工业互联网知识及七大核心技术讲解PPT
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工业互联网知识讲解及核心技术和智能工厂PPT
数据集成与边缘处理技术
设备接入
基于工业以太网、工业总线等工业通信协议,以 太网、光纤等通用协议,3G/4G、NB-IOT等无
线协议将工业现场设备接入到平台边缘层。
协议转换
一方面运用协议解析、中间件等技术兼容 ModBus、OPC、CAN、Profibus等各类工业通 信协议和软件通信接口,实现数据格式转换和统 一。另一方面利用HTTP、MQTT等方式从边缘 侧将采集到的数据传输到云端,实现数据的远程
工业互联网效应
Industrial Internet
假设发展情况和互联网大潮时期类似,截至2030年工业互 联网革命将为全球GDP带来15万亿美元,相当于在计算全 球经济总量时把美国的经济多加了一次。
最令人惊讶的地方在于这一切来源于那些看起来很小的生 产力提升。即使是1%的生产效率提升,背后潜藏的上升空 间也是没有人可以抵挡的。
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。
工业互联网核心技术
Industrial Internet of Things
1 数据处理框架
借助Hadoop、Spark、Storm等分布式处理架构,满足海量数据的 批处理和流处理计算需求。
2 数据预处理
运用数据冗余剔除、异常检测、归一化等方法对原始数据进行清洗, 为后续存储、管理动力与催化剂
Industrial Internet
设备接入
基于工业以太网、工业总线等工业通信协议,以 太网、光纤等通用协议,3G/4G、NB-IOT等无
线协议将工业现场设备接入到平台边缘层。
协议转换
一方面运用协议解析、中间件等技术兼容 ModBus、OPC、CAN、Profibus等各类工业通 信协议和软件通信接口,实现数据格式转换和统 一。另一方面利用HTTP、MQTT等方式从边缘 侧将采集到的数据传输到云端,实现数据的远程
工业互联网效应
Industrial Internet
假设发展情况和互联网大潮时期类似,截至2030年工业互 联网革命将为全球GDP带来15万亿美元,相当于在计算全 球经济总量时把美国的经济多加了一次。
最令人惊讶的地方在于这一切来源于那些看起来很小的生 产力提升。即使是1%的生产效率提升,背后潜藏的上升空 间也是没有人可以抵挡的。
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。
工业互联网核心技术
Industrial Internet of Things
1 数据处理框架
借助Hadoop、Spark、Storm等分布式处理架构,满足海量数据的 批处理和流处理计算需求。
2 数据预处理
运用数据冗余剔除、异常检测、归一化等方法对原始数据进行清洗, 为后续存储、管理动力与催化剂
Industrial Internet
很好的工业互联网发展基础知识培训PPT
3 全球最完备的产业体系
世界500余种主要工业产品中,有220多种产量位居世界第 一
4 良好的基础设施条件
强大的交通和能源基础设施,全球最大的4G网络
5 全球最完备的互联网生态体系
4家企业进入全球互联网企业市值前10名,人工智能、量子计算等新技术发展迅猛
02
什么是 工业互联网?
工业互联网的本质是什么? 网络、安全、平台三大体系 工业互联网与消费互联网、智能智能和实体经济深度融合
互联网
融合
制造强国
打造新型制造 体系
网络强国
✓ 叠加效应
网络技术演进 ✓ 聚合效应
升级
✓ 倍增效应
(三)互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合, (四)互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合,
是我国经济实现高质量发展的必然选择
是全球新一轮产业竞争的制高点
当前全球总体处于数字化向网络化过渡阶段,工业互联网成为制造业创新发展的重要内容
两
化
融
合
发
展
的
三
个
阶
段
工业互联网
当前: 数字化向网络化转型过渡
具备显著生态优势
生态 优势
庞大的人才(用户)优势
1
全球规模最大的消费市场,9亿多劳动力,每年700多万高校毕业
生
2 丰富的系统性工程建设经验
4G/5G、高铁和航空航天等重大系统工程经验丰富
工业互联网既是满足工业智能化发展需求,具 有低时延、高可靠、广覆盖特点的关键网络基 础设施,也是新一代信息通信技术与工业领域 深度融合所形成的新兴应用模式,更是在此基 础上形成的全新工业生态体系。
12
(三)工业互联网三大功能体系
很好的工业互联网发展基础知识培训PPT
可见、描述、分析
从描述、诊断向预测、决策不断深 入
单元级、系统级 关注单一设备或某条产线的资源优化
系统之系统级 从单机设备、到生产线、到产业链、
再到产业生态的资源优化
03
工业互联网 应用如何及如何推进?
