新技术加速工业互联网的技术发展和应用落地

工业互联网是新一代信息技术与制造业深度融合的产物，是当前全球范围内正在进行的人与机器、机器与机器、机器实体与数字虚体全面连接的新一轮技术革命。工业互联网通过人、机、物的全面互联，构建起连接全要素、全产业链、全价值链的新型工业生产制造和服务体系，成为支撑第四次工业革命的基础设施。美国、德国、中国、日本等主要工业国家依据各自的产业基础、技术优势，推动工业互联网沿着不同的演进路径迅速发展，并促进全球工业互联网应用市场快速扩散，逐步呈现出高速增长的态势。

同时，随着物联网与综合集成、海量工业大数据挖掘分析等技术在工业系统中的应用，特别是 5G、新一代人工智能、数字孪生等数字化技术的深度应用呈现出更为多样的工业系统智能化特征，工业互联网技术与实践正日渐丰富。此外，基于工业互联网的商业模式与管理创新而形成的产业生态正在促进构建新型生产组织方式，也在不断提升产品的技术品质、生产效率，改变服务模式，并将加速改变制造业的发展模式和进程。

新一代信息通信技术的出现和应用极大地推动了工业互联网的落地。随着 5G、边缘计算、人工智能等技术与工业互联网同时应用在工业企业的生产服务场景中，工业互联网在数据采集和传输、海量数据计算处理速度、行业知识模型化等方面的技术瓶颈被打破，应用范围不断拓展，极大地加速了工业互联网的技术发展和落地应用。主要表现在以下四个方面：“5G+工业互联网”促进新模式与新业态、人工智能技术全面提升工业互联网智能化水平、边缘计算技术促进工业互联网的边缘服务能力、数字孪生技术提升工业互联网的价值创造能力。

1.1“5G+工业互联网”促进新模式与新业态

工业互联网与数字化技术的融合催生了各行业的不断创新，而实现企业要素及其产业链和生态体系互联互通的关键是通信网络。5G 由于具有高带宽、低时延、广覆盖等特点，与工业互联网的结合将使得工业场景突破原有局限，催生诸多产业发展的新模式与新业态。例如，利用基于 5G 的VR/AR 远程协助，可以实现现场人员和远程专家的“零距离”沟通，提高工业生产、设备维修、专业培训等价值链的效率；基于5G的远程控制技术可以使工厂大件货物或港口集装箱装卸作业等工作实现机器替代；5G 与无人机的结合，可以扩大资产巡检范围，提高资产巡检效率。在5G应用的大量场景下，可以显著提升工业互联网的运行品质，扩大应用领域。

人工智能技术正在以前所未有的发展速度展示其巨大的潜力，在涉及人类活动和机器操作的诸多方面，大有代替人工和自动控制的趋势。工业系统中的人工智能技术受到企业和创新机构的高度关注，从智能机器到智能系统都有开发应用的成功案例，已经被冠以普遍认可的“智能制造”的标签，其和互（物）联网、云计算、大数据、移动通信等新兴信息通信技术相互融合，成为产品增值、产业赋能的最重要手段。

1.2人工智能技术全面提升工业互联网智能化水平

人工智能技术对工业互联网发展同样具有难以估量的促进作用，能够有效提升工业互联网在实时感知、动态分析、科学决策、精准执行和优化迭代等方面的能力，更好地服务于企业数字化转型与政府数字化治理。通过搭建基于工业互联网的知识图谱、专家系统等认知算法体系，可以提升设备故障预测准确率、优化工艺参数、对产业链进行分析优化等。如应用语音识别、机器视觉等技术，可以提升控制装备在复杂工作环境下的感知和反馈能力；应用协作机器人、仿生工位等技术，可以拓展工业互联网的生产协同能力。

1.3边缘计算技术促进工业互联网的边缘服务能力

针对工业应用在控制和执行时对计算处理有实时性、可靠性和安全性等苛刻要求的工业场景，传统的云计算技术已经无法满足终端现场实时与安全方面的需求，工业互联网在生产装备实时控制、流程检测、自动化流程生产控制等现场执行操作应用场景下受到很大限制。边缘计算技术通过协同终端设备与边缘服务器，发挥本地计算的优势，实现生产装备自动控制、检测，可让系统呈现分散、递阶结构，完成分级分配数据处理和控制操作任务，减少非必要的数据传输，有效减小计算系统的延迟与数据传输带宽，及时响应生产控制与服务的实时要求，同时保护数据安全与隐私。

1.4数字孪生技术提升工业互联网的价值创造能力

在工业互联网应用的场景下，数字孪生技术支持在信息与物理融合空间进行产品全生命周期建模仿真与分析、预测和优化。企业通过数字孪生技术的应用，在研发设计阶段便可以对产品的功能、性能、行为和可制造性、可使用性进行全面的仿真、分析、预测与优化；在生产制造阶段可以根据数字孪生技术及时调整生产工艺、优化生产参数，提高产品质量和生产效率；在设备运行维护阶段可以通过与大数据和机器学习技术的结合，进行产品的预测性维护和运营优化。

2、工业互联网的影响与渗透

工业互联网作为新型基础设施，利用新一代信息技术，满足了制造业亟须提升效率、优化资产和运营的迫切发展需求，促进了全产业链、全价值链的资源整合与优化，形成了新型业务模式，改变了工业的生产模式，在产品设计、制造、管理等方面提供了关键的数据支持和伴随服务，对于社会经济的影响已经越来越深入。

工业互联网的影响将渗透制造业的各个维度，概括起来有交互智能化、产品个性化、制造服务化、组织分散化、网络生态化五个方面。

交互智能化：信息智能化交互技术，将成为未来工业互联网发展的重要模式。

产品个性化：客户对产品的需求呈现出多样化特征，并且不断发展变化，客户直接参与“共创”和新产品开发的快速迭代。

制造服务化：市场竞争的激烈和同质化，产品本身已经不能够完全满足客户的需求，更重要的是通过产品的最终价值来吸引客户。

组织分散化：生产方式由大规模集中式转向分布式，中小企业获得广阔的发展空间，个体制造正在借助互联网崛起。

网络生态化：通过系统结构的搭建和资源的汇聚，形成面向不同行业的产业整合、面向不同企业的产业链整合、跨越时空地域的产业布局、跨越行业的融合创新，最终实现社会资源的高效利用。

工业互联网在制造业的渗透不仅直接催生了智能制造、个性化定制、网络协同、服务型制造等制造新模式，而且为交通、能源、医疗、农业等各个行业的数字化转型升级提供了网络连接和计算处理平台。同时，包括金融、教育、物流在内的服务业都在探索利用工业互联网平台进行服务模式创新，如基于数据的信贷服务、押品管理、保险定价、设备增信等产融结合模式，以及基于工业互联网平台、实训基地、真实与虚拟结合场景和新教具开展的产教融合模式等。工业互联网正在推动数字经济加速发展，对经济和社会产生方方面面的影响。