工业互联网深度报告-智能制造,数字化是关键,软件自主是核心.pdfVIP

工业互联网深度报告

智能制造，数字化是关键，软件自主是核心

1、工业互联网是实现企业内部数字化建设的重要基础

1.1.工业互联网体系架构

工业互联网体系分为五个层级，包括设备层、网络层、平台层、软件层和应用层，同时安全

体系贯穿在工业互联网五个层级之间。

1.1.1.设备层——工业互联网基础设施

工业互联网基础设施包括生产制造环节的工业机器人、服务机器人、3D打印机、智能机

床、智能生产设备等设施，传感器、RFID、控制芯片、数据监测仪器等智能硬件设备，以

及数据集成处理与存储中心等。设备层能够完成数据的采集、执行等工作。

1.1.2.网络层——工业通信

根据工业互联网产业联盟发布的《工业互联网体系架构（版本2.0）》，工业互联网的网络

互联，即通过有线、无线方式，将工业互联网体系相关的人机物料法环以及企业上下游、

智能产品、用户等全要素连接，支撑业务发展的多要求数据转发，实现端到端数据传输。

网络层主要负责数据的传输、分发等工作。

工业互联网网络体系可分为工厂内部网络和工厂外部网络。①工厂内部网络用于连接在制

品、智能机器、工业控制系统、人等主体，可分为工厂IT网络和工厂OT（即工业生产与

控制）网络。其中工厂OT网络主要用于连接生产现场的控制器、传感器、服务器、监控

设备等部件；工厂IT网络主要由IP网络构成，通过网关设备实现与互联网和工厂OT网

络的互联及安全隔离。②工厂外部网络用于连接企业上下游、企业与智能产品、企业与用户

等主体，旨在通过互联网实现对工业全生命周期各项资源与活动的优化配臵。

同时，网络互联根据协议层次由底层至上层可以分为多方式接入、网络层转发和传输层传送

三层。①多方式接入主要包括有线接入和无线接入，有线接入包含现场总线、工业以太网、

工业PON、TSN等，无线接入主要包括5G/4G、WiFi/WiFi6、WIA、WirelessHART、

ISA100.11a等方式。②网络层转发主要作用是实现工业非实时数据转发、工业实时数据转

发、网络控制与网络管理等。工业非实时数据转发指对无时延同步要求的采集信息数据与

管理数据的传输，实时数据转发则是对有实时性要求的生产控制信息和需要实时处理的采

集信息的数据传输。网络控制主要负责路由表/流表生成、路径选择、路由协议互通、ACL

配臵、QoS配臵等，网络管理主要包括层次化的QoS、拓扑管理、接入管理、资源管理等

功能。③传输层传送主要包含数据传输与传输管理，数据传输指端到端的数据传输，基于

TCP、UDP等设备将数据传输到系统；传输管理主要包含传输层的端口管理、端到端连接

管理和安全管理等。

1.1.3.平台层——工业云平台

工业互联网平台是在传统云平台的基础上叠加物联网、大数据、人工智能等新兴技术，实现

海量异构数据汇聚与建模分析、工业经验知识软件化与模块化、工业创新应用开发与运行，

从而支撑生产智能决策、业务模式创新、资源优化配臵和产业生态培育的载体。

我国十大“双跨”工业互联网云平台有望获得重点支持。工业互联网平台的连接对象为工业

设备，基于工业互联网平台，解决方案提供商对工业设备进行监测、运行优化和安全防护，

使设备可以更好地运转，从而提升生产效率和生产精度，创造服务效益。中国电子信息产业

发展研究院世界工业研究所人工智能研究室主任王哲在接受采访时表示，目前我国具有一定

影响力的平台超过70个，平均工业设备连接数达到69万台，平均工业模型数突破1100

个，平均工业APP达到2120个，行业处于快速增长期。为了加快培育一批实力强、服务

广的跨行业跨领域工业互联网平台，有效支撑制造业转型升级，2019年工信部评选并对外

公示了我国十大跨行业跨领域的工业互联网平台。

1.1.4.软件层——工业软件

工业软件指专用于或主要用于工业领域，以提高工业企业研发、制造、管理水平和工业装备

性能的软件。按照产品形态、用途和特点的不同，工业软件可分为研发设计软件、生产控制

软件、信息管理软件和嵌入式软件。工业软件是生产流程数字化的关键。

1.1.5.应用层——工业解决方案

工业解决方案主要包括工业数据的管理、分析以及工业APP的开发应用等。其中，工业数

据管理和分析包括设备监测、能耗分析、供应链