我国企业应用情况 如何推进企业应用
(一)我国工业企业上云情况:总体情况
企业上云指数水平呈“东高西低”分布态势
传统动能
经济 可持续发展
新动能
供给侧结构性改革是构建现代化经济体系的主线
土地
劳动力
降低一般性生
资本 … 产要素依赖
数据
管理
激活高级
生产要素
技术 …
创新驱动,提高全要素生产率
新能力:培育开放价值生态构建新能力
改造提升传统动能
培育发展新动能
基于客户需求的数字化快速定制研发 产品研发、工艺设计、生产制造一体化 在线、异地协同研发
研发创新 能力
企业核心 竞争能力
经营管控 能力
一体化高效经营管控 复杂项目的精细化管控 基于数据分析的智能决策 集团型企业资源集中共享与协同运营
封闭技术体系
需求精准识别 和定义能力
……
开放价值 生态构建
能力
资源动态 整合能力
全生命周期 动态服务能力
快速交付 能力
开放价值生态
形成新模式新业态
新模式新业态 共享经济 个性化定制 服务化转型 网络化协同 …
电力行业企业上云水平处于领先地位
第一梯队 第二梯队 第三梯队 第四梯队 数据量不足
东南部沿海、环渤海地区部分省市以及北京、天津企业上云水 平位于第一梯队;甘肃、云南、新疆、西藏等西南省市企业上 云水平相对较低。
智能制造工业互联网知识介绍及核心技术解析PPT
工业互联网的本质和核心是通过工业互联网平台把设备、生产线、工厂、供应商、产 品和客户紧密地连接融合起来。可以帮助制造业拉长产业链,形成跨设备、跨系统、 跨厂区、跨地区的互联互通,从而提高效率,推动整个制造服务体系智能化。还有利 于推动制造业融通发展,实现制造业和服务业之间的跨越发展,使工业经济各种要素 资源能够高效共享。
工业互联网将智能设备、人和数据连接起来,并以智能的方式利用这些交换的数据。在通用电气的倡导下,AT&T、思科(Cisco)、通用电气(GE)、IBM 、英特尔(intel)已 在美国波士顿宣布成立工业互联网联盟(IIC),以期打破技术壁垒,促进物理世界和数字世界的融合。
工业互联网推动力与催化剂
Industrial Internet
升级那些关键的工业领域
工业互联网之精髓
Industrial Internet
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。
边缘数据处理
基于高性能计算芯片、实时操作系统、边缘 分析算法等技术支撑,在靠近设备或数据源 头的网络边缘侧进行数据预处理、存储以及 智能分析应用,提升操作响应灵敏度、消除 网络堵塞,并与云端分析形成协同。
工业互联网核心技术
Industrial Inter并行计算、负载调度等技术, 实现网络、计算、存储等计算机资源的池化管理,根据需 求进行弹性分配,并确保资源使用的安全与隔离,为用户 提供完善的云基础设施服务。
智能制造&工业互联网
G
R
工业互联网将智能设备、人和数据连接起来,并以智能的方式利用这些交换的数据。在通用电气的倡导下,AT&T、思科(Cisco)、通用电气(GE)、IBM 、英特尔(intel)已 在美国波士顿宣布成立工业互联网联盟(IIC),以期打破技术壁垒,促进物理世界和数字世界的融合。
工业互联网推动力与催化剂
Industrial Internet
升级那些关键的工业领域
工业互联网之精髓
Industrial Internet
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。
边缘数据处理
基于高性能计算芯片、实时操作系统、边缘 分析算法等技术支撑,在靠近设备或数据源 头的网络边缘侧进行数据预处理、存储以及 智能分析应用,提升操作响应灵敏度、消除 网络堵塞,并与云端分析形成协同。
工业互联网核心技术
Industrial Inter并行计算、负载调度等技术, 实现网络、计算、存储等计算机资源的池化管理,根据需 求进行弹性分配,并确保资源使用的安全与隔离,为用户 提供完善的云基础设施服务。
智能制造&工业互联网
G
R
工业互联网学习课件[优质PPT]
WEB防护
采用类似于CASB等技 术,实现对DDOS和
ATP的防护
认证授权
为工业互联网平台 提供一套认证授权
系统
Level4 决策层 BI-商业智能
SEM-战略绩效管理
S&OP-供应链优化
……
Level3 企业层
ERP 应用P冗L余M WEBC防R护M签名认证SCM
QMS
QA
HRM ……
Level2 管理层
畅想网络 Imagination Network 感谢观看!
