行业工业互联网平台建设思路探讨.pdf

引言中国正处于产业转型升级发展的关键时期，工业互联网平台的建设和引入可以让产业发展走向高端化、智能化，挖掘出全新动能，让产业生产系统高度整合发展。技术人员在构建工业互联网平台的过程中，必须在保障网络运行整体稳定和安全的基础上，进一步完善关于工业互联网平台的数据处理和本身的安全性能，全面提升工业互联网平台的运行效率和使用功能，满足智能传感、工业软件应用的标准和要求。2工业互联网平台的应用价值2.1实现工业知识传播、复用和价值创造工业互联网平台能够实现工业知识传播、复用和价值创造，融合了物联网技术、云计算、大数据、智能传感，集成创新了现代化产业体系的基础和要素，推动下一阶段产业的智能化、生态化发展。现代化产业体系新基础设施基于数据来重构工业知识传输价值创造新体系，创新传统产业体系，进行解耦重建网络化协同，实现服务型制造的个性化和创新化，以新业态来融合新的基础、新的要素，做到万物互联、智能主导。2.2推进企业的智能化改造工业互联网平台的智能传感、工业软件、云计算大数据中心基础环境，能够在具体应用中做到跨行业、跨领域。综合性工业互联网平台具备的功能包括大数据处理、工业数据分析，满足不同行业、不同场景的工业SA1、设备接入层 AS 服务和工业 APP 的需求，通过不断优化能实现数据信息连通，利用强化业务中台能力来支撑云服务，搭建应用支撑云化和服务化能力接入平台，以基础大数据能力和应用开发服务来实现中台公共能力的服务化。3模具工业互联网平台建设思路分析3.1平台简介台州市模具工业互联网平台为新建项目，是台州市政府 8 个行业级工业互联网平台重要一环。平台建设以“政府引导，企业主导，市场运营，普遍服务”为原则，以行业搭平台为主要形式，充分利用社会资源优势，力争通过三年（2020-2022 年）努力，形成“1812”工业互联网平台体系，即建设 1 个覆盖全市的工业互联网数据平台，打造 8 个行业级工业互联网平台，建成 100 个企业级重点工业互联网平台和 20 个区域级工业互联网平台，实现先进产业集群工业互联网深度应用全覆盖，服务企业 15000 家，工业互联网平台连接工业设备（工业产品）数超 200 万台，工业互联网平台体系建设走在全省前列的发展目标。3.2平台结构3.2.1 数据层数据层总体分为机床采集数据、企业应用元数据、政府开放数据，后续也可以接入更多的一些数据资源。从技术上支持结构化、非结构化的数据接入，并实现数据的清洗、校验、共享（服务共享），并支持 MySQL、Sqlite、MongoDb、Sql Server、Excel、文本、Json 报文等多种数据源方式。（1）分布式任务调度引擎。系统有着高频和大量的摘 要：在全球都处于转型发展的加速期背景下，技术革命、产业变革活动持续开展，打造出数字化、网络化、智能化的产业模式。工业互联网平台的智能传感、工业软件、云计算大数据中心基础环境，能够在具体应用中做到跨行业、跨领域。本文首先简述了工业互联网平台的应用价值，其次针对模具工业互联网平台建设思路展开了深入分析，最后提出了促进工业互联网平台建设发展的有效措施，以期能通过本文研究内容为工业领域的稳定发展夯实基础。关键词：工业；互联网平台；建设行业工业互联网平台建设思路探讨文/胡蔚琦1卢小萍2June 2023 Industry City233调查研究数据交换、数据集成，异步消息处理、大规模计算等任务需要按照一定的业务规则在后台运行，在分布式环境下，需要分布式任务调度引擎来实现。（2）分布式日志系统。日志组件主要负责日志的记录，可动态的配置日志输出信息、动态配置业务日志的类别，支持多种存储方式：包括文本文件、XML 及各类关系数据库，提供统一开发人员的 API。（3）分布式缓存。分布式缓存采用独立的缓存集群，为应用提供一个大容量、高速、可靠的存储介质。分布式缓存容量由集群规模决定，不受应用服务器内存限制。由于实现了缓存数据的集中存储，因此不存在传统缓存的“多节点数据同步”的场景，不会因同步数据产生网络流量。