工业互联网:突破智慧和机器的界限
译自：2012年11月【美国】GE
编译：工业和信息化部国际经济技术合作中心
目录
一、摘要 (1)
后继浪潮 (1)
工业互联网潜力的冰山一角 (3)
1%增长意义非凡 (3)
惠及全球 (4)
推动力与催化剂 (5)
二、创新和生产力：接下来呢？ (5)
三、创新与变革浪潮 (8)
第一次浪潮：工业革命 (8)
第二次浪潮：互联网革命 (10)
第三次浪潮：工业互联网 (12)
智能设备 (12)
智能系统 (15)
智能决策 (16)
要素整合 (17)
四、机遇有多大？三大视角 (18)
经济视角 (18)
能耗视角 (20)
将燃料转化为电力 (22)
实物资产的视角 (23)
商用喷气飞机 (24)
联合循环电站 (25)
机车 (26)
炼油厂 (27)
卫生保健 (28)
五、工业互联网的益处 (28)
对工业行业的益处：1%的力量 (30)
商业航空业 (30)
铁路运输 (33)
发电 (34)
石油和天然气的开发与交付 (36)
医疗保健 (38)
经济收益：下一个生产力繁荣期 (41)
生产力增长的停滞期 (43)
互联网革命 (43)
质疑再度出现 (46)
工业互联网将带来新一轮的生产力革命 (47)
差异所带来的改变 (48)
工业互联网与高端制造业 (51)
对全球经济所产生的影响 (52)
商业活动和商业环境的角色 (53)
六、推动力、催化剂和条件 (55)
创新 (55)
基础设施 (56)
网络安全管理 (57)
人才开发 (59)
七、结论 (61)
一、摘要
创新将显著提高航空、铁路运输、发电、石油与天然气开发及保健服务等不同行业的发展速度和效率，推动世界经济增长，为全球创造更多更好的就业机会，不断提高人们的生活水平。在美国与中国如此，在非洲的大城市及哈萨克斯坦的农村地区亦是如此。
随着医疗服务水平的不断提高，成本日益浓缩，大量燃料与能源得以节省，实物资产性能提升和使用寿命拉长，工业互联网将进一步提高效率，促进生产力发展。生产力提升就意味着收入和生活水平的改善。在美国，如果工业互联网推动生产率每年增长1-1.5个百分点，使生产率再一次达到网络革命巅峰水平，在接下来的20年里，平均收入水平将提高25-40%。若其他各国生产力增长水平能维持在美国的一半，工业互联网将为全球GDP创造10—15万亿美元价值，这相当于美国今天的经济总量。在当今充满挑战的经济环境下，确保部分生产率增长能给个体与整体经济带来巨大裨益。
后继浪潮
这能实现吗？工业互联网将整合两大革命性转变之优势：其一是工业革命，伴随着工业革命，出现了无数台机器、设备、机组和工作站；其二则是更为强大的网络革命，在其影响之下，计算、信息与通讯系统应运而生并不断发展。
伴随着这样的发展，三种元素逐渐融合，充分体现出工业互联网之精髓：
智能机器：以崭新的方法将现实世界中的机器、设备、团队和网络通过先进的传感器、控制器和软件应用程序连接起来。
高级分析：使用基于物理的分析法、预测算法、自动化和材料科学，电气工程及其他关键学科的深厚专业知识来理解机器与大型系统的运作方式。
工作人员：建立员工之间的实时连接，连接各种工作场所的人员，以支持更为智能的设计、操作、维护以及高质量的服务与安全保障。
图1工业互联网的关键元素
将这些元素融合起来，将为企业与经济体提供新的机遇。例如，传统的统计方法采用历史数据收集技术，这种方式通常将数据、分析和决策分隔开来。伴随着先进的系统监控和信息技术成本的下降，工作能力大大提高，实时数据处理的规模得以大大提升，高频率的实时数据为系统操作提供全新视野。机器分析则为分析流程开辟新维度，各种物理方式之结合、行业特定领域的专业知识、信息流的自动化与
预测能力相互结合可与现有的整套“大数据”工具联手合作。最终，工业互联网将涵盖传统方式与新的混合方式，通过先进的特定行业分析，充分利用历史与实时数据。
工业互联网潜力的冰山一角
在最初阶段，工业互联网为各种各样的机器(从简单的到极为复杂的机器)嵌入传感器与其他高级设备，这方便了海量数据的收集与分析，从而改善机器性能与系统及连接网络的效率。数据本身甚至也会变得“智能化”，能够迅速掌握目标用户位置，仅在航空业就蕴藏着无限潜力。据估算，目前有2万架商用飞机，它们配备有4.3万台喷气发动机。
每台喷气发动机由诸多旋转设备组成。针对这些旋转设备，人们可以进行单独监控。若“智能飞机”能与机组人员交流互动，那么发动机维护、燃料消耗、机组人员分配与调度的效率提升将超乎想象。所有这些仍仅是基于当下数据。在未来15年中，随着航空服务不断扩展，陆续将有3万台喷气发动机投入使用。同样，火车头、联合循环发电厂、能源加工厂、工业设施与其他关键设备也颇具潜力。总的来说，今天全球工业基地拥有超过300万台旋转设备，而这仅仅是工业互联网潜力的冰山一角。
1%增长意义非凡
机器与智能分析相互结合将带来诸多裨益。我们预计，工业互联网的技术创新将直接应用于各行各业，并产生32.3万亿美元的经济效益。随着全球经济继续发展，工业互联网的应用潜力也将不断增长。
到2025年，工业互联网将创造82万亿美元的经济价值(约为全球经济总量的二分之一)。了解具体行业中工业互联网产生价值的保守估算，具有一定的指导意义。工业互联网效率增长1%，将产生巨大影响。例如，在商用航空领域，每节省1%的燃料意味着将来15年中能节省300亿美元支出。同样，若全球燃气电厂运作相率提升1%，将节省660亿美元能耗支出。此外，工业互联网能提高医疗保健流程效率，有益于该行业的发展。医疗保健行业效率每增长一个百分点，将节省630亿美元。世界铁路网交通运输效率，若提高一个百分点，将节省270亿美元能源支出。这些都还只是工业互联网潜力很小的一部分。
惠及全球
作为创新的关键源泉，美国是工业互联网技术的先锋。伴随全球一体化不断深化，技术转让迅速发展，工业互联网的益处将惠及全球。实际上，随着新兴市场大力投资基础设施，尽早采用并快速部署工业
互联网技术将成为发展的强劲助推器。新兴市场国家或许不需要沿袭发达国家曾经走过的道路。例如，无线技术将替代电缆或有线技术；私有、半公共或公共云系统将替代各个孤立系统。这一切都有助于弥补发达国家与发展中国家生产力之间的鸿沟。在该进程中，工业互联网将缓解资源与资金压力，令全球经济社会发展更具有可持续性。
推动力与催化剂
工业互联网需要应用的推动力和催化剂：
我们需要不懈努力推动技术创新，同时加大投资配置必要的传感器、测试设备与用户界面系统。投资将成为加速实现技术转化的基本条件。工业互联网能在多大程度上提高效率，能带来多少便利将取决于其发展步伐。部署工业互联网的成本将因行业与地区而定。然而，对该技术领域的投入，人们普遍认为其成本最终将获得正收益。
坚固的网络安全系统、管理脆弱环节、保护敏感信息与知识产权的有效途径。
建立庞大的人才库，包括新型交叉人才，如机械与工业工程结合形成新的“数字机械工程师”，创建分析平台与算法的数据专家及软件与网络安全专家。培训员工掌握相应技能，有助于确保创新，并创造更多就业机会，促进生产力发展。工业互联网是一项需要投入人力物力的工程，但它将彻底改变我们的工业发展与生活方式，促进人脑与机器的互动与融合。
二、创新和生产力：接下来呢？
在人类历史长河中，大部分时候，生产力增长让人难以察觉，人们生活水平的提高也非常缓慢。然而，大约200年前，人类在创新方面迈出了一大步——工业革命。从此，人和畜类的体力劳动被机械动力替代。工业革命进行了一波又一波，给我们带来了蒸汽机、内燃机，继而是电报、电话和电。生产力水平得到大幅提高，经济实现快速增长。1800年前，西方经济体人均收入翻一番足足花了800年；而在接下来的150年里，却增长了13倍。但到了1970年代，生产力领先的美国，却开始止步不前。
依赖于信息存储、计算和通信技术的突破，计算机和全球互联网兴起，于是人类在创新领域里迈出了第二步。其对于生产力的影响甚至更为深远，但是，貌似才过了十年，到2005年左右，强劲势头就消退了。
一些人断言，故事就此结束。他们认为，过去的几波创新浪潮，虽然极大促进了商业和经济的发展，但对于未来的生产率增长，却派不上用场。他们认为，工业革命带来的转变是一次性的，效益都已经实现；互联网革命也已失去作用，而且就创新普及的范围和对生产力的提升效果，互联网革命比工业革命差远了。
