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文档简介
《工业互联网实施与运维》《工业互联网实施与运维》项目一认识工业互联网平台任务1.1认识工业互联网1.1.1理解工业互联网的内涵与意义课程情境导入项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1问题驱动产线上的设备,会「说话」吗?×设备状态看不见×故障只能事后修×质量依赖人工抽检这些问题,都指向同一个答案——工业互联网新能源汽车智能制造01电池制造:焊接缺陷如何被实时发现?02机器人产线:突发停机如何提前预知?03质量追溯·设备运维:问题批次如何分钟级锁定?《工业互联网实施与运维》03/30本节学习目标项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1一、知识目标▪理解工业互联网的产生背景、基本内涵与重要意义▪掌握工业互联网的基本定义与本质特征▪认识工业互联网与第四次工业革命的联系二、技能目标▪能结合制造企业场景,描述工业互联网的价值▪能辨析“网络—数据—安全”三大体系的方向▪能用自己的话解释工业互联网的定义三、素质目标▪形成工业数字化转型的系统意识▪建立“数据驱动”的工程思维方式▪养成关注产业前沿、主动检索资料的习惯《工业互联网实施与运维》04/30本节知识结构项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1项目1学习思维导图发展背景它因何而生基本定义它是什么工业互联网内涵它起什么作用工业互联网意义它带来什么价值《工业互联网实施与运维》05/30一、发展背景:工业互联网起源项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1《工业互联网实施与运维》06/30美国发生次级
房贷危机,次级抵押贷款机构破产,投资基金公司被迫倒闭,股市剧烈震荡,最终席卷美国、欧盟和日本等主要金融市场。2006年次贷危机促进了第四次产业革命的发展,核心就是工业经济数字化、网络化、智能化发展。2007年美国通用电气公司在IndustrialInternet:
PushingtheBound-ariesofMindsandMachines一书中指出了工业互联网1.0的概念。2012年德国提出“工业4.0战略”,工业4.0战略强调了智能制造、物联网、大数据分析等技术在制造业中的应用,进一步推动了工业互联网的发展。2013年一、发展背景:工业互联网起源项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1《工业互联网实施与运维》07/303月5日,李克强在全国两会上作《政府工作报告》时首次提出“中国制造2025”的宏大计划。2015年5月19日:国务院正式印发《中国制造2025》,明确了中国制造业转型升级的目标、任务和政策措施。2015年中国工业和信息化部正式发布《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》和《工业互联网专项工作组2018年工作计划》。2018年连续七年工业互联网被写入政府工作报告至今一、发展背景:工业互联网起源项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1《工业互联网实施与运维》08/30一、发展背景:工业互联网起源项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1《工业互联网实施与运维》09/30一、发展背景:工业互联网起源项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1核心观点产业变革、技术突破、转型需求三股力量共同汇聚,催生了工业互联网。产业变革技术突破转型需求产业变革工业4.0·IIC·制造强国技术突破连接·算力·智能转型需求柔性化·服务延伸·生态协同工业互联网新一轮科技革命与产业变革的核心驱动力《工业互联网实施与运维》10/30一、发展背景:工业互联网起源项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1核心观点网络通信、计算能力、智能技术三大突破,使全面互联、实时智能成为现实。5G/TSN边缘+云数字孪生AI算法连接5G·TSN高可靠、低时延的设备互联计算边缘+云数据就地处理、实时响应智能AI·数字孪生从数据分析到自主决策连接+算力+智能→工业互联网的技术底座《工业互联网实施与运维》11/30一、发展背景:工业互联网起源项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1核心概念制造业三大转型需求——生产柔性化、服务延伸、生态协同,共同驱动工业互联网建设。柔性化定制产品+服务生态协同现状:生产方式:大规模标准化转型:柔性化·个性化定制现状:服务模式:单纯产品销售转型:“产品+服务”延伸现状:产业组织:单企竞争转型:生态协同演进新能源汽车“大规模定制”:用户在线选配、产线按需排产,是柔性化与个性化的典型体现。《工业互联网实施与运维》12/30思考一下:新能源汽车「用户在线选配、产线按需排产」对应哪一条转型?一、发展背景:工业互联网的发展历程项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1《工业互联网实施与运维》13/3001起步发展阶段出现了许多与工业互联网类似的理念、模式和技术,发展了现代信息化制造技术与云计算、物联网、服务计算等新兴信息通信技术,形成“网络化、服务化”的智能制造新模式和“泛在互联、共享服务、跨界融合”的新业态。一、发展背景:工业互联网的发展历程项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1《工业互联网实施与运维》14/3002快速发展阶段工业互联网技术取得了长足的进步,融合人工智能、3D打印、智能机器人、智能制造装备等新兴智能化制造技术,形成以互联化(协同化)、服务化、个性化(定制化)、柔性化、社会化为主要特征的智能制造新模式,其业态在“泛在互联、共享服务、跨界融合”的基础上增加了“数据驱动、自主智慧、万众创新”的特征,形成“互联网+”新业态。一、发展背景:工业互联网的发展历程项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1《工业互联网实施与运维》15/3003稳步发展阶段工业互联网进一步融合以大数据、人机混合智能、群体智能、跨媒体智能、无人自主智能等为主要方向的新一代人工智能技术,建模与仿真、数字孪生、边缘计算、5G、区块链等新通信技术以及新智能化制造技术,迈向了以互联化、服务化、个性化、柔性化、自主智能化为主要特征的新阶段。而在业态方面进一步突出了“智能+”时代“万物互联、智能引领、数据驱动、共享服务、跨界融合、公众创新”的新业态。一、发展背景:工业互联网的发展动力项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1《工业互联网实施与运维》16/30
国家层面《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》;《工业互联网发展行动计划》;《关于推动工业互联网加快发展的通知》;《工业互联网专项工作组2020年工作计划》
