http://kadhoai.com.cn 2026-04-25 08:38:33 來源:東西智庫
工gong業ye互hu聯lian網wang最zui近jin頻pin繁fan出chu現xian在zai大da眾zhong的de視shi野ye中zhong。無wu論lun是shi工gong業ye還hai是shi互hu聯lian網wang,都dou牽qian動dong著zhe社she會hui發fa展zhan的de神shen經jing。本ben來lai工gong業ye沒mei什shen麼me好hao擔dan心xin的de。雖sui然ran新xin中zhong國guo工gong業ye起qi點dian很hen低di,但dan是shi經jing過guo第di一yi個ge五wu年nian計ji劃hua,就jiu發fa生sheng了le巨ju大da改gai變bian;之後又經過幾十年的發展,我國工業增加值從1952年的120億元增加到2018年的30多(duo)萬(wan)億(yi)元(yuan),成(cheng)為(wei)全(quan)世(shi)界(jie)唯(wei)一(yi)擁(yong)有(you)聯(lian)合(he)國(guo)產(chan)業(ye)分(fen)類(lei)中(zhong)所(suo)列(lie)全(quan)部(bu)工(gong)業(ye)門(men)類(lei)的(de)國(guo)家(jia)。然(ran)而(er),美(mei)國(guo)的(de)製(zhi)裁(cai)與(yu)封(feng)鎖(suo),讓(rang)人(ren)們(men)認(ren)識(shi)到(dao)我(wo)國(guo)工(gong)業(ye)還(hai)處(chu)在(zai)大(da)而(er)不(bu)強(qiang)的(de)窘(jiong)境(jing)。不(bu)僅(jin)國(guo)家(jia)著(zhe)急(ji),老(lao)百(bai)姓(xing)也(ye)跟(gen)著(zhe)著(zhe)急(ji)。每(mei)次(ci)美(mei)國(guo)公(gong)布(bu)實(shi)體(ti)名(ming)單(dan),工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)都(dou)被(bei)人(ren)們(men)拎(lin)出(chu)來(lai)討(tao)論(lun)一(yi)番(fan)。
“工業互聯網是新工業革命的基石。”
這zhe句ju話hua把ba工gong業ye互hu聯lian網wang的de重zhong要yao性xing提ti升sheng到dao了le一yi個ge非fei同tong一yi般ban的de位wei置zhi,因yin為wei工gong業ye史shi上shang的de曆li次ci工gong業ye革ge命ming極ji大da提ti升sheng了le人ren類lei的de物wu質zhi文wen明ming。特te別bie是shi中zhong國guo錯cuo失shi之zhi前qian曆li次ci工gong業ye革ge命ming的de現xian實shi,使shi得de我wo們men更geng加jia重zhong視shi預yu期qi中zhong的de這zhe次ci新xin工gong業ye革ge命ming。經jing過guo七qi十shi多duo年nian的de發fa展zhan,我wo國guo也ye許xu有you機ji會hui與yu其qi它ta發fa達da國guo家jia站zhan在zai同tong一yi起qi跑pao線xian,親qin身shen參can與yu這zhe次ci浪lang潮chao,從cong之zhi前qian被bei拍pai在zai沙sha灘tan上shang變bian成cheng如ru今jin的de弄nong潮chao兒er,這zhe是shi曆li史shi上shang前qian所suo未wei有you的de事shi情qing。工gong業ye互hu聯lian網wang中zhong寄ji托tuo著zhe我wo國guo從cong製zhi造zao大da國guo向xiang製zhi造zao強qiang國guo轉zhuan變bian的de美mei好hao期qi望wang。
