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工业互联网清创中心 工业互联网技术体系研究与应用分析( 五 )


基于工业互联网平台的工业模型和微服务组件是平台层的核心组成单元 ， 解决了以往工业知识无法提取、工业经验不能沉淀以及对人才过度依赖的难题 。
工业互联网安全保障在工业互联网发展过程中具有非常重要的作用 。 随着计算机和网络技术的发展 ， 特别是信息化与工业化深度融合以及物联网的快速发展 ， 工业控制系统产品越来越多地采用通用协议、通用硬件和通用软件 ， 以各种方式与互联网等公共网络连接 ， 导致暴露在外网的工业设备和工业漏洞越来越多 。
从实施角度看 ， 工业互联网安全注意分为设备安全、网络安全、平台安全和数据安全等部分 。 为了加强工业互联网安全建设 ， 首先自主可控是保障工业互联网安全的关键切入点 。 加快攻击防护、漏洞挖掘、态势感知、入侵发现、可信芯片等安全产品的研发和技术成果的转化 ， 把技术成果充分应用于工业互联网安全 ， 带动整个网络安全产业的发展 。
其次 ， 建立健全安全管理制度机制 ， 引导企业建设安全防护能力 ， 形成国家、行业、企业三方协调联动的工业互联网安全格局 ， 建设全生命周期的安全保障体系 。
最后 ， 建立基于设备边界、策略、特征的安全防护和统一的安全运营平台 ， 通过规则分析、机器学习、智能分析、可视化等技术 ， 为企业的安全运营分析平台提供技术与数据保障 。
工业互联网以面向业务应用的工业APP（工业应用软件）的开发与应用为实现路径 ， 以基于工业大数据分析的智能系统为发展方向 ， 主要利用数据+模型为企业提供服务 ， 满足企业的管理和需要 。
目前 ， 国内工业互联网发展面临的很多问题 ， 如开发工具不足、行业算法和模型库缺失、模块化组件化能力较弱、工业微服务与工业APP研发质量不高等 。 现有通用基础平台尚不能完全满足工业级应用需要 ， 因此要实现工业经济全要素、全产业链、全价值链的全面连接 ， 支撑服务制造业数字化、网络化、智能化转型 ， 实现工业经济高质量发展 ， 一定要加强基础研究部署 ， 加快5G工业应用、边缘计算、人工智能等关键技术攻关 ， 大力发展新型工业软件和工业APP等应用技术 。
4.2行业应用实例分析
工业互联网对提升制造业生产率尤其是降本和增效方面有切实利益 。 目前 ， 电力行业、电子行业属于技术密集型行业 ， 是现阶段工业互联网普及程度最高的行业 。
此外 ， 石油石化、钢铁、交通设备制造行业对提高企业运行效率和精益管理也有较高的意愿 ， 工业互联网的发展在这些行业领域也有较好的应用 。 由于流程行业生产过程流水化程度高 ， 行业的自动化、信息化水平高 ， MES、ERP和PLC等管理信息系统都已经应用于该行业 。
此外 ， 行业特征和工艺特点的限制 ， 故障停机给企业带来的成本较高 ， 因此流程行业的工业互联网发展水平明显高于离散型制造企业 。
以钢铁行业为例 ， 钢铁行业面临生产过程中高耗能、高排放 ， 对环保限产等压力 。 此外 ， 人员流动性较高 ， 工艺原理复杂 ， 很难将管理方法和行业知识沉淀下来 。 因此 ， 基于企业实际需求 ， 构建工业互联网平台 ， 应用系统架构图如图6所示 。
对炼铁高炉等设备开展实时运行监测、工艺优化、质量管理、资产管理、能源管控 ， 提升产线运行效率 ， 降低能耗和排放 。 此外 ， 通过将经验和知识模块化 ， 大幅减少停机故障和安全事故 。
工业互联网清创中心 工业互联网技术体系研究与应用分析
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图6某特钢工业互联网平台应用系统架构
炼铁工序是钢铁企业工艺中的重要环节 ， 其成本和能耗占整个钢铁生产的70%左右 。 由于炼铁高炉具有高温、高压、密闭、连续生产的“黑箱”特性 ， 气体、固态、液体多相流以及复杂的物理化学反应数字化难以解析 ， 导致炼铁生产过程仍主要靠操作人员的主观经验 ， 其核心技术仅仅掌握在少数专家手中 ， 大量的专家知识经验无法实现快速固化和复用 。


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