中国工业互联网技术发展年度趋势2023

联万物启未来卷首语FromEditor双重驱动下，数字经济已经成为重组全球要素资源、重塑球竞争格局的核心力量之一。作为数字经济的重要基础设施，工业互联网正在逐步书写它自己的代信息技术对制造业进行全方位、全角度、全链条的持续改造和优化，加速引爆工业格局的变革通信技术与工业经济深度融合的关键基础设施、应用模式和工业生态2023年是《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》的收官之年。经过近年来的快速成长，我国工业互联元，工业互联网技术体系及关键技术已成为基础设施要素升级和集成创新的重要支撑，驱动生产经管理方式的全方位变革重构。为推动我国工业经济发展加快向更智能、更优质、更可持续的方向转合易观分析，组织专家和学者对工业互联网热点领域内的技术发展方向进行讨论总结，基于影响力会价值等因素的综合考量，最终梳理出代表2023的十大科技趋势，包括边缘计算、工业机理模型、工业操作系统等领域。在这份报告中，我们详细分析了十大科技趋势的关键要素，绘制出科技趋势全景的研究重点和应用创新给出建议，希望能让大家从更加全面、更加前沿的视角关注科技创新带来的网正步入规模化发展新阶段，正处于发展突破的战略窗口期、发展快车道和深耕期，我们、商业伙伴和用户入到这次变革大潮中，共同引领工业互联网平台在众多行业实现快速应用网有望在工业数据智能规模应用、供需精准对接、平台“链式”应用提速、产业集群数字化转型术官盛国军上海交通大学机械动力工程学院博士生导师|国际数据空间(IDS)中国研究实验室负责人新一轮信息技术革命和产业变革叠加形成全球百年未有之大变局。互联网、大数据、人工智能、区块链等数字产业化的勃发展，正在推动包括工业在内的产业数字化的快速发展，包括工业互联网等新型技术和业态。工业互联网将改变原有工业生态的价值主张、关键要素、连接形式、运作机理、商业模式。人-机-物泛在感知、云-边-端网络协同、数据内容可信流、数据要素价值创造等，将成为未来工业可持续发展的主要方向。卡奥斯智研院和易观分析共同发布的“中国工业互联网技术发展年度趋势2023”，将为中国和全球同行提供有意义的参考和借鉴！航空航天大学国际交叉科学研究院—常务副院长|国家智能制造专家委员会委员关系，考虑系统状态的短期动态性特征及长期稳定性需求，构建要素-系统-复杂系统多层级数字孪生模型，通过物理世界数字孪生之间的共依、共演、共生，探索虚实进化衍生的系统新形态、新结构、新功能和新价值，对赋能制造业数智化变革和可持续发展具有重要意义。算机科学与技术学院院长品选型等至关重要。本技术发展趋势报告阐述了当前工业互联网发展和应用过程中的诸多关键技术内容，并融入了多智能研究院执行院长互联网广泛应用的背后隐藏着大量复杂的IT与OT技术。工业企业的数字化转型亟需借助工业互联网平台和产业生态的产业生态各方实现大连接、大数据、大模型等前沿技术的互联互通和开放共享，为工业互联网前沿科技的规模化落地提了新一代基础设施，助力企业的数智发展。本次技术趋势报告中，我们联合易观，将卡奥斯当前对工业互联网技术的探深度融合的新型基础设施，也是工业企业打造新型产业链和生态系统的技术底座。当前3。研究说明ription展一直保持着高速节奏，不断涌现出各种新的技术和应用场景。同时，工业互联网的各领域技术产方式、经营模式以及社会生活，这让工业互联网技术的趋势和发展方向更加受到市场关注。回发展趋势年度报告，我们旨在深入分析该领域的最新发展和进步。通过本报告，我们希望和易观分析联合，对数十位业界资深的科学家、产品负责人、分析师、学者开展了广泛而的所思所想，结合卡奥斯的技术实践，凝练成本次报告的十大趋势分析。我们希望，本报告将成为展和趋势感兴趣的行业专业人士、决策者和学者的宝贵资源。我们相信，本报告中提出的见解和分关者就技术的未来及其对社会的影响做出明智的判断和决定。