工信部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃;工信部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃表
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”最早由美國通用電氣(GE)于2012年在《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):打破智慧與機(jī)器的邊界》白皮書中提出。從2012年全球范圍內(nèi)首次提出概念,到近6年連續(xù)寫入我國兩會(huì)政府工作報(bào)告,中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成果斐然?!笆奈濉币?guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)被列為數(shù)字經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)。在國家政策加持、新技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用實(shí)踐推進(jìn)的時(shí)代浪潮中,中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已由理念倡導(dǎo)加速走向創(chuàng)新發(fā)展,成為國民經(jīng)濟(jì)中增長最為活躍的領(lǐng)域之一,對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的帶動(dòng)作用日益彰顯。
政策視角:2018年至今連續(xù)6年寫入政府工作報(bào)告
2017年11月,《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》正式作為中國發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的綱領(lǐng)性文件。以這個(gè)時(shí)間為界限,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展大體分為兩個(gè)階段:起步期(2017年以前)和快速發(fā)展期(2017年至今)。2017年以前,我國政府連續(xù)出臺(tái)關(guān)于“互聯(lián)網(wǎng)+”、智能制造、信息化和工業(yè)化融合發(fā)展的指導(dǎo)意見和發(fā)展規(guī)劃,標(biāo)志著我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入起步階段。2017年以后,隨著5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)的深度融合,以及政府大力加持,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入了快速發(fā)展階段。
我國對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的政策支持。2017年的《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》形成了我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)。2018年2月,為加快推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展,在國家制造強(qiáng)國建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)工作組,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展工作。2018年6月,工信部印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2018—2020)》和《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)工作組2018年工作計(jì)劃》,提出到2020年底初步建成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和產(chǎn)業(yè)體系的行動(dòng)目標(biāo)。2019年11月,工信部印發(fā)《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進(jìn)方案》,提出到2022年打造5個(gè)產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)平臺(tái),內(nèi)網(wǎng)建設(shè)改造覆蓋10個(gè)重點(diǎn)行業(yè),形成至少20大典型工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。2020年12月,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)工作組印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》,指出2021—2023年是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速成長期,力求推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)量質(zhì)并進(jìn)發(fā)展,大范圍推廣新模式、新業(yè)態(tài),顯著提升產(chǎn)業(yè)綜合實(shí)力。
黨和國家高度重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,持續(xù)出臺(tái)政策對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)做出部署。2021年3月,《十四五規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》發(fā)布,提出積極穩(wěn)妥發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),并將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè),培育形成具有國際影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),推進(jìn)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+智能制造”產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)。2022年,作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的首部國家級(jí)專項(xiàng)規(guī)劃《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》中兩次提到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈體系建設(shè)成為“十四五”期間數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)域工作重點(diǎn)。2023年是全面貫徹落實(shí)黨的二十大精神的開局之年,是實(shí)施“十四五”規(guī)劃承上啟下的關(guān)鍵一年。為促進(jìn)我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展,6月,工信部印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)工作組2023年工作計(jì)劃》,圍繞政策體系、融合應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面提出11項(xiàng)重點(diǎn)行動(dòng)、54項(xiàng)具體舉措,加快推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展。

技術(shù)視角:OT和IT技術(shù)的全面融合和升級(jí)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)是OT和IT技術(shù)的全面融合和升級(jí)。OT就是操作技術(shù),指用于控制和監(jiān)控實(shí)際物理過程和設(shè)備的相關(guān)操作系統(tǒng)及運(yùn)維運(yùn)營技術(shù),主要是管理工廠車間的硬件和軟件。OT技術(shù)用于連接、監(jiān)視、管理和保護(hù)生產(chǎn)環(huán)境的工業(yè)操作,包括機(jī)器人、工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)、監(jiān)控控制和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)、可編程邏輯控制器(PLC)和計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)等工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)。
IT是信息技術(shù),是用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)總稱,主要是指設(shè)計(jì)、開發(fā)、安裝和實(shí)施信息系統(tǒng)及應(yīng)用軟件的計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù),也常泛指信息和通信技術(shù)ICT。
從技術(shù)功能體系來看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)包含了網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、安全等體系,網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)、平臺(tái)是核心,安全是保障。
