AII：2024年新型工业控制蓝皮书.pdfVIP

前言

当前，新一代信息技术与工业经济深度融合演进，

涌现出一批新兴业态与应用模式。在服务化、网络化、

个性化的浪潮下，生产供应链协同、远程运维等通用

方案及钢铁节能减排、石化安全监控等行业特色方案

应运而生，极大地推动了工业经济的转型升级。然而，

工业控制作为工业“灵魂”环节，目前难以满足工厂

新的生产需求，例如如何促进不同系统间的高效协同，

实现柔性生产制造；如何打破软硬件系统“烟囱”架

构，以实现低成本高效的系统维护及软件升级等。

在此背景下，工业控制系统正处于从封闭走向开

放、从功能单一专用走向算网控融合的关键变革期，

新型工业控制架构以软硬解耦、开放互联、融合智能

为核心特征，成为推动新型工业化目标实现的关键力

量。本蓝皮书总结了新型工业控制内涵及四大核心特

征，创新性提出了新型工业控制参考架构，深入分析

了新型工业控制关键技术及演进趋势，梳理了新型工

业控制在重点行业的应用模式及核心价值，分析了新

型工业控制产业态势，希望为工业控制创新发展提供

新视角、新思路。

编写组成员（排名不分先后）：

胡钟颢、王哲、黄颖、余思聪、朱瑾瑜、张文远、王

元、蔡圣明、曾鹏、李栋、王福东、马帅、刘玮哲、

吴晓、陈菲雨、赵孝武、束裕、胡浩、朱毅明、赵雅

囡、阎新华、王勇、王强军、陈晟民、王彬、张凡、

梁骁俊、张呈宇、张勋、杨晓英、张东、张腾飞、王

迥波、申友志、陈冰冰、曹龙海、李秀琦、俞一帆、

贺诗波、顾超杰、孟文超、肖辉、胡文山、周洪、魏

毅、侯卫锋、陈昕、张宇、王虎文、王丽华、李信荣

目录

第1章新型工业控制发展态势1

1.1工业控制是工业代际演进的内在驱动力1

1.2工业控制发展面临挑战2

1.3新型工业控制概念与演进方向4

第2章新型工业控制架构及关键技术8

2.1新型工业控制架构8

2.2新型工业控制技术体系清晰10

第3章新型工业控制行业应用价值20

3.1装备制造业20

3.2电子设备制造业24

3.3石油化工行业28

3.4新能源行业33

第4章新型工业控制产业洞察38

4.1新型工业控制产业组织活跃度不断提升38

4.2基于5G的算网控一体化成为工业控制新业态39

4.3开放化工业控制成为产业发展共识39

4.4人工智能与工业控制加速结合40

第5章发展建议41

参考文献42

第1章新型工业控制发展态势

1.1工业控制是工业代际演进的内在驱动力

工业对社会进步和文明发展起到重要的推动作用，是国民经济的重要组成。

一般公认的工业演进历程分为四次工业革命，分别是第一次工业革命-机械化时

代，第二次工业革命-电气化时代，第三次工业革命-自动化时代和第四次工业革

命-信息化时代。伴随着四次工业革命，工业控制技术也在不断演进。

图1.1工业代际演进趋势

机械化时代。这一时期的工业生产主要依赖于机械设备，如蒸汽机、水轮机

等，以蒸汽、水轮、气压等通过齿轮、皮带等传动机械装置将动力传递给各种工

作机械装置，从而控制机械运动。装置控制推动了工业生产进入到了机械化时代。

电气化时代。20世纪30年代开始，电气控制系统成为工业控制的主流方式。

电动机的发明和应用这一时期的标志性事件，其将电能转化为机械能，为各种机

械设备提供动力。此外，继电器、接触器等电气元件的出现，使得电气控制系统

具有了更强大的功能及可靠性。

自动化时代。计算机控制系统逐渐取代了传统的电气控制系统，使工业控制

更加精确化和数字化。其中，PLC（可编程逻辑控制器）、SCADA（监督控制和数

据采集系统）、DCS（分散控制系统）与管理计算机、实时数据库和关系数据库

的结合，实现复杂的算法和数据处理，提高生产效率和产品质量。

信息化时代。21世纪初，工业领域发生全新技术革命，工业控制技术通过

与物联网、大数据、人工智能、云计算、边缘计算、增强现实和虚拟现实等新兴

1

技术融合，演变为新型工业控制，推动工业变革和经济发展。信息化时代的显著

特征是全面融合和智能化提