“互聯網下半場是屬於產業互聯網。”
——馬化騰,騰訊董事會主席
除(chu)了(le)工(gong)業(ye)的(de)原(yuan)因(yin),工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)吸(xi)引(yin)力(li)還(hai)來(lai)自(zi)互(hu)聯(lian)網(wang)。如(ru)果(guo)說(shuo)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)太(tai)久(jiu)遠(yuan)人(ren)們(men)沒(mei)有(you)耳(er)聞(wen)目(mu)睹(du),那(na)麼(me)互(hu)聯(lian)網(wang)對(dui)傳(chuan)統(tong)行(xing)業(ye)的(de)變(bian)革(ge)是(shi)人(ren)們(men)切(qie)身(shen)感(gan)受(shou)到(dao)的(de)。這(zhe)使(shi)得(de)人(ren)們(men)對(dui)於(yu)工(gong)業(ye)與(yu)互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)結(jie)合(he)充(chong)滿(man)了(le)期(qi)待(dai)。
所以人們願意了解學習工業互聯網。但是人們很快發現,工業互聯網當真是海納百川,覆蓋的內容林林總總、五花八門。從德國的工業4.0到美國的工業互聯網聯盟,從石油鋼鐵到物流快遞,從卡奧斯樹根到華為阿裏,從PLC到Cloud。工業互聯網產業聯盟(AII)在2020年發布的工業互聯網垂直行業應用案例中,包括製造與工藝管理、產品研發設計、資源配置協同、企業運營管理、生產過程管控、設備管理服務六大應用場景,覆蓋輕工家電、船舶、機械、紡織、石化、電子信息、航空航天、鋼鐵、醫療等十幾個行業領域,涉及的技術包括5G、SDN、TSN、工業PON、SD-WAN、機器視覺、數據挖掘、工業大腦、AGV、深度學習、人工智能、大數據、AR/VR、區塊鏈、數據中心、邊緣計算、雲平台、物聯網、SaaS等,將這些年流行的計算機、通信技術一網打盡。
看了這些案例,除了感歎高大上,我也有疑惑:一些普通的企業信息化的項目換上了“工業互聯網”的帽子,喊著“同去、同去”,於是參加了革命——新工業革命。
工業互聯網的邊界究竟在哪裏呢?
如果從工業自動化的視角來看,疑惑就更多了。工業互聯網作為IT(信息技術)與OT(操作技術或生產技術)技術融合的產物,理解起來有個天然的障礙:搞IT的和搞OT的兩撥人互相不懂,但有時候以為自己懂對方,更有時候以為懂自己就夠了。所以才有了工業互聯網究竟姓“工”還是姓“網”的爭論。
梅宏院士講過一段有趣的經曆:他在和別人介紹“軟件定義”這個概念時遇到了困難,特別是“軟件定義+行業”(例如軟件定義汽車等),引來不同行業的廣泛的不認同。大家能接受的說法是,軟件作為一個工具服務於行業。梅院士自認為是“定義”這個詞太過強勢了,不容易讓人接受。如果不出圈的話,“軟件定義”接受起來就會更容易,例如軟件定義網絡(SDN)。
“信息技術企業看工業互聯網的市場是叫得響、門檻高、看得見、摸不著 。”
—— 鄔賀銓 中國工程院院士
信息技術企業提著豬頭找不到廟門,這多尷尬。
工業互聯網的核心在哪裏?
