工业互联网技术现状、应用场景及未来趋势分析

本文章为2024年8月份论文一篇,主要内容为新时代信息技术工业互联网:现状、应用与未来发展,对这个课题进行深度研究和学习讨论等等,欢迎大家研究并讨论学习。工业互联网作为新一代信息技术与传统工业深度融合的产物,正在引领全球制造业的转型升级。本文旨在梳理工业互联网的最新技术动态,分析其在智能制造、供应链优化、产品生命周期管理等领域的实际应用,并展望未来发展方向。通过深入探讨,本文强调了工业互联网对于提高生产效率、降低运营成本和增强企业竞争力的关键作用

目 录

摘 要……………………………………………………………………………………………1

  1. 概 述……………………………………………………………………………………1
  2. 工业互联网前沿概括
  3. 国内外工业互联网分析
  4. 实际应用案例介绍
  5. 未来发展趋势及其挑战和对策
  6. 结论

关键词新一代信息技术;工业互联网;信息安全;云计算;大数据;人工智能;物联网;5G通信;实际应用;未来展望

第一章 概述

1.1什么是工业互联网

工业互联网实际上是一个超级大的网络平台,它把工厂里的机器、生产线、工人、管理者、甚至产品和客户都连接在一起。想象一下,像你家里有Wi-Fi,所有的设备比如手机、电脑、电视都能互相通信和分享信息一样,工业互联网像是给整个工业领域装上了Wi-Fi。

在这个网络里,机器可以互相“说话”,告诉彼此它们的状态,比如有没有故障,什么时候需要维修,或者生产进度怎么样。管理者可以通过电脑或者手机远程监控工厂的运行情况,像你在家用手机能看到家里摄像头的画面那样方便。而且,不仅仅是在一个工厂,整个供应链上的供应商、仓库、物流都可以通过这个网络连接起来,大家共享信息,协作得更好。

这样做的好处是,整个生产过程变得更加透明、高效和智能。比如,当某个零件快要用完的时候,系统可以自动下单补货,不需要人工去检查库存。再比如,如果机器预测到可能会出故障,它可以提前通知维修人员,避免突然停工造成的损失。总之,工业互联网的目标是让工业生产更加自动化、智能化,提高效率,降低成本,同时还能减少浪费,更加环保。

所以,工业互联网像是给工业装上了大脑和神经系统,让它变得更聪明、更灵活。

下面我们展示一个工业互联网的实际应用场景,我们在api开发者社区 当中可以找到相关工业互联网的一些实际应用的api,大家可以去研究使用一下

工业互联网技术现状、应用场景及未来趋势分析

1.2工业互联网为什么而服务?

互联网的快速发展,极大的提高了效率,从一定意义上来讲,工业互联网目的也是提高生产力,水平,提高效率,所以说我认为工业互联网归根结底是为了生产力而服务,提高生产力水平才是工业互联网应该做的。

1.3 本文对于工业互联网的概述

本文是对于工业互联网的大总结,以及自己的理解和目前发展的情况,还有未来发展的趋势进行概述,总结当前展望未来,是本文的核心所在。

第二章 工业互联网前沿概括

2.1大数据与工业互联网

说起来工业互联网,那离不开大数据,说到大数据,那肯定离不开云计算,所以我们从这个角度来进行下面的叙述

万物相连:在工业互联网里,不仅仅是机器和机器连着,还有传感器、机器人、无人机、甚至员工手上的智能手表,都在一个大网上交流。这像是每个东西都有了自己的“微信”,随时报告自己的状态。

大数据和分析:所有这些设备产生的数据都会被收集起来,然后用超级计算机进行分析,找出隐藏的规律。这好比是你在淘宝上购物,系统会根据你的历史记录推荐商品;在工业互联网里,系统会根据数据预测机器可能的故障,提前预防。

云计算和边缘计算:云计算像是一个云端的大脑,可以存储和处理海量的数据。而边缘计算,则是把一些处理能力放到设备附近,这样反应速度更快,像是在工厂现场设立了一个小型的指挥中心

2.2工业互联网供应链与制造

智能制造:以前的机器是按部班地工作,现在有了工业互联网,机器可以根据实时的需求调整生产,像是流水线上的机器人都成了灵活的工匠,可以根据订单变化快速调整生产。

供应链协同:不只是工厂内部,整个供应链上的伙伴也可以通过工业互联网实时沟通,比如原料供应商可以知道工厂的库存,提前准备货物,减少等待时间。

数字孪生:这是工业互联网的一个玩法,是在虚拟世界里复制一个和真实工厂完全一样的模型,可以用来模拟各种生产情况,做实验,而不会影响实际生产,有点像游戏里面的沙盒模式。

2.3工业互联网与安全

安全无小事,安全五小时,安全无小事,还是那句话安全无小事,国家安全都无法保障,那么这个工业互联网那更没法进行,安全方面出了问题,那么这个工艺厂基本上可以宣布死亡了。