我们将挑战这一观点。在本报告中，我们审视了新一波生产力水平提高的潜在可能性。特别强调将工业革命的成果及其带来的机器、机组和物理网络，与近期的互联网的成果——智能设备、智能网络和智能决策融合到一起。我们将此融合称作“工业互联网”。有证据表明，范围广泛的新创新能给商业和全球经济带来巨大效益。我们相信，
怀疑论者过于草率地下了结论。与工业革命非常类似，互联网革命也是动态地、一层层展开的，而现在正处于一个转折点。
工业互联网为何能在当今实现？有很多原因。机器的性能还没有完全发挥，效率低下问题更加严重。此问题并非出现在单个机器层面，而是系统层面，复杂程度之高让操作人员无法识别并减少低效率情况的发生。由于这些因素，使用传统方法来寻求改善越来越困难。但是，它们却鞭策人们，利用基于互联网创新的方法来解决问题。计算、信息和通讯系统支持广泛的仪表化、监控和分析，仪表价格大幅降低，大范围配备和监控工业机器得以实现。运算能力稳步提高，已达到用数码智能增强物理机器性能的程度。远程数据存储、大数据集以及运算巨量信息的更先进的分析工具，逐渐成熟，应用范围更加广阔。如果把这些改变一起用于机器、机组和网络，那么令人兴奋的新机会就会诞生。
仪器价格的急剧降低也受到了云计算的影响，云计算使得我们收集分析的信息量比以前更大，成本更低。价格下跌的趋势，会加速工业互联网的发展。正如1990年代后半叶，此趋势激发了人们对信息通讯技术(ICT)仪器的迅速采用。移动革命也将加速这种价格下跌趋势，让信息资源的高效分享更加实惠，并实现了分散优化和个性化优化。远程监控工业设备、分布式操作电源的实现，就是最有力的证明。
要了解工业互联网的潜力，关键要考虑到全球工业系统的庞大规模。现在有数百万的机器遍布世界，小到简单的电动机，大到卫生保健中用到的高端计算机断层扫描仪(CT)。机组数以万计，从发电厂到
载人载物横跨世界的飞机，还有成千上万的复杂网络，从电网到铁路系统，实现了机器与机组的配合运作。
工业互联网将有助于工业系统各层面更好的运转。通过优化检查、维护和修理过程，资产的可靠性得以提高。工业互联网还将改善运行效率，无论是在机组层面，还是更大的网络层面。
工业互联网的产生条件已经成熟。早期证据表明，新一波的创新已经来临。接下来，我们将向大家展示工业互联网将如何逐层展开的框架，并举了几个例子，说明其为商业，甚至全球经济体带来的利益。
三、创新与变革浪潮
在过去的200年里，全球经历了数次的创新浪潮，成功的企业学会以这些浪潮为导向来适应不断变化的环境。今天，我们处于有望改变商业方式和全球工业机械互动的风口浪尖。为了充分理解今天发生的一切，弄明白我们是如何一步步走到今天，过去的所有革新是如何为下一场革新“工业互联网”做准备的，非常有必要。
第一次浪潮：工业革命
图2工业互联网的发展
工业革命对社会、经济和世界文化产生了深远的影响。这是一场从1750年到1900年，跨越了150年的漫长革新。在此期间，新技术应用到制造业、能源生产业、交通运输业和农业后，确实在一段时间内迎来了经济增长和转型。随着蒸汽机的商业化，十八世纪中叶率先在欧洲开始了第一阶段的工业革命，之后传播到铁路业占据经济增长主导地位的美国。第二阶段虽稍晚一点，但却来势汹汹，1870年，给我们带来内燃机，电力以及一系列实用机。
工业革命带来的深刻变革改变了我们的生活：运输业(从马车，帆船到铁路，轮船和卡车)；通信业(电话和电报)，在商贸中心(电力，自来水，卫生和医疗)。它极大地改变了生活品质和卫生条件。
这个时期有几个主要特征，它的特点是从纺织业到钢铁再到电力生产不断跨越新产业的大型工业企业的崛起。它创造了显著的规模经济、降低了生产设备的成本、扩大了企业的规模，同时使产量得到了增加。它利用了集中控制下的分层结构的效率。全球化的专用厂房和
设备大幅增加。这种创新开始被认为在中心实验室和研发中心的出现下以一种系统的方式进行。无论大小企业，都努力进行创新以期在新市场中获利。
尽管工业革命促进了社会进步和经济大发展，但同样带来了负面影响。全球经济体系变得更加高度资源密集型；资源开采和工业废物对环境造成了严重的污染。此外，在这一时期，发生了自工业革命以来的渐进式创新，企业开始专注于提高效率，减少浪费，改善工作环境。
第二次浪潮：互联网革命
20世纪末，互联网革命改变了世界。互联网革命呈现的时间较短，呈现了50年而非150年，但像工业革命一样，互联网革命也是阶段性展开的。第一阶段始于1950年的大型主机电脑、软件和“数据信息包”的发明，使计算机可以彼此沟通。这一阶段主要是政府资助的计算机网络实验。在20世纪70年代，这些封闭的政府和私人网络让位给了开放的网络，就是我们现在所称的“万维网”。在互联网发展的第一阶段，与同类的封闭型网络相比，开放的网络形式更加多样化。其中一个重要特征是，明确制定了标准和协议，允许不同用户、不同位置、不兼容的机器相互连接和交流信息。
网络的开放性和灵活性是网络加速发展的关键因素。互联网的发展速度是惊人的。1981年8月，当时只有不到300台电脑可以连接到互联网。15年后，这个数字已经上升到1900万，而今则数以亿计。信息传输的速度和数量大幅增长。1985年，最好的调制解调器最快
的传输速度也只有9.6千比特每秒(Kbps)。相比之下，第一代苹果快了将近400倍，能够提供3.6兆比特每秒(Mbps)信息传输速度。
速度和数量的结合，并通过压低成本的商业交易和社会互动，为商业和社会交换创造了强大的新平台。企业从只进行实体销售到通过网络进行大型高效的市场销售，在某种情况下，这使企业转入新的数据平台。尽管如此，绝大多数的创新和革命集中在新公司品牌的创造力和能力。当eBay在1995年创立时，将近有4.1万的用户完成价值720万美元的商品交易。而到2006年，有2200万用户完成价值525亿美元的商品交易。社交网络也有类似的轨迹。Facebook于2004年2月推出，在不到一年的时间活跃用户就达到100万。到2008年8月，Facebook已经拥有1亿的活跃用户。8年来，Facebook被启用的朋友连接超过140亿，有2650亿张照片被上传，有超过6200万首歌曲被播放了220亿次。
互联网革命与工业革命有很大不同。互联网数据处理和发送、接受大量数据的能力，是基于网络建设和其使用价值、横向结构和分布式智能，通过允许进一步深层集成和灵活操作改变生产系统的处理方式。此外，互联网的并行革新不仅仅在于用顺序线性方法进行研究发展。迅速交换信息和分散决策能力产生了更多的协同工作环境，而这个工作环境不受地理限制。结果，集中内部改革的模式逐渐为已经开始并且更加开放的创新模式让步，而这种开放模式基于更加广义的知识面作为其创新模式。因此，互联网革命不是资源密集型的，而是信息和知识密集型的。它凸显了网络价值和创新平台，同时开辟了减少
环境污染的新途径，并且更加支持环保产品和服务。
第三次浪潮：工业互联网
在二十一世纪的今天，工业互联网将再次改变我们的世界。将全球工业系统融合，发展开放的计算和通信系统，开辟了新的领域以加快提高效率，减少低效和浪费，加强人的工作经验。
事实上，工业互联网革命已经展开。在过去的十年中，企业开始逐步将互联网技术应用到工业生产。尽管如此，我们目前还远低于工业互联网的应用极限：基于互联网的数字技术还没有将全部潜力充分实现于全球产业体系。智能设备、智能系统和智能决策代表着物理学在机器、设备、机组和网络的主要应用方式，而这些应用把数据传输、多数据、数据分析很好地融合到一起。
智能设备
为工业机器提供数字化仪表是工业互联网革命的第一步。仪器仪表的普及是工业互联网崛起的必要条件，如下几个因素促使仪表在工业机器得经济合理地加以普及，并使机器和机器交互更加智能化。
部署成本：仪器仪表的成本已大幅下降，从而有可能以一个比过去更经济的方式装备和监测工业机器。
微处理器芯片的计算能力：微处理器芯片持续发展已经达到了一个转折点，即使得机器拥有数字智能成为可能。
高级分析：“大数据”软件工具和分析技术的进展为了解由智能设备产生的大规模数据提供了手段。
总之，这些影响改变着数据收集的成本和价值，以及分析处理在