联网技术发展十大趋势》报告编制组边缘计算视觉实交互谱工业机理模型绿色制造据代人工智能生字工业操作系统告出品方2023年度工业互联网技术趋势总览年，疫情硝烟散去，但疫情加速的中国经济社会数字化转型进程没有发展的阶段，感知层和认知层程中发挥了关键的作用，而以新一代人工智工展边缘计算算机视觉实交互代人工智能高2023年度工业互联网技术趋势总览年，疫情硝烟散去，但疫情加速的中国经济社会数字化转型进程没有发展的阶段，感知层和认知层程中发挥了关键的作用，而以新一代人工智工展边缘计算算机视觉实交互代人工智能高维认知知识图谱理模型足迹和减碳技术字孪生工业操作系统数据智能基座图：2023年中国工业互联网十大技术发展趋势进进化感知缘端，设备端，感知的升级正在带来海量的全新维度，计算机视觉、边缘计算都是其中的关键技术环节，他们将精进和行业纵深进行发展。同时，拓展线索交互技术也为行业智能研究院将2023年工业互联网的年度技术趋势凝练为“三大知经趋于成熟，进入精益求精阶段的背景下，海量的数据正设备被采集、传输、处理。对于企业来讲，如何认知这些业知识图谱和工业机理模型代表着高维认知技术真正在工长足的下探。同时在“双碳”这一国家战略的引领下，碳足能基座的企业来说，诚然借助外部成熟的产品和技术能力为我所式，但想要长期掌握转型的话语权和自主权，企业还需，大数据、新一代人工智能、数字孪生、工业操作系统等通用技术、组件化封装，以更加民主化的方式被企业所获取，同时工接受数字工业操作系统，使自己获得主动开发、管理、运维6进化进化感知术的发展已经推动工业系3年关键趋势云边端协同管理和调度能力加速数字应用落地生产环境2023年，云架构变得更复杂，分布同、边缘自治、边边协同技术界定边缘计算(EdgeComputing)是一种分布式计算模型，它将计算、存储和网络资源放置在距离数据产生源头最近的边缘设备上，以实现低延迟、高效率的数据处理和分析。工业数字化进程中的关键技术，它可以应用于工厂自动化、机器人控制、物联网设备管理、智能监控等多个方面，为工业企业的生产效能提升提供了强有力的技术支持。调度能力的突破将助力工业企业有效驾驭云架构的复杂性，进而充分利用起云架构的先进性，推动边缘侧应用范围和效果快速放大，主要呈现如下方面趋势：““IoT现，算力也随之加速向边缘侧下沉。提前布局先进的云边端一体化资源调度与管理技术，对于领先企业卡奥斯智研院刘和松博士备、算力、数据等资源配比升。以数据为例，出于安全性效率考虑，未来数字工业超过50%以在边缘侧产生，同时会出现大边缘的应用服务，这要求企业伴随着云边端一体化操作系统走向成熟，企业会趋向把云边端的资源通过统一平台系统进行的管理和调度，在工业场景下的，工业操作系统、工业大脑将成为协同调度的统一平台，边缘计算一体机”构发生了革命性变化，企业数和分析从云端转移到离设备更近的大规模数据处理和分析的能力下计算效率得到显著提升。在云边理和调度技术的支撑下，企业内通过数据分析和建模来推进复杂、跨场景之间的协同优化，打通内外部自下而上的数据流和自上通“最后一公里”。给技术甲方的应对建议加大使用边缘侧组件业生产环境中的边缘节点。选择适合的云边端协同管理调度平台营效能的跃升。重视数据安全、网络安全建设分布式特性加大数据和网络的的挑战，对此企业应采用多层98工业感知拓展|趋势一9进化感知进化感知工业级场景需求升级，带动计算机视觉技术趋向高精度和标准化技术界定计算机视觉(CV)模仿人类视觉系统进行信息处理和解释，包括图像处理、模式识别等。计算机和系统可从图像、视频和其他视觉输入中获取有益信息，进而采取行动或提供建议，计算机视觉技术的应用主要包括测量、定位、检测、引导及识别等方向，帮助企业实现自动化检测、质量控制、安全监控和精细化生产等方面的智能化升级。““。现智能制造的关键技术，机器视觉技术一定会从现在粗放的非标自动转向标准化实施并迈向更高精度，需要一个共建的生态链接工厂团队，加速生产制造智能化转型升级。奥斯智研院徐春长感知拓展|趋势二”””3年关键趋势人工智能在工业领域盖广度和深度的提升，更多潜计算机视觉技术能力向高精度、标准化方向继续精进发展。