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RONTIER前沿

全球工程研究前沿重点解读

■文/全球工程前沿项目组（中国工程院）

一、基于工业物联网的智能模和实时分析，包括要素协同、技术与方法、制造领域中数据信

制造系统集成、信息融合和新兴业态，息建模与流动、制造领域创新应

比如智能产品的个性化定制和预用模式和制造资源优化配置研究

工业物联网通过制造资源的

测性维修等。这些研究面临着互等。当前基于工业物联网的智能

网络互联、数据互通和系统互操

联互通技术和协议的复杂多样、制造研究前沿和发展趋势，主要

作，实现制造资源的合理配置、

应用实施的深度和广度各不相同、从三个维度（生命周期、系统层

制造过程的按需执行、制造工艺

网络和数据安全的隐患众多等挑级和智能功能）、六个方向（智

的持续优化和制造环境的快速适

战，为此，近年来5G新型移动网能感知、泛在连通、精准控制、

应，从而构建创新服务驱动的智

络、人-信息-物理系统、软件数字建模、实时分析和迭代优化）

能制造体系。当前相关研究体现

定义网络、边缘计算、数字孪生上展开，积累了大量的理论方法

在三个维度：一是智能产品全生

等技术成为基于工业物联网的智及工程实践。

命周期的智能感知和迭代优化，

能制造研究前沿和发展趋势。在维度上，当前生命周期维

包括传感器、射频识别器等手段

为应对新工业革命下的全度研究工业物联网在系统架构生

的感知设计、生产、物流、销售、

球竞争，“德国工业4.0”“美命周期的所有环节的应用，包括

服务等产业链海量数据并处理；

国先进制造”“中国制造设计、生产、物流、销售、服务

二是制造系统层级的泛在连通和

2025”“英国工业2050”“日本等一系列相互联系的价值创造活

精准控制，包括设备层、控制层、

再兴战略”等国家发展战略将智动组成的链式集合，侧重企业之

车间层、企业层和供应链协同层

能制造列为制造业未来发展的重间的协同互联；系统层级维度研

的传感装置，分布式控制系统、

要方向。作为智能制造的关键使究工业物联网在设备层、控制层、

制造执行系统、企业资源计划系

能技术，工业物联网研究已经全车间层、企业层和供应链协同层

统和产业链不同企业协同研发等；

面渗透到了智能制造的各个领域，的应用，偏重企业内部的互联互

三是制造系统智能功能的数字建

包括制造领域实体间的互联互通通；智能功能维度研究工业物联

4科技中国2020年2月第2期

网在要素协同、系统集成、信息和制造环境的优化配置。区中，中国、瑞典和瑞士合作较

融合和新