2020工業互聯網助力疫情防控與復工復產分析報告(34頁).pdf
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2023-04-26
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1、工業互聯網INDUSTRIAL INTERNET助力疫情防控與 復 工 復 產“同呼吸、共命運、萬眾一心,戰疫情”公益直播201工業互聯網發展工業互聯網是搶抓第四次工業革命機遇的客觀要求工業體系變革第二次工業革命電氣化、大規模生產線第一次工業革命機械化,工廠第四次工業革命數字化、網絡化、智能化第三次工業革命自動化、計算機輔助生產3科技革命和與新工業革命形成歷史性交匯大背景和大趨勢下,工業互聯網成為第四次工業革命的重要基石深度融合新一代信息通信技術現代工業工業互聯網促進生產裝備高端化促進生產過程高端化促進產品供給高端化加速工業體系的智能化升級、產業鏈延伸和價值鏈拓展我國錯過了第一、第二次工業革命2、,趕上了第三次工業革命的末尾,成為了工業經濟大國,但還不是強國。工業互聯網:為加快建成制造強國、網絡強國,實現高質量發展提供了難得的歷史機遇!什么是工業互聯網?發展階段物料勞動者設備系統標識解析體系生產線用戶設計企業物流企業智能產品金融機構能源交通建筑醫療.資源配置中心平臺防護中心安全互聯互通基礎網絡工廠內網工廠外網應用創新智能化全局智能網絡化全面互聯數字化單點優化 滿足工業智能化發展需求的關鍵網絡基礎設施 新一代信息通信技術與工業領域深度融合所形成的新興應用模式、新興工業生態體系4工業互聯網不是一張簡單的網,而是一種生態,將帶來生產方式、生活方式、管理模式的全面變革工業互聯網總體架構(架構23、.0)三大功能體系:網絡、平臺、安全網絡是基礎、平臺是核心、安全是保障 實施層次覆蓋全環節:從企業內到企業外,設備-系統-企業-產業 垂直行業擴展多領域:從制造業到其他行業,向能源、醫療、交通等延伸設備系統企業產業核心功能可用性保密性完整性物理資產信息采集 指令執行感知控制工業模型 數據模型數字模型描述 診斷 預測 指導決策優化PaaS層應用層邊緣層平臺數據流數據互通標識解析決策流5全球工業互聯網處于快速擴張期各國紛紛加強在戰略層面的指引加大對新技術應用推廣的支持力度美國國防部給予數字制造創新中心6000萬美元支持德國聯邦投入5億歐元支持技術研發應用日本投入2億日元部署試點示范工業數字化加快推4、進,工業數字經濟呈現加速增長態勢,2013-2018工業數字經濟滲透率累計增長43%降本提質增效工業互聯網正成為驅動我國制造業高質量發展的關鍵動力6我國發展工業互聯網的政策體系不斷完善國務院:2017年11月27日發布關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見,形成規范和指導我國工業互聯網發展的綱領性文件部部 委委地地 方方2018年6月7日,工信部印發工業互聯網發展行動計劃(2018-2020年)上海、廣東、浙江、江蘇、四川等近30個省、自治區、直轄市已出臺或即將出臺本地區的發展政策 央地協同,上下聯動,“全國一盤棋”的發展格局基本形成針對疫情防控和復工針對疫情防控和復工20205、.2.21 中共中央政治局會議指出“推動工業互聯網等加快發展”工信部信發20204號:工業和信息化部辦公廳關于運用新一代信息技術支撐服務疫情防控和復工復產工作的通知全國各地推出的助企戰“疫”政策中紛紛部署工業互聯網發展7802工業互聯網網絡工業互聯網網絡需求智能工業產品傳感器用戶工廠外網絡工廠外網絡優化升級的互聯網(高可靠、低時延、大帶寬、廣覆蓋、可定制)協作企業生產設備信息信息/生產融合網絡生產融合網絡(IP化、無線化、扁平化、靈活化、無線化、扁平化、靈活化)化)信息系統傳感器工廠內網絡工廠內網絡邊緣邊緣計算計算TSN5GNB-IoT標識解標識解析析SDN安全技安全技術術工廠內網絡大連接:百6、萬級別/km2低功耗:使用達到10年以上高傳輸速率:體驗速率Gbps低時延:端到端ms級高可靠:數據傳輸成功率99.999%同步精度:百納秒級工廠外網絡百億級終端接入百級用戶平面:多租戶百萬用戶隔離:VPN需求新業務:遠程控制等融合9推動5G與工業互聯網融合發展意義重大 5G超大帶寬、超低時延、海量數據的特性,為工業互聯網新型基礎設施建設和融合創新應用提供了關鍵支撐和重要機遇。