2020工业互联网助力疫情防控与复工复产分析报告(34页).pdf
下载文档
上传人:故事
编号:650091
2023-04-26
34页
4.63MB
1、工业互联网INDUSTRIAL INTERNET助力疫情防控与 复 工 复 产“同呼吸、共命运、万众一心,战疫情”公益直播201工业互联网发展工业互联网是抢抓第四次工业革命机遇的客观要求工业体系变革第二次工业革命电气化、大规模生产线第一次工业革命机械化,工厂第四次工业革命数字化、网络化、智能化第三次工业革命自动化、计算机辅助生产3科技革命和与新工业革命形成历史性交汇大背景和大趋势下,工业互联网成为第四次工业革命的重要基石深度融合新一代信息通信技术现代工业工业互联网促进生产装备高端化促进生产过程高端化促进产品供给高端化加速工业体系的智能化升级、产业链延伸和价值链拓展我国错过了第一、第二次工业革命2、,赶上了第三次工业革命的末尾,成为了工业经济大国,但还不是强国。工业互联网:为加快建成制造强国、网络强国,实现高质量发展提供了难得的历史机遇!什么是工业互联网?发展阶段物料劳动者设备系统标识解析体系生产线用户设计企业物流企业智能产品金融机构能源交通建筑医疗.资源配置中心平台防护中心安全互联互通基础网络工厂内网工厂外网应用创新智能化全局智能网络化全面互联数字化单点优化 满足工业智能化发展需求的关键网络基础设施 新一代信息通信技术与工业领域深度融合所形成的新兴应用模式、新兴工业生态体系4工业互联网不是一张简单的网,而是一种生态,将带来生产方式、生活方式、管理模式的全面变革工业互联网总体架构(架构23、.0)三大功能体系:网络、平台、安全网络是基础、平台是核心、安全是保障 实施层次覆盖全环节:从企业内到企业外,设备-系统-企业-产业 垂直行业扩展多领域:从制造业到其他行业,向能源、医疗、交通等延伸设备系统企业产业核心功能可用性保密性完整性物理资产信息采集 指令执行感知控制工业模型 数据模型数字模型描述 诊断 预测 指导决策优化PaaS层应用层边缘层平台数据流数据互通标识解析决策流5全球工业互联网处于快速扩张期各国纷纷加强在战略层面的指引加大对新技术应用推广的支持力度美国国防部给予数字制造创新中心6000万美元支持德国联邦投入5亿欧元支持技术研发应用日本投入2亿日元部署试点示范工业数字化加快推4、进,工业数字经济呈现加速增长态势,2013-2018工业数字经济渗透率累计增长43%降本提质增效工业互联网正成为驱动我国制造业高质量发展的关键动力6我国发展工业互联网的政策体系不断完善国务院:2017年11月27日发布关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见,形成规范和指导我国工业互联网发展的纲领性文件部部 委委地地 方方2018年6月7日,工信部印发工业互联网发展行动计划(2018-2020年)上海、广东、浙江、江苏、四川等近30个省、自治区、直辖市已出台或即将出台本地区的发展政策 央地协同,上下联动,“全国一盘棋”的发展格局基本形成针对疫情防控和复工针对疫情防控和复工20205、.2.21 中共中央政治局会议指出“推动工业互联网等加快发展”工信部信发20204号:工业和信息化部办公厅关于运用新一代信息技术支撑服务疫情防控和复工复产工作的通知全国各地推出的助企战“疫”政策中纷纷部署工业互联网发展7802工业互联网网络工业互联网网络需求智能工业产品传感器用户工厂外网络工厂外网络优化升级的互联网(高可靠、低时延、大带宽、广覆盖、可定制)协作企业生产设备信息信息/生产融合网络生产融合网络(IP化、无线化、扁平化、灵活化、无线化、扁平化、灵活化)化)信息系统传感器工厂内网络工厂内网络边缘边缘计算计算TSN5GNB-IoT标识解标识解析析SDN安全技安全技术术工厂内网络大连接:百6、万级别/km2低功耗:使用达到10年以上高传输速率:体验速率Gbps低时延:端到端ms级高可靠:数据传输成功率99.999%同步精度:百纳秒级工厂外网络百亿级终端接入百级用户平面:多租户百万用户隔离:VPN需求新业务:远程控制等融合9推动5G与工业互联网融合发展意义重大 5G超大带宽、超低时延、海量数据的特性,为工业互联网新型基础设施建设和融合创新应用提供了关键支撑和重要机遇。