技术层面推动了信息产业为先导的新经济蓬勃发展,加速了与经济社会各领域深度融合的进程,推动新业态、新模式、新产业加速成长。
产业层面以数字化、网络化、智能化为主攻方向,改变了传统产业的发展理念。工业互联网通过与其他技术的不断融合发展,为产业创造新价值。课堂互动项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1问题引入为什么一台设备、一条产线需要联网?——它的电流、温度正常吗?——它什么时候会故障?——整条产线的节拍最优吗?不联网,这些问题只能靠老师傅「凭经验猜」。联网是数据驱动的先决条件:运行数据被实时采集、传输、分析,让机器"会说话"。《工业互联网实施与运维》17/30二、工业互联网定义--互联网项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1《工业互联网实施与运维》18/30互联网二、工业互联网定义--工业互联网发展项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1《工业互联网实施与运维》19/301950196919901995200020072012单机数控工控系统ERP、MES互联网商用电子商务移动互联网工业互联网交汇点工业变革:单点的信息技术应用-->全面的数字化、网络化、智能化学术科研生活服务生产服务辅助集成融合工业互联网互联网发展:消费互联网-->生产性互联网工业互联网是互联网从消费领域向生产领域、从虚拟经济向实体经济拓展的核心载体,是新一代信息通信技术与现代工业技术深度融合的产物。二、工业互联网定义--工业互联网和消费互联网的区别项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1《工业互联网实施与运维》20/30主要链接对象是人应用场景简单、技术要求低技术要求应用门槛低,发展模式可复制性强互联网企业主导发展发展模式多属于轻资产,投资回报期短,对社会资本吸引大,容易获得社会资金支持资本支持起步初期限制少、空间大,市场未被国外企业垄断投资主要靠VIE起步环境美国主导互联网技术、产业及治理我国总体属于跟随式发展时代机遇连接人、机、物,连接种类、数量更多场景复杂,技术要求高行业标准杂、应用专业化,难以找到普适性的发展模式制造企业发挥着至关重要的作用相对重资产,资产专用性强,投资回报周期长,存在认知壁垒,难以吸引社会资本投入工业互联网基础产业被外商主导,国外平台和服务加速向国内市场渗透,投资主要靠国内企业自身积累全球格局尚未形成我国正处于大有可为的战略机遇期消费互联网工业互联网工业互联网和消费互联网的区别二、工业互联网定义项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1《工业互联网实施与运维》21/30定义与内涵工业互联网是是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和产业生态。它通过构建人、机、物、系统的全面互联体系,实现全产业链、全价值链的数字化重构,为工业领域的数字化、网络化、智能化转型提供关键支撑。与互联网的关系工业互联网是互联网技术在工业领域的延伸,专注于工业设备的互联互通和数据驱动的智能化应用。它继承了互联网的技术架构和通信协议,同时针对工业场景进行了优化和拓展。与消费互联网的区别目标不同:消费互联网面向消费者,注重用户体验;工业互联网面向工业生产,注重效率、质量和可靠性。数据特性:消费互联网数据以文本、图片、视频为主;工业互联网数据以传感器数据、设备状态数据、生产流程数据为主。010203二、工业互联网定义--工业互联网本质项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1工业互联网是以数据为核心驱动力的新型工业范式。数据驱动实时采集分析反馈智能优化采集传输分析反馈优化数据闭环:优化结果实时反馈至采集端,持续迭代优化生产流程、提升运营效率、创新商业模式《工业互联网实施与运维》22/30课堂互动项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1思考一下为什么说,工业互联网的核心是「数据」?ERP管的是「流程与表单」工业互联网管的是「设备与数据」没有数据,分析、预测、优化都无从谈起——数据即资产。数据是把"物理设备"映射为"可计算对象"的桥梁;只有持续采集真实运行数据,才能分析、预测、优化。《工业互联网实施与运维》23/30三、工业互联网内涵项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1工业互联网内涵归结为两大战略支点:数字化转型关键支撑第四次工业革命重要基石数字化转型工业革命战略支撑《工业互联网实施与运维》24/30实体经济数字化转型的关键支撑提供网络连接与计算处理等新型基础设施,促进资源优化、产业链协同第四次工业革命的重要基石人·机·物全面互联,数据采集分析形成智能反馈,释放装备潜能内涵:它扮演的角色·起什么作用(战略定位)三、工业互联网内涵项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1作为支撑,它优化资源、协同产业链、带动平台经济;作为基石,它全面互联、智能反馈、释放潜能。资源优化产业链协同全面互联智能反馈潜能释放《工业互联网实施与运维》25/30关键支撑资源要素优化产业链协同带动平台经济工业革命基石全面互联智能反馈潜能释放内涵:它扮演的角色·起什么作用(战略定位)四、工业互联网意义项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1对我国经济:化解风险、推动高端迈进、催生创新模式、赋能绿色转型。降本增效产业升级模式创新绿色发展降本增效化解成本上升与外迁风险产业升级迈向全球价值链中高端模式创新网络化协同·个性化定制·服务化延伸绿色发展赋能绿色转型,助力「双碳」对我国经济发展的价值落点:降本→升级→创新→可持续《工业互联网实施与运维》26/30四、工业互联网意义项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1《工业互联网实施与运维》27/30
国家战略层面有助于推进互联网、大数据、人工智能和实体经济的深度融合,推动传统产业转型升级,抢占国际竞争制高点,驱动工业数字化、网络化、智能化发展。