為了理解工業互聯網的核心與邊界,我來說點外行能聽懂的。
如果把工業互聯網看做一個生態空間,下麵將從邊界、維度、原點三方麵來解釋這個空間——1. 邊界:工業互聯網的內涵和外延不斷豐富;2. 維度:理解工業互聯網的框架;3. 原點:IT與OT的交彙點。
1. 邊界:工業互聯網的內涵和外延不斷豐富
我wo以yi前qian向xiang別bie人ren介jie紹shao物wu聯lian網wang的de時shi候hou,往wang往wang略lve去qu定ding義yi,坦tan白bai承cheng認ren物wu聯lian網wang是shi個ge筐kuang,筐kuang中zhong裝zhuang滿man了le各ge項xiang具ju體ti的de技ji術shu。我wo這zhe樣yang做zuo也ye是shi因yin為wei吸xi取qu了le經jing驗yan教jiao訓xun。物wu聯lian網wang範fan圍wei太tai廣guang泛fan,以yi至zhi於yu任ren何he定ding義yi都dou必bi然ran是shi高gao度du抽chou象xiang的de,否fou則ze無wu法fa覆fu蓋gai全quan部bu內nei容rong。與yu其qi拋pao出chu一yi個ge不bu好hao解jie釋shi的de定ding義yi給gei自zi己ji挖wa坑keng,不bu如ru老lao老lao實shi實shi承cheng認ren物wu聯lian網wang的de千qian姿zi百bai態tai。
工業互聯網也是相似的情況,其內涵和外延不斷豐富,現如今筐裏已經裝了不少東西了。
工業互聯網甚至還有點出圈。它帶著互聯網的光環,不僅僅要解決生產環節中的問題,還要解決企業方方麵麵的問題,例如商業模式、資源配置、生產運營、研發創新、組zu織zhi機ji製zhi等deng。這zhe樣yang一yi來lai,工gong業ye互hu聯lian網wang極ji大da地di拓tuo展zhan了le邊bian界jie,與yu企qi業ye數shu字zi化hua轉zhuan型xing站zhan到dao了le一yi起qi,希xi望wang利li用yong互hu聯lian網wang解jie決jue企qi業ye數shu字zi化hua轉zhuan型xing過guo程cheng中zhong的de所suo有you問wen題ti。拎lin著zhe互hu聯lian網wang(IT技術)這個錘子,在企業中四處找找釘子。正所謂,手裏有錘子,看什麼都像釘子。
這裏的互聯網不僅僅是互聯網,而是先進信息技術的代稱,包括物聯網、大數據、雲計算、人工智能、區塊鏈等。2017年11月,國務院印發《關於深化“互聯網+先進製造業”發展工業互聯網的指導意見》,其中就涉及了互聯網、大數據、人工智能。而在此之前,工業互聯網這個詞並沒有成為主角,而是以智能製造、先進製造、製造業與互聯網融合發展等麵貌出現在國家政策中。因此,至少在國內的語境下,工業互聯網蘊含工業物聯網、工業大數據、工業雲、工業智能、工業區塊鏈等。
ruguoyouyitian,gongyehulianwangtiaochulejishuquan,yeweibibukeneng。huixiangyixiahulianwangzhesangezi,tuotaiyujisuanjihulian,danshizaoyituolilejishulingyu。biru,tongxuemenzhaogongzuoshiqudehulianwanggongsi,buzaishizhizaowangluoshebeidehuaweisike,yebuzaishitigonghulianwangjierufuwudeyidongliantong,ershielitengxunbaiduzheyangdegongsi。dangwodiyicitingshuohulianwangsiweideshihou,woshizhenjingde。woyiweishikaifang、分層、標準、瘦腰、開源、免費;結果是閉環、粘性、流量、風口、變現、紅海、藍海、反哺、頭部、腰部、下沉、裂變、賦能……以及“羊毛出在狗身上,豬來買單”。
所以,我覺得不用太糾結什麼是工業互聯網,隻要是為企業數字化做貢獻,無論是在哪個階段、哪個層次、哪個角度,都和工業互聯網搭邊。當然,工業互聯網是有邊界的,就是企業數字化;工業互聯網也是有重點的,也就是我後麵將要介紹的工業互聯網的原點。
華為這樣的創新的企業,在整個人類社會數字化、智能化發展的過程中,一定是有價值的,一定會有它的一席之地。
——胡厚崑 華為輪值董事長
