新一輪工業革命已在全球快速展開?！肮I互聯網”作為新一代信息通信技術與工業深度融合的產物，是新一輪工業革命的關鍵支撐。當前，我們正步入“智能+”時代與后疫情時代交叉影響的新時代;正面臨多邊主義與單邊霸凌主義長期復雜斗爭的新形勢;我國正邁進開啟全面建設社會主義現代化國家的新發展階段、貫徹“創新、協調、綠色、開放、共享”的新發展理念、構建“以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進”的新發展格局的新征程。工業是國民經濟的主體，是立國之本，興國之器，強國之基，因此，工業的發展必須適應新時代、新形勢、新征程。我們認為，近五年來，作為工業發展關鍵支撐的工業互聯網，在國家統一領導下，經各方共同努力，已取得顯著成績。但是為適應新時代、新形勢、新征程，我國工業互聯網必須進一步邁上快速發展的新征程：開啟萬物智聯的“智慧工業互聯網系統——工業互聯網2.0”新階段;貫徹“創新、協調、綠色、開放、共享”新理念;構建“技術、產業、應用、人才、政策及保障體系一體化創新”新格局。

　　智慧工業互聯網系統的理念、體系架構和技術體系

　　(一)智慧工業互聯網系統的理念

　　智慧工業互聯網系統是指在新發展理念指引下，在新一代人工智能技術引領下的“人、信息(賽博)空間與物理空間”融合的“新智慧資源/能力/產品”智慧互聯協同服務的復雜系統。智慧工業互聯網系統將具備“新技術、新模式、新業態，新特征、新內容及新目標”，以服務于工業領域數字化、網絡化、云化、智能化轉型升級。

　　其中新技術：基于新型互聯網，在新發展理念指引下，在新一代人工智能技術引領下，借助新網絡技術、新信息通信技術、新智能科學技術、新能源技術、新材料技術、新生物技術、新綠色技術、新發展中的技術(如工業元宇宙、量子計算等)及新工業領域專業技術等新技術深度融合的數字化、網絡化、云化、智能化技術為工具，將人、信息(賽博)空間與物理空間中的人/機/物/環境/信息智能地連接在一起，提供智慧資源、智慧產品與智慧能力隨時隨地按需服務的一種新型智慧服務互聯系統;新模式：一種“用戶為中心，人/機/物/環境/信息優化融合”，“數字化、物聯化、服務化(云化)、協同化、定制化、柔性化、綠色化和智能化”的智慧協同互聯新模式;新業態：“萬物智聯、智能引領、數/模驅動、共享服務、跨界融合、萬眾創新”;新特征：全系統及全生命周期活動中人、機、物、環境、信息“自主智能”地感知、互聯、協同、學習、分析、認知、決策、控制與執行;新內容：促使全系統及全生命周期活動中的人、技術/設備、管理、數/模、材料、資金(六要素)及人才流、技術流、管理流、數/模流、物流、資金流(六流)集成優化，形成數字化、網絡化、云化、智能化的產品、設備/系統和全生命周期活動;新目標：支持工業系統數字化轉型與智慧化升級，實現“創新、綠色、開放、共享、個性”。

　　(二)智慧工業互聯網系統的體系架構

　　智慧工業互聯網系統的體系架構主要包括以下相互關聯的6個層次：(1)智慧工業資源/能力/產品層。(2)智慧感知/接入/通訊層。(3)智慧邊緣處理平臺層。(4)智慧工業互聯網系統云端服務平臺層(該層包括虛擬智慧工業資源/能力/產品層、智慧工業云端服務支撐共性/工業服務功能層、智慧用戶界面層)。(5)智慧工業云服務應用層。(6)人/組織。此外，各層具有標準及安全管理支撐。本體系架構適用于系統縱向范圍、系統橫向范圍(全產業鏈)以及端對端間連接。

　　智慧工業互聯網系統的體系架構的新特色體現在以下7個方面：(1)邊緣/云端協同運行新架構。(2)云計算/人工智能/大數據/新互聯網等為代表的新信息通信技術與新工業技術融合。(3)感知/接入/通信層虛擬化、服務化，進而推動全系統實現虛擬化、服務化。(4)各層具有新時代“新”內涵及內容。(5)用戶為中心的新智慧工業資源/產品/能力智能共享服務。(6)該體系架構是物聯網體系架構在工業領域的智慧化拓展。(7)人/信息空間/物理空間深度融合。

　　(三)智慧工業互聯網系統的技術體系

　　智慧工業互聯網系統的技術體系是包括總體架構技術體系、工業軟件技術體系、支撐(賦能)技術體系的三維技術群。

　　1.總體架構技術體系

　　總體架構技術體系主要包括總體技術，智慧產品專業技術，智慧感知/接入/通訊層技術，智慧邊緣處理平臺技術，智慧云端服務平臺技術，智慧產品設計技術、生產/裝備技術、經營管理技術、仿真與試驗技術、售前/售中/售后技術等。