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密钥注销
密
安全节点服务
工作密钥服务
钥
节点签到
密钥分发
管
节点签退
理
密钥存储
中
节点状态
密钥销毁
心
节点认证
密钥恢复
WEB服务中心
状态监控 用户管理 密钥审核 应用审核 日志查看
综合管理服务
操作员审核 接入审核
安全策略管理 操作日志审计 工作日志审计
加密机资源池
云安全防护
S a a SP
a a SI
a a S
生产 建模
计划 编程
物料 管理
设备 管理
能源 管理
……
APS
WMS ……
工业互联网的安全保障方案(四) ——可视化展现,态
势感知、应急处置
基于大数据技术及先进的算法模型,可视化展现工业互联网的态势感知、安全监控、通 报预警、追踪溯源、应急处置决策
四川水电应用案例
携手共建工业互联网和工业互联网安全的生态
云平台
云应用 数据
运行环境 中间件
操作系统 虚拟化 服务器 存储 网络
工业互联网 ppt课件
•典型应用
• 1.西门子安贝格工厂 • 2.德国巴斯夫化工集团凯泽斯劳滕工厂 • 3.九江石化智能工厂
九江石化智能工厂
Байду номын сангаас工业互联网
8
云制造
•内涵
• 云制造技术是一种基于泛在网络、面向服 务的智慧化制造新模式。它将各类制造资 源和制造能力虚拟化、服务化,使用户通 过终端和网络就能随时按需获取制造资源 与服务能力,进而完成制造全生命周期的 各类活动。
15
面向行业应用的行业云解决方案
行业云是面向食品、软件、化工、模具等重点行业而搭建的平台,行业云有 效实现行业内的数据共享及数据活化,提供更好的公众服务。 行业云的特点:
➢ 服务公众,但数据对特定行业价值较大 ➢ 服务涉及的数据资源具有垄断性和不可替代性 ➢ 数据就是第一生产力,是行业云的核心 ➢ 行业云的价值在于实现从数据到服务的转化
• 相关技术
•1.并行工程技术 •2.分布式多学科设计优化技术 •3.多学科虚拟样机建模和仿真技术 •4.MBD-MBE(基于模型定义与基于模型企业)技术
• 典型应用
•1.波音公司的全球协同环境GCE ——波音787
•2.NASA的IDEA ——新一代高超声速飞行器
波音787的网络协同制造
工业互联网
• 解决异地、跨企业的设计、生产、维护和经 营管理等产品全生命周期并行协同能力问题
智能制造(企业内部)
• 工厂内部生产制造过程的智能化
云制造(产业链/智能/协同)
• 融合网络化协同制造和智能制造,实现覆盖 制造全产业链和全生命周期的社会化协同制 造
智能 制造
云制造 网络化协同
工厂
跨企业 社会化
工业互联网应用于制造业的三种先进制造模式的关系
工业互联网课件
5G通信技术
随着5G网络的普及,工业互联网将实现更高效、低延迟的数据传 输,提升设备间的通信能力。
云计算与边缘计算
云计算将提供强大的数据处理和分析能力,而边缘计算则将数据处 理和分析能力下沉到设备端,提升实时响应能力。
大数据分析与人工智能
大数据分析和人工智能技术将进一步挖掘工业数据的价值,提升决 策效率和准确性。
人工智能领域
机器学习、深度学习、自然语言处理等。
人工智能发展前景
与各行业深度融合,提升生产效率和生活品 质。
区块链技术
区块链技术
实现去中心化的信任机制,保障数据 的真实性和可靠性。
区块链特点
去中心化、可追溯、不可篡改。
区块链应用场景
数字货币、供应链管理、电子投票等 。
区块链发展前景
促进各行业的透明度和可信度,降低 交易成本。
智慧城市的发展趋势是数字化 、网络化、智能化,未来将实 现城市可持续发展等目标。
智能交通
智能交通是指通过信息技术手段 ,实现交通管理和服务的智能化
和高效化。
智能交通的应用场景包括智能信 号控制、智能车辆调度等,能够 提高交通效率、降低拥堵和事故
风险。
智能交通的发展趋势是数字化、 网络化、智能化,未来将实现自
防火墙配置
配置有效的防火墙,以防 止恶意攻击和未经授权的 访问。
入侵检测与预防
建立入侵检测和预防系统 ,及时发现和阻止网络攻 击。
网络安全审计
定期进行网络安全审计, 检查网络的安全性并发现 潜在的安全风险。
应用安全
身份认证
确保只有经过身份认证的用户才能访问工业互联网应用。