套tao用yong華hua為wei輪lun值zhi董dong事shi長chang胡hu厚hou崑崑評ping價jia華hua為wei的de話hua,我wo認ren為wei凡fan是shi對dui企qi業ye數shu字zi化hua轉zhuan型xing做zuo貢gong獻xian的de技ji術shu都dou可ke以yi算suan是shi工gong業ye互hu聯lian網wang技ji術shu。不bu同tong的de技ji術shu從cong不bu同tong角jiao度du、不同層次、不同階段來切入企業數字化,解決一個個具體的問題。這就是工業互聯網的“各美其美、美人之美”。
2. 維度:理解工業互聯網的框架
隨sui著zhe工gong業ye互hu聯lian網wang內nei涵han的de不bu斷duan豐feng富fu,準zhun確que概gai括kuo並bing清qing晰xi梳shu理li工gong業ye互hu聯lian網wang的de內nei容rong就jiu變bian得de愈yu加jia困kun難nan。中zhong國guo工gong業ye互hu聯lian網wang研yan究jiu院yuan將jiang工gong業ye互hu聯lian網wang技ji術shu分fen為wei網wang絡luo、平台、安全三部分。“網絡是基礎、平台是核心、安全是保障”,這是大家耳熟能詳的。工業互聯網產業聯盟也有類似的劃分理念,分為網絡、數據、安全三部分。
我wo在zai這zhe裏li選xuan擇ze一yi種zhong不bu同tong的de方fang式shi來lai構gou造zao工gong業ye互hu聯lian網wang的de理li解jie框kuang架jia。所suo謂wei理li解jie框kuang架jia,就jiu是shi我wo們men以yi什shen麼me樣yang的de線xian索suo來lai理li解jie工gong業ye互hu聯lian網wang。因yin為wei工gong業ye互hu聯lian網wang包bao含han的de內nei容rong很hen豐feng富fu,好hao的de理li解jie線xian索suo可ke以yi讓rang我wo們men理li解jie起qi來lai更geng容rong易yi。
我選擇用“一個趨勢、三個維度”來解釋工業互聯網。一個趨勢就是互聯——全生產要素的互聯互通。隨著聯網設備的不斷增加,工業生產中的全要素(人機料法環)逐步實現互聯互通,為未來各種可能性(例如無人工廠、個性化定製等)打下基礎。三個維度是指“全生產係統、全產業鏈、全生命周期”。整合起來,工業互聯網就是互聯在三個維度上不斷擴展。

維度一:全生產係統互聯。企業內網的發展逐漸將企業內的BI、ERP、MES、SCADA等全生產係統連接起來,使得信息技術與生產技術深度融合。在這些生產係統中,PLC與S/A(Sensor、Actuator)工作在生產現場,它們由現場級網絡連接起來,在這一層級中,OT技術是主導。在現場級網絡之上,是車間級網絡,SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)通常接入到這一級網絡,這裏也是IT技術與OT技術交彙融合的區域。再往上則是工廠級網絡,MES(Manufacturing Execution System)就連接在這一級網絡中。在這兩層網絡之間,通常架設有工業防火牆來保護工業現場的數據與設備的安全。在MES之上就是ERP(Enterprise Resource Planning)係統了,它和BI(Business Intelligence)共同連接在企業級網絡上,並通過網絡防火牆與工廠級網絡分隔。在“全生產係統”這一維度上,隨著我們逐漸遠離生產現場,OT技術的比重在逐漸下降,IT技術的比重逐漸上升,而在中間地帶則是IT與OT融合的區域。
維度二:全產業鏈互聯。產業鏈各環節的企業,包括供應商、製造商、xiaoshoushanghejinrongjigoudeng,zaigongyehulianwangdetuidongxia,zhujianjiashenhezuo,zengqiangjiaoliu,xietongyouhua,xingchengheli。zaizheyiguochengzhong,gongyehulianwangpingtainenggoubafensanzaibutongdiqudeshengchanshebeiziyuan、智(zhi)力(li)資(zi)源(yuan)等(deng)各(ge)種(zhong)核(he)心(xin)能(neng)力(li)整(zheng)合(he)在(zai)一(yi)起(qi),而(er)標(biao)識(shi)解(jie)析(xi)體(ti)係(xi)則(ze)是(shi)企(qi)業(ye)間(jian)能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)互(hu)聯(lian)互(hu)通(tong)的(de)重(zhong)要(yao)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)。同(tong)時(shi),跨(kua)越(yue)公(gong)網(wang)的(de)網(wang)絡(luo)連(lian)接(jie)的(de)安(an)全(quan)問(wen)題(ti)也(ye)不(bu)容(rong)忽(hu)視(shi)。