实际中并不合理但是已经存在的理论数据的能力。
理解工业设备生成的数据流，是工业的重要组成部分之一。如图3所示，可以认为，工业互联网是数据流、硬件、软件和智能的交互。由智能设备和网络收集的数据存储之后，利用大数据分析工具进行数据分析和可视化。由此产生的“智能信息”可以由决策者必要时进行实时判断处理，或者成为大范围工业系统中工业资产优化战略决策过程的一部分。
图3工业互联网的应用
智能信息还可以在机器、网络、个人或团体之间实现共享促进智能协作，以做出更好的决策。这可以使更多的利益相关者参与到资产维护、管理和优化过程中，也可以确保在恰当的时候将那些本地和远程拥有机器专业知识的人们整合起来。智能信息还可以反馈到主机。这不仅包括由主机产生的数据，而且包括那些能够增强运行或维护机器、机组及更大系统能力的外部数据。这个数据反馈回路，使机器能够从它的历史数据中得到启示并且通过机载控制系统更加智能地运转。
每个检测装置都会产生大量可以通过工业互联网传输给远程机器和用户的数据。确定哪些数据仍然保留在设备上，哪些数据需要传输到远程位置进行分析和存储，是实现工业互联网的重要部分。确定本地数据保留的程度是保证工业互联网安全的关键之一，很多不同的公司会因为参与到其中而获益。重要的一点是，创新可以使由检验装置产生的敏感数据准确无误。其他数据流将远程传输给那些正在工作或者旅途中的人们，使他们可以可视化、分析处理数据，并视情况采取相应行动。
随着时间的推移，这些数据流提供的操作和性能的历史记录使运营商能更好地了解工厂设备关键部件的状态。
运营商可以了解一个特定的组件在何种条件下运行了多长时间。分析工具可以将这些信息和其他工厂类似部件的操作历史进行对比，对于部件发生故障的可能性和时间提供可靠的估计。在这种方式下，操作数据和预测分析可以结合起来避免运行中断同时降低维护成本。
图4工业互联网的数据环路
所有这些好处源自利用现有的信息技术使机器仪表化，这使得人
们工作效率更高，这是对智能设备广泛部署的强有力支持。在这个正不断从高性能机器上挑战更高生产力的时代，智能设备的广泛部署在发掘额外的性能并提高运营效率方面具有潜力。
智能系统
智能系统的潜在利益巨大。智能系统包括各种传统的网络系统，但广义的定义包括了部署在机组和网络中并广泛结合的机器仪表和软件。随着越来越多的机器和设备加入工业互联网，可以实现跨越整个机组和网络的机器仪表的协同效应。智能系统有多种形式：网络优化：在一个系统内实现互联的机器，可以在网络上相互协作提高运营效率。例如，在医疗保健方面，医疗信息可以链接到医生和护士，更迅速地帮助病人使用正确的设备。信息可以无缝地传输给医疗机构和病人，等待的时间将会更短，设备利用率更高，医疗质量更高。智能系统也非常适合在交通网络中实现路径优化。实现互联的车辆会知道自己的位置和目的地，同时能够了解到系统内其他车辆的位置和目的地，允许优化路由来寻找到最有效的系统级解决方案。
维护优化：通过智能系统可以实现最优化、低成本，并有利于整个机组的维护。将机器、组件和各部分整合起来的观点提供了一个可以监测这些设备状态的方式，使得可以在正确的时间将最优数量的零件交付到正确的位置。这将减少零件库存需求和维护成本，机器的可靠性也会更高。智能系统的维护优化可以与网络学习相结合，并且预测分析允许工程师来实施预防性维修计划，这样有可能使机器的可靠性达到前所未有的水平。
系统恢复：建立广泛的系统范围内的情报，可以帮助系统在经历大冲击之后更加快速、有效的恢复。例如，当大的暴风雨、地震或其他自然灾害发生时，可以用一个由智能电表、传感器和其他智能设备和系统组成的网络来进行快速检测，将最严重的问题隔离，这样也不会串联而导致停电。地理和操作信息可以结合起来，支持公共设施恢复工作。
学习：网络学习效果是系统内机器联网的另一个好处。每台机器的操作经验可以聚合为一个信息系统，以使得整个机器组合加速学习，而这种加速学习的方式是不可能在单个机器上来实现的。例如，从飞机上收集的数据加上位置和飞行的历史信息可以提供大量有关各种环境下飞机性能的信息。
源自于这些数据的观点是可行的，用这些数据可使整个系统更聪明，从而推动一个持续的知识积累和提高洞察力的过程。
智能系统的构建整合了广泛部署智能设备的好处。当越来越多的机器连接在一个系统中，久而久之，结果将是系统不断扩大并能自主学习，而且越来越智能化。
智能决策
工业互联网的全部能量将由第三种要素??智能决策来实现。当从智能设备和系统收集到了足够的信息来促进数据驱动型学习的时候，智能决策就发生了，从而使一个小机组网络层的操作功能从运营商传输到数字安全系统。工业互联网的这一要素对于应对越来越复杂且互联的机器、设备、机组和网络来说十分必要。
能源互联网背景下综合智慧能源的发展 行宇2016.09.18 什么是能源互联网？能源互联网可以理解为:“综合运用先进的电力电子技术, 信息技术和智能管理技术, 将大量由分布式能量采集装置, 分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型 电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来, 以实现能量双向流动的能量对等交换与共享”。能源互联网有三大内涵：从化石能源走向可再生能源；从集中式产能走向分布式产能；从封闭走向开放。这也意味着，未来能源行业的发、输、用、储及金融交易等环节都将会发生巨大变化。 实际上，能源互联网看似美好，但具体操作起来，从电网公司、发电企业、专门的调度机构等电力从业者，到国家发展改革委、国家能源局等监管部门，都会觉得很头疼。因为新的电力价值链需要新的技术，更需要新的体制以及商业模式来支撑，而这恰恰都是目前能源行业所缺乏的。 综合能源系统是能源互联网的重要物理载体，根据地理因素与能源发/输/配/用特性，综合能源系统分为跨区级、区域级和用户级。区域综合能源系统是探究不同能源内部运行机理、推广能源先进技术的前沿阵地，具有重要的研究意义；稳态分析是该领域研究的基础，是探究多能互补特性、能量优化调度、协同规划、安全管理等方面的核心所在。
综合智慧能源只做一件事情，就是用积极的方式开发建设全新的综合能源，运用互联网创新技术让综合能源系统拥有智慧。综合智慧能源以功能区为单元，对不同能源品种，提供一体化解决方案，实现横向“电热冷气水”多类能源互补，纵向“源网荷储用”多种供应环节的生产协同、管廊协同、需求协同以及生产和消费间的互动。 一、综合智慧能源解决的问题 《关于推进“互联网＋”智慧能源发展的指导意见》提出，“互联网＋”智慧能源（能源互联网）是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态，对提高可再生能源比重，促进化石能源清洁高效利用，推动能源市场开放和产业升级具有重要意义“。同时明确能源互联网建设的10大重点任务，一是推动建设智能化能源生产消费基础设施。二是加强多能协同综合能源网络建设。三是推动能源与信息通信基础设施深度融合。四是营造开放共享的能源互联网生态体系，培育售电商、综合能源运营商和第三方增值服务供应商等新型市场主体。五是发展储能和电动汽车应用新模式。六是发展智慧用能新模式。七是培育绿色能源灵活交易市场模式。八是发展能源大数据服务应用。九是推动能源互联网的关键技术攻关。十是建设国际领先的能源互联网标准体系。 作为区域综合能源系统的典型能源形式，源端与受端的能源多样化发展以及能源传输与设备的革新促使能源系统进一步耦合。简单的讲综合智慧能源=多类供能技术集成+分布式能源+互联网技术的创新。本
工业互联网的核心理念是什么 工业互联网可以看作互联网计算和通讯技术，在工业系统更广泛更深入的应用，也就是我们通常所说的，信息通讯技术和生产运营技术的两化融合，把实体、信息、业务流程和人员连接起来，通过数据分析，优化决策，推动生产和运营的智能化，高度优化对装备和资源的使用，从而创造新的经济成效和社会价值。 把设备连接起来，收集数据，通过数据分析，洞察设备的运行状况，并据此对设备的运维进行优化，实现经济价值的实例，在过去的几年已报道的已很多，大家也已非常熟悉。 作为典型案例，以下仅列几例，进一步说明优化作为工业互联网的核心这样一个思路。 ☆一家国际石油公司通过对部署在偏远地点的关键设备收集数据，实施远程监测和数据分析，避免数百万美元的停机和生产损失。 ☆通过对风力发电机多年收集的数据进行分析和建模，通用电气（GE）在2013年推出了一种名为PowerUp的数字分析功能，优化每个叶片的操作，以捕获更大的风力，可以增大发电量5％，为风电场运营商增加利润达20％。而