超过八成的5G应用将来自于工业互联网等垂直领域,因此工业互联网也为5G开辟了更为广阔的市场空间。远程协同管理通过5G实现多地远程协同在线研发设计智能化生产对生产数据的实时采集,并通过人工智能+5G实现远程实时控制管控精细7、化无人化基于机器视觉+5G提升质量管理的实时性、降低人力成本供需对接实时化通过5G实现供应链、市场供需信息等塑封对接,实现产业链系统产品服务化通过对产品数据的高速采集,分析并提供产品远程服务5G+工业互联网应用维护质量管理研发设计生产制造供应链管理102019.11.24 工信部印发“5G+工业互联网”512工程推进方案 力争到2022年,突破一批面向工业互联网特定需求的5G关键技术,构建“5G+工业互联网”融合发展能力,初步探索出一条工业与信息通信业融合创新、互促提升、倍增发展的创新发展之路,支撑制造业高质量发展。目标与愿景从技术、应用、供给方面推动提升“5G+工业互联网”三大能力。提升网络8、关键技术产业能力提升资源供给能力提升创新应用能力技术标准攻关融合产品研发和产业化网络技术和产品部署实施打造项目库培育解决方案供应商构建供给资源池5:打造5个内网建设改造公共服务平台1:遴选10个重点行业2:挖掘20个典型应用场景建设测试床11“5G+工业互联网”机器视觉分辨率通信速率通信时延应用范围高清视频实时上传1080p2-10Mbps30ms图片视频信息采集传输4K12-40Mbps30ms人脸识别等高清视频采集等8K48-160Mbps300Mbps机器控制、力反馈技术速率150kbps,时延105/kmz,超低功耗5G网络具有以下特点:更快(低时延1ms)、更宽(高带宽10Gbps)9、更广(万物互联百万级)、MEC(移动边缘计算)、网络切片(差异化业务需求)、高精定位。本次疫情加速催化5G应用场景。5G医疗场景:超高清/侵入式、远程操控、可穿戴、AI辅助诊疗131403工业互联网标识解析认识工业互联网标识解析体系身份证号码手机号码标识“数字身份”交通部(航班、车次)卫健委(健康)工信部(轨迹)查找密切接触者供应环节生产环节流通环节产品追溯供应链管理工业互联网标识解析:通过给每一个对象(机器、产品、零部件等;算法、工艺等)赋予标识(数字身份),借助工业互联网标识解析系统,实现异构、异主、异地的信息查询和共享,促进形成基于标识的信息互联世界解析系统物理世界网络世界15中国工业10、互联网标识解析体系国际根节点二级节点二级节点递归解析节点广州上海北京重庆武汉国家顶级节点国际根节点国际根节点企业节点企业节点企业节点企业节点体系架构简要解析流程16工业互联网标识解析体系建设进展顶级节点:5个二级节点:47个企业节点:超1000个标识注册量:超24亿自主研发核心软件逐步丰富标识应用17工业互联网标识解析助力医疗物资管理和追溯A医院或B经销商XX.137.120/010403769163772311 工业互联网前缀UDI(医疗器械识别码)国家顶级节点合医二级节点其他行业二级节点.基于工业互联网的UDI标识解析过程中日-医院节点XX.137.185迈柯唯DO库迈柯唯-生产企业XX.11、137.120华润-经营企业XX.137.116物流企业.华润UDI库中日医院UDI库企业UDI库访问日志A医院访问日志规格批次产量存量访问日志检测报告操作视频产品储量追溯信息访问日志物流运力覆盖范围追溯信息访问日志消耗量需求量存量UDI扫码反馈信息产品名称成人密闭型膜肺已授权规格型号药物涂层10F批次(10)2020198768检测报告PDF文件已授权操作手册PDF文档未授权操作视频视频文件未授权追溯信息追溯数据文件未授权.目前已经能够实现基本医疗设备的基本查询,未来可以实现企业产量、库存量,与医院需求量结合,实现医疗物资的统一调度,医疗设备的融资贷款、远程运维等。索引关系迈柯唯XX.13712、.120华润XX.137.116物流XX.137.