企业竞争层面工业互联网关系到企业生产经营的各个环节,成为企业获取长久竞争优势的必要条件和发展方向。发展工业互联网,有助于企业实现提质增效,提升市场竞争力。产业发展层面有助于推动制造业产业模式和企业形态发生根本性转变,促进行业发展的新旧动能转换。课堂互动项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1课堂讨论工业互联网如何帮助制造企业升级?工业互联网对传统制造业可能带来的冲击和机遇。任选一个角度:降本/提质/增效/服务结合新能源汽车场景,用「问题→方案→价值」结构分享。四个情境对应降本/提质/增效/服务,呼应意义的四重价值。《工业互联网实施与运维》28/30本节小结项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1本任务学了什么01发展背景产业变革·技术突破·转型需求,共同催生02基本定义深度融合·全面互联;本质是以数据为核心驱动力03工业互联网内涵数字化转型关键支撑+工业革命重要基石(起什么作用)04工业互联网意义降本增效·产业升级·模式创新·绿色发展(带来什么价值)主线:因何而生→是什么→起什么作用→有何价值《工业互联网实施与运维》29/30思考与练习·下节预告项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.1下节预告·NEXT1.1.2认识工业互联网架构体系架构1.0/2.0·网络/平台/安全三大体系。思考与练习·2QUESTIONS1概念辨析:工业互联网与普通「工厂信息化」(如ERP)的本质区别是什么?2场景迁移:结合新能源汽车案例,举一个「数据驱动优化」的具体例子。《工业互联网实施与运维》30/30《工业互联网实施与运维》《工业互联网实施与运维》项目一认识工业互联网平台任务1.1认识工业互联网1.1.2
认识工业互联网架构课程情境导入项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2问题驱动新能源汽车工厂的"大脑",由哪些部分构成?×设备数据散落各处,看不全×产线、平台、安全各自为政×不同系统"说不通同一种语言"这些问题的答案,都藏在"工业互联网架构"里01网络体系:产线设备如何互联?02平台体系:数据如何汇聚与分析?03安全体系:生产数据如何被保护?《工业互联网实施与运维》03/24本节学习目标项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2一、知识目标▪了解工业互联网体系架构1.0与2.0的分类与演进▪理解网络、平台、安全三大体系的基本构成▪认识技术体系与标准体系的总体框架二、技能目标▪能识别体系架构1.0/2.0的组成▪能区分网络/平台/安全三大体系的职责▪能结合新能源汽车案例,说明企业建设需哪些能力三、素质目标▪建立"体系化、标准化"的工程思维▪树立工业互联网安全与自主可控意识▪关注产业数字化前沿,增强职业认同感《工业互联网实施与运维》04/24本节知识结构项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2项目1学习思维导图体系架构分类1.0/2.0两大版本体系架构组成网络/平台/安全工业互联网技术体系制造·信息·融合技术工业互联网标准体系六大部分协同《工业互联网实施与运维》05/24一、工业互联网体系架构项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2《工业互联网实施与运维》06/24中国工业互联网产业联盟于2016年8月发布了《工业互联网体系架构(版本1.0)》,该体系架构包括工业互联网网络、数据、安全三大体系,其中
“网络”是工业数据传输交换和工业互联网发展的支撑基础“数据”是工业智能化的核心驱动“安全”是网络与数据在工业中应用的重要保障。三大优化闭环:机器设备运行优化/生产运营决策优化/全产业链价值链优化→智能化生产·网络化协同·个性化定制·服务化延伸项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.22.0在继承1.0基础上,以"平台"替代"数据"功能,形成业务视图、功能架构、实施框架三大板块。业务视图体现工业互联网产业目标、商业价值、数字化能力和业务场景功能架构明确支撑业务实现的功能实施框架描述实现功能的软硬件部署《工业互联网实施与运维》07/24一、工业互联网体系架构课堂互动项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2思考一下为什么工业互联网需要同时关注网络、数据和安全?——没有网络,数据从哪来、到哪去?——没有数据,智能从何而来?——没有安全,联网即暴露风险。三者是"地基—引擎—护栏"的关系:缺一,工业互联网就无法稳定、可信地运转。《工业互联网实施与运维》08/24一、工业互联网体系架构项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2我国工业互联网产业联盟先后发布1.0与2.0两套参考架构,2.0在1.0基础上做了体系优化。产业联盟1.0/2.0三大体系体系架构1.0三大体系网络传输交换基础数据智能化核心驱动安全应用重要保障体系架构2.0调整为网络传输交换基础平台集成·管理·建模分析安全应用重要保障《工业互联网实施与运维》09/24课堂互动项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2思考一下为什么架构2.0用"平台"替代了"数据"?——数据仍是核心要素,但需"被管理、被建模"——平台承载数据的集成、管理与分析——用"平台"更清晰地界定职责边界不是去掉数据,而是把数据能力收敛到"平台体系",避免1.0中网络/数据/安全在数据功能上的重叠。《工业互联网实施与运维》10/24二、工业互联网体系架构组成项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2网络体系平台体系安全体系网络体系全要素泛在深度互联平台体系数据汇聚·建模·智能决策安全体系信息安全·功能安全·物理安全三者协同:打通设备—生产—管理—供应链,实现IT与OT融合《工业互联网实施与运维》11/24工业互联网的核心功能是基于数据驱动的物理系统与数字空间全面互联与深度协同。工业互联网由网络体系、平台体系、安全体系协同构成,共同支撑业务实现与落地部署。二、工业互联网体系架构组成--网络体系项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2基于网络体系的架构,将连接对象延伸到工业全系统、全产业链、全价值链,包括网络互联、标识解析、数据互通等关键技术。网络互联全要素端到端连接数据互通异构系统相互理解标识解析对象唯一定位查询三大功能体系贯通后,设备资产、生产系统、管理系统、供应链被全面打通。《工业互联网实施与运维》12/24二、工业互联网体系架构组成--网络体系项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2网络体系把连接对象延伸到工业全系统、全产业链、全价值链,关键技术含网络互联、数据互通与标识解析。泛在互联网络互联数据互通标识解析网络互联有线/无线连接人、机、料、车间、企业,端到端数据传输数据互通异构系统在数据层相互"理解",实现互操作与信息集成标识解析依标识编码查询对象位置与信息,实现唯一性定位《工业互联网实施与运维》13/24项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2《工业互联网实施与运维》14/24二、工业互联网体系架构组成--网络体系概念:网络互联,即通过有线、无线方式,将与工业互联网体系相关的人、机、料、法、环,以及企业上下游、智能产品、用户等全要素连接起来,支撑业务发展的多要求数据转发,实现端到端数据传输。
