当前位置： 洗涤设备 >> 洗涤设备优势 >> 工业顶层设计理念在全球化背景下的发展路径
摘要：本研究旨在深入探讨工业顶层设计理念在全球化背景下的发展路径和趋势。通过分析全球和深圳的工业设计行业发展趋势，结合《前瞻产业研究院：全球深圳工业设计行业发展路径及趋势洞察白皮书（）》中的数据和观点，本文提供了一份全面而简化的研究指南，以帮助读者更好地理解工业顶层设计理念的重要性和应用前景。
引言：
工业顶层设计理念是一种全局性、系统性的思维方式，它站在企业战略的高度，全面考虑影响企业价值创造的各种因素，以制定企业战略发展方向和目标，并实施战略。这种设计理念要求在企业的整个生命周期中，将各种要素在新环境下进行有机组合以达到某种目的。
工业顶层设计理念的核心是系统观念，它需要从企业愿景、使命、战略、商业模式等方面综合考虑系统建设的问题。同时，它强调以产业的视角，从供需两侧来思考商业规律，充分解读信息时代的商业环境，找到经营的主线，凝炼出企业在特定时刻经营的核心命题，并以此为中心构建一个完整的体系的过程。
工业顶层设计理念的实施需要长期的实践积累和不断地改进完善。它不是短期能完成的任务，而是一项系统性工作。通过这种设计理念的实践，可以帮助企业进行全面的规划和实施，优化资源配置，提高企业的整体效率和竞争力，从而推动企业的持续发展。
这种设计理念注重创新和变革，要求企业不断适应市场变化和客户需求，不断优化自身的商业模式和竞争优势。同时，它也注重企业的社会责任和可持续发展，要求企业在追求经济效益的同时，也要 网络体系是基础
工业互联网网络体系包括网络互联、数据互通和标识解析三部分。网络互联实现要素之间的数据传输，包括企业外网、企业内网。典型技术包括传统的工业总线、工业以太网以及创新的时间敏感网络（TSN）、确定性网络、5G等技术。企业外网根据工业高性能、高可靠、高灵活、高安全网络需求进行建设，用于连接企业各地机构、上下游企业、用户和产品。企业内网用于连接企业内人员、机器、材料、环境、系统，主要包含信息（IT）网络和控制（OT）网络。数据互通是通过对数据进行标准化描述和统一建模，实现要素之间传输信息的相互理解，数据互通涉及数据传输、数据语义语法等不同层面。标识解析体系实现要素的标记、管理和定位，由标识编码、标识解析系统和标识数据服务组成。我国标识解析体系包括五大国家顶级节点、国际根节点、二级节点、企业节点和递归节点。
平台体系是中枢
工业互联网平台体系包括边缘层、IaaS、PaaS和SaaS四个层级，相当于工业互联网的“操作系统”，有四个主要作用。一是数据汇聚。网络层面采集的多源、异构、海量数据，传输至工业互联网平台，为深度分析和应用提供基础。二是建模分析。提供大数据、人工智能分析的算法模型和物理、化学等各类仿真工具，结合数字孪生、工业智能等技术，对海量数据进行挖掘分析，实现数据驱动的科学决策和智能应用。三是知识复用。将工业经验知识转化为平台上的模型库、知识库，加速共性能力沉淀和普及。四是应用创新。面向研发设计、设备管理、企业运营、资源调度等场景，提供各类工业APP、云化软件，帮助企业提质增效。
数据体系是要素
工业互联网数据有三个特性。一是重要性。数据是实现数字化、网络化、智能化的基础，没有数据的采集、流通、汇聚、计算、分析，各类新模式就是无源之水，数字化转型也就成为无本之木。二是专业性。工业互联网数据的价值在于分析利用，分析利用的途径必须依赖行业知识和工业机理。三是复杂性。工业互联网运用的数据来源于“研产供销服”各环节，“人机料法环”各要素，ERP、MES、PLC等系统，维度和复杂度远超消费互联网，面临采集困难、格式各异、分析复杂等挑战。
安全体系是保障
工业互联网安全体系涉及设备、控制、网络、平台、工业APP、数据等多方面网络安全问题，其核心任务就是通过监测预警、应急响应、检测评估、功能测试等手段确保工业互联网健康有序发展。与传统互联网安全相比，工业互联网安全具有三大特点。一是涉及范围广。工业互联网打破了传统工业相对封闭可信的环境，网络攻击可直达生产一线。二是造成影响大。工业互联网涵盖制造业、能源等实体经济领域，安全事件影响严重。三是企业防护基础弱。目前我国广大工业企业安全意识、防护能力仍然薄弱，整体安全保障能力有待进一步提升。
与消费互联网相比，工业互联网有着诸多本质不同，如连接对象不同、技术要求不同、用户属性不同等。工业互联网面向千行百业，必须与各行业各领域技术、知识、经验、痛点紧密结合，这不仅意味着工业互联网的多元性、专业性、复杂性更为突出，也决定了发展工业互联网非一日之功、难一蹴而就，需要持续发力、久久为功。