安全防护:因为所有的东西都连在一起,安全成了大问题。工业互联网的安全防护像是给网络加上了防火墙,还要定期体检,确保没有病毒或者黑客入侵。

  1. 国内外工业互联网分析

3.1 美国与德国的工业互联网分析

美国与德国,不用多说,大家应该也都知道,美国世界上很多领域排名第一,在工业方面也是非常的强大,美国是目前世界科技强国,工业互联网上也是非常的强大。而德国是老牌工业国家,从二战前后到现在,工业排名一直没有落下,一些工业互联网最早期的很多东西都是德国来定义的德国实施的“工业5.0”战略,‌推动数字化绿色化双转型,‌构建以人为本、‌弹性、‌可持续的产业链供应链,‌展现了其在工业互联网发展上的全面布局和创新能力

3.2 中国天津与山东青岛工业互联网

天津市简称:津别称津沽、津门中国首批沿海开放城市,建国国初期,工业位居国内高位,仅次于哈尔滨市,目前属于是国内新一线城市,早期的天津市和东北三省一样,主要靠的是重工业发家,而天津市转型较早,这很早之前已经向工业互联网进行转型,没有走东北老路且目前来看,转型升级非常的成功,背靠着河北源源不断的自然资源,还有首都的高科技发展,和首都工业外迁,同时沿海开放,更有利于发展,目前在国内工业互联网发展极其发达,其产品大量出口于国外很多国家。

山东青岛,车牌:鲁B与天津市类似,位居山东靠海边的一个城市,也是首批沿海开放城市,背靠山东省这个工业大省,同时靠着海外的先进技术传播。极其发达的海运,让其成为国内工业互联网第一城,国内绝大部分智能生产基地位居于此,新能源汽车工业厂房数量庞大。

3.3 中国工业互联网现状

政策支持与产业联盟:自2016年起,中国成立了工业互联网产业联盟,形成了较为完整的工业互联网产业体系。国家出台了一系列扶持政策,推动了工业互联网的快速发展。

平台发展:国内出现了多个有影响力的工业互联网平台,如航天云网的INDICS平台、三一集团的树根互联“根云”平台、用友网络的“用友精智”平台等,这些平台为企业提供数字化转型的基础设施和服务。

市场规模:中国工业互联网产业规模已经超过万亿元人民币,显示出强劲的增长势头。数字化转型从效率变革走向价值变革,从企业内部扩展至产业链、价值链。

稳定向好发展:即便在全球经济面临不确定性和国内疫情挑战下,中国工业互联网依然保持稳定增长,规上工业增加值同比增长,中小企业在专精特新领域加快发展。

  1. 实际应用案例介绍

4.1比亚迪案例介绍

4.1.1汽车制造业:

新能源汽车:比亚迪是全球的新能源汽车制造商,其工业互联网平台涵盖了从设计、生产、销售到售后服务的全生命周期管理,利用大数据和物联网技术优化生产流程,提升品质控制。智能网联汽车:比亚迪的车辆配备先进的车载信息系统,能够实现车辆与互联网的互联互通,提供远程诊断、智能导航、在线娱乐等服务。新能源产业:太阳能和储能系统:比亚迪提供太阳能光伏板和储能解决方案,利用工业互联网监测和优化能源的生产和消耗,提高能效。电子产业:比亚迪电子:提供专业电子产品制造服务,覆盖智能手机、平板电脑、可穿戴设备等,通过工业互联网实现供应链优化和生产自动化。电动汽车充电设施:比亚迪建立了充电站网络,利用工业互联网技术进行充电站的监控和管理,提供智能充电服务。

轨道交通产业:电动巴士和地铁车辆:比亚迪提供电动巴士和地铁车辆,使用工业互联网进行车辆维护和运营调度,提高公共交通系统的效率和可靠性。

4.1.2工业互联网平台:

比亚迪构建了工业互联网平台,用于连接各类设备和系统,收集并分析数据,实现智能化的生产控制和决策支持。

供应链管理:

比亚迪运用工业互联网技术优化供应链,实现物料追踪、需求预测、库存管理等功能,提高供应链的灵活性和响应速度。

产品全生命周期管理:

通过工业互联网,比亚迪能够监控产品的使用状况,提供远程维护和升级服务,同时收集用户反馈以改进产品设计。

比亚迪在工业互联网领域的布局旨在通过数字化和智能化手段,提升生产效率,降低成本,同时提供更高质量的产品和服务。通过工业互联网,比亚迪能够实现跨部门、跨地域的协同作业,加速创新,满足市场和消费者日益增长的个性化需求。

4.2康比特食品工业互联网产业介绍

当你听见这个叫做康比特食品的名字之后,朋友,你是否会疑惑?也可能会疑惑到什么歪瓜裂枣,都可以来搞工业互联网了?康比特(北京康比特体育科技股份有限公司)的主营业务集中于运动营养、健康营养食品的研发与制造,以及数字化体育科技服务康比特食品他其实并不是一个和互联网相关的产业,更和it行业没有任何关联,但是俗话说互联网加可以为各行各业赋能,工业互联网也是为康比特食品赋能。

食品生产上康比特可能采用工业互联网技术来升级其生产线,实现自动化和智能化,例如通过物联网(IoT)设备监控生产过程,收集数据进行分析,以提高生产效率和产品质量。且在食品监督与管理上所使用的检查工具,更是让其可以更好的把控质量。所以说工业互联网可以为万物赋能提高生产效率。