由于分布式缓存具有很大的容量，且速度极快，应用可以将业务 上“读多写少”的业务对象或数据存入缓存，极大提升应用的响应速度。（4）分布式会话。为了解决传统非弹性部署条件下的会话同步问题，各 Web 应用服务器均提供了方案。典型的方案有：内存复制、数据库和共享文件。利用数据库和共享文件做会话同步的方案因为效率较低，资源消耗大，实际应用中很少采用。内存复制方式的会话共享方案仅在集群规模较小（应用实例数量较少）时运作良好，难以适应弹性部署的要求。（5）分布式文件存储。应用服务器间文件共享是集群时常见的场景，传统方案常使用 NFS、NAS 或者采用独立服务器存储文件等方案，这些方案在高可用，容量扩展，性能方面存在诸多问题，通常只适合小规模集群使用。分布式文件系统具有高可用，高性能，支持无限扩展的特点。文件系统集群无单点故障，集群存储容量与读写 能力均可以通过加入新的处理节点的方式进行增强，可以很好的支撑大规模的应用集群。（6）统一请求服务。通过不同应用系统之间发布请求、响应服务的方式，解决分布式应用系统之间的信息共享和协同问题，即用户通过发出信息请求，请求服务系统调度解析请求后，发往相应的信息服务提供方，并将信息服务提供方操作结果按照一定的规则返回给信息请求方，实现用中间服务模式将信息服务需求方和信息服务提供方透明联系起来的一套机制和技术实现手段。（7）统一消息服务。统一消息服务主要提供对分布式系统中的消息进行统一处理包括消息传输管理、消息管理、队列管理、多种协议支持等功能。统一消息服务为分布式系统中创建、发送、接收消息提供可靠通用的方法，实现分布式系统中可靠的、高效的、实时的跨平台数据传输。（8）安全管理系统。安全服务在整个业务服务系统中承担基础设施的角色，服务于业务平台，为业务平台提供用户管理、认证服务、权限服务和审计信息生成等基础服务功能。3.2.2 网络层（1）网闸数据交换平台。数据交换平台部署于不同安全域之间，实现域间的网络隔离，并为处于不同域间的应用系统、数据库系统、视频系统提供安全的数据交换，同时用户又 可控制交换的数据，例如需要交换哪些文件，需要交换数据库表中的哪些字段。有效的减少数据泄露风险，切断来自外部的网络攻击路径，阻断病毒传播途径，预防信息窃听、信息篡改等黑客攻击行为，确保信息关键应用系统和重要数据 不受到来自外部的安全威胁，保障信息安全。（2）数据交换功能定位。数据交换平台是不同域间唯一的安全数据交换通道，通过网络隔离、安全接入控制、信息摆渡、内容安全过滤和安全审计等安全技术，建立不同安全域间多层次的数据交换管控和网络防御体系，抵御各类网络攻击，保证信息安全。（3）网络隔离。采用网闸设备实现不同安全域之间的网络隔离、协议剥离、数据摆渡等安全功能。3.2.3 安全层模来模往平台在数据安全管理上遵守国家法律和监管要求，对企业客户数据保护高度重视、严格管控，通过一系列技术手段和管控措施确保客户数据安全。模来模往平台的数据安全管控整体架构包括云基础环境安全、数据安全、应用安全、用户认证安全、安全保障管理和安全服务管理等模块，并基于统一安全管控平台实现数据安全保障。3.3平台效益通过工业互联网的初步应用，为模具企业的精益生产管控与协同加工提供了全面的数字化解决方案，除了产业治理效益外，也取得了良好的社会效益和经济效益。3.3.1 依托工业互联网平台，以小脑身份推动产业大脑建设运营工业互联网平台作为产业数据仓与企业小脑身份参与产业大脑。为产业大脑贡献产业生态、共性技术、智能制造、产能设备、产能协同、产业地图等应用场景，为政府侧应用创造数字决策基础，为政府提高服务能力、决策能力、管理水平提供科学依据。3.3.2 提升企业精益生产管理水平，促进企业高质量发展。平台软件以PDM设计为源头、以PMC项目为主线、产城产城 2023年6月(上)234以 APS 排程为指导、以 MES 应用为基础，以财务管理为中心形成五大基础架构。实施目标是针对注塑模具工厂管理层最关心的 QCD（质量-成本-交期）模型展开，从模具设计工艺、模具项目管理、零件生产排程、加工任务报工、模具外协发包、品质检测系统、绩效成本量化等七个方面提出最佳管理系统解决方案，实现从模具报价、设计、计划、采购、机加工、钳装、试模、出运的全过程管理，从而达到稳质量，降成本、准交期的经营目标。