高光谱机器视觉感知技术得到普及、视觉算法、算力部署的优化以及与知识图谱等技术的结合运用，推动计算机视觉趋向于高精度方向发展。2023年在智慧医疗、航空航天、高精密产品质检等方作为相对成熟的工业互联网技术方向，计算机视觉的应用并非从无到有的命题，从技术纵深看，只有更高精度才能突破当前的应用场景局限，走向更高价值应用领域，比如要求精度在0.5毫米级的新能源电池缺陷检测等场景，以及进一步纳米级的药物检测、食品安全识别、医学成像等场景。高光谱、多光谱、纳米红外光谱等技术的突破也将打开CV技术应用的空间。同时这些技术的规模化应用也需要大企业搭建平台，提供标准化技术组件和生态支持。给技术甲方的应对建议给技术甲方的应对建议在技术布局方面在技术布局方面高精度方向的技术进展、评在技术选型方面司的产品；对于复合型技术的方式提供给中小企业，降低化开发和使用的门槛，并孕育为了建立一个良好的循环迭进算法和样本共享，让算法有数据，同时疑难样本可以项目，关注总包供应商集成方案之下的算法、数据、现场素材等专项模块的实际供给能力。评估技术落地场入理解XR技术的可实现性，盘点企业内部生产经营场景下XR技术的应用场景和应用评估技术落地场入理解XR技术的可实现性，盘点企业内部生产经营场景下XR技术的应用场景和应用进化感知3年关键趋势3年，虽然拓展现实交互技术的不同于各种工业技术本身，拓展现实处于早期，但其对于工业化转型和技术应用的场景入技术界定处于早期，但其对于工业化转型和技术应用的场景入技术界定 位可视化、模拟和优化，提高造、检测、维修等环节效率和 位可视化、模拟和优化，提高造、检测、维修等环节效率和基于逼真的模拟场合作伙伴提供高质量的培训客户可在虚拟拓展现实交互技术(XR)是虚拟强现实和混合现实等技术的过计算机技术和可穿戴设备与虚拟结合、可人机交互的交互技术可为工业企业在产产制造、质量检测、设备协作等方面以多种组合方和现实世界，为工业制造给技术甲方的应对建议推进试点技术落地具XR技术实现能力和行业解决方案能力的供应商开展深入合作，由点及面探索XR技优先从非关键场景切入“拓展现实技术的新应用是为工厂打造全场景孪生交互培训的元宇宙社区。通过XR沉浸式体验和虚实融合，为新时代的创客提供数字化场景，综合提升数“拓展现实技术的新应用是为工厂打造全场景孪生交互培训的元宇宙社区。通过XR沉浸式体验和虚实融合，为新时代的创客提供数字化场景，综合提升数字技能素养，最终实现企业数智驱动的能级提升斯智研院”拓展|趋势三”高维感知”高维感知工业知识图谱技术驱动产品全生命周期知识融合应用技术界定谱是一种基于语义网技术方法，它将实体、属性和进行抽象和建模，形成一，知识图谱可以将工业领域的知识进行建模，形成一个具有语义表达能力的图结构，从而实现对工业领域知识的存储、管理、推理和应“工业知识图谱，机理模型作为工业领域的黄金级经验，需要以图谱化形式沉卡奥斯智研院王晓利博士涌现|趋势四3年关键趋势全生命周期知识词。和利用各种生产数据、设生产优化和质量控制的决策谱可以为AI提供认知和理解能力AI在加速企业的知识图谱构建、专利信息、技术面的专业知识，同时自动化处备信息、工艺参数、质量数据业知识。和政策企业会更加注重数据质量和题，并提出更加有效的解决产品的设计、制造、销售和售后服务等环节之间存在着大量的知识交互。这些的知识交互需要统一的语义表示方式，以便于不同环节之间的知识共享和融合。而工业知识图谱非常适合解决这一问题，随着融入工业生产全环节，它可以将不同环节之间的知识进行抽象和建模，并形成一个具有语义表达能力的图结构，从而实现对不同环节之间的知识的存储、管理、交叉推理、协同应用，为企业级的智能决策实现打下基础。给技术甲方的应对建议深刻理解工业知识图谱的数据资源进行全面、准确强化技术人才储备与具备产品技术优势的企业合作订单响应、供应链管理等方面的智能决策落地。”高维感知”高维感知工业领域知识注入通用大模型，孕育工业大模型落地 技术界定术是指利用人工特别是通用大模型技术来应性的工业机理模型的技术。