工业互联网如何优化生产制造流程？

摘要： 工业互联网生产制造流在当今数字化时代的浪潮中，工业互联网正以其独特的魅力和巨大的潜力，重塑着全球制造业的面貌，它不仅是一种技术的革新，更是一场产业生态、商业模式和管理方式的全面变革...

工业互联网生产制造流

在当今数字化时代的浪潮中，工业互联网正以其独特的魅力和巨大的潜力，重塑着全球制造业的面貌，它不仅是一种技术的革新，更是一场产业生态、商业模式和管理方式的全面变革，下面将深入探讨工业互联网的内涵、特征及其在产业应用中的实践，揭示这一新兴领域如何推动制造业向智能化、服务化转型，并为社会经济的持续发展注入新动力。

一、定义与构成要素

1、定义：工业互联网是机器、数据和人的融合体，通过信息通信网络实现三者的有机结合，在工业生产领域，众多机器、设备组和设施通过传感器、嵌入式控制器和应用系统与网络相连，构建起一个基于“云—网—端”的新型复杂体系架构。

2、构成要素：包括机器、数据和人三个核心要素，机器作为物理世界的执行者，通过传感器和网络连接实现信息的采集与交互；数据则是整个体系的血液，通过对数据的采集、传输、分析处理和应用，实现价值的创造；人则贯穿于整个过程中，包括企业内部的技术工人、领导者以及外部的消费者等，他们通过网络连接彼此，共同完成设计、操作、维护及提供高质量的服务。

二、核心技术

1、系统集成技术：工业互联网的本质在于对工业大数据的深度利用，涉及数据的采集、传输、分析、融合、管理以及决策支持等关键环节，为了实现这些环节，需要整合多种技术和软硬件资源，执行从感知识别到智能算法，再到系统集成和平台应用的一系列任务。

2、物联网技术：物联网技术是工业互联网的基础，通过大量的传感器和物联网设备，实现对生产过程相关数据的实时监测和采集。

3、大数据与云计算：大数据技术用于对采集到的数据进行存储、分析和挖掘，提取有价值的信息；云计算则提供强大的计算和存储能力，支持海量数据的处理和分析。

4、边缘计算：边缘计算将部分计算任务在设备附近进行，减少数据传输时间，提高实时性和效率。

三、特征

1、互联互通的综合集成：工业互联网实现了人与人、人与设备、设备与设备之间的广泛互联，打破了传统的资源壁垒，促进了资源的高效流动和利用。

2、工业大数据的挖掘应用：通过对海量工业数据的深度挖掘和有效运用，企业能够洞察生产过程中的潜在趋势和问题，从而优化生产流程、提升产品质量和效率。

3、跨行业通用性：工业互联网作为一种跨行业的基础设施，能够支撑不同行业和领域的数字化应用，促进产业间的协同和创新。

4、推动商业模式和管理方式创新：工业互联网不仅推动了技术创新，还催生了新的商业模式和管理方式，如远程办公、非现场管理和智能调度等。

四、应用场景

1、智能制造：工业互联网通过连接生产设备、生产线和工厂，实现设备的远程监控、故障预警和维护，提高生产效率和质量，结合人工智能和大数据分析，实现智能化的生产调度和质量控制。

2、供应链协同：工业互联网促进了供应链上下游企业的信息共享和协同合作，提高了供应链的透明度和灵活性，通过实时监控物流状态和运输仓储环节，企业能够更有效地管理库存和物流成本。

3、产品全生命周期管理：工业互联网实现了产品从研发、设计、生产到售后的全生命周期管理，通过跨厂商跨工艺段的工业软件和工业数据集成，企业能够大幅降低研发周期和成本，提升产品竞争力。

五、案例分析

以华为FusionPlant工业互联网平台为例，该平台围绕工业领域三大关键业务流（即产品生命周期流、价值变现流和生产制造流），提供工业操作系统、工业边缘计算、工业云计算等基础设施，通过汇聚行业经验和算法模型，平台助力企业实现提质增效和降本增效，信义玻璃基于该平台实现了产线数据的融合和AI辅助控制，显著降低了天然气用量和部分产线用电。

六、面临的挑战与对策

尽管工业互联网带来了诸多机遇，但也面临着一些挑战，如网络安全问题、设备互操作性问题以及人才短缺等，为了应对这些挑战，企业需要加强网络安全防护措施，确保生产数据的机密性和完整性；推动制定和遵循行业标准，促进设备、系统和平台之间的互操作性；加强人才培养和引进力度，提升员工的数字化素养和技术能力。

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，正在深刻改变着制造业的生产模式和发展路径，通过把握其内涵、特征及应用场景等方面的知识，并积极应对面临的挑战和机遇，企业将能够更好地利用工业互联网推动自身的转型升级和高质量发展。