授权管理
实施严格的授权管理,限制用户对敏感操作的访问权限。
工业互联网智能制造及关键技术讲座PPT
03
互联解决了通信的基本,更重要的是数据端到端的流 动,跨系统的流动,在数据流动技术上充分分析、建 模。伯特认为智能化生产、网络化协同、个性化定制、 服务化延伸是在互联的基础上,通过数据流动和分析, 形成新的模式和新的业态。
02
这是工业互联网的基理,比现在的互联网更强调数据, 更强调充分的连接,更强调数据的流动和集成以及分 析和建模,这和互联网是有所不同的。工业互联网的 本质是要有数据的流动和分析。
工业互联网之精髓
Industrial Internet
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
创造更多就业机会
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。
工业互联网核心技术
Industrial Internet
数据集成与边缘处理技术
1 设备接入
基于工业以太网、工业总线等工业通信协议,以太网、光纤等通用协议, 3G/4G、NB-IOT等无线协议将工业现场设备接入到平台边缘层。
工业互联网目标
升级那些关键的工业领域
2019年1月18日,工信部已印发《工业互联网网络建设及推广指南》,明确提出以构筑支撑工业全要素、全产业链、全价值链互联互通的网络基础设施为目标,着力打 造工业互联网标杆网络、创新网络应用,规范发展秩序,加快培育新技术、新产品、新模式、新业态。到2020年,形成相对完善的工业互联网网络顶层设计。
互联解决了通信的基本,更重要的是数据端到端的流 动,跨系统的流动,在数据流动技术上充分分析、建 模。伯特认为智能化生产、网络化协同、个性化定制、 服务化延伸是在互联的基础上,通过数据流动和分析, 形成新的模式和新的业态。
02
这是工业互联网的基理,比现在的互联网更强调数据, 更强调充分的连接,更强调数据的流动和集成以及分 析和建模,这和互联网是有所不同的。工业互联网的 本质是要有数据的流动和分析。
工业互联网之精髓
Industrial Internet
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
创造更多就业机会
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。
工业互联网核心技术
Industrial Internet
数据集成与边缘处理技术
1 设备接入
基于工业以太网、工业总线等工业通信协议,以太网、光纤等通用协议, 3G/4G、NB-IOT等无线协议将工业现场设备接入到平台边缘层。
工业互联网目标
升级那些关键的工业领域
2019年1月18日,工信部已印发《工业互联网网络建设及推广指南》,明确提出以构筑支撑工业全要素、全产业链、全价值链互联互通的网络基础设施为目标,着力打 造工业互联网标杆网络、创新网络应用,规范发展秩序,加快培育新技术、新产品、新模式、新业态。到2020年,形成相对完善的工业互联网网络顶层设计。
工业互联网介绍及核心技术讲座PPT
工业互联网之精髓
Industrial Internet
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
工业互联网目标
升级那些关键的工业领域
2019年1月18日,工信部已印发《工业互联网网络建设及推广指南》,明确 提出以构筑支撑工业全要素、全产业链、全价值链互联互通的网络基础设施 为目标,着力打造工业互联网标杆网络、创新网络应用,规范发展秩序,加 快培育新技术、新产品、新模式、新业态。到2020年,形成相对完善的工 业互联网网络顶层设计。
工业互联网
GREAT
ACHIEVEMENTS
Let’s Go
什么是工业互联网
Industrial Internet
Industrial Internet
“工业互联网”(Industrial Internet)——开放、全球化的网络,将人、数据和 机器连接起来,属于泛互联网的目录分类。 它是全球工业系统与高级计算、分 析、传感技术及互联网的高度融合。工业互联网的目标是升级那些关键的工业领 域。如今在全世界有数百万种机器设备,从简单的电动摩托到高尖端的MRI(核 磁共振成像)机器。有数万种复杂机械的集群,从发电的电厂到运输的飞机。