进一步的改进，使得同样设备的发电量更进一步增加了20％。 ☆卡特彼勒（Caterpillar）利用货船部署的传感器监测从发电机到发动机、gps、空调系统、冷藏集装箱和燃油表的所有状态数据。通过分析确定发电机最佳工作参数，选取启用多台发电机低功率输出的模式，降低能耗，每小时节省约30美元。对于一个拥有50条船只的船队，每年可节省65万美元。 显然，对于工业互联网，对设备的连接是基础，数据收集和分析是关键手段，而把分析所得的信息，用于做出最佳化的决策，优化生产和运营是最终的目的。所以，数据分析在这个优化过程里，至关重要。
绪论单元测试 1 【判断题】(100分) 制造业是国民经济的支柱产业和经济发展的发动机 A. 错 B. 对 第一章测试 1 【单选题】(10分) 纵车外圆时，不消耗功率但影响工件精度的切削分力是（） A. 总切削力 B. 主切削力 C. 背向力 D. 进给力 2
【单选题】(8分) 粗加工时，前角应取（）的值； A. 任意取 B. 相对较大 C. 相对较小 3 【单选题】(8分) 精加工时，前角应取（）的值 A. 相对较大 B. 相对较小 C. 任意取 4 【单选题】(8分) 加工材料塑性越大，前角应取（）的值 A. 相对较小 B.
相对较大 C. 任意取 5 【单选题】(8分) 加工脆性材料时，前角应取（）的值 A. 任意取 B. 相对较小 C. 相对较大 6 【单选题】(8分) 材料硬度、强度越高，前角应取（）的值 A. 任意取 B. 相对较小 C. 相对较大
7 【判断题】(5分) 在切削加工中，进给运动只能有一个。 A. 对 B. 错 8 【判断题】(5分) 背平面是指通过切削刃上选定点，平行于假定进给运动方向，并垂直于基面的平面。 A. 错 B. 对 9 【判断题】(5分) 其它参数不变，背吃刀量增加，切削层宽度增加。 A. 错 B. 对
10 【判断题】(5分) 车削外圆时，若刀尖高于工件中心，则实际前角增大。 A. 对 B. 错 11 【判断题】(5分) 当刃倾角为零时，正交平面与法平面重合 A. 错 B. 对 12 【判断题】(5分) 粗加工时，应选择含钴量较低的硬质合金。 A. 对
B. 错 13 【判断题】(5分) 影响刀具使用寿命的主要因素是切削温度。 A. 错 B. 对 14 【判断题】(5分) 切削厚度薄，则刀具后角可取大值 A. 错 B. 对 15 【判断题】(5分) 切削用量三要素中，对刀具使用寿命影响最小的是背吃刀量
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7d9770349.html, 面向智能制造的工业互联网技术创新 作者：郑松 来源：《中国工业评论》2015年第06期 工业互联网在智能制造的生产体系中承担着数据通信和信息融合的重要任务，是智能制造系统中不可或缺的组成部分。科学分析工业互联网的内涵并揭示其在智能制造中的作用，对于正处在转型升级关键期的中国经济来说意义重大。 发达国家的再工业思潮与作为新经济代表的中国的工业化和信息化深度融合发展模式，几乎在同一时期推出，预示着人类工业文明的发展又到了一个新的转折点。2012年11月，美国GE公司发布了《工业互联网：突破智慧与机器的界限》白皮书。2013年4月，德国政府在汉诺威工业博览会上提出了“工业4.0”的国家发展战略。2015年上半年，中国政府提出“中国制造2025”的发展规划。世界上规模最大的几个经济体不约而同地提出各自的发展战略，并且都把工业互联网和智能制造紧密地联系在一起，这绝对不是一种巧合。在此背景下，分析工业互联网的内涵，并揭示它在智能制造中的作用，对于正处在转型升级关键期的中国经济来说是非常有意义的。 工业互联网的内涵 从目前工业界关于工业互联网的研究与实践情况来看，要想给出工业互联网的准确定义，还是一件比较困难的事情。众所周知，全球互联网应用始于上个世纪90年代，距今虽然只有短短的20年左右的时间，却带来了许许多多令人瞩目的变化。从电子邮件、企业与政府的网页，直到娱乐、购物、旅游等生活的方方面面，人们时时刻刻都在互联网的世界里感受着工作和生活的变化。如今，人们已经感觉到互联网能够做的事情还远不止于这些，互联网还可以在智能机器之间的相互连接方面发挥重要的作用，并促成人与机器的高度协同。根据美国思科公司的报告，到2020年世界人口预计是76亿，平均每个人要连接的设备将达到6.58台，而这个数字在2003年只有0.08台（图1）。这充分说明随着工业软件和大数据分析技术的持续演化，工业互联网将赋予工业价值更多新的内涵，从而成为改变人类生活和生产方式的新动力。今天的信息技术能够给工业互联网提供三种能力：一是机器与机器之间是可互通的；二是机器与人之间是可交互的；三是数据、软件与物理世界之间的关系是可重新定义的。工业互联网对于现代工业生产的意义在于它把“互联网的思维”作用到了产品设计、制造、应用和服务的全过程，实现了生产人员、机器和数据的有效连接与融合，从而达到资源配置优化、产品生产总拥有成本最低且品质最佳的目的。 除了工业互联网外，现阶段同样受到高度关注的新概念还有云计算、物联网和工业4.0等热词。事实上，我们认为这些概念都是同一个问题的不同方面，只是观察的角度不同而已。云计算和物联网更多的是在技术实现的层面上去勾画一种计算资源与物理环境深度融合的体系架构，是工业互联网或工业4.0这类新生产方式的技术基础。2006年，美国科学院发布的《美国竞争力计划》还提出了一种称作“信息物理系统”（CPS）的新概念及其相应的研究规划，这同
上海“十二五”科技规划重点领域的国内外发展跟踪研究之十六——传感器技术及其应用发展态势分析 导读：科技发展研究?，上海科技发展研究中心2013年12月06日编者按：传感器技术是物联网、新一代信息，也是上海市“十二五”科技发展规划的重要内容，本期简报基于上海市软科学研究基地——前沿技术发展研究中心的课题成果，对全球传感器技术及其产业化的发展现状和新态势进行了分析，上海“十二五”科技规划重点领域的国内外发展跟踪研究之十六，传感器技术及其应用发展态势分析传感器融合了材料科学、纳米技术、微电子等领 科技发展研究? 第32期 （总第351期） 上海科技发展研究中心 2013年12月06日编者按：传感器技术是物联网、新一代信息技术、高端装备制造和新能源汽车等战略性新兴产业中的核心技术之一，也是上海市“十二五”科技发展规划的重要内容。本期简报基于上海市软科学研究基地——前沿技术发展研究中心的课题成果，对全球传感器技术及其产业化的发展现状和新态势进行了分析。供参考。? 上海“十二五”科技规划重点领域的国内外发展跟踪研究之十六 传感器技术及其应用发展态势分析传感器融合了材料科学、纳米技术、微电子等领域的前沿技术，是新一代信息技术、高端制造装备、新能源汽车等战略新兴产业的先导和基础，也是智能交通、智能楼宇、智慧医疗、智慧基础设施等物联网应用的关键技术，具有技术含量高、经济效益好、辐射和带动力强等特点。当前，全球传感器技术加速突破，呈现以下特点与态势。 一、“五化”成为传感器技术发展的重要趋势 近年来，传感器技术新原理、新材料和新技术的研究更加深入、广泛，新品种、新结构、新应用不断涌现。其中，“五化”成为其发展的重要趋势。 一是智能化，两种发展轨迹齐头并进。主要有两个发展方向：一个方向是多种传感功能与数据处理、存储、双向通信等的集成，可全部或部分实现信号探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯，以及内部自检、自校、自补偿、自诊断等功能，具有低成本、高精度的信息采集、可数据存储和通信、编程自动化和功能多样化等特点。如美国凌力尔特（Linea r Technology）公司的智能传感器安装了ARM架构的32位处理器。另一个方向是软传感技术，即智能传感器与人工智能相结合，目前已出现各种基于模糊推理、人工神经网络、专家系统等人工智能技术的高度智能传感器，并已经在智能家居等方面得到利用。如NEC开发出了对大量的传感器监控实施简化的新方法“不变量分析技术”，并已于今年面向基础设施系统投入使用。
