隨著信息技術的飛速發展,工業互聯網作為智能制造的核心支撐體系,正以前所未有的深度和廣度重塑全球制造業格局。本文旨在淺論工業互聯網的發展進程、主要實現形式,并探討其與計算機系統集成技術的內在關聯與融合路徑。
一、工業互聯網的發展進程:從概念萌芽到生態構建
工業互聯網的發展并非一蹴而就,其演進歷程大致可分為三個階段:
- 萌芽與探索期(2010年代初期以前):此階段以“物聯網”概念在工業領域的初步應用為標志,側重于單一設備或生產線的數據采集與遠程監控,系統間互聯互通程度較低,可視為工業互聯網的雛形。
- 快速發展與平臺化期(2010年代中期至2020年代初):云計算、大數據、人工智能等技術的成熟,催生了工業互聯網平臺的出現。發展重點從“連接”轉向“數據價值挖掘”,通過平臺整合資源、沉淀工業知識與模型,實現生產優化、供應鏈協同和個性化定制。各國相繼推出國家級戰略,產業生態初步形成。
- 深度融合與生態繁榮期(當前及未來):工業互聯網進入與行業知識深度結合、賦能全價值鏈的新階段。其發展呈現出“網絡化協同、智能化生產、服務化延伸、個性化定制”的鮮明特征。5G、邊緣計算、數字孿生等技術與工業互聯網深度融合,推動構建開放共享、安全可靠的產業生態。
二、工業互聯網的主要實現形式
工業互聯網的實現并非單一模式,其形式隨著技術演進和應用深化而不斷豐富,核心形式包括:
- 工業互聯網平臺:這是當前最主要的載體形式,通常包含邊緣層、IaaS層、PaaS層(工業數據建模與分析平臺)和SaaS層(工業應用)。平臺向下連接海量設備、產品與系統,向上支撐工業APP的快速開發與部署,是資源集聚、知識復用和價值創造的核心。
- 企業內網絡化協同制造:基于工業互聯網,打通企業內設計、生產、管理、服務等各環節數據流,實現生產設備、信息系統與人員的全面互聯與高效協同,提升生產靈活性與效率。
- 產業鏈/價值鏈協同:跨越企業邊界,連接供應商、制造商、分銷商與終端客戶,實現需求精準感知、資源動態配置與產品全生命周期管理,構建柔性化、智能化的供應鏈體系。
- “產品+服務”模式:通過為工業產品添加網絡連接與智能分析能力,實現從單純銷售產品向提供“產品+遠程運維、性能優化、增值服務”等綜合解決方案轉變。
三、計算機系統集成:工業互聯網落地的技術基石與賦能引擎
工業互聯網的構建與高效運行,離不開計算機系統集成技術的強力支撐。二者關系密不可分:
- 集成是互聯的前提:工業互聯網的本質是數據驅動的系統之系統(System of Systems)。計算機系統集成技術負責將原本異構、孤立的各種工業軟硬件系統(如ERP、MES、SCADA、PLC、傳感器網絡等)在物理和邏輯層面進行連接與整合,打破“信息孤島”,形成統一的數據流通管道,這是實現廣泛互聯與數據匯聚的基礎。
- 集成賦能平臺與應用:工業互聯網平臺的建設本身就是一個復雜的系統集成工程,涉及IT與OT技術的深度融合。系統集成商需要運用網絡集成、數據集成、應用集成乃至業務過程集成的綜合能力,確保平臺架構穩定、數據接口規范、應用部署靈活。面向特定場景的工業APP開發與部署,也高度依賴于對底層系統和數據的有效集成。
- 面向未來的集成挑戰與趨勢:隨著工業互聯網向縱深發展,系統集成面臨新的挑戰,如海量異構設備協議兼容、實時數據與歷史數據融合處理、云邊端協同架構部署、以及日益嚴峻的安全集成需求。未來的系統集成將更加注重標準化(如OPC UA、TSN等)、微服務化、智能化和安全內生,從“硬連接”走向“軟定義”和“智協同”,為工業互聯網提供更敏捷、健壯和安全的底層支持。
工業互聯網的發展進程,是一部信息技術與工業技術不斷融合創新的編年史。從初步連接到平臺聚合,再到生態繁榮,其形式的演變始終圍繞著數據價值釋放這一核心。在這一進程中,計算機系統集成作為關鍵使能技術,貫穿始終,既是構建工業互聯網“軀體”和“神經網絡”的工匠,也是推動其持續演進、深化應用的引擎。面向智能制造的只有持續深化工業互聯網與先進系統集成技術的協同創新,才能充分釋放數據潛能,真正驅動制造業邁向高質量、可持續發展的新階段。