【可删】
工业互联网核心技术
IAAS技术
基于虚拟化、分布式存储、并行计算、负载调度等技术, 实现网络、计算、存储等计算机资源的池化管理,根据需 求进行弹性分配,并确保资源使用的安全与隔离,为用户 提供完善的云基础设施服务。
工业互联网讲座PPT
通过分布式文件系统、NoSQL数据库、关系数据库、时序数据库等 不同的数据管理引擎实现海量工业数据的分区选择、存储、编目与 索引等。
数据管理技术
工业互联网关键技术
Industrial Internet
应用开发和微服务技术
多语言与工具支持
支持Java,Ruby和PHP等多种语言编译环境, 并提供Eclipse integration,JBoss
输到云端,实现数据的远程接入。
边缘数据处理
基于高性能计算芯片、实时操作系统、边 缘分析算法等技术支撑,在靠近设备或数 据源头的网络边缘侧进行数据预处理、存 储以及智能分析应用,提升操作响应灵敏 度、消除网络堵塞,并与云端分析形成协
同。
IaaS技术
基于虚拟化、分布式存储、并行计算、负载调度等技 术,实现网络、计算、存储等计算机资源的池化管理, 根据需求进行弹性分配,并确保资源使用的安全与隔 离,为用户提供完善的云基础设施服务。
顶层设计。
工业互联网推动力与催化剂
Industrial Internet
推动技术创新
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。
创造更多就业机会
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。
工业互联网实质
Industrial Internet
01
首先是全面互联,在全面互联的基础 上,通过数据流动和分析,形成智能 化变革,形成新的模式和新的业态。 互联是基础,工业互联网是工业系统 的各种元素互联起来,无论是机器、
人还是系统。
数据管理技术
工业互联网关键技术
Industrial Internet
应用开发和微服务技术
多语言与工具支持
支持Java,Ruby和PHP等多种语言编译环境, 并提供Eclipse integration,JBoss
输到云端,实现数据的远程接入。
边缘数据处理
基于高性能计算芯片、实时操作系统、边 缘分析算法等技术支撑,在靠近设备或数 据源头的网络边缘侧进行数据预处理、存 储以及智能分析应用,提升操作响应灵敏 度、消除网络堵塞,并与云端分析形成协
同。
IaaS技术
基于虚拟化、分布式存储、并行计算、负载调度等技 术,实现网络、计算、存储等计算机资源的池化管理, 根据需求进行弹性分配,并确保资源使用的安全与隔 离,为用户提供完善的云基础设施服务。
顶层设计。
工业互联网推动力与催化剂
Industrial Internet
推动技术创新
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。
创造更多就业机会
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。
工业互联网实质
Industrial Internet
01
首先是全面互联,在全面互联的基础 上,通过数据流动和分析,形成智能 化变革,形成新的模式和新的业态。 互联是基础,工业互联网是工业系统 的各种元素互联起来,无论是机器、
人还是系统。
《工业互联网课件:概念、技术与应用》
工业互联网课件:概念、 技术与应用
欢迎来到《工业互联网课件:概念、技术与应用》!在本课件中,我们将深 入讨论工业互联网的重要性,技术基础,应用场景以及未来趋势。
什么是工业互联网
工业互联网是将传统工业制造业中的设备、系统、人员等有机地连接和整合 起来,实现信息的高效传递和智能化的生产管理。
工业互联网的技术基础
利用物联网和大数据技术,优化物流运输和仓储管 理。
智能能源
通过能源监测和优化控制,实现能源利用的高效和 节约。
安全监测
利用传感器和视频监控技术,实现设备和人员的安 全监测。
工业互联网的优势和挑战
1 优势