維度三:全生命周期互聯。在產品的全生命周期當中,物聯網等重要技術將使得產品永遠處於“在線”狀態,從最初的設計、zhizaojieduan,yonghujiukeyicanyuqizhong,shixianchanpindegexinghuadingzhi。chanpinchuchanghou,qizhuangbeidegezhongchuanganqijiangbuduanjiankongchanpinyunxingzhuangtai,yucekenengfashengdeguzhang,congershixianfuwuhuayanshen(其實我一直覺得叫延伸化服務更合理,也更能配合上智能化製造、個性化定製、網絡化協同)。
我選擇以這樣的方式(“一個趨勢、三個維度”)laijieshigongyehulianwang,shiyinweiwojiaodehaodelijiekuangjiakeyirangyuanbenmohudelinianqingxiqilai,rangyuanbenwuchuanfangdeneironggeanqiwei,rangyuanbenyouyidingmaodundeshuofazaixinkuangjiazhongzhubuziqiale。CAII提出的工業互聯網四大應用場景(智能化生產、網絡化協同、服務化延伸、個性化定製)可以分別對應全生產係統、全產業鏈、全生命周期的正軸、全生命周期的負軸。同樣,CAII提出的工業互聯網三大產業生態(生產端、產品端、平台端)可以分別對應全生產係統、全生命周期、全產業鏈及全生命周期。再比如德國提出的工業4.0參考架構(RAMI4.0)中的從產品(Product)到現場設備(Field Device)、站點(Station)、企業(Enterprise)、最終直到互聯世界(Connected World)的連接層次,可以分別對應全生命周期互聯,全生產係統互聯的各個層次(現場級、車間級、企業級等),最終直到全產業鏈的互聯。
這樣一解釋,雖然把自己的研究方向擠壓在整個全景圖中的很小的一部分,但是不得不說,確實更清晰了。
如果從技術角度來解釋工業互聯網,我還推薦劉雲浩教授在《從互聯到新工業革命》一書中提出的工業互聯網三網四層結構以及AII的工業互聯網體係架構2.0。三網四層結構最簡潔清晰,將工業互聯網劃分為“實體聯網、數據聯網、服務聯網”三網以及“智能感知、網絡互聯、數據分析、開放服務”四層。工業互聯網體係架構2.0非常全麵詳細,當然也更複雜,以至於需要17張圖來解釋工業互聯網——包括1張總圖、5張子圖、以及11張子子圖。我在這裏僅把總圖和部分子圖放上來,供大家參考。




3. 原點:IT與OT的交彙點
工業互聯網在三個維度六個方向上延伸,形成工業互聯網的空間(3D全景圖)。就像宇宙爆炸有個奇點,那麼工業互聯網延伸的原點在哪裏。
要解釋這個問題,我們還是先來看看物聯網。一般來講,物聯網分為感知識別、網絡通信、管理服務、綜合應用四層,每層都有多種具體的技術形式,例如RFID、傳感網、定位、自組網、低功耗廣域網等。盡管各項技術都很重要,物聯網的原點還是應該落在EPC上。1999年,麻省理工學院Auto-ID實驗室提出了產品電子碼(Electronic Product Code, EPC)的概念,並在此基礎上研究利用RFID、無線網絡、互聯網構建物物互聯的解決方案。從此,物聯網有了發展的原點,各項其它技術紛紛加入進來,共同推動萬物互聯的趨勢。
我認為,工業互聯網的原點在IT與OT技術的交叉點,說得更準確一點,就是生產設備互聯。這裏的互聯包括三個層次——實體互聯、數據互聯、服務互聯。物聯網經過20niandefazhan,yijingkeyitigongyongyuwupinhuliandeyixiliejishu。jinguanruci,renmenfaxian,shengchanshebeihulianjingranbiputongwupinhulianhaiyaonan。wupinhulianshichunvdi,gexiangjishupaomaquandi,meiyoulishibaofu,jiejuedeshimeiyoushangwangnenglidewupinruheshangwang;而生產設備互聯是有護城河的,目前以專用的、封閉的、非標準的方式實現受限的互聯,被戲稱為“七國八製”。