网络互联根据协议层次由底向上可以分为多方式接入、网络层转发和传输层传送三部分。多方式接入包括有线接入和无线接入;网络层转发实现工业非实时数据转发、工业实时数据转发、网络控制、网络管理等功能;传输层传送实现端到端数据传输和管理功能。1网络互联项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2《工业互联网实施与运维》15/24二、工业互联网体系架构组成--网络体系概念:标识解析提供标识数据采集、标签管理、标识注册、标识解析、标识数据处理和标识数据建模功能。1标识解析标识解析体系被认为是工业互联网“基础中的基础”,是支撑工业互联网互联互通的神经枢纽,也是驱动工业互联网创新发展的关键核心设施。其作用类似于互联网领域的域名解析系统(DNS)。工业互联网标识解析体系通过条形码、二维码、无线射频识别标签等方式赋予每一个实体或虚拟对象唯一的身份编码,同时承载相关数据信息,实现实体和虚拟对象的定位、连接和对话的新型基础设施。给机器发"身份证"项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2《工业互联网实施与运维》16/24二、工业互联网体系架构组成--网络体系概念:数据互通,即实现数据和信息在各要素间、各系统间的无缝传输,使得异构系统在数据层面能相互“理解”,从而实现数据互操作与信息集成。数据互通包括应用层通信、信息模型和语义互操作等。1数据互通发展现状与问题:自成体系、互不兼容的数据体系各有独立的一套应用层通信协议、数据模型和语义互操作规范,导致MES、ERP、监控与数据采集系统(SCADA)等应用系统需要投入非常大的人力、物力来实现生产数据的采集;从不同设备、系统采集的异构数据无法兼容,难以实现数据的统一处理分析;跨厂商、跨系统的互操作仅能实现简单功能,无法实现高效、实时、全面的数据互通。2让机器说"同一种语言"二、工业互联网体系架构组成--平台体系项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2平台体系按功能层级划分为边缘层、PaaS层、应用层,承载数据优化闭环与智能决策。边缘层提供海量工业数据接入、转换、数据预处理和边缘分析应用等功能。PaaS层提供资源管理、工业数据与模型管理、工业建模分析和工业应用创新等功能。应用层提供工业创新应用、开发者社区、应用商店、应用二次开发集成等功能。《工业互联网实施与运维》17/24二、工业互联网体系架构组成--安全体系项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2安全体系面向网络攻击等新型风险,保障工业互联网可靠、保密、完整、可用,并保护隐私与数据。信息安全功能安全物理安全信息安全功能安全物理安全可靠性保密性完整性可用性隐私与数据保护《工业互联网实施与运维》18/24三、工业互联网技术体系项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2技术体系由制造技术、信息技术及二者交叉形成的融合技术组成,支撑功能架构与实施框架落地。制造技术构建了工业互联网的物理系统信息技术勾勒了工业互联网的数字空间融合技术驱动了物理系统与数字空间全面互联与深度协同制造技术是基础、信息技术是支撑、融合技术驱动物理系统与数字空间深度协同。《工业互联网实施与运维》19/24四、工业互联网标准体系项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2标准体系包括基础共性、网络、边缘计算、平台、安全、应用六大部分,是基础支撑到落地细化的有机整体。基础共性网络边缘计算平台安全应用网络是基础、平台是中枢、安全是保障、边缘计算是网络与平台协同的枢纽。《工业互联网实施与运维》20/24课堂情境·新能源汽车智能制造项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2情境·电池工厂:三大体系如何协同支撑智能产线?问题背景电池工厂设备众多、系统林立,数据难打通、安全风险高技术方案建网络体系连设备、平台体系汇数据建模型、安全体系保运行应用价值产线可视、质量可控、运行可信,支撑柔性制造《工业互联网实施与运维》21/24课堂互动项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2课堂讨论一家新能源汽车工厂建设工业互联网,需要哪些能力支撑?任选一个体系:网络/平台/安全结合新能源汽车场景,用「问题→方案→价值」结构分享。三类体系对应不同能力:连接能力、数据分析能力、安全保障能力,呼应本节四大内容。《工业互联网实施与运维》22/24本节小结项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2本任务学了什么01体系架构分类1.0(网络/数据/安全)→2.0(网络/平台/安全)02体系架构组成网络体系·平台体系(边缘/PaaS/应用)·安全体系03工业互联网技术体系制造技术·信息技术·融合技术04工业互联网标准体系基础共性/网络/边缘计算/平台/安全/应用六大部分主线:分类(版本演进)→组成(三大体系)→技术→标准《工业互联网实施与运维》23/24思考与练习·下节预告项目一认识工业互联网平台·任务1.1认识工业互联网·1.1.2下节预告·NEXT1.2.1解析工业互联网平台体系架构平台"云—网—端"协同:边缘层·平台层(IaaS/PaaS/SaaS)·应用层。思考与练习·2QUESTIONS1辨析比较:工业互联网体系架构1.0与2.0的主要区别是什么?2结构迁移:结合新能源汽车案例,说明网络/平台/安全三大体系各自的职责。《工业互联网实施与运维》24/24《工业互联网实施与运维》《工业互联网实施与运维》项目一认识工业互联网平台任务1.2理解工业互联网平台架构1.2.1解析工业互联网平台体系架构课程情境导入项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1问题驱动工业互联网平台的"大脑"里,到底装了几层?×数据从设备到应用,路径模糊×边缘·平台·应用各管一摊×不同层级技术堆叠,看不清边界这些疑问的答案,藏在平台的"分层架构"里01电池制造:电芯数据怎么上来?02机器人产线:边缘与云端如何分工?03质量追溯:数据如何被建模与呈现?本节任务:解析平台"边缘层·IaaS·PaaS·SaaS"四层架构的职责与关键技术。《工业互联网实施与运维》02/17本节学习目标项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1一、知识目标▪了解工业互联网平台"云·网·端"总体定位与"四层"架构▪理解边缘层、IaaS层、PaaS层、SaaS层各自的职责▪掌握各层代表性关键技术的名称与作用二、技能目标▪能识别云平台四层架构的组成▪能区分边缘/IaaS/PaaS/SaaS四层的边界与协同关系▪能用"问题→方案→价值"结构分析新能源汽车平台部署三、素质目标▪建立"分层·解耦"的系统架构思维▪树立数据闭环与平台能力自主可控意识▪关注平台技术演进,增强工程认同感《工业互联网实施与运维》03/17本节知识结构项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1项目1学习思维导图平台总体定位云·网·端三层视角平台体系架构边缘层·IaaS·PaaS·SaaS四层各层关键技术采集·存储·建模·应用数据闭环端→边缘→IaaS→PaaS→SaaS《工业互联网实施与运维》04/17一、工业互联网平台体系架构项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1工业互联网平台以"云"为核心,通过"网"的泛在连接,实现对海量"端"、资源、数据与主体的汇聚集成与优化配置。