传感器课程报告 ——————之传感器的未来发展发现及其四大重要领域的论述马竞怡 在当今社会，传感器与人类的生活息息相关，可以说，21世纪将是传感器的时代。总体说来，传感器的未来发展趋势可概括为五化：智能化、集成化、微型化、多样化、可移动化。随着材料科学、纳米技术、微电子等领域前沿技术的突破以及经济社会发展的需求，将有四大领域可能成为传感器技术未来发展的重点。 第一种领域是可穿戴式应用。以谷歌眼镜为代表的可穿戴设备是最受关注的硬件创新。谷歌眼镜内置多达10余种的传感器，包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁力传感器、线性加速传感器等，实现了一些传统终端无法实现的功能，如使用者仅需眨一眨眼睛就可完成拍照。它的主要结构包括，眼镜前方悬置的一台摄像头和一个位于镜框右侧的宽条状的电脑处理器装置，还有一条可横置于鼻梁上方的平行鼻托和鼻垫感应器，鼻托可调整，以适应不同脸型。在鼻托里植入了电容，它能够辨识眼镜是否被佩戴的。根据环境声音在屏幕上显示距离和方向，在两块目镜上分别显示地图和导航信息技术的产品。音响系统采用骨导传感器。眼镜的主要功能是通过一个微型投影仪实现，简单来讲，这是一个微型投影仪，我们的视网膜是幕布。 当前，可穿戴设备的应用领域正从外置的手表,眼镜,鞋子,戒指等向更广阔的领域扩展，如apple watch，小米手环，智能运动鞋，甚至智能戒指，电子肌肤等。日本东京大学已开发出一种可以贴在肌肤上的柔性可穿戴式传感器。设想用于保健、医疗、体育、社会福利等领域，还计划嵌入体内使用。 第二个领域是无人驾驶领域。以谷歌公司的无人驾驶车辆项目开发为例，通过车内安装的照相机、雷达传感器和激光测距仪，以每秒20次的间隔，生成汽车周边区域的实时路况信息，并利用人工智能软件进行分析，预测相关路况未来动向，同时结合谷歌地图来进行道路导航。另外无人飞行器，无人探测器，无人航天等也有上升空间。 第三个领域是医护和健康监测。 红外传感器是我们生活中常用的传感器，我们可用它来进行监测，预防森林火灾，可用来设备故障监测，甚至名画防伪。 现在一种全新的医疗监测技术正在到来，由传统的电荷耦合设备（CCD）图像传感器技术到基于标准CMOS 技术的新型图像传感器技术的过渡。基于CMOS的新型图像传感器技术以其高度灵活性、出色的静态和动态特性以及在各种系统环境下表现出的易集成性在医用电子产品行业中开创出了一个全新领域，为用户提供了更多选择。CMOS传感器相比于CCD而言，它的系统集成度更高，动力要求较低，图像抓取功能更为灵活界面智能化程度更高，动态范围更大，感光度更高，拥有更高的系统集成度。此外CCD需要数种工作电压、外部时钟发生器以及高级驱动力和分析电子元件，这对空间和电能消耗有很高的要求。因此，CCD图像传感器在性能特性以及使用的灵活性等方面已不能完全满足当今市场的系统需求，从CCD图像传感器到CMOS区域传感器的改朝换代已在所难免。 CMOS已经开始席卷了医疗领域，内窥镜将会chip to tip ,它将很小的传感器芯片移到内窥镜顶端以减小内窥镜尺寸，为传递电信号用细线代替光纤，为简化插入操作而提高柔软度。低成本CMOS传感器还有望实现一次性内窥镜。这是因为，存在购买新的内窥镜比消毒成本更低以及消毒不到位等情况。通过更好的设计，像素的灵敏度和信噪比将得到改善。对于内窥镜无法到达的小肠，胶囊内镜是对这一部位进行检查的唯一一种无创方法，对于胶囊内镜等以此种传感器为基础开发的生物的生物测量应用需求将会越来越大。 极大型传感器面积代表着另外一种发展趋势。这类传感器可用作操作过程复杂的传统X射线胶片的替代品。
工业互联网发展概述
把握工业互联网平台发展的战略机遇 工业互联网是新一代信息通信技术与现代工业技术深度融合的产物，是制造业数字化、网络化、智能化的重要载体，也是全球新一轮产业竞争的制高点。党的十九大报告指出，“加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。”2017 年 10 月 30 日，国务院常务会审议通过《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》，促进实 体经济振兴，加快转型升级。工业互联网通过构建连接机器、物料、人、信息系统的基础网络，实现工业数据的全面感知、动态传输、实时分析，形成科学决 策与智能控制，提高制造资源配置效率，正成为领军企业竞争的新赛道、全球产业布局的新方向、制造大国竞争的新焦点。作为工业互联网三大要素，工业互 联网平台是工业全要素链接的枢纽，是工业资源配置的核心，对于振兴我国实体经济、推动制造业向中高端迈进具有重要意义。 工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系，支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台。其本质是通过构建精准、实时、高效的数据采集互联体系， 建立面向工业大数据存储、集成、访问、分析、管理的开发环境，实现工业技术、经验、知识的模型化、标准化、软件化、复用化，不断优化研发设计、生产制造、运营管理等资源配置效率，形成资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的制
造业新生态。关于工业互联网平台有四个定位： 第一，工业互联网平台是传统工业云平台的迭代升级。 从工业云平台到工业互联网平台演进包括成本驱动导向、集成应用导向、能力交易导向、创新引领导向、生态构建导向五个阶段，工业互联网平台在传统工业云平台的软件工具共享、业务系统集成基础上，叠加了制造能力开放、知识经验复用与开发者集聚的功能，大幅提升工业知识生产、传播、利用效率，形成海量开放 APP 应用与工业用户之间相互促进、双向迭代的生态体系。第二，工业互联网平台是新工业体系的“操作系统”。工业互联网的兴起与发展将打破原有封闭、隔离又固化的工业系统，扁平、灵活而高效的组织架构将成为新工业体系的基本形态。工业互联网平台依托高效的设备集成模块、强大的数据处理引擎、开放的开发环境工具、组件化的工业知识微服务，向下对接海量工业装备、仪器、产品，向上支撑工业智能化应用的快速开发与部署，发挥着类似于微软Windows、谷歌 Android 系统和苹果 iOS 系统的重要作用，支撑构建了基于软件定义的高度灵活与智能的工业体系。第三，工业互联网平台是资源集聚共享的有效载体。工业互联网平台将信息流、资金流、人才创意、制造工具和制造能力在云端汇聚，将工业企业、信息通信企业、互联网企业、第三方开发者等主体在云端集聚，将数据科学、工业科学、管理科学、信息科学、计算机科学在云端融合，推动资源、主体、知识集聚共享，形成社会化的协同生产方式和组织模式。
一、判断题(每题2分) 1.家庭规模缩小强化了代际支持能力。 错误 2.虽然在中国各个地方面临的人口老龄化压力是不同的，但是智慧养老在各地方的推进进程是一样的。 错误 3.智慧养老这个概念起源的时间大概是在30年前，在1987年的时候，在英国诞生了一个新的学科，当时他们就把老年和技术这两个词结合在一起，开发出一个新的学科叫gerontechnology，用中文来翻译就是老人福祉科技。 错误 4.只要有利于缓解医疗卫生事业发展不平衡、不充分的矛盾，都可以去探索、去试点。 正确 5.完善医疗机构的基础设施建设只需要高速路覆盖到基层的卫生医疗机构。 错误 6.云计算和大数据技术在公共服务领域方面发挥着重要的作用。 正确 7.大数据标志着一个新时代的到来，这个时代的特征是为了追求丰富的物质资源。 错误 8.大数据特征是数据量很大，价值密度很高，同时它的价值总量很高，它对于商业有很大的商业价值。 错误 9.以大数据来促进我们健康管理的个性化和多元化。 正确 10.信息时代的三大定律有摩尔定律、吉尔德定律、麦特卡尔夫定律。 正确 11.十七大以来，中国提出了创新驱动发展战略。 错误 12.医疗健康数据的应用主要有药物研究、门诊诊断、病人行为及其相关数据与管理医疗社保基金。 正确 13.推动大数据在健康档案和数据服务等方面的应用，具有重要的意义。 正确