網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)工業(yè)體系內(nèi)各系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈泛在互聯(lián)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系包括網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通和標(biāo)識(shí)解析三部分。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)實(shí)現(xiàn)要素之間的數(shù)據(jù)傳輸,包括Modbus、CAN、Profinet等工業(yè)通信協(xié)議,移動(dòng)通信5G,IPv6,藍(lán)牙和WiFi等。數(shù)據(jù)互通是通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化描述和統(tǒng)一建模,實(shí)現(xiàn)要素之間傳輸信息的相互理解,包括嵌入式過程控制統(tǒng)一架構(gòu)(OPC UA)、消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸(MQTT)、數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)(DDS)等;自動(dòng)化標(biāo)記語言(Automation ML)、儀表標(biāo)記語言(Instrument ML)等工程數(shù)據(jù)語義語法。標(biāo)識(shí)解析體系實(shí)現(xiàn)要素的標(biāo)記、管理和定位,由標(biāo)識(shí)編碼、標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)和標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)組成,通過為物料、機(jī)器、產(chǎn)品等物理資源和工序、軟件、模型、數(shù)據(jù)等虛擬資源分配標(biāo)識(shí)編碼,實(shí)現(xiàn)物理實(shí)體和虛擬對(duì)象的邏輯定位和信息查詢,支撐跨企業(yè)、跨地區(qū)、跨行業(yè)的數(shù)據(jù)共享共用。
平臺(tái)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心,構(gòu)建基于海量數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析的平臺(tái)能力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)包括邊緣層、IaaS、PaaS和SaaS四個(gè)層級(jí),相當(dāng)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“操作系統(tǒng)”。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)本質(zhì)是工業(yè)云平臺(tái),采用云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建,提供大數(shù)據(jù)、人工智能的算法分析模型和物理、化學(xué)等各類仿真工具,結(jié)合數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈等技術(shù),對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的科學(xué)決策和智能應(yīng)用。
安全是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的保障,通過構(gòu)建涵蓋工業(yè)全系統(tǒng)的安全防護(hù)體系,增強(qiáng)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、控制、應(yīng)用和數(shù)據(jù)的安全保障能力,識(shí)別和抵御安全威脅,化解各種安全風(fēng)險(xiǎn)。典型安全技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)、入侵檢測(cè)技術(shù)、網(wǎng)關(guān)防病毒技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)等,以及近些年發(fā)展的原生安全技術(shù)、智能動(dòng)態(tài)防護(hù)技術(shù)等。其核心任務(wù)就是通過監(jiān)測(cè)預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)、檢測(cè)評(píng)估、功能測(cè)試等手段構(gòu)建工業(yè)智能化發(fā)展的安全可信環(huán)境,確保工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)健康有序發(fā)展。
應(yīng)用視角:全面融入45個(gè)國家經(jīng)濟(jì)大類
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要方法論和模型,通過將“人、機(jī)、物、系統(tǒng)”等進(jìn)行全面連接,構(gòu)建起覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全新制造和服務(wù)體系,為工業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展提供了實(shí)現(xiàn)途徑。
基于2019年末《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進(jìn)方案》,我國于2021年5月發(fā)布了第一批“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”優(yōu)秀實(shí)踐成果,包括協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程設(shè)備操控、設(shè)備協(xié)同作業(yè)、柔性生產(chǎn)制造、現(xiàn)場(chǎng)輔助裝配、機(jī)器視覺質(zhì)檢、設(shè)備故障診斷、廠區(qū)智能物流、無人智能巡檢、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)十大應(yīng)用場(chǎng)景,以及涵蓋電子設(shè)備制造、裝備制造、鋼鐵、采礦、電力等五大行業(yè)。同年11月,發(fā)布了第二批“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”十個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景,分別為生產(chǎn)單元模擬、精準(zhǔn)動(dòng)態(tài)作業(yè)、生產(chǎn)能效管控、工藝合規(guī)校驗(yàn)、生產(chǎn)過程溯源、設(shè)備預(yù)測(cè)維護(hù)、廠區(qū)智能理貨、全域物流監(jiān)測(cè)、虛擬現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)以及企業(yè)協(xié)同合作;五大重點(diǎn)行業(yè)實(shí)踐分別為石化化工行業(yè)、建材行業(yè)、港口行業(yè)、紡織行業(yè)和家電行業(yè)。
自工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)踐以來,產(chǎn)業(yè)各方不斷推進(jìn)技術(shù)、場(chǎng)景和賦能探索,培育了10大重點(diǎn)行業(yè)、20個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)了從無到有、從小到大的快速突破。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)目前已全面融入45個(gè)國民經(jīng)濟(jì)大類,涉及原材料、裝備、消費(fèi)品、電子等制造業(yè)各大領(lǐng)域,以及采礦、電力、建筑等實(shí)體經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)更大范圍、更高水平、更深程度發(fā)展,形成了千姿百態(tài)的融合應(yīng)用實(shí)踐。今年,512升級(jí)版工作方案的發(fā)布將加快推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展,進(jìn)一步釋放數(shù)據(jù)要素在工業(yè)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型領(lǐng)域的潛能。
隨著國家和地方政策的大力支持,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生、人工智能等新技術(shù)的融合不斷提高,行業(yè)領(lǐng)域和應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展和深耕,中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能實(shí)體經(jīng)濟(jì)、服務(wù)社會(huì)、造福人民的重要作用日益凸顯。我國是全世界唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類的國家,進(jìn)入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新階段,我國工業(yè)體量大、門類多、數(shù)字化水平不高、行業(yè)需求差異大、個(gè)性化需求繁雜等問題依然存在,中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將具有廣闊的發(fā)展空間。

