据进行分析，可以帮助企业分析各种设备或产品的状态，实现对异常情况的预警或报警，从而实现预测性维护，避免计划外停机；帮助企业提高产品性能工业云，帮助企业降低能耗，保障安全等。通过运输车辆的数据采集，可以掌握车辆所在位置和运输货物状态，实现信息交互在制造商、第三方物流和货主之间，实现运输资源的充分利用。也可用于污染物的监测，以及无人值守设备和输油管道的远程监控和故障诊断。在消费品行业，也有很多基于物联网的智能应用，比如智能家居。通过监控各种设备的状态，还可以实现设备租赁和服务电子商务。企业在应用工业物联网之前，首先要根据行业特点明确自己的业务目标和预期价值。不同应用的难度差异很大，企业需要有一个清晰的认识。企业在应用工业物联网之前，首先要根据行业特点明确自己的业务目标和预期价值。不同应用的难度差异很大，企业需要有一个清晰的认识。企业在应用工业物联网之前，首先要根据行业特点明确自己的业务目标和预期价值。不同应用的难度差异很大，企业需要有一个清晰的认识。

2）收集了哪些有价值的数据，它们是如何收集、传输、存储和分析的？

物联网应用的基础来自于各种智能终端、传感器和智能电表，以及GPS定位和网络传输（WIFI、4G等）的功能模块。低功耗NB-IoT技术为物联网的推广应用带来了巨大价值。目前，各种设备的数据采集接口方式差异很大，有些设备需要外接传感器。因此，市面上可以采集和传输数据的盒子很多，有些盒子具有一定的存储和数据处理能力。因此，要实现工业互联网应用，企业需要明确收集哪些有价值的数据？收集频率是多少？如何部署传感器？您是否要传输所有状态数据，还是只有超过阈值的数据？海量数据如何存储？是基于私有云还是公有云？物联网数据的数据分析算法和数学模型有哪些？数据是如何分析和呈现的？异常数据如何预警和处理？如何将物联网数据与企业业务流程整合？

3）中小企业与大型企业在工业互联网应用上的显着差异

中小型制造企业可以直接选择基于公有云的工业互联网平台进行工业互联网应用，相对容易。例如，树根互联帮助高空作业车生产龙头企业兴邦重工实现设备定位，支持公司设备租赁业务。对于大型制造企业来说，需要更加仔细地制定工业互联网的应用策略，考虑是否需要自行开发和运营工业互联网平台。如果选择自主开发或运营，则需要考虑与电信运营商和云平台合作。

4）自主开发工业互联网应用或利用工业互联网开发平台开发物联网应用

正如ERP应用可以选择自主开发和应用商业化系统一样，物联网平台建设的路径也有不同的选择。您可以选择物联网云服务，使用物联网开发平台构建物联网应用，或者直接从底层开发物联网应用。相对而言，对于大多数企业来说，利用应用等物联网开发平台开发物联网应用是一种比较划算的方式。图3为知名研究机构发布的2019年工业物联网平台排名。

图3 2020年工业物联网平台分析（来源：）

5）如何实现工业互联网数据的共享、分发、分析和协同？

如何实现物联网数据的共享、分发、分析和协同，是设备运营企业、设备制造企业、零部件企业、维修企业在工业物联网应用中最复杂、最重要的问题。例如，如果中国中车要搭建物联网平台，对子公司生产的高铁、高铁、地铁车辆进行监控，进行故障预警和预测性维护，就需要与铁路总公司共享物联网。和各地的地铁公司。数据，各汽车制造商和零部件制造商应根据自己制造的产品和零部件共享相应的物联网数据，以便进行数据分析，研究自身产品存在的问题，改进产品和制造工艺。维修公司维修某列车辆或更换备件，也需要在云平台上留下维修记录。如果某条地铁的门出现故障，应将信息传递给地铁公司，对应的月台门无法打开。在保证信息安全、合理的数据访问权限、保证厂商知识产权的前提下，物联网数据的共享是物联网深化应用、取得实效的关键。同样，航空公司和飞机制造商也应该共享物联网数据。信息要传给地铁公司，不能打开相应的站台门。在保证信息安全、合理的数据访问权限、保证厂商知识产权的前提下，物联网数据的共享是物联网深化应用、取得实效的关键。同样，航空公司和飞机制造商也应该共享物联网数据。信息要传给地铁公司，不能打开相应的站台门。在保证信息安全、合理的数据访问权限、保证厂商知识产权的前提下，物联网数据的共享是物联网深化应用、取得实效的关键。同样，航空公司和飞机制造商也应该共享物联网数据。

6）工业互联网平台功能和部署方式的区分和选择

许多工业互联网平台强调自身的开放性，甚至为了支持各种类型的应用而实现开源。一个完整的物联网平台，前端应该能够集成各类传感器，后端应该具备海量数据存储和分析大数据的能力，实现与应用系统的集成，支持各种行业应用。例如，GE基于该平台开发了一套优秀的制造套件（图4）），集成了在制品管理、质量管理、生产管理、路线优化等应用功能。因此，企业需要选择物联网平台。，你应该对埃森哲提出的物联网应用成熟度模型有深刻的理解（图5），并对各物联网平台的开放性、集成能力、数据分析、行业应用功能等进行深入对比。有些物联网平台的交付方式是公有云服务，有些物联网平台可以在本地部署，也可以通过私有云部署。这也是企业在选择物联网平台时必须考虑的问题。

图 4 GE 基于构建的卓越工厂套件

图5 埃森哲提出的物联网应用成熟度模型（来源：埃森哲）

7）物联网数据安全和隐私保护问题

物联网应用产生的海量数据的分级存储和备份，以及数据的安全和加密，是企业在实施物联网应用时需要考虑的重要问题。一些设备用户，例如军工企业，出于数据安全和隐私保护的原因，不希望设备制造商获取设备状态数据。几年前，伊朗核设施离心机的工业控制网络被植入工业病毒入侵，最终瘫痪；然而，近年来，视频监控数据被盗的事件屡见不鲜。由此可见，数据安全是工业物联网应用的前提。如果数据安全得不到保障，企业级物联网深度应用将难以实现。

综上所述，制造企业应对工业物联网应用采取积极谨慎的态度，进行整体、系统的规划，逐步发展工业级物联网应用。虽然当前工业互联网热潮汹涌澎湃，但工业互联网在我国的应用仍处于起步阶段，各行各业对工业互联网的认识和认识尚未统一。市场上现有的工业互联网平台只能支持某些单点应用或特定功能，缺乏真正的基于多租户的工业互联网平台。实现各种平台之间的集成涉及许多标准和安全问题。按照目前“百花齐放”的发展趋势，

此外，实现不同工业互联网平台APP之间的互通还存在不少困难。推进工业互联网应用，制造企业也需要仔细梳理自身需求，分析投资收益，不要盲目推进。实现工业互联网应用对于用户企业、工业互联网平台开发商、运营商、APP开发商以及整个产业链来说，还有很长的路要走。

引用自：《智能制造实践指南》（作者：黄培、许志英、张和方）