提高生产效率、降低成本、改善产品质量、 增强安全性。
2 挑战
设备兼容性、数据安全、人员培训、传统企 业文化的转变。
工业互联网在生产制造中的应用
1
智能生产线
实现流程的自动化和智能化,提高生产效率和灵活性。
2
远程监控
通过云平台,实时监控生产设备和工艺参数,实现远程管理。
3
预测维护
利用数据分析和机器学习,实现定期维护和故障预测。
工业互联网在物流管理中的应用
智能仓储
利用物联网技术,实现仓库和 库存的智能管理和优化。
智能配送
通过实时监控和路线优化,提 升配送效率和准确性。
可追溯性
利用区块链技术,实现物流环 节的可追溯和信息共享。
工业互联网的未来发展趋势
5G技术加速发展 边缘计算提供更快速的数据处理 区块链技术的应用扩展
人工智能应用更加广泛 工业云平台更加成熟 智能传感器和物联网设备的普及
物联网技术
通过传感器和无线通信技术, 实现对设备、产品和环境等 信息的获取和传输。
欢迎来到《工业互联网课件:概念、技术与应用》!在本课件中,我们将深 入讨论工业互联网的重要性,技术基础,应用场景以及未来趋势。
什么是工业互联网
工业互联网是将传统工业制造业中的设备、系统、人员等有机地连接和整合 起来,实现信息的高效传递和智能化的生产管理。
工业互联网的技术基础
利用物联网和大数据技术,优化物流运输和仓储管 理。
智能能源
通过能源监测和优化控制,实现能源利用的高效和 节约。
安全监测
利用传感器和视频监控技术,实现设备和人员的安 全监测。
工业互联网的优势和挑战
1 优势
提高生产效率、降低成本、改善产品质量、 增强安全性。
2 挑战
设备兼容性、数据安全、人员培训、传统企 业文化的转变。
工业互联网在生产制造中的应用
1
智能生产线
实现流程的自动化和智能化,提高生产效率和灵活性。
2
远程监控
通过云平台,实时监控生产设备和工艺参数,实现远程管理。
3
预测维护
利用数据分析和机器学习,实现定期维护和故障预测。
工业互联网在物流管理中的应用
智能仓储
利用物联网技术,实现仓库和 库存的智能管理和优化。
智能配送
通过实时监控和路线优化,提 升配送效率和准确性。
可追溯性
利用区块链技术,实现物流环 节的可追溯和信息共享。
工业互联网的未来发展趋势
5G技术加速发展 边缘计算提供更快速的数据处理 区块链技术的应用扩展
人工智能应用更加广泛 工业云平台更加成熟 智能传感器和物联网设备的普及
物联网技术
通过传感器和无线通信技术, 实现对设备、产品和环境等 信息的获取和传输。
工业互联网基本概念及关键技术
■ 全球,燃气发电厂生产效率提高1%,将节约价值660亿美元燃油; 石油天然气勘探开发的资本利用率提高1%,每年将减少近900亿美元支出;
铁路、航空、医疗、电力、石油天然气行业提效1%,15年内带来2760亿美元增长
1.4 传统制造系统存在的问题
③分析的综合预见性不足
■对工业运行数据的挖掘深度不足 ■导致决策不准确、盲目
1.智能 机器人
工业 互联网
2.先进 分析
将基于物理世界的 分析预测算法,自 动化和专业领域知 识结合起来
3.工作中 的人
将任何时间段工作和移 动的人员连接起来支撑 更加智能的设计,运作, 维护和更高的服务质量 和安全
1.3 工业互联网提出的背景
● GE要为大量的工业、航空、医疗装备提供运维服务 ● 借助互联网、大数据的,可以显著提高服务质量,实现增值
• 工业互联网的概念最早由通用电气于2012年提出,随后美国五家行业龙头企业联手组建了 工业互联网联盟(IIC),加入该联盟的还有IBM、思科、英特尔和AT&T等IT企业。
• 工业互联网的本质和核心是通过工业互联网平台把设备、生产线、工厂、供应商、产品和 客户紧密地连接融合起来。可以帮助制造业拉长产业链,形成跨设备、跨系统、跨厂区、 跨地区的互联互通,从而提高效率,推动整个制造服务体系智能化。
1.2 第一个工业互联网提案——美国GE“工业互联网”
— 2012年末,美国GE公司提出的关于产业设备与IT融合的概念 — 定义:基于开放、全球化的网络,将设备、人和数据分析(工业互联网三要素)连接起来,用过对大数据 的利用与分析,升级航空、医疗装备等工业领域的智能化,降低能耗,提升效率。
通过先进的传感器, 控制和软件将全球 设备,机群和网络 连接起来