14.在未来，人工智能将会代替人类的工作、身份。 错误 15.GDPR中规定数据控制者应在48小时内向监管机构报告个人数据泄露情况。 错误 16.我国目前尚无明确的隐私保护规则。 正确 17.国防科工委于1989年召开了全国智能计算机及其系统学术讨论会。 错误 18.对于在医疗领域的AI，我国应提出加大推动创新人工智能应用评估和保障机制、加大政策扶持力度等建议。 错误 19.医疗机构的盈余，并不是会拿给股东去分红，而是要用到医院的发展、医生人力资本以及整个医院的管理上。 正确 20.扁平到位，我们需要的是医联体。扁平到位针对的是病。 错误 二、单项选择(每题2分) 21.只要有利于缓解医疗卫生事业发展不平衡、不充分的矛盾，都可以去探索、（）。 D.去试点 22.2017年谷歌无人驾驶汽车可以对不同场景进行学习，如（）、城市道路、过桥等。 A.山路 23.百度拥有海量数据，包括全网万亿网页、数十亿级搜索数据、百万级（）、百万级定位数据。 A.图像视频数据 24.英国政府从四方面提出了促进英国AI产业发展的重要行动建议：数据获取、（）、研究转化和行业发展。 D.人才培养 25.日本政府的人工智能产业化路线图第一阶段确立无人工厂、（）技术。 C.无人农场 26.人工智能的发展要素中的数据是（）。 C.对象
第一章测试 1 【判断题】(1分) 机器人的主要特点是通用性和学习性。 A. 错 B. 对 2 【判断题】(1分) 通常机器人按发展过程，可分为直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型。 A. 错 B. 对 3 【判断题】(1分) 目前，关节型机器人应用最多。 A. 对 B. 错
4 【判断题】(1分) 机器人主要由机械部分、传感部分、行走部分构成的。 A. 对 B. 错 5 【判断题】(1分) 重复定位精度是指机器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异，描述正确性。 A. 错 B. 对 第二章测试 1 【判断题】(1分) 手腕按驱动方式来分，可分为直接驱动手腕和远距离驱动手腕。 A.
B. 错 2 【判断题】(1分) 柔性手属于仿生多指灵巧手。 A. 对 B. 错 3 【判断题】(1分) 吸附式取料手适应于大面积、易碎、微小的物体。 A. 错 B. 对
【单选题】(1分) 机器人手腕的运动中，通常把手腕的翻转，用（）表示。 A. R B. B C. Y D. P 5 【判断题】(1分) 机器人的新型驱动方式包括磁致伸缩驱动、形状记忆金属、静电驱动器、人工肌肉等。 A. 对 B. 错 第三章测试 1 【判断题】(1分)
算子右乘是相对固定坐标系的变换，左乘是相对于动坐标的变换。 A. 错 B. 对 2 【判断题】(1分) 空间中任意一个点的齐次坐标是唯一的。 A. 对 B. 错 3 【判断题】(1分) 在复合变换过程中，应该先算平移变换，后算旋转变换。 A. 对 B. 错
【判断题】(1分) 列阵中第四个元素为零，且，表示某轴（或某矢量）的方向。 A. 对 B. 错 5 【判断题】(1分) Trans(Δx,Δy,Δz)为旋转算子，Δx,Δy,Δz分别表示绕X、Y、Z轴的旋转角度。 A. 对 B. 错 第四章测试 1 【判断题】(1分) 串联关节机器人的关节坐标序号是从手部末端执行器依次标到机座的。 A. 错 B. 对
工业互联网:突破智慧和机器的界限 (全稿) 译自：2012年11月【美国】GE 编译：工业和信息化部国际经济技术合作中心
目录 一、摘要 (1) 后继浪潮 (1) 工业互联网潜力的冰山一角 (3) 1%增长意义非凡 (3) 惠及全球 (4) 推动力与催化剂 (5) 二、创新和生产力：接下来呢？ (5) 三、创新与变革浪潮 (8) 第一次浪潮：工业革命 (8) 第二次浪潮：互联网革命 (10) 第三次浪潮：工业互联网 (12) 智能设备 (12) 智能系统 (15) 智能决策 (16) 要素整合 (17) 四、机遇有多大？三大视角 (18) 经济视角 (18) 能耗视角 (20) 将燃料转化为电力 (22) 实物资产的视角 (23) 商用喷气飞机 (24)
联合循环电站 (25) 机车 (26) 炼油厂 (27) 卫生保健 (28) 五、工业互联网的益处 (28) 对工业行业的益处：1%的力量 (30) 商业航空业 (30) 铁路运输 (33) 发电 (34) 石油和天然气的开发与交付 (36) 医疗保健 (38) 经济收益：下一个生产力繁荣期 (41) 生产力增长的停滞期 (43) 互联网革命 (43) 质疑再度出现 (46) 工业互联网将带来新一轮的生产力革命 (47) 差异所带来的改变 (48) 工业互联网与高端制造业 (51) 对全球经济所产生的影响 (52) 商业活动和商业环境的角色 (53) 六、推动力、催化剂和条件 (55) 创新 (55)
基础设施 (56) 网络安全管理 (57) 人才开发 (59) 七、结论 (61)
2019年工业互联网行业分析报告 2019年2月
目录 一、工业互联网姓“工”不姓“互” (5) 5 1、工业互联网是什么 ............................................................................................ （1）工业互联网是智能制造的基础设施 (5) （2）工业互联网的发展经历了云平台、大数据、物联网等多个阶段 (5) （3）工业互联网的内涵是用信息化的手段和方式，帮助工业企业完成智能转型升级 (6) （4）工业互联网的本质是用数据+模型为企业提供服务 (7) 2、工业互联网从工业出发，以工业立身 (8) （1）工业互联网的发展不能简单复制互联网产业 (8) （2）工业互联网从工业出发，以工业立身 (9) （3）工业互联网姓“工”不姓“互” (9) 3、工业互联网是建立现代工业体系的基础 (10) （1）工业PaaS是可拓展的工业操作系统 (11) （2）工业PaaS和SaaS支撑高质量、智能化的工业企业转型升级 (11) （3）工业互联网是建立现代工业体系的基础 (12) 二、政策加持，需求驱动工业互联网的建设 (13) 1、政策密集落地，市场教育基本完成 (13) （1）自《中国制造2025》以来，制造强国成为战略目标 (13) （2）深化“互联网+先进制造业”，发展工业互联网 (13) （3）政策频出，统一认识，培育市场 (14) （4）试点和示范项目进入常态化阶段，政策层面的市场教育基本完成 (16) （5）工业互联网成为科技新基建，后续政策可期 (16) 2、需求层出不穷，真需求、真痛点开始得到解决 (17) （1）工业企业对工业互联网的需求一直存在 (17) （2）监控生产、提升效率成为企业主要诉求 (18)
工业互联网标准体系 （版本2.0） 工业互联网产业联盟（AII） 2019年2月
指导单位：工业和信息化部 联合牵头编写单位：中国航天科工集团有限公司、中国信息通信研究院 参与编写单位：中国科学院沈阳自动化研究所、华为技术有限公司、海尔集团、三一集团有限公司、中国电信集团股份有限公司、北京奇安信科技有限公司、中国联合网络通信有限公司、中国移动通信集团有限公司、阿里云计算有限公司、清华大学、北京索为系统技术股份有限公司、中兴通讯股份有限公司、潍柴动力股份有限公司、用友网络科技股份有限公司、智能云科信息科技有限公司、富士康科技集团、工业和信息化部电子第一研究所、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、北京机械工业自动化研究所、浙江中控技术股份有限公司、江苏徐工信息技术股份有限公司、上海威派格智慧水务股份有限公司、中国物品编码中心、北京和利时智能技术有限公司、万向集团公司研究院、上海宝信软件股份有限公司、中国电子信息产业集团电子六所、树根互联技术有限公司、比亚迪股份有限公司、北京六方云科技有限公司、网神信息技术（北京）股份有限公司 编写组成员： 中国航天科工集团有限公司：魏毅寅、李曙春、张萍、柴旭东、侯宝存、王飞、李国栋、朱虹、秦鹏、李云鹏、于文涛、邹萍、姜海森、谷牧、孙博雅、黄健、石伟、黄羿清