中日XX.137.185181904工业互联网平台工业互联网平台:工业智能中枢工厂内设备物料系统工厂外用户工厂设计企业工业互联网平台智能化生产网络化协同个性化定制服务化延伸新业态、新模式物流企业金融机构供应链劳动者智能产品采集交换集成处理建模分析决策控制数据驱动的工业智能打通制造与互联网驱动工业智能打造开放创新生态变革生产制造体系全面连接设备、软件、人员等各类生产要素,实现与互联网的对接基于海量工业数据分析,形成智能化的生产与运营决策通过平台数据和功能的对外开放,支持开发者开展工业APP创新实现各类制造资源的优化配置,重构生产组织模式和制造方式13、20工业互联网平台架构边缘层云基础设施(服务器、存储、网络、虚拟化)IaaS层工业安全防护应用开发(开发工具、微服务框架)工业微服务组件库(工业知识组件、算法组件、原理模型组件)工业大数据系统(工业数据清洗、管理、分析、可视化等)通用PaaS平台资源部署和管理设备管理资源管理运维管理故障恢复工业数据建模和分析(机理建模、机器学习、可视化)设备接入协议解析边缘数据处理消费者供应链协作企业开发者应用创新设备状态分析供应链分析能耗分析优化 业务运行设计APP生产APP管理APP服务APP应用层(工业SaaS)平台层(工业PaaS)连接各类工业设备与工业数据,实现数据向云端平台的集成边缘层是平台的基础14、面向未来工业的工业操作系统,实现工业知识沉淀+工业智能+应用开发环境基础能力层是平台的核心重构应用创新体系,打造开放创新生态,形成丰富繁荣的平台服务体系应用层是平台的关键21工业互联网平台实力显著提升双跨平台海尔COSMOPlat东方国信Cloudiip用友精智树根互联航天云网INDICS浪潮云In-Cloud华为FusionPlant富士康BEACON阿里supET徐工信息汉云平均工业设备连接数69万台平均注册用户数50万平均工业APP数2124个平均活跃开发者人数3800人平均工业机理模型数1100个国内现有平台数量已有数百家之多,其中具备一定影响力的平台超过70个专业服务企业制造企业IC15、T企业工业技术解决方案商各类主体积极建设工业互联网平台平台核心能力与服务水平显著提升22工业互联网助力疫情防控和企业复工复产海尔-COSMOPlat助力企业复工复产、稳产增产疫情咨询平台周边疫情查询全国疫情查询物资生产要素供需对接物流资源供需对接人员服务专区防疫智能管理在线快捷办公在线教育疫情数据智能采集设备服务专区转产口罩/防护服生产方案多场景协作机器人工业品成套服务物资保障专区复工物资需求无人化配送与防疫工艺/生产组织专区模具资源互助平台环境保障专区复工安心净新房保障服务全场景杀菌卫士智能化医疗隔离舱疫情实时追踪疫情医护物资供需平台防护物资供需对接COSMOPlat-企业复工增产服务平台网16、页端移动端其它国家级疫情医疗物资供需平台公安局、政法委、防疫管理部门其它公共服务平台企业员工设备物资环境 海尔基于卡奥斯COSMOPlat构建企业复工增产服务平台打造2个子平台、5大专区,19个复工全场景服务,覆盖全要素、全流程、全产业链,助力企业复工复产、稳产增产。23COSMOPlat企业复工增产服务平台上线后,通过疫情医护物资物资供需子平台短时间内就汇聚了全球采购资源,包括中国、德国、英国、俄罗斯、芬兰、日本、韩国、泰国、越南、马来西亚等全球10余个国家,其中包括俄罗斯、韩国等月产能千万级以上的供应商数十家,涵盖医院当下最紧俏的防护服、医用手套、护目镜及医用级口罩等多个类目和产品,可实现17、政府部门、各地医院、医疗企业、物流企业等精准高效匹配。截止目前,由卡奥斯COSMOPlat推出的企业复工增产服务平台,已成功赋能全国超过800家企业实现科学有序复工复产、稳产增产。2405工业互联网安全工业互联网安全面临的挑战区别互联网安全工业互联网安全涵盖主体不同用户终端、信息服务系统、网站等工业装备、工业产品、工控系统、工业互联网平台、工控协议等影响程度不同敏感信息泄露或遭到篡改、网页挂马、系统服务中断等,生活、工作和社会活动工业生产本身,可导致安全事故;重要领域如能源、航天航空等安全安全内涵不同更多关注网络设施、信息系统软硬件以及应用数据安全五大防护对象:设备安全、控制安全、网络安全、应18、用安全、数据安全信息安全+功能安全相结合MES执行设备传感器执行设备传感器工厂级车间级ERPCRMSCMOPC服务器IT网络OT网络现场级工程师站PLC操作员站工厂外网工业互联网平台PLCPLCPLC灵活组网IT与OT融合传统工控安全工业互联网安全设计目标生产持续优先生产持续+信息保护生产环境相对封闭、可信开放、可信度下降关注重点功能安全功能安全+信息安全防护思路两层三级+分层分域隔离+静态、独立防护分域隔离+动态、协同、体系化防护防护对象重点关注工业控制系统安全五大防护对象:设备安全、控制安全、网络安全、应用安全、数据安全25工业互联网安全体系:新兴技术赋能 5G与边缘计算技术的引入使得攻击19、面不断扩大,边缘侧认证授权机制亟待加强 内生防御技术成为未来安全防护的重点 人工智能、大数据分析技术助力安全风险精确预警与准确处置水平不断提升安全管理和监控身份和授权管理恶意代码防范1.