来源：人民邮电报
成长性技术展望当前，工业互联网已步入发展快车道，正处于重大突破的战略窗口期。为跟踪研判全球工业互联网创新动态及发展态势，在柴天佑院士的指导下，中国工业互联网研究院开展工业互联网技术创新探索，基于研究成果，提出全球工业互联网十大最具成长性技术展望（-年）：
01
基于全光连接的工业PON技术
CareerInBusiness
是指基于ITU-T/IEEE/ETSI的PON标准体系所提出的全光网连接技术。该技术采用开放软硬件平台架构、SDN管控模型，可构建抗干扰能力强、传输带宽高、异构协议互转、网络安全性高、部署经济性好的工厂网络。该技术可应用于企业信息网、工业生产网（包括车间级生产网以及现场级工业闭环控制网络），促进人工智能、大数据、云计算融合，助力产业数字化转型升级。
它基于ITU-T/IEEE/ETSI的PON标准体系，采用了开放软硬件平台架构和SDN管控模型。这种技术具有许多优点，包括抗干扰能力强、传输带宽高、异构协议互转、网络安全性高和部署经济性好等。
这种全光网连接技术可以应用于企业信息网和工业生产网，包括车间级生产网以及现场级工业闭环控制网络。通过这种技术的应用，可以促进人工智能、大数据和云计算的融合，为产业数字化转型升级提供强有力的支持。
在当今数字化快速发展的时代，这种全光网连接技术将有望成为未来网络技术的重要方向之一。它可以为各种行业和企业提供更快、更可靠和更经济的网络连接服务，促进信息技术与工业生产的深度融合，推动整个社会的数字化进程。
技术配图：
图片来源：《工业光网白皮书》
02
面向边缘计算的区块链技术
CareerInBusiness
是指将区块链的节点部署在边缘计算节点设备中，边缘计算提供计算资源与存储能力，区块链提供安全与可信的环境，进而实现二者协同融合的技术。该技术可在保证多主体间数据安全共享流转的情况下，解决边缘侧大量节点共存下高传输准确性差的问题。该技术可有效解决边缘节点间相互通信时可能遭受的网络攻击问题，提升数据管理、存储和传输的安全性，在工业数据采集、设备控制等领域具有广泛应用前景。
技术配图：
图片来源：《邮电设计技术》期刊
03
算力感知网络技术
CareerInBusiness
是以网络技术为基础，依托新架构、新协议、新度量形成的新型算力感知网络架构。该技术通过网络连接分布式的计算节点，进行服务的自动化部署、最优路由和负载均衡。该技术可实现对算网资源的感知、控制和调度，提高网络和计算资源利用率，满足企业数字化转型中泛在连接所需的算力、互联和协同要求。
技术配图：
图片来源：《中兴通讯技术》期刊
04
基于微服务的边缘智能
协同计算技术
CareerInBusiness
是指由基于微服务框架的边缘计算平台、中心云服务器、边缘节点构成的协同计算技术。该技术聚焦物端设备间的协作，利用微服务技术提供的负载均衡、配置统一管理等功能形成合理的任务分配优化策略，在边缘侧完成各种工业智能应用计算的同时减轻云服务器到物端设备的算力开销。该技术可解决单一边缘节点计算能力与海量数据计算资源需求之间的问题，提高工业互联网部署的灵活性与可扩展性。
技术配图：
图片来源：《边缘计算与云计算协同白皮书》
05
基于数据增强的小样本学习技术
CareerInBusiness
是指通过辅助数据或辅助信息,对原有的小样本数据集进行数据扩充或特征增强，以更强的数据泛化能力降低数据获取与存储成本的技术。该技术可依托无标签数据或者生成带标签数据，在原样本的特征空间中添加便于分类的特征，将数据中隐含的结构性信息进行显性挖掘。该技术可有效解决工业数据稀疏或终端设备网络拓扑结构不完整等问题，提升工业数据的价值。
技术配图：
图片来源：《ACMComputingSurveys》期刊
06
资产管理壳技术
CareerInBusiness
是为数字孪生建立数据信息互联、信息内容互通、数据机理模型互操作的管理方法结构。该技术具有数据集成、模型管理、标识解析、工业通讯等功能，能够实现不同机器设备、不同业务系统数据类型的统一、不同模型间的无缝互操作、不同标识间的鉴别与灵活提取以及不同协议间的信息共享。该技术规定了管理组件的层次、价值流、级别，解决了非标组件的适配和信息失控问题，为统一数字孪生数据信息与模型规范提供了关键支撑。
技术配图：
图片来源：德国电子电气行业协会
07
云原生大数据平台架构技术