中国信息通信研究院：续合元、石友康、李海花、黄颖、沈彬、张恒升、罗松、刘默、刘棣斐、田慧荣、李艺、杜霖、李南、刘棣斐、池程、田娟、陈洁、林欢 中国科学院沈阳自动化研究所：曾鹏、李栋、刘意杨、刘阳、张华良 华为技术有限公司：秦尧、李汉涛、张朝辉、王雨晨、彭炎、周亚灵、赵黎黎 海尔集团：陈录城、张维杰、王晓虎、任涛林、张海港三一集团有限公司：贺东东、王锦霞 中国电信集团股份有限公司：杨震、孙健、王志宏、张东、李洁、龚晟、张建雄、徐敏捷、程涛 北京奇安信科技有限公司：陶耀东 中国联合网络通信集团有限公司：陈晓天、许冬勇、巫灵珊 中国移动通信集团有限公司：陈维、王荣、张峰 阿里云计算有限公司：刘松、张大江、刘欢、李俊平、胡鑫、杨国彦、刘宇航 清华大学：王建民、王晨 北京索为系统技术股份有限公司：王战 中兴通讯股份有限公司：楚俊生、张博山、李斌、王继刚 潍柴动力股份有限公司：曹志月、陆成长、高庆
互联网+智慧能源项目可行性研究报告
目录 一.项目概述 1.1项目概况 1.2投资方简况 1.3设计方简况 二.光伏产业现状 2.1国际现状 2.2国内现状 三.项目选址 3.1光伏发电选址概况 3.2选址太阳能资源情况 3.3发电量预测 四.建设规模和总体方案 五.环境保护、劳动安全与工业卫生 5.1环境保护 5.2劳动安全与工业卫生 5.3 结论 六.工程进度计划与安排 6.1进度安排原则 6.2项目实施进度 七.投资估算和经济分析
7.1投资估算 7.2经济评价 八.社会和环境效益评价 8.1社会及经济效益 8.2环境效益
一、项目概述: 1.1项目概况 ** 160万m2世界级·全生态城市中心，扼守深圳北站商务区、华为科技新城与福田CBD黄金三角核心区位，囊括了联盟商务区、都心豪宅区、旗舰商业区、酒店公寓区、生态休闲区，涵盖了写字楼、住宅、商业、酒店公寓、文体、学校等，突破传统产业园区单一开发模式，形成全方位、多业态、可持续发展的全生态城市中心，全面满足企业发展需求已达到全面发展。 互联网+智慧能源项目拟建设100kWp光伏配套350kWh储能及供储一体化能源调配系统，形成光伏储能局部微电网，供应日常商业物业电力。 1.2投资与运营方 **集团成立于1989年，总部位于深圳，历经二十余载发展，**集团已形成了“房地产综合开发，商业地产运营和金融投资”并驾齐驱的三元驱动模式。**2005年开始涉足商业地产领域，是国内较早进入商业地产领域的开发商之一，目前商业运营规模超100万平方米。从首创国内情景式休闲购物中心**Park，形成包括Park、City、GO、Street在内的“系”产品线，拥有全球140多个家居品牌的国际高端家居购物中心“**第三空间”，吸引了平安集团总部入驻的5A级写字楼“**发展中心”，在深圳福田打造“**丽思卡尔顿酒店”，**建立了良性循环的商业生态圈，并与万豪、山姆、麦德龙、世邦魏理仕等百余世界知名品牌成为长期友好的合作伙伴。
2019年工业互联网行业分析报告 一、美国先进制造伙伴计划，捍卫制造业全球竞争力 (2) 二、德国工业4.0，在新一轮工业革命中占领先机 (5) 三、我国工业互联网发展迅速，前景广阔 (9)
在2008年全球金融危机之后，欧美等发达国家和地区重新重视实体经济尤其是制造业的发展，纷纷推出“再工业化”战略，巩固其在技术、产业方面的领先优势，积极抢占未来先进制造业的制高点。美国、德国作为全球制造业的龙头，依靠自身既有优势，陆续推出了发展先进制造业的行动计划。 一、美国先进制造伙伴计划，捍卫制造业全球竞争力 在美国，工业互联网概念的提出与推广大致可以划分为两个阶段：一是2012年以来工业互联网概念的提出与宣传阶段。2012年底，通用电气（GE）发布《工业互联网：突破智慧与机器的界限》白皮书，首次提出工业互联网的概念，认为工业互联网是数据、硬件、软件与智能的流动和交互，实际上就是通过先进的传感网络、大数据分析、软件来建立具备自我改善功能的智能工业网络。 二是2014年以来工业互联网模式的应用推广阶段。2014年3月底，AT&T、Cisco（思科）、GE、IBM 和Intel 等5 家企业联合宣布成立工业互联网联盟（Industrial Internet Consortium，IIC），意在建立一个致力于打破行业、区域等技术壁垒，促进物理世界与数字世界融合的全球开放性会员组织。 得益于美国在企业互联网应用和制造业的领先地位，美国政府先后推出了一系列制造业振兴计划。2011年6月，美国推出《先进制造业伙伴计划》，该计划将聚合工业界、高校和联邦政府为可创造高品质制造业工作机会以及提高美国全球竞争力的新兴技术进行投资，将
中服软件作为西安工业云平台代表参加了 陕西省工业互联网发展研讨会 为贯彻落实《国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》，2018年1月9日，由陕西省工信厅牵头并组织的陕西省工业互联网发展研讨会在陕西省工信厅隆重召开，会议按照构建网络、平台、安全三大功能体系，分专业邀请有关专家及人员参会，中服软件作为西安工业云平台技术代表参加了此次研讨会并发言。
图会议现场 会议特邀工信部工业互联网产业联盟张恒升及杨楠两位专家，分别从平台及网络两个角度出发，从国家层面介绍工业互联网的发展规划，并现场解读《工业互联网平台白皮书》。 图工信部工业互联网产业联盟杨楠 图工信部工业互联网产业联盟张恒升
在分组讨论环节，中服软件总经理安贵作为平台组代表率先发言，就中服软件在工业互联网平台方面所做的工作做了介绍，安总的介绍包括西安工业云平台的建设情况、中服软件在工业互联网平台方面的研发工作、并提出了工业互联网平台在发展方面遇到的一些问题。 首先他介绍了西安工业云平台的建设情况，西安工业云平台是在西安工信委的主导下，由西安电信联合中服软件共同建设，已于2017年12月12日正式上线，西安工业云平台的定位是为广大的工业企业提供一个实用的在线服务云平台，平台包括IaaS、PaaS和在线SaaS应用及相关的数据服务，平台也为开发者提供了开发和传统软件云化的开发者中心入口。西安工业云平台包括在线软件超市、经济运行监控、项目申报管理、工业技术资源库、供需对接、工业产品发布、优秀方案等内容，服务于工业企业用户、政府主管部门以及软件开发商。 图西安工业云 接着安总也介绍了中服软件积极响应国家号召，凭借中服软件多年在PaaS云平台、
工业互联网:突破智慧和机器的界限 译自：2012年11月【美国】GE 编译：工业和信息化部国际经济技术合作中心
目录 一、摘要 (1) 后继浪潮 (1) 工业互联网潜力的冰山一角 (3) 1%增长意义非凡 (3) 惠及全球 (4) 推动力与催化剂 (5) 二、创新和生产力：接下来呢？ (5) 三、创新与变革浪潮 (8) 第一次浪潮：工业革命 (8) 第二次浪潮：互联网革命 (10) 第三次浪潮：工业互联网 (12) 智能设备 (12) 智能系统 (15) 智能决策 (16) 要素整合 (17) 四、机遇有多大？三大视角 (18) 经济视角 (18) 能耗视角 (20) 将燃料转化为电力 (22) 实物资产的视角 (23) 商用喷气飞机 (24)
联合循环电站 (25) 机车 (26) 炼油厂 (27) 卫生保健 (28) 五、工业互联网的益处 (28) 对工业行业的益处：1%的力量 (30) 商业航空业 (30) 铁路运输 (33) 发电 (34) 石油和天然气的开发与交付 (36) 医疗保健 (38) 经济收益：下一个生产力繁荣期 (41) 生产力增长的停滞期 (43) 互联网革命 (43) 质疑再度出现 (46) 工业互联网将带来新一轮的生产力革命 (47) 差异所带来的改变 (48) 工业互联网与高端制造业 (51) 对全球经济所产生的影响 (52) 商业活动和商业环境的角色 (53) 六、推动力、催化剂和条件 (55) 创新 (55)