超過八成的5G應用將來自于工業互聯網等垂直領域,因此工業互聯網也為5G開辟了更為廣闊的市場空間。遠程協同管理通過5G實現多地遠程協同在線研發設計智能化生產對生產數據的實時采集,并通過人工智能+5G實現遠程實時控制管控精細7、化無人化基于機器視覺+5G提升質量管理的實時性、降低人力成本供需對接實時化通過5G實現供應鏈、市場供需信息等塑封對接,實現產業鏈系統產品服務化通過對產品數據的高速采集,分析并提供產品遠程服務5G+工業互聯網應用維護質量管理研發設計生產制造供應鏈管理102019.11.24 工信部印發“5G+工業互聯網”512工程推進方案 力爭到2022年,突破一批面向工業互聯網特定需求的5G關鍵技術,構建“5G+工業互聯網”融合發展能力,初步探索出一條工業與信息通信業融合創新、互促提升、倍增發展的創新發展之路,支撐制造業高質量發展。目標與愿景從技術、應用、供給方面推動提升“5G+工業互聯網”三大能力。提升網絡8、關鍵技術產業能力提升資源供給能力提升創新應用能力技術標準攻關融合產品研發和產業化網絡技術和產品部署實施打造項目庫培育解決方案供應商構建供給資源池5:打造5個內網建設改造公共服務平臺1:遴選10個重點行業2:挖掘20個典型應用場景建設測試床11“5G+工業互聯網”機器視覺分辨率通信速率通信時延應用范圍高清視頻實時上傳1080p2-10Mbps30ms圖片視頻信息采集傳輸4K12-40Mbps30ms人臉識別等高清視頻采集等8K48-160Mbps300Mbps機器控制、力反饋技術速率150kbps,時延105/kmz,超低功耗5G網絡具有以下特點:更快(低時延1ms)、更寬(高帶寬10Gbps)9、更廣(萬物互聯百萬級)、MEC(移動邊緣計算)、網絡切片(差異化業務需求)、高精定位。本次疫情加速催化5G應用場景。5G醫療場景:超高清/侵入式、遠程操控、可穿戴、AI輔助診療131403工業互聯網標識解析認識工業互聯網標識解析體系身份證號碼手機號碼標識“數字身份”交通部(航班、車次)衛健委(健康)工信部(軌跡)查找密切接觸者供應環節生產環節流通環節產品追溯供應鏈管理工業互聯網標識解析:通過給每一個對象(機器、產品、零部件等;算法、工藝等)賦予標識(數字身份),借助工業互聯網標識解析系統,實現異構、異主、異地的信息查詢和共享,促進形成基于標識的信息互聯世界解析系統物理世界網絡世界15中國工業10、互聯網標識解析體系國際根節點二級節點二級節點遞歸解析節點廣州上海北京重慶武漢國家頂級節點國際根節點國際根節點企業節點企業節點企業節點企業節點體系架構簡要解析流程16工業互聯網標識解析體系建設進展頂級節點:5個二級節點:47個企業節點:超1000個標識注冊量:超24億自主研發核心軟件逐步豐富標識應用17工業互聯網標識解析助力醫療物資管理和追溯A醫院或B經銷商XX.137.120/010403769163772311 工業互聯網前綴UDI(醫療器械識別碼)國家頂級節點合醫二級節點其他行業二級節點.基于工業互聯網的UDI標識解析過程中日-醫院節點XX.137.185邁柯唯DO庫邁柯唯-生產企業XX.11、137.120華潤-經營企業XX.137.116物流企業.華潤UDI庫中日醫院UDI庫企業UDI庫訪問日志A醫院訪問日志規格批次產量存量訪問日志檢測報告操作視頻產品儲量追溯信息訪問日志物流運力覆蓋范圍追溯信息訪問日志消耗量需求量存量UDI掃碼反饋信息產品名稱成人密閉型膜肺已授權規格型號藥物涂層10F批次(10)2020198768檢測報告PDF文件已授權操作手冊PDF文檔未授權操作視頻視頻文件未授權追溯信息追溯數據文件未授權.目前已經能夠實現基本醫療設備的基本查詢,未來可以實現企業產量、庫存量,與醫院需求量結合,實現醫療物資的統一調度,醫療設備的融資貸款、遠程運維等。索引關系邁柯唯XX.13712、.120華潤XX.137.116物流XX.137.