云为核心网泛在连接海量汇聚平台总体定位·云·网·端三层协同云云端汇聚:数据·应用·平台能力网泛在连接:网络·标识·数据互通端海量接入:设备·系统·人·环境《工业互联网实施与运维》05/17一、工业互联网平台体系架构项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1《工业互联网平台白皮书》提出了工业互联网平台的体系架构,包括边缘层、平台层、应用层三大核心层级。边缘层采集·协议·边缘计算IaaS层资源·存储·虚拟化PaaS层建模·微服务·调度SaaS层应用·多租户·集成《工业互联网实施与运维》06/17课堂互动项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1思考一下为什么工业互联网平台要"分层"?——端侧资源有限,必须"就近处理"——数据规模庞大,需要"分级存储与管理"——应用种类繁多,必须"统一平台支撑"分层让"采集—存储—建模—应用"各司其职,避免功能耦合与重复建设。《工业互联网实施与运维》07/17一、工业互联网平台体系架构--边缘层项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1边缘层是基础,利用泛在感知对多源设备、异构系统、运营环境、人等要素进行实时采集,并通过协议转换与边缘计算就地处理部分数据。数据采集协议转换边缘计算边缘层·三项关键技术数据采集·泛在感知协议转换·多源异构边缘计算·就近处理《工业互联网实施与运维》08/17一、工业互联网平台体系架构--IaaS层项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1IaaS层(基础设施层)通过虚拟化、分布式存储等技术,对计算、存储等物理资源进行池化处理,对海量资源实施动态调整、按需部署,为用户提供云基础设施服务。分布式存储海量数据管理虚拟化云平台管理IaaS层·四项核心技术海量分布式存储技术
(DAS/NAS/SAN)海量数据管理技术
(BigTable/HBase)虚拟化技术
(资源池化)云平台管理技术(弹性调度)《工业互联网实施与运维》09/17一、工业互联网平台体系架构--PaaS层项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1工业PaaS(平台层)
是核心层,为工业App应用开发提供了基础平台。是承上启下的关键层,向下调用IaaS层的资源、向上支撑SaaS层。数据建模分析工业建模微服务架构动态调度平台安全PaaS层·五项关键技术数据建模分析技术
(算法挖掘价值)工业建模技术(机理/数据双驱动)微服务架构(松耦合·可复用)动态调度技术
(资源随用随取)平台安全
(接入·代码·访问)《工业互联网实施与运维》10/17一、工业互联网平台体系架构--SaaS层项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1SaaS层面向最终用户,通过图形化编程、多租户与应用集成等技术,让工业App的开发、部署与运行更加高效与灵活。图形化编程多租户技术应用系统集成SaaS层·三项支撑技术图形化编程(拖拽式App构建)多租户技术(多用户隔离共用)应用系统集成(行业信息化解决方案)《工业互联网实施与运维》11/17一、工业互联网平台体系架构--数据闭环项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1四层架构协同,让数据从端侧被采集、经边缘就地处理、在IaaS池化存储、由PaaS建模分析,最终通过SaaS应用反馈到生产现场。数据闭环端到云云到用反馈优化三层协同·数据闭环(端→云→用)端设备/系统边缘采集·预处理IaaS存储·管理PaaS建模·分析SaaS应用·反馈数据从"端"采集,经"边缘"就近处理,到"IaaS·PaaS·SaaS"逐步汇聚建模,最终以应用反馈生产《工业互联网实施与运维》12/17课堂互动项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1思考一下为什么说PaaS层是平台的"核心"?——向下需整合IaaS的资源——向上需支撑SaaS的快速交付——横向上需沉淀工业知识与模型PaaS是"承上启下"的中枢,决定了平台的复用能力与差异化竞争力。《工业互联网实施与运维》13/17课堂情境·新能源汽车智能制造项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1情境·电池工厂:平台四层架构如何协同支撑智能产线?问题背景电芯检测数据量大、设备异构、上层应用(质量追溯·运维)难统一技术方案边缘层就近采集电芯数据→IaaS池化存储→PaaS建模分析→SaaS呈现与反馈应用价值数据从端到用打通,质量可追溯、设备可预测、维护可前置《工业互联网实施与运维》14/17课堂互动项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1课堂讨论建设一个新能源汽车工厂的工业互联网平台,应优先夯实哪一层?任选一层:边缘/IaaS/PaaS/SaaS结合电池工厂或机器人产线场景,用「问题→方案→价值」结构分享。四层是协同关系,但不同工厂、不同阶段可选择"分层分步"建设;优先级与痛点紧密相关。《工业互联网实施与运维》15/17本节小结项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1本任务学了什么01平台总体定位以"云"为核心、"网"为连接、"端"为入口,汇聚资源·数据·主体02平台四层架构边缘层、IaaS层、PaaS层、SaaS层03数据闭环端→边缘→IaaS→PaaS→SaaS→反馈生产,构成完整价值链主线:定位(云网端)→架构(四层)→技术(各层关键)→闭环(端到用)《工业互联网实施与运维》16/17思考与练习·下节预告项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.1下节预告·NEXT1.2.2分析工业互联网平台实例主流平台分类:制造业龙头/ICT及互联网领先/工业软件先进;选择需结合场景与技术特点。思考与练习·2QUESTIONS1辨析比较:工业互联网平台"边缘层/IaaS/PaaS/SaaS"四层各自的职责与代表性技术是什么?2迁移应用:以新能源汽车电池工厂为例,画出数据从端侧采集到SaaS应用的闭环路径,并标注关键技术。《工业互联网实施与运维》17/17《工业互联网实施与运维》《工业互联网实施与运维》项目一认识工业互联网平台任务1.2理解工业互联网平台架构1.2.2分析工业互联网平台实例课程情境导入项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2问题驱动新能源汽车工厂要选平台,到底看哪一类?×平台厂商背景不同,技术路线差异大×不同平台能力侧重,难以横向比较×选错了"水土不服",迁移成本高这些疑问的答案,藏在"平台厂商分类"里贯穿情境·新能源汽车智能制造01电池工厂:选侧重行业的平台?02机器人产线:选云原生ICT平台?03质量追溯:选工业软件平台?本节任务:分析三类主流工业互联网平台的代表实例,理解其能力侧重与适用场景。