术的主要目标是以知识注入的方式，将工业领域的专业知识和经验融合到通用大模型，孕育出具有工业领域特色工业机理大模型。“注入工业知识的工业大模型让机理模型更快沉淀，这让企业可以低成本将数为模型，实现经验型企业到数据驱动型企业的转型。卡奥斯智研院吴秀璞涌现|趋势五3年关键趋势3年关键趋势23年是人工智能通用大模型进入“增长和规模化应用的元年，对于业机理与通用大模型进行融合将成为未来1~2年关键趋势。入，具备工业机理的工得强大的垂直行业落地能企业获得更丰厚的业务收业互联网平台的重，汇集了工业领域生产过程中定理、定律等专业知识。领先工工业经验知识进行聚集、提，形成机理并构建成工业大模型入到工业互联网平台中，将极大智能化水平，为平台提供核心竞图像、视频、声音、传感器数据。电气、化工、材料等。模型开发指南》的发布也为工图像、视频、声音、传感器数据。电气、化工、材料等。给技术甲方的应对建议建立工业机理模型开发和管理平台产品设计等。工业互联网平台工业机理模型产品设计等。模型融合创新认知和决策结论给出推理过程理模型与数据算法模型、研发认知和决策结论给出推理过程引进相关人才领域知识、建模能力、编高维感知高维感知碳足迹和减碳技术成为推动绿色制造落地的关键突破口技术界定综合考虑环境影响和现代化制造模式，目标是设计到回收外理的整个产品对环境负面影响极小，资高，使企业经济效益、社和减碳技术是实现绿色制造的关键技术组合，碳足迹指组织、产品或服务在其生命周期内直接或间接产生的温室气体排放量；减碳技术是能够降低碳排放或增加碳汇的技术，如工业碳捕集和封存、大气碳负排放等。“绿色制造是全球双碳科技战略与制造业转型发展深度融合形成的新技术、新业态和新模式，是破解资源环境约束、实现可持续发展、建设制造强国的必择。”-卡奥斯智研院马正中博士”3年关键趋势制造业转型发展的全新在发电、钢铁、化工、建材等落地，其中碳足迹和减碳处于理和高质量数据建构工业生放的内在逻辑关系，结合碳排力的不断提高，企业将找到衡面向产品全生命周期碳排放核算(时域特性)和制造业全供应链碳中和(空域特性)是发展方向。碳足迹和减碳都不是独立是围绕着碳排放和利用的技术绿色制造领域可以发掘出巨大碳潜力和空间，并通过碳市场在这个过程中，碳足迹和减碳技术突破将成为绿色制造落地的关键环节，其突破将很好的打开碳市场商业化空间。预计到2030年“碳达峰”时碳减排市场将达到两万亿，碳管理市场也将达到千亿级。同时，通过采用先进的减碳技术，可以优化产业结构，助力中国工业的高质量转型发展。给技术甲方的应对建议身碳排放状况和减碳空间，关注碳身碳排放状况和减碳空间，关注碳碳技术的进展，评估其对市场和注供应商多元化服务能力碳战略的研力和综合服务能力进行评估，以碳市场的逐步落地，工业能源的绿色转型将真正与企业的经营指标相关，从而推动企业主动推进能源绿色化进程。拟电厂、综合能源系统来管清洁能源和能源网、实现全ROI能，技术落地从楼宇级知涌现|趋势六智能基座智能基座人工智能的价值释放，进一步加速工业企业的数据基建进程技术界定管理、分析挖掘、可视化等技术的总和，其帮助企业沉淀海量多维、高增长、多形态的信息资产。进而有能力利用智能技术获得洞察、自优化、预测、决策能力。在工业物联、产业互联产生的海量、复杂的数据中发现新的知识规律，挖掘有价值洞察的技术手段，推动制造型企业以数据驱动的产品服务创新、经营水平提升、生产运营提效，以及商业模式拓展。““数据应用中，关键是要始终保持对业务的敏锐度和洞察力，不断挖。