中日XX.137.185181904工業互聯網平臺工業互聯網平臺:工業智能中樞工廠內設備物料系統工廠外用戶工廠設計企業工業互聯網平臺智能化生產網絡化協同個性化定制服務化延伸新業態、新模式物流企業金融機構供應鏈勞動者智能產品采集交換集成處理建模分析決策控制數據驅動的工業智能打通制造與互聯網驅動工業智能打造開放創新生態變革生產制造體系全面連接設備、軟件、人員等各類生產要素,實現與互聯網的對接基于海量工業數據分析,形成智能化的生產與運營決策通過平臺數據和功能的對外開放,支持開發者開展工業APP創新實現各類制造資源的優化配置,重構生產組織模式和制造方式13、20工業互聯網平臺架構邊緣層云基礎設施(服務器、存儲、網絡、虛擬化)IaaS層工業安全防護應用開發(開發工具、微服務框架)工業微服務組件庫(工業知識組件、算法組件、原理模型組件)工業大數據系統(工業數據清洗、管理、分析、可視化等)通用PaaS平臺資源部署和管理設備管理資源管理運維管理故障恢復工業數據建模和分析(機理建模、機器學習、可視化)設備接入協議解析邊緣數據處理消費者供應鏈協作企業開發者應用創新設備狀態分析供應鏈分析能耗分析優化 業務運行設計APP生產APP管理APP服務APP應用層(工業SaaS)平臺層(工業PaaS)連接各類工業設備與工業數據,實現數據向云端平臺的集成邊緣層是平臺的基礎14、面向未來工業的工業操作系統,實現工業知識沉淀+工業智能+應用開發環境基礎能力層是平臺的核心重構應用創新體系,打造開放創新生態,形成豐富繁榮的平臺服務體系應用層是平臺的關鍵21工業互聯網平臺實力顯著提升雙跨平臺海爾COSMOPlat東方國信Cloudiip用友精智樹根互聯航天云網INDICS浪潮云In-Cloud華為FusionPlant富士康BEACON阿里supET徐工信息漢云平均工業設備連接數69萬臺平均注冊用戶數50萬平均工業APP數2124個平均活躍開發者人數3800人平均工業機理模型數1100個國內現有平臺數量已有數百家之多,其中具備一定影響力的平臺超過70個專業服務企業制造企業IC15、T企業工業技術解決方案商各類主體積極建設工業互聯網平臺平臺核心能力與服務水平顯著提升22工業互聯網助力疫情防控和企業復工復產海爾-COSMOPlat助力企業復工復產、穩產增產疫情咨詢平臺周邊疫情查詢全國疫情查詢物資生產要素供需對接物流資源供需對接人員服務專區防疫智能管理在線快捷辦公在線教育疫情數據智能采集設備服務專區轉產口罩/防護服生產方案多場景協作機器人工業品成套服務物資保障專區復工物資需求無人化配送與防疫工藝/生產組織專區模具資源互助平臺環境保障專區復工安心凈新房保障服務全場景殺菌衛士智能化醫療隔離艙疫情實時追蹤疫情醫護物資供需平臺防護物資供需對接COSMOPlat-企業復工增產服務平臺網16、頁端移動端其它國家級疫情醫療物資供需平臺公安局、政法委、防疫管理部門其它公共服務平臺企業員工設備物資環境 海爾基于卡奧斯COSMOPlat構建企業復工增產服務平臺打造2個子平臺、5大專區,19個復工全場景服務,覆蓋全要素、全流程、全產業鏈,助力企業復工復產、穩產增產。23COSMOPlat企業復工增產服務平臺上線后,通過疫情醫護物資物資供需子平臺短時間內就匯聚了全球采購資源,包括中國、德國、英國、俄羅斯、芬蘭、日本、韓國、泰國、越南、馬來西亞等全球10余個國家,其中包括俄羅斯、韓國等月產能千萬級以上的供應商數十家,涵蓋醫院當下最緊俏的防護服、醫用手套、護目鏡及醫用級口罩等多個類目和產品,可實現17、政府部門、各地醫院、醫療企業、物流企業等精準高效匹配。截止目前,由卡奧斯COSMOPlat推出的企業復工增產服務平臺,已成功賦能全國超過800家企業實現科學有序復工復產、穩產增產。2405工業互聯網安全工業互聯網安全面臨的挑戰區別互聯網安全工業互聯網安全涵蓋主體不同用戶終端、信息服務系統、網站等工業裝備、工業產品、工控系統、工業互聯網平臺、工控協議等影響程度不同敏感信息泄露或遭到篡改、網頁掛馬、系統服務中斷等,生活、工作和社會活動工業生產本身,可導致安全事故;重要領域如能源、航天航空等安全安全內涵不同更多關注網絡設施、信息系統軟硬件以及應用數據安全五大防護對象:設備安全、控制安全、網絡安全、應18、用安全、數據安全信息安全+功能安全相結合MES執行設備傳感器執行設備傳感器工廠級車間級ERPCRMSCMOPC服務器IT網絡OT網絡現場級工程師站PLC操作員站工廠外網工業互聯網平臺PLCPLCPLC靈活組網IT與OT融合傳統工控安全工業互聯網安全設計目標生產持續優先生產持續+信息保護生產環境相對封閉、可信開放、可信度下降關注重點功能安全功能安全+信息安全防護思路兩層三級+分層分域隔離+靜態、獨立防護分域隔離+動態、協同、體系化防護防護對象重點關注工業控制系統安全五大防護對象:設備安全、控制安全、網絡安全、應用安全、數據安全25工業互聯網安全體系:新興技術賦能 