《工业互联网实施与运维》02/17本节学习目标项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2一、知识目标▪了解工业互联网平台按厂商背景的三大分类▪理解"制造业龙头/ICT及互联网/工业软件"各自的特征与典型代表▪掌握卡奥斯、汉云、忽米、华为、阿里云等代表平台的差异化定位二、技能目标▪能识别典型平台的架构特征▪能区分三类平台的能力侧重▪能结合新能源汽车工厂场景,给出平台选型的初步判断三、素质目标▪建立"分类—对比—选型"的工程分析思维▪树立"行业+技术能力+安全可控"的综合意识▪关注国产平台生态,增强职业认同感《工业互联网实施与运维》03/17本节知识结构项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2项目1学习思维导图平台三大分类制造业龙头/ICT及互联网/工业软件制造业龙头代表卡奥斯·汉云·忽米·用友精智ICT与互联网代表华为FusionPlant·阿里云supET工业软件代表宝信·东方国信·雪浪数据《工业互联网实施与运维》04/17一、主流工业互联网平台项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2按厂商背景,工业互联网平台可分为三大类:制造业龙头企业、ICT及互联网领域领先企业、工业软件先进企业;不同背景决定能力侧重。制造业龙头ICT及互联网工业软件先进能力侧重不同平台实例·三大分类制造业龙头企业自身转型成果外溢赋能代表:海尔卡奥斯/徐工汉云/忽米/用友精智ICT及互联网领先企业跨界延伸至制造业代表:华为FusionPlant/浪潮云洲/阿里云supET工业软件先进企业聚焦专业行业信息化代表:宝信xIn3Plat/东方国信/雪浪数据《工业互联网实施与运维》05/17二、制造业龙头企业--海尔卡奥斯COSMOPlat项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2卡奥斯COSMOPlat是海尔集团基于"人单合一+大规模定制"模式打造,用户全流程参与,从大规模制造转向大规模定制,已在家电、汽车、化工等多行业落地。定位大规模定制能力用户·企业·资源三方互联行业家电·汽车·化工《工业互联网实施与运维》06/17二、制造业龙头企业--徐工汉云工业互联网平台项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2汉云工业互联网平台,基于近80年工业知识沉淀与30多年数字化经验,自主研发,率先与标识解析融合,已服务装备制造、新能源、智慧城市等多个领域。定位工业机理+数字化行业装备·新能源·智慧城市《工业互联网实施与运维》07/17二、制造业龙头企业--忽米H-IIP工业互联网平台项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2忽米H-IIP定位跨行业跨领域平台,以大数据智能化方式消除制造业"数字鸿沟",为中小企业提供一站式数字化转型服务。定位跨行业跨领域行业中小企业·区域集群《工业互联网实施与运维》08/17二、制造业龙头企业--用友精智工业互联网平台项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2用友精智工业互联网平台面向工业企业的社会化智能云平台,构建企业与社会资源全要素、全产业链、全价值链的连接,提供交易、协同、金融、云化管理等服务。定位社会化智能云平台行业煤炭·电力·装备·机械《工业互联网实施与运维》09/17三、ICT及互联网领域领先企业--华为工业互联网平台项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2依托华为在通信与云计算基础设施的优势,提供云、网、IoT、AI等端到端能力,构建"业务敏捷开发+工厂现场运行"双中心。定位ICT基础设施+工业行业制造·能源·交通《工业互联网实施与运维》10/17三、ICT及互联网领域领先企业--阿里云supET工业互联网平台项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2依托阿里云在云计算、智联网、大数据、AI的核心能力,以"1+N"模式联合行业服务商与龙头企业,打造跨行业跨领域资源与能力共享平台。定位云原生+工业大脑行业钢铁·水泥·汽车·化工《工业互联网实施与运维》11/17四、工业软件先进企业项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2工业软件先进企业专注于工业软件的研发与应用,将工业软件与工业互联网技术结合,为工业企业提供更全面、更专业的信息化服务。宝信xIn3Plat东方国信Cloudiip雪浪数据工业软件先进企业·三家代表宝信软件xIn3Plat钢铁行业信息化积累;提供"制造·管理·运维"一体化方案东方国信Cloudiip电信/金融大数据经验;提供工业大数据与App开发服务雪浪数据聚焦工业数据智能;提供数据驱动的生产优化与故障预测《工业互联网实施与运维》12/17课堂互动项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2思考一下为什么工业互联网平台要按"厂商背景"分类?——行业背景与技术能力深度耦合——同一背景的平台,能力侧重更相近——不同背景的平台,更易形成差异化竞争分类帮助用户"按背景找共性、按差异选适配"。《工业互联网实施与运维》13/17课堂情境·新能源汽车智能制造项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2情境·选平台:新能源汽车工厂要从0选平台,怎么挑?问题背景电池制造、整车装配、质量追溯三类场景并存;预算与上线周期有限技术方案业务匹配看"行业背景";技术能力看边缘/IaaS/PaaS/SaaS完整度;生态与安全看长期演进应用价值形成"业务—技术—生态—安全"四维度评估,避开单一指标选型陷阱《工业互联网实施与运维》14/17课堂互动项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2课堂讨论新能源汽车工厂应优先选哪一类平台?为什么?任选一类:制造业龙头/ICT及互联网/工业软件结合电池工厂或机器人产线场景,列出该类平台的"最适配能力"。没有标准答案,重点是"分类思维+场景适配+综合权衡"。《工业互联网实施与运维》15/17本节小结项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2本任务学了什么01三大分类制造业龙头/ICT及互联网/工业软件先进企业,背景决定能力侧重02制造业龙头代表卡奥斯(大规模定制)·汉云(机理+数字)·忽米(数字底座)·用友精智(社会化)03ICT与互联网代表华为FusionPlant(ICT全栈)·阿里云supET(云原生+工业大脑)04选型思考按"业务匹配·技术能力·生态开放·安全可控"四维度评估,分类只是起点主线:分类(三大背景)→代表(差异化定位)→启示(按场景选型)《工业互联网实施与运维》16/17思考与练习·下节预告项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.2下节预告·NEXT1.2.3探索工业互联网平台应用场景从案例看应用价值:宗申喷涂机器人(数字孪生)·徐工5G智能工厂(5G+MEC)思考与练习·2QUESTIONS1辨析比较:制造业龙头/ICT及互联网/工业软件三类平台各自的能力侧重与典型代表是什么?2迁移应用:以新能源汽车工厂为例,选择一类平台并写出"业务匹配/技术能力/生态/安全"四维度评估。