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關於工業4.0和工業網際網路的認識及啟示

工業網際網路作為新一代資訊科技與製造業深度融合的產物,日益成為新工業革命的關鍵支撐,對未來工業發展產生全方位、深層次、革命性影響。

背景

2015年7月,德國聯邦經濟和能源部(BMWi)與中國工業和資訊化部(MIIT)簽署諒解備忘錄(MoU),旨在推動中德企業開展智慧製造及生產過程網路化合作。

德國聯邦經濟和能源部已於2016年6月委託德國國際合作機構(GIZ)實施“中德工業4。0專案”(工業4。0專案),該專案支援與工信部之間的這項合作機制。為了落實諒解備忘錄,中國電子資訊產業發展研究院(CCID)與德國國際合作機構共同成立了中德智慧製造/工業4。0合作對話平臺以及中德智慧製造合作企業對話工作組(AGU)。中德智慧製造合作企業對話工作組為企業瞭解框架條件和政策、交流最佳實踐和解決方案以及制定聯合政策建議提供了平臺。

根據2018年11月達成的協議,在以下領域成立了四個主要專家組:

人工智慧

數字化商業模式

培訓4。0

工業網際網路

工業網際網路

從宏觀層面看,工業網際網路透過工業經濟全要素、全產業鏈、全價值鏈的全面連線,支撐製造業數字化、網路化、智慧化轉型,不斷催生新模式、新業態、新產業,重塑工業生產製造和服務體系,實現工業經濟高質量發展。

從技術層面看,工業網際網路是新型網路、先進計算、大資料、人工智慧等新一代資訊通訊技術與製造技術融合的新型工業數字化系統,它廣泛連線人、機、物等各類生產要素,構建支撐海量工業資料管理、建模與分析的數字 化平臺,提供端到端的安全保障,以此驅動製造業的智慧化發展,引發製造模式、服務模式與商業模式的創新變革。

工業網際網路的定義應突出以下方面:

“物”通常分佈在世界各地,即我們通常不考慮單個工廠部署的系統。

多方利益相關者都對“物”的使用保持關注,即“物”的所有者通常會與利益相關方(例如供應商)進行資訊共享。

從工業4.0角度認識工業網際網路

工業4。0主要面向製造業,工業物聯網(IIoT)則適用於能源、醫療保健和製造業等更多的行業。因此,德國的“工業4。0平臺”戰略計劃主要聚焦於製造業,並從市場和供應商這兩個方面進行展開。

市場方面,透過使用新型先進技術提高效率、增強靈活性或縮短上市時間;

供應商方面,機器、自動化元件或軟體解決方案等供應商面向主要市場提供其產品和服務。

工業4。0和工業網際網路的連線圖解如下:

關於工業4.0和工業網際網路的認識及啟示

圖1:工業物聯網與工業4。0之間的連線圖解[資料來源:工業網際網路聯盟IIC和工業4。0平臺]

在技術內容方面,工業4。0和工業網際網路所交叉的重點領域在於“相連的資產和機器”以及圍繞互操作性不斷演變的問題。

圖2展示了典型的工業網際網路工業4。0系統。該系統包括一個工業網際網路平臺,將關聯的資產與各種應用程式連線起來,

包含三層結構:

連線層:支援對不同位置資產的連線,並收集資產提供的資料。

基礎設施層:能夠處理資料並提供計算執行能力。在這一層上,資料被分成可供應用程式使用的功能塊。

應用層:由各種應用程式組成併為應用程式提供在基礎設施層上建立的功能塊。

關於工業4.0和工業網際網路的認識及啟示

圖2:工業物聯網系統不同層次圖解[ 資料來源:工業 4。0平臺(2018)