5G與邊緣計算技術的引入使得攻擊19、面不斷擴大,邊緣側認證授權機制亟待加強 內生防御技術成為未來安全防護的重點 人工智能、大數據分析技術助力安全風險精確預警與準確處置水平不斷提升安全管理和監控身份和授權管理惡意代碼防范1.工業互聯網業務攻擊面不斷擴大,安全防護體系建設任重道遠2.新興技術與傳統防護理論相融合,助力安全防護體系不斷完善鏈路保護 輕量級加密算法將成為工廠內網絡鏈路保護的重要實現手段 可知化、可視化、可控化將成為安全風險管理體系的發展方向26工業互聯網安全案例:信通院工業互聯網安全態勢感知與風險預警平臺 國家層面:監測工業互聯網相關平臺135個,發現聯網設備800多萬,其中暴露設備200多萬,支持協議261種,收錄漏洞20、信息3686條,形成工業互聯網相關IP、域名、企業等基礎信息庫,初步形成上下貫通、政企協同、多方聯動的安全監測能力 省級層面:與廣東、山東等21個省級平臺實現了系統對接 企業層面:支持電子、航空、自動化等重點行業企業級安全監測平臺建設272806工業互聯網展望新技術引領,支撐工業互聯網全方位能力打造工業互聯網技術處于“快速發展、持續更新”的過程中,以5G、AI、區塊鏈、數字孿生、信息模型等新技術引領,融合軟件、控制、裝備、安全等領域知識機理,圍繞數據核心能力構建形成技術體系29數字孿生:物理世界的數字畫像數字孿生(Digital Twin)是通過各類模型與數據的集成融合,在信息空間構建物理對象21、(包括資產、行為、過程等)的精準數字化映射,面向具體應用需求開展分析預測和決策反饋,最終實現業務流程的閉環優化。模型融合數據集合綜合分析決策NASA與AFRL合作,基于多數字孿生對F-15 役飛機機體進行健康狀態的預測,并給出維修更換指導東方國信構建高爐的數字孿生模型,并結合數據科學對其健康狀態進行診斷30工業互聯網信息模型信息模型范圍“機器之間的語言”屬性類對象(設備/產品/過程)標識工業互聯網信息模型是工業互聯網全要素、全價值鏈、全產業鏈在信息空間的標準化表達。31區塊鏈:為工業互聯網構建可信數據交互的基石區塊鏈賦能工業互聯網協同制造新模式區塊鏈:一種保存記錄(數據)的范式區塊鏈=區塊+鏈22、(block+chain)區塊鏈系統:由分布式網絡上一組互相不完全信任的計算機共同參與,通過共識規則,一起維護一套可靠、可追溯、不可篡改的鏈式數據的系統中國雄安集團數字城市公司打造的慈善捐贈管理溯源平臺,提高募捐公信力,解決“需求難發聲、捐贈難到位、群眾難相信”三大難題;南京金寧匯科技有限公司建設的應急物資協同平臺,為物資捐贈方和受助醫院搭建可信的愛心橋梁。區塊鏈提高物資捐贈透明度在工業互聯網中通過區塊鏈將產業鏈上下游間的數據上鏈,有助于實現核心企業生態內共享、工業企業間互信共享、工業互聯網平臺間價值共享跨鏈節點跨鏈節點跨連節點原材料企業生產商物流商質檢機構銀行IDID鏈1原料信息上鏈物流信息23、上鏈查看物流信息鏈232工業互聯網園區:產業集群化發展的載體總體規劃網絡平臺安全協同生態園區管理與服務園區網絡企業網絡資源配置創新環境產業政策園區平臺企業平臺園區安全企業安全評價體系政府引領發展保障資金支持園區設施及環境環境支持標準體系前沿技術保障金融保障園區園區園區政府、城市產學研園區工業園區、高新技術產業開發區、工業化產業示范基地及各種產業集聚區工業互聯網理念、技術、模式代表:工業互聯網產業示范基地通過:政府有效引導、園區科學規劃,工業互聯網基礎設施和能力建設園區內、園區間、園區與產業間的系統創新、集群集約、智能融合、綠色安全園區疫情防控和復工33數字化再造的光明前景未來十年,數字化顛覆浪潮恐將令當前約半數的標普500強企業淘汰出局。與此同時,數字技術也在推動產業革新。在當今深受改革影響的市場中,數字技術已成為實現盈利性增長的關鍵。-埃森哲化可能性為生產力工業互聯網:數字化網絡化智能化轉型的方法論和路徑34