《工业互联网实施与运维》17/17《工业互联网实施与运维》《工业互联网实施与运维》项目一认识工业互联网平台任务1.2理解工业互联网平台架构1.2.3探索工业互联网平台应用场景课程情境导入项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.3问题驱动平台建好了,到底能解决工厂里的哪些真问题?×喷涂机器人不会自己报警×设备故障只能事后维修×质量数据散落、难追溯这些问题的答案,藏在工业互联网的"应用场景"里01电池工厂:电芯缺陷能否3秒内报警?02整车装配:设备数据能否毫秒级回传?03质量追溯:能否一键追溯到零部件?《工业互联网实施与运维》02/17本节学习目标项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.3一、知识目标▪了解工业互联网平台的四类典型应用场景▪理解宗申机车(数字孪生)与徐工重型(5G全连接)两个教材案例的应用价值▪掌握"场景需求×平台能力"的对应关系二、技能目标▪能对照案例,识别"采集—传输—建模—反馈"的应用闭环▪能区分数字孪生与5G全连接两种典型路径▪能结合新能源汽车工厂,给出应用场景的初步设计三、素质目标▪建立"场景驱动平台、平台支撑场景"的工程思维▪树立数据闭环与价值落地的应用意识▪关注国产平台在真实工厂的落地经验,增强职业认同感《工业互联网实施与运维》03/17本节知识结构项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.3项目1学习思维导图应用场景四类生产优化·设备运维·质量追溯·协同制造场景×能力映射四类场景对应的平台层能力教材案例一宗申机车·数字孪生喷涂教材案例二徐工重型·5G全连接工厂《工业互联网实施与运维》04/17一、工业互联网平台的典型应用场景项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.3工业互联网平台的价值通过具体场景落地,常见四类:生产优化、设备运维、质量追溯、协同制造;不同场景对平台层能力有不同侧重。生产优化设备运维质量追溯协同制造应用场景·四类典型生产优化排产·调度·工艺参数寻优,提高效率与质量设备运维状态监测·预测性维护·远程诊断质量追溯数据采集·缺陷检测·一键追溯协同制造供应链·设计·生产·服务一体化《工业互联网实施与运维》05/17一、工业互联网平台的典型应用场景项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.3不同应用场景对平台各层有不同侧重:边缘层负责实时采集、IaaS提供算力存储、PaaS负责建模分析、SaaS负责交互呈现。采集·算力建模·应用场景驱动能力支撑场景需求×平台能力映射生产优化边缘实时采集IaaS算力调度PaaS工艺建模SaaS看板呈现设备运维IoT状态监测时序数据管理预测性维护模型告警移动App质量追溯一物一码采集数据湖存储缺陷识别AI追溯查询SaaS协同制造标识解析互通数据共享平台产业链PaaS生态App《工业互联网实施与运维》06/17二、宗申机车·喷涂机器人数字孪生产线项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.3基于数字孪生技术,对重庆宗申机车涂装车间喷涂机器人搭建3D仿真模型,依托忽米H-IIP平台做IoT数据采集与数模转换,用工业AI算法反馈控制与轨迹优化。数字孪生忽米平台AI反馈控制3D虚拟呈现宗申·数字孪生喷涂产线物理产线IoT采集3D数字孪生AI算法优化忽米平台数据汇聚·建模·3D可视化·告警推送《工业互联网实施与运维》07/17二、宗申机车·喷涂机器人数字孪生产线项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.3问题背景不能及时报警·不能识别误差·不能自我调节·巡检人力高技术方案3D数字孪生+IoT采集+AI算法反馈控制+忽米平台建模应用价值3秒内报警·合格率提升至95%·工艺执行率100%·巡检降至1人《工业互联网实施与运维》08/17三、徐工重型·5G全连接智能工厂项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.3依托徐工汉云在物联网、大数据、云计算、智能看板、工业AR、AGV集群、5GSA组网等融合经验,搭建国内首个5GSA+MEC端到端专用网络,打造30+5G+工业互联网典型场景。5GSA+MEC汉云平台30+场景整厂互联徐工·5GSA+MEC全连接工厂现场设备研发·生产·园区·市场·工业安全·工厂大数据5GSA+MEC毫秒级采集·数据互通·智能看板·AGV集群汉云平台研发管理·生产管理·园区管理·市场服务·安全《工业互联网实施与运维》09/17三、徐工重型·5G全连接智能工厂项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.3问题背景设备数据传输慢·要素不互通·可视化低·车间数据闭塞技术方案5G专网+MEC边缘计算+汉云平台+智能看板/AR/AGV集群应用价值毫秒级采集与远程调试·5G机器视觉质检·远程控制与辅助施工《工业互联网实施与运维》10/17课堂互动项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.3思考一下工业互联网应用场景的"价值"由什么决定?——平台能力越强,场景上限越高——数据采集越全越实时,预测/追溯/优化越精准——闭环越完整,从数据到生产动作的转化越快价值=平台能力×数据质量×闭环深度;选场景先看闭环是否成立。《工业互联网实施与运维》13/17课堂情境·新能源汽车智能制造项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.3情境·选场景:新能源汽车工厂要从0规划应用场景,先做哪一类?问题背景工厂从0起步,预算与人力有限;场景众多无法全做技术方案按"价值×可行性"排序:先做单点高价值(电芯缺陷报警),再做整厂互联(5G全连接)应用价值形成"单点—连线—成面"的渐进路径,避免一次性大投入风险《工业互联网实施与运维》14/17课堂互动项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.3课堂讨论新能源汽车工厂应优先做哪类应用场景?为什么?任选一类:生产优化/设备运维/质量追溯/协同制造结合教材两个案例(宗申/徐工),说明该类场景的价值与可行性。没有标准答案,重点是"场景思维+闭环意识+渐进路径"。《工业互联网实施与运维》15/17本节小结项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.3本任务学了什么01应用场景四类生产优化·设备运维·质量追溯·协同制造,覆盖工厂数字化全景02场景×能力采集(边缘/IaaS)→建模(PaaS)→呈现(SaaS)的对应关系03教材两个案例宗申·数字孪生喷涂(忽米)·徐工·5G全连接工厂(汉云)04三条启示平台是土壤·数据是血液·闭环是目标;价值=能力×数据×闭环主线:类型(四类场景)→映射(场景×能力)→案例(宗申/徐工)→启示(土壤/血液/闭环)《工业互联网实施与运维》16/17思考与练习·下节预告项目一认识工业互联网平台·任务1.2理解工业互联网平台架构·1.2.3下节预告·NEXT项目二配置工业互联网网络项目一收官:从"理解→架构→实例→场景"形成对工业互联网的体系化认知;项目二转入网络配置实操。