CareerInBusiness
是指利用容器化、动态管理、微服务等云原生技术，实现在公有云、私有云和混合云等云化环境下构建和运行弹性可扩展的大数据系统。该技术契合了大数据系统云化过程中求弹性、求扩展的诉求，实现了数据的按需创建、按需扩缩、运维托管。该技术能够为行业客户提供快速可复制的大数据处理能力，是解决未来超大规模下的特征工程、计算资源等性能瓶颈问题的重要底座。
08
基于工业互联网的
松耦合组织结构技术
CareerInBusiness
09
基于增强现实的人机交互技术
CareerInBusiness
技术配图：
图片来源：《航空制造技术》期刊
10
面向工业互联网安全的
零信任架构关键技术
CareerInBusiness
是指基于零信任理念，具有以身份为中心、业务安全访问、持续信任评估、动态风险度量等功能的零信任架构。该技术利用动态认证、访问授权、密钥等重新构建信任基础，消除原有网络架构中的信任概念，防止数据泄露。该技术可充分考虑已知和未知威胁，结合工业互联网体系各层需求，在检测、保护、发现、响应、恢复等各个环节帮助系统建立安全防护能力。
技术配图：
图片来源：《保密科学技术》期刊
科学技术是第一生产力，工业互联网技术的不断创新是推动工业互联网发展的重要力量。持续跟踪、研判技术变化趋势，将为我国工业互联网创新发展奠定坚实基础。
来源：中国工业互联网研究院
案例分析：
数字化机器人通过视觉跟踪等技术，与车间生产设备进行信息互动，自动控制设备运行；数字孪生体、人工智能与物联网“强强联手”，实现工厂场景逐级可视，助力企业降本增效……第二十五届中国国际软件博览会上，天津卓朗信息科技股份有限公司（下称“卓朗科技”）对展位精心布置，智能制造板块精彩纷呈、十分吸睛。
??“这次我们带来了不少‘重量级产品’，展现企业在智能制造、智慧城市、企业数字化转型等领域的研究创新。”该公司天工事业部副总经理于连林说，利用IoT、人工智能等技术，如今企业能够帮助传统工厂构建起数据采集平台、数据中台及数字孪生平台等，还原生产场景、实现工业设备与智能管控系统的感知互联。
??近年来，不少从事工业软件开发、信息技术服务业务的企业在津城快速发展，在服务工业生产、提升“科技底蕴”的同时，也见证了数字技术深度融入我国制造业所带来的转型变迁。
??步入天津海尔洗衣机互联工厂，看到的是智能化、自动化场景。零部件沿着头顶的全自动物流运输系统，被有序传送至所需工序；先进设备与人工协同作业下，几秒钟一台洗衣机即可完成下线。
??“有了人工智能赋能，洗衣机生产效率翻了一番。”天津海尔洗涤电器有限公司总经理郝兴军说，目前工厂正通过数字化应用的持续升级，实现全面数字化转型。
??车间中央，屏幕上实时更新的智慧“云图”将各个生产环节紧密联结在一起。下线数量、产品质量……各项数据指标一目了然，不仅能辅助员工进行技术决策，还能帮助上下游科学安排生产。
??在工业互联网赋能下，不少钢铁企业厂区面貌焕然一新。
??在荣程集团智慧中心大数据平台的巨幅屏幕上，产量趋势、技术指标、碳排放情况等一目了然。“智慧大脑”可依据原料成分、环境变化实时监测，进料情况随时优化调节。
??“通过精细化管理、数字化管控，公司的吨钢成本明显降低，真正实现了向智能制造要效益。”天津荣程联合钢铁集团有限公司党委书记柴树满说。
??天津卓朗信息科技股份有限公司总经理张坤宇说，随着产业数字化进程加快、企业数字化和产业链数字化程度越来越高，制造业效率和产业链协作效率将大幅度提升，从而为企业带来更多竞争优势。
??过去几年间，卓朗科技帮助多家机械制造企业建立了数采平台、AI平台和数字孪生平台，助力企业提升效率15%到30%；采用人工智能和大数据等技术，帮助多家铸造企业自动计算配料添加、减少合金消耗，使企业成本降低7%到22%……
??京津冀三地共同打造京津冀工业互联网协同发展示范区，协同提升制造业数字化、网络化、智能化发展水平。宜科（天津）电子有限公司等企业打造了13个行业级、企业级工业互联网平台，培育形成个企业上云示范项目……随着天津大力推动制造业高质量发展，数字平台赋能垂直行业的潜力正逐步释放。
??“制造业向智能化、绿色化发展是大势所趋。”于连林说，随着工业互联网平台与人工智能、数字孪生等先进技术深度融合，“数字引擎”必将成为助力传统制造业转型升级的重要动能。
来源：经济参考报
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