3.3.3 依托供应链协同，提高产业集群整体生产效率企业外部协作通过加入云 MES 平台，实现从模具外协询价报价、生产跟踪、二维码报工到订单核算对账的全流程数字化管控，从而实现外协资源更多、加工更快、品质更好、成本更省，交期更准，为企业应付突发性、爆发性订单提供现实资源可能性。3.3.4 依托工业互联网平台，加速服务“未来工厂”建设通过机联数据、生产数据的采集与智能分析，智能制造共性技术的研发，为“未来工厂”实现数字化协同、智能化制造、精益化管理、新商业模式创新等目标提供协同解决方案。3.3.5 依托多跨场景开发应用，促进产业链、创新链、资本链、政策链四链深度融合。通过开发多跨场景应用，发挥工业互联网平台在服务企业创新、提升企业价值、链接更多产业上下游资源的枢纽作用，以市场为导向，致力于整合资源，推动产业共性技术成果转移转化，促进产业链、创新链、资本链、政策链四链深度融合，促进多链创新。4促进工业互联网平台建设发展的有效措施4.1工业互联网平台建设的思维创新从区域产业的发展角度来看，智能生产、高效生产、协同生产、定制生产等工作都是目前的重点，这就需要从政府角度展开工业互联网平台建设，从决策、政策等方面明确工业互联网平台建设发展方向，让其可以充分赋能产业，助力产业升级。政府可以从产业规划、产业政策等方面入手，循序渐进地增加工业互联网内容，让区域产业朝着先进化、柔性化、精准化的方向发展，从根本上实现转型升级。从企业角度出发，也要对数字化、智能化、自动化的发展理念形成充分认识，主动应用工业互联网，不断强化内部数据化功能，可以高效、敏捷地对市场发展作出响应，实现转型升级。4.2工业互联网平台建设的环境改善在构建工业互联网平台前，需要打造出一个健康、高质的环境，这就意味着需要落实引导、培育、监督等多项措施，让工业互联网平台得到健康发展。国家在推进数字化发展过程中，起步较晚，缺少系统的标准规范，导致企业在开展数字化运营的过程中，格式、编码各不相同，数据被迫分散、封闭。因此，要从政府的角度制定标准化的数据顶层设计，根据行业情况、产业情况制定出数字化标准，充分考虑数据集成、数据共享、数据开放、数据交易等方面内容，明确数据知识产权，让企业可以放心上云、用云。4.3工业互联网平台建设的功能优化从工业互联网平台的功能来看，企业不仅需要从内部强化自身的数据决策能力，探索出全新的发展模式，政府也要落实人才培养，让工业互联网建设工作得到进一步落实，打造出自动化、个性化的经营模式。另外，政府要积极和高校、专业人才进行合作，不断完善优化工业互联网平台功能，构建形成不同的算法模型、工业知识库，以此激发平台创造力。4.4工业互联网平台建设的技术提高产业在进行数字化转型过程中，工业互联网平台的应用落实涉及多个方面，在推动区域产业发展过程中发挥着至关重要的作用，可以让政府在制定后续政策中展开动态调整。工业互联网平台在产业发展过程中，最为主要的功能就是对产业区域情况展开综合性分析，实现有效监测，借助相应数据，可以落实精准的政策，确保产业供需平衡，实现区域产能最大化，让区域内的中小企业生产效率得到提高。结束语综上所述，在产业转型发展的过程中，需要充分考虑到产业优势、产业特点，借助工业互联网平台实现产业的转型升级打造出广阔的空间，培养出全新的动能。未来也需要将产业和信息技术相结合，充分借助云计算、大数据等技术，不断强化主体、促进应用、优化环境、让工业互联网平台建设工作得到持续推进。参考文献：1刘建康.离散制造企业工业互联网平台发展模式分析J.金属加工(冷加工),2022(5):12-15.2冯楠,任彬彬,黄梓宸,等.数字经济下工业互联网平台信息共享激励机制研究J.北京交通大学学报(社会科学版),2021(22):11-13.3工业互联网平台赋能制造业数字化转型分析J.软件和集成电路,2022(4):70-78.（作者单位：1.台州乐一软件有限公司；2.台州市先进制造业基地建设中心）