工业互联网技术现状、应用场景及未来趋势分析

  1. 未来发展趋势及其挑战和对策

5.1 未来发展趋势

随着生产力的持续不断的继续发展和互联网的发展,工业互联网的发展趋势,那是一片向好持续发力,快速前进,为各行各业,添砖java,为客户python到家

5.2发展中的挑战

5.2.1先在国际形势上,以美国为首的一些西方发达国家,在尽力的卡中国的脖子,高端制造业和高端工业互联网上面,美国为首的发达国家百般阻挠,为中国工业互联网及其制造业的高端化制造了很多很多的障碍,而这些障碍和困难需要我们不断的去克服。

5.2.2 发展轮回上,国内也有一些情况在工业互联网的发展,因为工业互联网的发展,有可能会导致一些手工业从事者法继续持续的进行相关生产,也叫做抢饭碗,故导致很多人的,新事物必将代替旧事物,但是在发展的过程中旧事物也会不让其代替,虽然过程是曲折的,但是它依旧是螺旋上升的,也看未来,也是在向前发展的。

5.2.3 在网络安全上,由于工业互联网相关产业的资金非常庞大,网络安全上出现问题,造成的人力物力财力的损失非常的庞大,业务中断一天造成的损失是不可估摸的,这里举个例子,比如曾经某西北大油田(克拉玛依油田),出现勒索病毒导致业务的中断,业务中断期间造成的损失非常的庞大,对智能油井智能石油开采系统造成的损坏非常的庞大,虽然最后得以修复,但是影响无法消除。

5.3发展对策

持续加大投入与生产,大生产规模政策上对其进行放开,同时进行大力的宣传与推广。

  1. 结论

通过对工业互联网的深入研究与分析,我们可以清晰地看到这一新兴技术领域对于全球制造业转型升级的深远影响。工业互联网作为信息技术与工业生产的深度融合,正逐渐成为推动生产力提升、生产效率优化和企业竞争力增强的关键力量。其在智能制造、供应链优化、产品生命周期管理等方面的广泛应用,不仅促进了生产流程的透明化和智能化,还有效降低了运营成本,提升了资源利用效率。

国内外工业互联网的发展对比中,美国和德国以其强大的工业基础和技术实力,引领了工业互联网的创新与发展,而中国则通过政策支持与产业联盟的形成,迅速崛起为工业互联网的重要参与者。特别是天津和青岛等城市,依托沿海开放优势和政策扶持,成为了国内工业互联网发展的先行者,展现出强大的发展潜力和广泛的国际影响力。

比亚迪和康比特等企业的案例表明,工业互联网不仅适用于传统的制造业,还能赋能食品等其他行业,通过数字化转型实现生产效率的大幅提升和产品服务的优化升级。然而,工业互联网的发展也面临着国际竞争加剧、劳动力结构调整和网络安全等挑战,需要政府、企业和社会各界共同努力,制定有效的应对策略,保障工业互联网的健康发展。

致谢

在此,我衷心地感谢所有在这次毕业设计过程中给予我指导和支持的人们,他们的鼓励和帮助是我完成这项工作的动力源泉。

首先,我想要深深地感谢我的指导老师梁玺老师。梁老师不仅在专业知识上给予了我悉心的指导,还在研究方法和论文写作上提供了宝贵的建议。他的耐心和严谨让我受益匪浅,使我能够在学术道路上更加坚定地前行。

其次,我诚挚地感谢幻城云笔记网站https://hcnote.cn/。在撰写这篇论文的过程中,幻城云笔记网站为我提供了丰富的参考资料和灵感来源,使我能更深入地理解和掌握工业互联网的前沿知识。感谢幻城云笔记团队的辛勤工作,为学术研究者搭建了这样一个的知识共享平台。

特别鸣谢我的好友安少鹏和王子航。在整个研究过程中,安少鹏同学给予了我无私的帮助和精神上的支持。他不仅与我分享了许多宝贵的资料,还在我遇到难题时提供了建设性的意见,他的友情和智慧是我顺利完成此的宝贵财富。

参考文献

张明远, 高晓光, 李晓刚. (2020). 工业互联键技术及发展趋势. 《计算机工程与科学》, 42(11), 1933-1940.

刘志峰, 王丽萍, 张华. (2021). 基于工业互联网的智能制造体系结构研究. 《制造业自动化》, 43(02), 1-6.

马俊, 张晨, 刘洋. (2020). 基于工业互联网的供应链协同优化研究. 《物流技术》, 39(07), 131-134.

李明辉, 王勇, 陈曦. (2021). 工业互联网与智能制造融合路径探析. 《现代制造工程》, (05), 10-15.

王瑞, 胡晓燕, 刘宇. (2020). 工业互联网安全态势感知技术研究. 《计算机工程与应用》, 56(22), 258-263.

赵宏伟, 张永健, 朱文静. (2022). 基于工业互联网的智能工厂构建与实践. 《自动化博览》, (06), 24-27.

 

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