基础设施 (56) 网络安全管理 (57) 人才开发 (59) 七、结论 (61)
一、摘要 创新将显著提高航空、铁路运输、发电、石油与天然气开发及保健服务等不同行业的发展速度和效率，推动世界经济增长，为全球创造更多更好的就业机会，不断提高人们的生活水平。在美国与中国如此，在非洲的大城市及哈萨克斯坦的农村地区亦是如此。 随着医疗服务水平的不断提高，成本日益浓缩，大量燃料与能源得以节省，实物资产性能提升和使用寿命拉长，工业互联网将进一步提高效率，促进生产力发展。生产力提升就意味着收入和生活水平的改善。在美国，如果工业互联网推动生产率每年增长1-1.5个百分点，使生产率再一次达到网络革命巅峰水平，在接下来的20年里，平均收入水平将提高25-40%。若其他各国生产力增长水平能维持在美国的一半，工业互联网将为全球GDP创造10—15万亿美元价值，这相当于美国今天的经济总量。在当今充满挑战的经济环境下，确保部分生产率增长能给个体与整体经济带来巨大裨益。 后继浪潮 这能实现吗？工业互联网将整合两大革命性转变之优势：其一是工业革命，伴随着工业革命，出现了无数台机器、设备、机组和工作站；其二则是更为强大的网络革命，在其影响之下，计算、信息与通讯系统应运而生并不断发展。 伴随着这样的发展，三种元素逐渐融合，充分体现出工业互联网之精髓：
世界工业互联网的格局 从工业化体系到人工智能，从传统制造到万物互联，工业互联网，一场 如诗如画的鸿篇巨制正在上演 工业互联网的起源及发展格局 如果一定要为工业互联网找一个起源，那一定是通用电气（GE）。作为一时瑜亮的世上最大多元化服务公司，GE拥有从飞机发动机、发电设备等高端设备到照明、塑料等日用商品门类齐全的产品体系，强大制造业的技术实力，以及IoT上精耕细作的丰富经验。 2012年，GE发布首份工业互联网白皮书，定义了工业互联网的核心要素：借数字化之手，链接工业生产最核心的设备、人与数据。在这份堪称工业互联网开山之作的白皮书中，GE提出了“the Power of 1%”的概念，阐述15年内减少任何一个核心行业1%损耗在全球工业带来的价值：航天领域300亿美金、能源天然气660亿美金、医疗健康中系统支持630亿美金…… GE认为，波澜壮阔的市场前景下，不论是满足效率安全和实时可靠的工厂内网、工厂外网和标识解析等基础业态，还是工业运营产生的智能化生产、网络化协同、数据同步、人工智能改造等新型业态，工业互联网都是产业升级的核心手段。 在GE的基础上，美国工业互联网产业联盟和行业标准应运而生。为响应“再工业化战略”，制造业与IT巨头抱团的工业互联网联盟(IIC)，组织美国数字制造与设计创新机构(DMDII)先后成立, 吸收了一批工业企业、高等院校、研究所、商业组织等巨头加入,包括波音、洛克希德马丁、通用电气、罗尔斯.罗伊斯、微软、GE、思科等。 美国引领潮流，德国也不甘落后。2013年德国提出工业4.0战略，旨在基于CPS技术帮助德国的企业增强产品竞争力，实现从“集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变”，将制造业向智能化转型，提升企业全球化能力。 立足工业化4.0，德国工业巨头西门子百尺竿头更进一步。2016年，西门子MindSphere横空出世，旨在帮助企业实现产品、工厂、机器和系统的连接，提取分析核心性能和应用数据。2018年，西门子“Digital Twin”模型升级，将上述要素打入企业软件，使用户在获得实时信息基础上流程优化，通过产品实时数据提高系统性能。 人们耳熟能详的精益制造和匠人精神或许不能彰显日本新工业化的决心。2017年，日本提出“互联工业（CONNECTED INDUSTRIES）”战略，促使三菱电机、发那科、DMG森精机和日立制作所等国之重器建立数据互换机制，谋求与德国工业4.0、美国的工业互联网分庭抗礼的地位。
141 解析“工业互联网”与“工业4.0”及其对中国制造 业发展的启示 Study on “Industrial Internet” and “Industrie 4.0” 延建林，孔德婧 （中国工程院咨询服务中心,北京100088） Yan Jianlin, Kong Dejing (Chinese Academy of Engineering Consulting Service Center, Beijing 100088,China) 摘要：21世纪以来,欧美等发达国家和地区加快发展先进制造业，以美国“工业互联网”与德国“工业4.0”最为典型。“工业互联网”与“工业4.0”引起了全球制造业的产品开发、生产模式和制造价值实现方式的转变。为了巩固与提升中国制造业的全球地位，加快从制造大国迈向制造强国，必须要推进“两化”深度融合、坚持创新驱动、强化智能制造基础、重视高技能人才培养、加强制造业国际合作。 关键词：工业互联网；工业4.0；模式转变；《中国制造2025》中图分类号：T-01 文献标识码：A Abstract : Since twenty-first century, most of the developed countries have realized the importance of advanced manufacturing. “Industrial Internet” from the U.S. and “Industrie 4.0” from Germany should be the best two strategies to develop advanced manufacturing. They have caused the transformation of product development, production mode, and the achievement of the production value, globally. In this critical moment, it is important to promote the integration of informatization and industrialization, to insist on innovation driven, to strengthen the intelligent manufacturing base, to consolidate the training of high skilled talents, and to strengthen international cooperation for consolidating and enhancing the global status of China manufacturing.Key words : industrial internet; Industrie 4.0; mode transformation; “Made in China 2025” 国际金融危机之后，欧美等发达国家和地区重新重视实体经济尤其是制造业的发展，纷纷推行“再工业化”战略，巩固其在技术、产业方面的领先优势，积极抢占未来先进制造业的制高点。美国、德国作为全球制造业的龙头，依靠自身既有优势，陆续推出发展先进制造业的行动计划。 一、美国“工业互联网”与德国“工业4.0” 概述 近年来，美国加快推进“再工业化”，奥巴马政府先后发布一系列国家层面的先进制造发展战略[1~3]，明确提出“提振经济，重振制造业”。美国 收稿日期：2015-07-21；修回日期：2015-07-27 作者简介：延建林，中国工程院咨询服务中心，处长，教育学博士，研究方向为工程科技战略咨询研究与管理、科技创新政策； E-mail: kdj@https://www.doczj.com/doc/7d9770349.html, 基金项目：中国工程院重大咨询研究项目“制造强国战略研究”（2013-ZD-4）本刊网址：https://www.doczj.com/doc/7d9770349.html,