目前的生產設備互聯協議多種多樣,例如德國倍福公司主推的EtherCAT、西門子公司主推的PROFINET以及奧地利公司B&R主推的Ethernet Powerlink等deng等deng。這zhe些xie專zhuan用yong的de工gong業ye控kong製zhi網wang絡luo協xie議yi都dou有you各ge自zi的de商shang業ye巨ju頭tou在zai推tui動dong,每mei一yi種zhong協xie議yi都dou有you自zi己ji的de小xiao生sheng態tai圈quan但dan彼bi此ci之zhi間jian無wu法fa互hu聯lian互hu通tong,更geng不bu用yong說shuo與yuIT係統的連通了。在這樣的背景下,時間敏感網絡(TSN)作為一種開放的、標準的、統一的新一代網絡技術應運而生,一方麵,TSN兼容傳統的以太網技術,可以無縫接入各種IT係統;另一方麵,TSN具有精準的流量調度能力,可以為實時流量的傳輸提供確定性的超低時延,從而滿足各種生產設備對網絡傳輸的需求。
TSN解決了實體互聯的問題,即讓各個實體能夠聽到彼此的“聲音”。為了讓它們能夠進一步理解對方的語言,即實現數據互聯與服務互聯,我們還需要OPC UA。OPC UA是OPC基金會發布的機器對機器傳輸協議,它和TSN的結合(OPC UA over TSN)將成為支撐原點(IT與OT融合)的網絡解決方案。與 TSN 一樣,OPC UA 是一種開放的標準技術,獨立於廠商,可用於廣泛的工業應用。因此,OPC UA 和TSN 的組合提供了一個全麵、開放、可互操作的標準解決方案,可以滿足大多數工業通信需求。

原點的重要性體現在它在三個維度上都處在核心位置。在全生產係統維度上,智能化生產的需要生產設備與ERP、BI係統的互聯。單純的自動化、無人化生產可以僅通過OT技術實現,而智能化生產要在這些基礎上,將來自上層ERP、BI以及下層MES、SCADAdexinxidengjinxingquanjuyouhua,zuihoutixianzaishengchanshebeideshengchanguochengzhong。zaiquanshengmingzhouqideweidushang,yonghudegexinghuadingzhizuizhongyeyaotixianzaishengchanxitongshang,xuyaoshengchanshebeiyuyonghuxuqiudehulian。yinweigongyehulianwangyaojiejuedewentishidaguimogexinghuashengchan,dandudedaguimoshengchanhegexinghuadingzhidoubushinanti,liangzhejieheqilaicaishinanti。zaiquanchanyeliandeweidushang,wangluohuaxietongdemudeshilianjiegongyingshang、製造商、銷售商、與(yu)金(jin)融(rong)機(ji)構(gou),讓(rang)企(qi)業(ye)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)產(chan)業(ye)鏈(lian)上(shang)下(xia)遊(you)的(de)信(xin)息(xi),更(geng)高(gao)效(xiao)的(de)管(guan)理(li)生(sheng)產(chan)資(zi)源(yuan),而(er)這(zhe)些(xie)最(zui)終(zhong)也(ye)要(yao)體(ti)現(xian)到(dao)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)上(shang),需(xu)要(yao)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)與(yu)產(chan)業(ye)鏈(lian)上(shang)下(xia)遊(you)的(de)互(hu)聯(lian)。
原點不一定是最受關注的點,也不一定是最先取得突破的點。在工業互聯網中,我覺得,最容易產生效果、最吸引眼球的應該是全生命周期這個維度上的各類應用;而其原點,即生產設備互聯,恰恰相反,是最難取得突破、最硬核的點,也是離普通人最遠、最沒有感受的點,更是應該投入力量解決的基礎關鍵點。
總結
工業互聯網的邊界在企業數字化,核心趨勢是生產全要素之間更廣泛的互聯互通,互聯互通在全生產係統、全產業鏈、全生命周期三個維度上展開,三個維度的原點在於生產設備的互聯,這也正是IT與OT技術的交彙點。有了邊界、維度、原點,工業互聯網的空間也就形成了。各項技術與各類應用在這個空間中各就各位,共同推動工業升級。這就是工業互聯網的“美美與共,天下大同”。