　　2.工業軟件技術體系

　　工業軟件技術體系主要包括系統軟件、平臺軟件、應用軟件等。

　　3.支撐(賦能)技術體系

　　支撐(賦能)技術體系主要包括新工業技術，新信息通信技術，新智能科學技術，新工業應用領域專業技術，新能源技術、新材料技術、新生物技術、新綠色技術、新發展中的技術(如工業元宇宙、量子計算)等。

　　智慧工業互聯網系統呈現雛型

　　“航天云網2.0”由航天科工集團的航天云網公司研發成功。“雛型”是指僅僅融合了部分的新一代人工智能技術與部分的新工業科學技術、新信息通信科學技術及新應用領域專業技術等。在研制中攻克了10類關鍵技術，包括體系架構技術，智能驅動的工業PAAS平臺技術，智能工業APP快速開發技術，智慧互聯網系統的集成優化技術，面向豐富應用場景的人工智能/大數據服務構建技術，面向工業制造全生命周期的智能云建模與仿真技術/數字孿生技術，5G+邊緣計算技術，基于智慧工業互聯網的管理技術，標準化技術及安全技術等，進而形成了工業互聯網操作系統INDICS-OS及低代碼開發工具、數字孿生建模工具、系統級工業應用等新系列工具集和邊緣云、企業大腦、產業大腦、四朵云(區域云、行業云、園區云、企業云)等系列產品，構建了涵蓋設備層、物聯接入層、云平臺層、應用層全鏈路的安全保障防護體系。

　　航天云網2.0的應用：以數字孿生為載體構建數字化轉型新場景新模式;著力邊緣智能加速工業互聯網場景落地;構建數字大腦，服務產業鏈治理與供應鏈優化;創新產品與服務模式，助力中小企業上云數字化轉型;深耕行業，加快工業互聯網場景復制推廣。

　　總的效果：支持系統“信息互通、資源共享、能力協同、產品智造，互利共贏、萬眾創新”轉型升級;改善以用戶為中心的高效、優質、節省、綠色、柔性、安全地制造產品和服務用戶，提高企業(或集團)的市場競爭能力。

　　推動智慧工業互聯網系統發展的建議

　　在“政府引導，市場主導”、“創新驅動、攻克短板”、“問題導向，技術推動”、“系統規劃，分步實施”等原則下，在國家和地方的戰略規劃和計劃支持下。

　　(一)宏觀發展建議

　　一要注重以企業為中心的“政、產、學、研、金、用”結合的各級技術創新體系的建立。二要注重產業鏈的完善布局，特別是芯片與工業軟件產品及其服務鏈的布局。三要注重各類人才培養，特別是跨學科人才的培養。四要注重國家/地方基礎建設，特別是5G/6G網絡與數據庫/模型庫/算法庫和算力的建設。五要注重國家/地方政策支持，特別是對中小企業的財政政策支持。六要注重數字化、網絡化/云化、智能化“技術、應用、產業”的協調發展。

　　(二)技術發展建議

　　一要重視新一代人工智能技術引領下，將新工業科學技術、新信息科學技術、新智能科學技術及工業應用領域技術深度融合系統的發展。二要重視加強工業系統中的設計、生產、管理、試驗、保障服務等的新模式、新流程、新技術(硬/軟)、新業態的研究。三要重視數據庫、算法庫、模型庫(包括一次模型、二次模型等)、大數據平臺、計算能力等基礎能力研究與建設。四要重視符合“分享經濟”的商業模式技術研究。五要重視安全技術(系統安全及商業安全技術)及相關標準和評估指標體系技術研究。六要重視新一代人工智能技術的新發展，它正向“強人工智能、通用人工智能及超人工智能”發展。七要重視打造我國自主行業/通用標準體系，并參與國際標準體系構建。八要重視未來技術與形態發展，如重視融入正在快速發展中的工業元宇宙的理念與技術。

　　(三)產業發展建議

　　一要加強工具集(硬件/軟件)和平臺的產業;二要加強智能產品的產業;三要加強智慧工業互聯網系統(行業、企業、車間及產業鏈上各階段的智慧工業互聯網系統)的構建與運行產業;四要加強智慧工業互聯網系統運營中心的運營服務產業;五要加強與工業元宇宙有關的產業。

　　(四)應用發展建議

　　一要突出行業、企業特點;二要突出以問題為導向的智慧工業互聯網系統模式、技術手段和業態的變革。三要突出系統的六要素、六流的綜合集成化、優化和智慧化;四要突出系統工程的實施原則，如“一把手掛帥”，“創新驅動，總體規劃，突出重點，分步實施”的指導思想，制定好發展規劃與階段性實施方案等。

　　來源：中國電子報 　　作者： 中國工程院院士 李伯虎