-卡奥斯智研院闫宗奎座升级|趋势七””3年关键趋势3年关键趋势3年，人工智能的突破性进展让注大模型的行业化应用，而工业大数据成为工业企业构建AI可用的数据体系、打造工业大模型的关键支撑数字化进程中至关化转型处于领先地位的企业来大数据潜在的巨大价值将吸引持续加大IT投入，带来一些网的发展带来用化转型处于领先地位的企业来大数据潜在的巨大价值将吸引持续加大IT投入，带来一些复杂性是传统数据技的难点，而AI技术非常擅但具备结构性的数据，所以周期数据管理的理念将被更复杂性是传统数据技的难点，而AI技术非常擅但具备结构性的数据，所以周期数据管理的理念将被更给技术甲方的应对建议构建面向未来的数据战略应用加快，比如数据处理一体、批流一体，数据分析，数据分析环节的算法模型应用加快，比如数据处理一体、批流一体，数据分析，数据分析环节的算法模型、可视化等高级数据基建和业务价值结合入基础设施，也要在关键场景同值转化，比如生产监控智能基智能基座新一代人工智能智能成为AI在工业领域应用的下一个突破性方向3年关键趋势3年，群体智能技术将更多被业开始融入制造业数字化转型坚进程。在大语言模型、边缘联网、知识图谱等多种技术栈，群体智能技术发展的基础已在技术突破点方面，群体智能技术探索重点会在多个智能设备或系统在边缘节点的开始融入制造业数字化转型坚进程。在大语言模型、边缘联网、知识图谱等多种技术栈，群体智能技术发展的基础已在技术突破点方面，群体智能技术探索重点会在多个智能设备或系统在边缘节点的分布式协同计算。具体来说就缘侧的算力集群，提高分布式心节点和云端的依赖，如：工集群利用边缘计算开展实时协故障检测、自修复任务；设备群可以利用边缘计算实时开展、压缩、分析等任务。这些都技术界定能技术是模拟自然界生物的人工智能技术，具有去中有中心控制且对全局环境认的情况下完成很多复杂任务。能指在工业生产个智能设备或系统(如机器人、传感器等)通过中心化、自组织的方式协任务或解决复杂问题的技织能力，也将帮助企业极大增对复杂环境和不确定因素的适性，降低数字化、智能化转型给技术甲方的应对建议积极探索基于数字化基础设施上的群体智能技术应用加强生态合作能技术支撑开放共享的AI生态注重可持续发展业互联网下一个阶段的关键驱动力，这也将让工厂、路。业互联网下一个阶段的关键驱动力，这也将让工厂、路。奥斯智研院秦承刚博士”22智能基座升级|趋势八智能基智能基座工业数字孪生技术推动数字技术在制造业的规模化应用技术界定术的要义是在数字信息平台上创建一个与实体对象或系统相对应的虚拟模型-“数字孪生体”，它可以实时或准实时地接收实体对象或系统上的传感器采集的数据、并将其进行动态仿真和分析，输出决策数据是工业互联网的核心技术之一，通过在数字空间构建物理对象的精准模型，并利用实时数据驱动模型运转，实现数字空间与物理世界的双向映射和交互，从而为工业企业提供综合决策所需的环境和能力““动、厂和运营的全覆盖、全流程、全动态卡奥斯智研院鲁效平博士智能基座升级|趋势九””3年关键趋势孪生底座，企业得以的工业仿真系统，进而在系化试验诸多数字技术，推动技模化应用。预计2023年，工业数字继续深入发展，显著提升工系统面的复杂经营环境的可据支撑下，数字孪生技术从场景向模拟复杂系统扩展，实生产过程、供应链网络、产品将数字空间的优化结馈到物理世界，并获得期待的。推动技术产品在数字空间与的双向映射更加实时，物理对改进监控改善工厂运营成本结构，基于工业仿真环境预测分析和调度管理，产品对抗性研发、差异化设计等。企业生产经营活动的复杂性决定了企业决策的复杂性，但这些决策不能依赖真试错，企业想要持续做出对的决策，在虚拟空间完成这一点尤为重要，这也是企业能否指数级提升效率、降低风险的关键基础设施。越来越多企业正在使用数字孪生技术来呈现以前不透明的业务流程、成本、产出或其他业务活动，这对于控制企业数字化转型过程中的风险，提升数字技术落地效果至关重要。给技术甲方的应对建议构建IT数字孪生路线图身所需的数字产品组合。在业务流角度审视数字孪生技术应用场景探索利用数字孪生技术支撑智能决策决策相辅相成，利用数字孪生界还原，让工业智能体在虚现海量的试错，从认知智能向索。智能基座数字工业操作系统为制造业数字化进程带来自主性和开放性 技智能基座数字工业操作系统为制造业数字化进程带来自主性和开放性 技术界定作系统是基于物联网、人工智能等新一术的数字工业智能化基础设、运营管理等各个环节的全企业数字化转型的技术底座是工业生产管