(网经社讯)工业互联网作为一种新的工业企业发展理念，承担了我国制造业智能化转型升级的重要任务。但是工业互联网应该如何定位，如何发展，当前还没有形成统一的认识。笔者认为现场管理应该是工业互联网建设的核心，应承担起智能化现场管理的任务。

工业互联网及其核心

工业互联网通过机器间的连接并最终将人机连接，结合软件和大数据分析，重构制造业生产模式，激发企业生产活力，促进企业创新。GE于2012年11月26日发布的工业互联网白皮书中这样定义工业互联网：工业互联网——打破智慧与机器的边界。GE认为工业革命带来的无数机器、设施、机群和系统网络方面的成果，与互联网革命涌现出来的新计算、通信技术实现衔接，让信息技术带动工业技术的快速更新发展，并最终推动制造业整体发展。

工业互联网的核心就是要在工业领域实现工业技术和信息技术的有效融合。但是如何实现，是摆在政府主管部门与企业面前的巨大挑战。从理论构建方面，业内可以利用传感技术让传统的机器满足智能化感知的功能，并结合大数据、人工智能等分析技术，从而使整体或局部的制造系统具有智能，提高资源的整体配置效率。因此其技术路线是“智能机器+数据+分析模型+智能决策”，从而形成一个具有特定智能功能的制造系统。

根据融合的领域不同，工业互联网的覆盖领域可以包括研发、制造、运输等制造业的核心环节，也可以包括客户关系管理维护、供应商管理、物流配送、售后服务等制造业的非核心环节，具体在哪一个领域进行融合，完全可以根据行业特点、企业自身的战略发展进行规划。

工业互联网的特点

工业互联网标准化难度大。工业互联网面向的企业都是个性化的，因此标准化难度大，而如果不能实现标准化则很难推广。从发展非常好的消费互联网来看，消费互联网共性强，易于标准化，因此极易推广。标准化难度大主要是由于工业互联网涉及设备多种多样，业务链条长、模型复杂。而消费互联网终端简单，易于普及、升级。对于电子商务这样的消费互联网来说，其核心模块无非就是产品展示、购物车、支付系统、物流快递跟踪系统等，但工业互联网需要实现的系统则太多了，而且每个系统也更加复杂，很难形成标准化的体系。

工业互联网对网络技术要求更加多样。由于工业互联网与生产的实际进行过程相结合，因此工业互联网对响应速度、可靠性、安全性等方面的要求都更加严苛，否则就可能导致相关设备损毁，生产线非正常停止，甚至人员安全方面的问题发生。而且还由于各种不可预测的风险，需给人工操作的介入留出足够的空间，以保证在紧急状态下，人类能够迅速有效地介入操作系统的运行，避免各种智能系统产生没有预料到的风险。

响应速度与安全性两者之间存在矛盾关系。在一般情况下，信息系统如果响应迅速，则其安全性可能就存在一定的问题；反之亦然。但是工业互联网系统既对安全性提出很高要求，同时又对响应速度提出非常高的要求。所以工业互联网需要有不同于一般互联网的系统架构，需要开发能够适应工业互联网特殊需求的新型系统结构。

从商业模式看，消费互联网多是通过相应的操作来汇聚人气、导入流量，吸收会员等形式就会形成规模效应，形成相应的行业壁垒，同时通过广告、会员费，以及其他资源共享的形式来获得相应的收益，但是工业互联网则需要大量的行业知识积累，不可能实现大面积的迅速推广；生态模式上，消费互联网主要依靠手机等移动操作系统构建应用商店平台，开放第三方应用，而工业互联网缺乏类似的平台和应用。

推进工业互联网面临的主要问题

从我国目前工业发展，尤其是制造业的发展来看，我国发展工业互联网存在以下几个方面的主要问题。如果这些问题不能够得到有效解决，工业互联网很难取得实质性进展。

思维差异问题难以克服，两者融合“破题”艰难。信息技术（IT）是主要处理各种信息为主的技术；操作技术（OT）是以制造过程中各种自动化控制系统为操作对象的技术，其目的是确保生产正常进行。正是两者的定位不同，导致了两种技术之间思维模式的差异。IT是一个自上而下的架构，强调平台架构设计，而OT则是自下而上的执行，强调各种技术方案的可行性。所以工业互联网是从局部到整体的建构过程。只有将局部的问题解决好了，产生了正确的输出，才会有最终正确的输出。

从我国目前的发展来看，IT技术应用相对发达，基本处于世界的先进水平；但是工业领域的操作技术相对欠缺，经验积累不足。而且作为操作技术集成的自动化技术发展相对滞后，制造过程相关各环节的标准规范、仪器仪表应用、数据采集、相关过程测量等方面的短板凸显，非常不利于我国工业互联网的发展。此外，互联网行业人员不了解工业领域的相关过程，很难发挥其作用，而传统制造业人员，又局限于各自的技术领域，很难认识到互联网技术在行业中的创新应用。因此面临工业互联网尽管很热，但是真正产生实际价值的应用还比较少的局面。