铁路、航空、医疗、电力、石油天然气行业提效1%,15年内带来2760亿美元增长
1.4 传统制造系统存在的问题
③分析的综合预见性不足
■对工业运行数据的挖掘深度不足 ■导致决策不准确、盲目
1.智能 机器人
工业 互联网
2.先进 分析
将基于物理世界的 分析预测算法,自 动化和专业领域知 识结合起来
3.工作中 的人
将任何时间段工作和移 动的人员连接起来支撑 更加智能的设计,运作, 维护和更高的服务质量 和安全
1.3 工业互联网提出的背景
● GE要为大量的工业、航空、医疗装备提供运维服务 ● 借助互联网、大数据的,可以显著提高服务质量,实现增值
• 工业互联网的概念最早由通用电气于2012年提出,随后美国五家行业龙头企业联手组建了 工业互联网联盟(IIC),加入该联盟的还有IBM、思科、英特尔和AT&T等IT企业。
• 工业互联网的本质和核心是通过工业互联网平台把设备、生产线、工厂、供应商、产品和 客户紧密地连接融合起来。可以帮助制造业拉长产业链,形成跨设备、跨系统、跨厂区、 跨地区的互联互通,从而提高效率,推动整个制造服务体系智能化。
1.2 第一个工业互联网提案——美国GE“工业互联网”
— 2012年末,美国GE公司提出的关于产业设备与IT融合的概念 — 定义:基于开放、全球化的网络,将设备、人和数据分析(工业互联网三要素)连接起来,用过对大数据 的利用与分析,升级航空、医疗装备等工业领域的智能化,降低能耗,提升效率。
通过先进的传感器, 控制和软件将全球 设备,机群和网络 连接起来
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工业互联网关键技术
Industrial Internet
数据管理技术
数据处理框架
借助Hadoop、Spark、Storm 等分布式处理架构,满足海量数 据的批处理和流处理计算需求。
数据预处理
运用数据冗余剔除、异常检测、 归一化等方法对原始数据进行清 洗,为后续存储、管理与分析提 供高质量数据来源。
工业互联网目标
升级那些关键的工业领域
2019年1月18日,工信部已印发《工业互联网网络建设及推广指 南》,明确提出以构筑支撑工业全要素、全产业链、全价值链互 联互通的网络基础设施为目标,着力打造工业互联网标杆网络、 创新网络应用,规范发展秩序,加快培育新技术、新产品、新模 式、新业态。到2020年,形成相对完善的工业互联网网络顶层设 计。
数据存储与管理
通过分布式文件系统、NoSQL 数据库、关系数据库、时序数据 库等不同的数据管理引擎实现海 量工业数据的分区选择、存储、 编目与索引等。
边缘数据处理
Marketing
基于高性能计算芯片、实时操作系统、边缘分析算 法等技术支撑,在靠近设备或数据源头的网络边缘 侧进行数据预处理、存储以及智能分析应用,提升 操作响应灵敏度、消除网络堵塞,并与云端分析形
成协同。
工业互联网关键技术
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平台使能技术
资源调度
Values 通过实时监控云端应用的业务量动态变化,结合相 应的调度算法为应用程序分配相应的底层资源,从 而使云端应用可以自动适应业务量的变化。
多租户管理
Development concept 通过虚拟化、数据库隔离、容器等技术实现不同租 户应用和服务的隔离,保护其隐私与安全。
工业互联网关键技术
Industrial Internet
工业数据建模与分析技术
数据分析算法
运用数学统计、机器学习及最新的人工智能算法实现面向历史数据、实时数据、 时序数据的聚类、关联和预测分析。
改变我们的工业发展与生活方式
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。
创造更多就业机会
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。
数据接入安全
机理建模
利用机械、电子、物理、化学等领域专业知识,结合工业生产实践经验,基于 已知工业机理构建各类模型,实现分析应用。
工业互联网关键技术
Industrial Internet