思考与练习·2QUESTIONS1辨析比较:工业互联网平台四类应用场景(生产优化·设备运维·质量追溯·协同制造)各自的核心能力与典型指标是什么?2迁移应用:以宗申或徐工案例为参照,为新能源汽车工厂设计一个"采集→建模→反馈"的应用场景闭环,并说明数据从哪里来、价值到哪里去。《工业互联网实施与运维》17/17《工业互联网实施与运维》《工业互联网实施与运维》项目二工业互联网数据采集任务2.1认识工业互联网数据采集架构2.1.1认识工业数据课程情境导入项目二工业互联网数据采集·任务2.1认识工业互联网数据采集架构·2.1.1问题驱动蔬菜大棚里的传感器每天都在"汇报"什么?这些数字分别描述了环境、作物还是设备?哪些数据来自生产系统内部,哪些来自外部市场?读懂这些数据对精准种植到底有什么用?带着"工业数据是什么、分哪几类、从哪来"的问题进入本节。01环境监测·温湿度光照实时感知02水肥一体·设备自动调控03作物生长·全周期数据记录04产销对接·市场数据贯通本节任务:用"来源—类型—用途"的视角,读懂数据分类《工业互联网实施与运维》02/12智慧农业温室大棚种植本节学习目标项目二工业互联网数据采集·任务2.1认识工业互联网数据采集架构·2.1.1一、知识目标▪掌握工业数据的定义(广义/狭义)▪理解数据分级(一/二/三级)与数据分类(五大域)二、技能目标▪能区分广义与狭义工业数据▪能依据影响程度对工业数据进行分级三、素质目标▪树立工业数据分类分级管理与数据安全意识《工业互联网实施与运维》03/12本节知识结构项目二工业互联网数据采集·任务2.1认识工业互联网数据采集架构·2.1.1项目2学习思维导图①工业数据定义②数据分级(一/二/三级)③数据分类(五域)④按来源分类《工业互联网实施与运维》04/12一、工业数据项目二工业互联网数据采集·任务2.1认识工业互联网数据采集架构·2.1.1工业数据是工业领域产品全生命周期产生与应用的数据.狭义指工业现场设备产生的设备状况、工艺参数等生产数据。广义:研发/生产/经营/运维狭义:现场设备生产数据全生命周期设备状况·工艺参数广义工业数据研发设计/生产制造/经营管理/运维服务/平台运行狭义工业数据现场设备产生的设备状况、工艺参数《工业互联网实施与运维》05/12一、工业数据--数据分级项目二工业互联网数据采集·任务2.1认识工业互联网数据采集架构·2.1.1根据不同类别工业数据遭篡改、破坏、泄露或非法利用后,可能对工业生产、经济效益等带来的潜在影响,工业数据分为一级、二级、三级;级数越高影响越严重。三级:特别重大影响二级:较大影响一级:影响较小三级数据特别重大生产安全事故/特别巨大损失/国家安全二级数据较大或重大事故/级联效应明显一级数据影响较小/恢复代价小《工业互联网实施与运维》06/12一、工业数据--数据分类项目二工业互联网数据采集·任务2.1认识工业互联网数据采集架构·2.1.1工业企业数据围绕产品全生命周期与内部管理,分为研发、生产、运维、管理、外部五大域。研发数据域生产数据域运维数据域管理数据域外部数据域研发数据域研发设计、开发测试数据生产数据域控制信息、工艺参数、系统日志运维数据域物流、产品售后数据管理数据域设备资产、客户、供应链数据外部数据域与其他主体共享的数据《工业互联网实施与运维》07/12一、工业数据--数据分类项目二工业互联网数据采集·任务2.1认识工业互联网数据采集架构·2.1.1按来源可分为企业信息化数据(批量、非实时)与工业物联网数据(实时、结构化),和外部跨界数据。企业信息化数据工业物联网数据实时采集批量导入企业信息化数据设计资料/价值链/资源管理,更新不频繁工业物联网数据工业控制系统/生产监控/各类传感器/其他外部装置,实时监控实时反馈外部跨界数据跨产业链/产业链数据,实时+定期更新《工业互联网实施与运维》08/12课堂情境·新能源汽车电池制造项目二工业互联网数据采集·任务2.1认识工业互联网数据采集架构·2.1.1电池产线为何要"分级分类"管理数据?问题背景电池产线每秒产生海量设备状态与工艺参数,数据安全与可追溯要求高。技术方案按影响程度将数据分为一/二/三级,按环节归入研发/生产/运维等域统一管理。应用价值明确管控重点,保障核心工艺数据不被篡改泄露,支撑质量追溯。《工业互联网实施与运维》09/12课堂互动项目二工业互联网数据采集·任务2.1认识工业互联网数据采集架构·2.1.1想一想为什么工业数据既要"分级"又要"分类"?分级关注"一旦出事有多严重"分类关注"数据从哪来、归谁管"二者如何共同支撑数据安全管理?《工业互联网实施与运维》10/12本节小结项目二工业互联网数据采集·任务2.1认识工业互联网数据采集架构·2.1.1本任务学了什么01工业数据定义(广义/狭义)现场设备生产数据是核心02数据分级一/二/三级,按影响程度03数据分类研发/生产/运维/管理/外部五域04按来源企业信息化(批量)+工业物联网(实时)主线:数据是基础资源——先弄清"是什么、分几级、归哪类",才能谈采集。《工业互联网实施与运维》11/12思考与练习·下节预告项目二工业互联网数据采集·任务2.1认识工业互联网数据采集架构·2.1.1下节预告·NEXT2.1.2认识工业数据采集下一节看"如何把数据采上来、送到云端"。思考与练习·2QUESTIONS1简述广义与狭义工业数据的区别。2工业数据分为哪三个级别?各级影响如何?《工业互联网实施与运维》12/12《工业互联网实施与运维》《工业互联网实施与运维》项目二工业互联网数据采集任务2.1认识工业互联网数据采集架构2.1.2认识工业数据采集课程情境导入项目二工业互联网数据采集·任务2.1认识工业互联网数据采集架构·2.1.2问题驱动集装箱靠岸后,信息是怎么"自动"被记录的?传感器、条码和RFID,各自采到了什么?哪些数据靠设备接口自动取,哪些还得人工补录?采到的数据怎样第一时间为调度所用?带着"数据怎么被采到、靠什么采、谁来采"的问题进入本节。01岸桥装卸·设备状态实时上报02集装箱流·RFID自动识别03AGV调度·定位数据回传04理货作业·条码快速采集本节任务:用"自动采集+人工补录"的思路,读懂数据采集方式《工业互联网实施与运维》02/11智慧港口自动化码头本节学习目标项目二工业互联网数据采集·任务2.1认识工业互联网数据采集架构·2.1.2一、知识目标▪掌握工业数据采集的定义与定位(对应平台体系架构的边缘层)▪了解采集的三大范围二、技能目标▪能说明工业数据采集"采什么、从哪采"▪能区分现场设备/工厂外产品/信息系统三类采集三、素质目标▪建立"泛在感知、边缘汇聚"的工业互联网数据思维《工业互联网实施与运维》03/11本节知识结构项目二工业互联网数据采集·任务2.1认识工业互联网数据采集架构·2.1.2项目2学习思维导图①采集定义与定位②采集三大范围③采集流程《工业互联网实施与运维》04/11一、工业数据采集的定义项目二工业互联网数据采集·任务2.1认识工业互联网数据采集架构·2.1.2工业数据采集是利用泛在感知技术对多源设备、异构系统、运营环境、人等要素信息进行实时高效采集与云端汇聚,对应平台体系架构的边
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