知识融合成为难点。IT技术的优势是能够对数据信息进行大规模地处理，速度非常快，但是其必须基于标准化的数据、标准化的流程，以及标准化的方法。相应的其所使用的知识也是标准化的知识，固定化的流程，以及工具和方法相对固定的操作。而工业互联网的知识是基于现场的具体操作知识，是面对不同的设备、不同的工艺流程进行的操作，是直接面对面对产品质量标准进行的操作。因此工业互联网所面对的是各种各样的物理实体，以及这些实体的不同组合。

现场管理是工业互联网的基础

目前，业内对工业互联网有各种“高大上”的描述，但事实上如果做不好最基础的对工厂和车间的现场管理，那么这些想法只能是“空中楼阁”，难以实现。

以车间现场的“连接”为例，“连接”是工业互联网的基础，这里是指最简单的“连接”，而不是指有实质性业务关联的“联结”。具体指，为车间现场不同的设备之间、流水线各环节之间提供数据连接服务，并将这些复杂的数据信息通过现场总线连接起来。在该领域，已经被IEC列为标准的连接就有18种，而由这些总线接口产生的“协议”则有数千种，企业进行工业互联网建设就需要根据自身的业务需要，从这些标准中选择适合自己的标准。现在很多做得比较好的公司，在数据的现场连接方面都没有做好，很多公司是通过“导表”的方式，将机器数据对象字典中的数据与上位软件的变量映射起来，不仅没有实现便捷，反而增加了工作量。

在生产现场，对设备和工艺的管理也是工业互联网的重要职能。离散型制造涉及对材料进行物理加工，流程中还会涉及对材料进行化学反应，在寻找生产流程优化和经济性的过程中，有太多的约束条件。如注塑机打一个材料要对其进行工艺的摸索，材料的种类可能有上千种，产品的规格也是变化多样，对于每个产品而言，其工艺控制是非常需要现场知识积累的现场操作过程。在纺纱车间，产品的匀整性也是需要解决的行业痛点，纺织行业企业需要形成自身解决该问题的方法和路径。这些都是需要工业互联网解决的问题。

工业互联网要做好与自动化系统的衔接。从目前来看，工业互联网主要基于互联网的思维进行制造业的革新。但是从现场管理和落地的角度看，自动化应该是工业互联网建设的基础，只有在自动化系统建设得非常规范的前提下，工业互联网才能够获得自身分析、决策所需要的精准信息，并在这些信息和数据基础上进行优化。

理想的状态是，工业自动化通过对生产现场一个个问题的解决，最后以点带面，在生产现场解决自动化方面的问题，然后再与上一个层面的工业互联网连接。只有生产现场的自动化、标准化问题得到了有效解决，才能够借助互联网的联结优势、计算优势，实现制造资源更大范围的联结，并不断随外界环境的变化，迅速更新制造企业生产制造系统，提高制造系统的创新能力。

不管利用什么样的工具、方法，以及采用怎样的模式，工业互联网只是一种手段，是解决当前制造过程中遇到的各种问题、提高制造效率的工具。因此不管是工业自动化手段，还是采用工业互联网的模式，解决生产制造企业的问题、提高企业的运行效率才是最终的目的。

基于现场管控的新型技术标准

当前的工业互联网标准并不能够满足制造企业对现场信息管理、设备连接等方面的要求，需要有一种能够满足工业现场信息处理的新型网络技术来连接相关资源。目前，契合工业互联网特殊应用的新网络标准已经发布，该技术是一种平台型产品，具有平台型产品高黏连性和高迁移成本的特性，同时也更加具有行业针对性。选择合适的工业互联网平台对企业技术升级至关重要。

OPC UA标准是工业互联网OT网络的通信标准协议与数据语义定义标准。利用OPC UA 技术可以实现工业以太网、工业总线等物理连接的设备、传感器、PLC、控制系统、管理软件等不同来源、不同协议间的数据转换。同时，OPC UA标准的支持将有利于OT网络与IT网络的融合。

OPC UA标准更多关注连接，而由ABB等工业自动化企业参与制定的IEEE Time Sensitive Network（TSN）网络更加关注数据的现场传输质量。因为工业互联网不仅对数据有安全可靠性的要求，还对数据的实时性有特殊的要求。

任何一个网络，只要处理多源时序数据，就需要有统一的时间认知，即统一全局时间。传统互联网和消费级物联网，利用网络内基于GPS的基准时钟，采用NTP时钟同步算法完成全网时间同步，精度一般在秒级。然而，工业互联网由于需要实时控制，要求的时间精度往往在微秒级，这就需要更加精确的同步算法。这就是TSN网络发展的原因。该网络在数据链路层工作，能够降低网络因路由和交换发生的延迟，而且对网络的安全性也能够提供保障。（来源：通信世界 文/工业和信息化部教育与考试中心陈茵 编选：网经社）