IaaS技术
基于虚拟化、分布式存储、并行计算、负载调度等技术,实现网络、计算、存储等计算机资源的池化管理,根据需求进 行弹性分配,并确保资源使用的安全与隔离,为用户提供完善的云基础设施服务。
工业互联网联盟
工业互联网联盟采用开放成员制,致力于发展一个“ternet网络 协议,还包括诸如IT系统中数据的存储容量、互连和非互连设备的功率 大小、数据流量控制等指标。其目的在于通过制定通用标准,打破技术 壁垒,利用互联网激活传统工业过程,更好地促进物理世界和数字世界 的融合。
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。
工业互联网推动力与催化剂
Industrial Internet
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。
推动技术创新
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&智能工厂
G
R
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A
T
A
C
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I
E
V
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M
E
N
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S
什么是工业互联网
Industrial Internet
Industrial Internet
“工业互联网”(Industrial Internet)——开放、全球化的网络,将人、数据和机器连接 起来,属于泛互联网的目录分类。 它是全球工业系统与高级计算、分析、传感技术及互联 网的高度融合。工业互联网的目标是升级那些关键的工业领域。如今在全世界有数百万种机 器设备,从简单的电动摩托到高尖端的MRI(核磁共振成像)机器。有数万种复杂机械的集
议将工业现场设备接入到平台边缘层。
协议转换
Photography
一方面运用协议解析、中间件等技术兼容ModBus、 OPC、CAN、Profibus等各类工业通信协议和软 件通信接口,实现数据格式转换和统一。另一方面 利用HTTP、MQTT等方式从边缘侧将采集到的数
据传输到云端,实现数据的远程接入。
访问安全
通过建立统一的访问机制,限制用户 的访问权限和所能使用的计算资源和 网络资源实现对云平台重要资源的访 问控制和管理, 防止非法访问。
工业互联网关键技术
Industrial Internet
数据集成与边缘处理技术
设备接入
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基于工业以太网、工业总线等工业通信协议,以太 网、光纤等通用协议,3G/4G、NB-IOT等无线协
群,从发电的电厂到运输的飞机。
工业互联网的本质和核心是通过工业互联网平台把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客 户紧密地连接融合起来。可以帮助制造业拉长产业链,形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地 区的互联互通,从而提高效率,推动整个制造服务体系智能化。还有利于推动制造业融通发
展,实现制造业和服务业之间的跨越发展,使工业经济各种要素资源能够高效共享。
工业互联网之精髓
Industrial Internet
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
通过工业防火墙技术、工业网闸技术、 加密隧道传输技术,防止数据泄漏、 被侦听或篡改,保障数据在源头和传 输过程中安全。
工业互联网关键技术
Industrial Internet
安全技术
平台安全
通过平台入侵实时检测、网络安全防 御系统、恶意代码防护、网站威胁防 护、网页防篡改等技术实现工业互联 网平台的代码安全、应用安全、数据 安全、网站安全。