智慧工业互联网
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1.3 智慧工业互联网的内涵、概念模型

1.3.1 智慧工业互联网的内涵

智慧工业互联网

智慧工业互联网是一个复杂的大系统,是一种新型工业互联网系统。

1.智慧工业互联网是一个复杂的大系统

智慧工业互联网在新一代人工智能技术引领下,由新制造产品/能力/资源体系、新网络/感知体系、新平台体系、新标准安全体系、新应用体系及新用户体系等六大新体系组成。

(1)新制造产品/能力/资源体系提供工业互联网全系统与全生命周期活动中共享和服务的产品、能力和资源。

(2)新网络/感知体系实现工业互联网全系统、全产业链、全价值链泛在深度互联与感知。

(3)新平台体系是提供工业互联网中工业信息物理融合与智能化服务的核心载体,实现制造产品、能力、资源、接入网络和感知系统的虚拟化和服务化,提供用户进行各类数字化、网络化、云化、智能化工业应用的开发与运行。

(4)新标准安全体系是工业互联网中工业数据与全系统应用安全可信和集成的保障。

(5)新应用体系是面向行业、领域、场景的各类工业应用。

(6)新用户体系是由服务提供者、工业互联网运营者及服务使用者组成的人/组织体系。

其中,“新”的含义是:体现了新时代技术与各子体系专业领域技术的新深度融合。

2.智慧工业互联网是一种新型工业互联网系统

宏观地讲,智慧工业互联网系统是在“创新、协调、绿色、开放、共享”新发展理念的指引下,在新一代人工智能技术引领下的“人、信息(赛博)空间与物理空间”融合的“新智慧制造资源/能力/产品”智慧互联协同服务的工业互联网系统——一种新型工业互联网[47,49,51-52]

智慧工业互联网系统的“智慧”是指在新一代人工智能技术引领下的,相互联系、层层递进的系统的“数字化、物联化、虚拟化、服务化、协同化、定制化、柔性化和智能化”(简称八化)。

智慧工业互联网在新发展理念的指引下,将具备“新技术、新模式、新业态、新特征、新内容、新目标”(简称六新)。

(1)新技术。基于泛在新互联网,在新一代智能科学技术引领下,借助新一代智能科学技术、新制造科学技术、新信息通信科学技术及新制造应用领域专业技术等四类新技术深度融合的数字化、网络化、云化、智能化技术新工具,构成以用户为中心的统一经营的多层新智慧制造资源/能力/产品的服务云(网),使用户通过新智慧终端及新智慧制造服务平台便能随时随地按需获取新智慧制造资源/能力/产品服务,进而优质、高效地完成制造全生命周期的各类活动。

(2)新模式。一种“用户为中心,人/机/物/环境/信息优化融合”“互联化(协同化)、服务化、社会化、个性化(定制化)、柔性化、智能化”的先进制造新模式。

(3)新业态。“万物智联、智能引领、数/模驱动、共享服务、跨界融合、万众创新”的新业态。

(4)新特征。对新制造全系统、全生命周期活动(产业链)中的人/机/物/环境/信息进行自主智慧地感知、互联、协同、学习、分析、认知、决策、控制与执行的新特征。

(5)新内容。促使制造全系统及全生命周期活动中的人、技术/设备、管理、数据、材料、资金(六要素)及人流、技术流、管理流、数据流、物流、资金流(六流)集成优化的新内容。

(6)新目标。高效、优质、节省、绿色、柔性、安全地制造产品和服务用户,提高企业(或集团)的市场竞争能力的新目标。

1.3.2 智慧工业互联网概念模型

通过对工业互联网技术发展趋势的研究、总结及分析,初步勾画出智慧工业互联网的概念模型,如图1-2所示,其主要由三大实体、一个核心支持、两个过程及三类人员组成。其中,三大实体是指工业的智慧软硬资源/能力/产品、工业云池、工业全生命周期智能应用活动;一个核心支持是智慧工业互联网网络与平台,其中的网络是指适时、安全、感知、服务化、智能化的泛在网络,平台即智慧工业互联网平台;两个过程是指智慧工业资源/能力/产品的服务接入和取出过程;三类人员包括智慧工业互联网服务提供者、智慧工业互联网服务运营者、智慧工业互联网服务使用者[52]

图1-2 智慧工业互联网的概念模型

智慧工业互联网实质是基于云制造理念构建的智能制造系统,智慧工业互联网平台是工业互联网实现系统集成、建模和优化的重要支撑平台。基于泛在网络、智慧工业互联网,能够实现对通过智慧工业互联网平台开放接口、智慧工业互联网应用开发工具等获取的数据、信息、知识等资源的智慧感知、接入、互联与融合,并通过智慧工业互联网平台中提供的智慧工业互联网大数据/微服务/人工智能/建模仿真/数字孪生等引擎服务,实现智慧资源的合理动态优化与整合,从而实现能够打通产业链上、下游企业间、企业内外的协同化、服务化、柔性化、定制化、社会化和智能化的智慧制造与服务模式。

作者团队在文献[47]中提及的“云制造系统3.0”便是一种“智慧工业互联网”[52]。此处不再赘述。

云制造系统3.0