工业互联网业务攻击面不断扩大,安全防护体系建设任重道远2.新兴技术与传统防护理论相融合,助力安全防护体系不断完善链路保护 轻量级加密算法将成为工厂内网络链路保护的重要实现手段 可知化、可视化、可控化将成为安全风险管理体系的发展方向26工业互联网安全案例:信通院工业互联网安全态势感知与风险预警平台 国家层面:监测工业互联网相关平台135个,发现联网设备800多万,其中暴露设备200多万,支持协议261种,收录漏洞20、信息3686条,形成工业互联网相关IP、域名、企业等基础信息库,初步形成上下贯通、政企协同、多方联动的安全监测能力 省级层面:与广东、山东等21个省级平台实现了系统对接 企业层面:支持电子、航空、自动化等重点行业企业级安全监测平台建设272806工业互联网展望新技术引领,支撑工业互联网全方位能力打造工业互联网技术处于“快速发展、持续更新”的过程中,以5G、AI、区块链、数字孪生、信息模型等新技术引领,融合软件、控制、装备、安全等领域知识机理,围绕数据核心能力构建形成技术体系29数字孪生:物理世界的数字画像数字孪生(Digital Twin)是通过各类模型与数据的集成融合,在信息空间构建物理对象21、(包括资产、行为、过程等)的精准数字化映射,面向具体应用需求开展分析预测和决策反馈,最终实现业务流程的闭环优化。模型融合数据集合综合分析决策NASA与AFRL合作,基于多数字孪生对F-15 役飞机机体进行健康状态的预测,并给出维修更换指导东方国信构建高炉的数字孪生模型,并结合数据科学对其健康状态进行诊断30工业互联网信息模型信息模型范围“机器之间的语言”属性类对象(设备/产品/过程)标识工业互联网信息模型是工业互联网全要素、全价值链、全产业链在信息空间的标准化表达。31区块链:为工业互联网构建可信数据交互的基石区块链赋能工业互联网协同制造新模式区块链:一种保存记录(数据)的范式区块链=区块+链22、(block+chain)区块链系统:由分布式网络上一组互相不完全信任的计算机共同参与,通过共识规则,一起维护一套可靠、可追溯、不可篡改的链式数据的系统中国雄安集团数字城市公司打造的慈善捐赠管理溯源平台,提高募捐公信力,解决“需求难发声、捐赠难到位、群众难相信”三大难题;南京金宁汇科技有限公司建设的应急物资协同平台,为物资捐赠方和受助医院搭建可信的爱心桥梁。区块链提高物资捐赠透明度在工业互联网中通过区块链将产业链上下游间的数据上链,有助于实现核心企业生态内共享、工业企业间互信共享、工业互联网平台间价值共享跨链节点跨链节点跨连节点原材料企业生产商物流商质检机构银行IDID链1原料信息上链物流信息23、上链查看物流信息链232工业互联网园区:产业集群化发展的载体总体规划网络平台安全协同生态园区管理与服务园区网络企业网络资源配置创新环境产业政策园区平台企业平台园区安全企业安全评价体系政府引领发展保障资金支持园区设施及环境环境支持标准体系前沿技术保障金融保障园区园区园区政府、城市产学研园区工业园区、高新技术产业开发区、工业化产业示范基地及各种产业集聚区工业互联网理念、技术、模式代表:工业互联网产业示范基地通过:政府有效引导、园区科学规划,工业互联网基础设施和能力建设园区内、园区间、园区与产业间的系统创新、集群集约、智能融合、绿色安全园区疫情防控和复工33数字化再造的光明前景未来十年,数字化颠覆浪潮恐将令当前约半数的标普500强企业淘汰出局。与此同时,数字技术也在推动产业革新。在当今深受改革影响的市场中,数字技术已成为实现盈利性增长的关键。-埃森哲化可能性为生产力工业互联网:数字化网络化智能化转型的方法论和路径34