工业互联网：加速从“中国制造”迈向“中国智造”
摘要：在推进制造业智能化的过程中，除设备本身数字化外，基于工业互联网实现设备互联和全流程智能化已成为最重要方向之一。
本文分享自华为云社区《【华为云Stack】【大架光临】第18期：工业互联网：加速从“中国制造”迈向“中国智造”》，作者：华为云Stack 制造行业总经理 崔新。
随着全球数字化浪潮的到来，中国制造业也在快速转型。国家“十一五”和“十二五”提出两化融合，“十三五”和“十四五”提出中国制造2025和制造强国战略。其中，国务院《“十四五”数字经济发展规划》中明确提到，深入实施智能制造工程，大力推动装备数字化，开展智能制造试点示范专项行动，完善国家智能制造标准体系。纵深推进企业数字化转型，加快推动研发设计、生产制造、经营管理、市场服务等全生命周期数字化转型。
在推进制造业智能化的过程中，除设备本身数字化外，基于工业互联网实现设备互联和全流程智能化已成为最重要方向之一。
工业互联网，让工业生产过程可感、可视、智能
传统的工业生产过程中，一般存在多个错综复杂的流程，涉及多个不同厂商的设备，设备数字化程度低，或是采用不同的工业协议难以统一管理，工业生产设备不可感、不可视成为普遍问题，生产流程智能化程度低，严重制约生产效率的提升。
工业互联网作为新一代数字技术与工业领域深度融合的新型基础设施，已成为实现工业生产智能化和增效体制的重要手段，被越来越多的企业认可和应用。一方面，它通过实现海量的设备互联，让设备状态可感可视，另一方面，汇聚海量的设备运行数据，利用数据治理、人工智能的技术挖掘背后的价值。
为此，华为云Stack面向工业生产智能化推出了工业互联网方案，帮助企业释放工业生产力。方案提供云边端一体化的IoT底座，依托业界领先的1个总部+N个工厂的分层分级的部署架构，企业可以在集团总部进行标准的制定，算法和应用开发，自动化远程推送和部署到所有工厂。在端侧可适配MQTT、ZigBee等上千种工业协议，满足海量设备多样化接入的需求。在中心侧，利用工业大数据平台对IT和OT数据进行融合分析，通过工业智能中枢融合AI和工业知识，将人工经验转化为行业智能，实现在行业场景的规模应用和持续迭代优化。
智慧工厂，基于工业互联网实现增效提质
智慧工厂是工业互联网方案在工业制造领域的一个典型场景。它基于云计算、物联网、大数据等先进技术，通过数字化、网络化和智能化的方式，实现生产过程的全面优化和智能化管理，提高生产效率、质量和安全性，降低成本和资源消耗，真正实现智慧制造。
基于工业互联网的智慧工厂参考架构包括三个主要层次，物联网层、云平台层和应用层：
- 物联网层主要负责物联网设备的接入和数据采集，包括传感器、智能终端、机器人等各种设备，以及与之相应的通信协议和接口，对应工业互联网架构的“端侧”。
- 云平台层主要负责数据存储、处理和分析，包括大数据分析、人工智能等技术，以实现对生产过程的实时监控、预测分析和优化调整，对应工业互联网架构的“中心侧”。
- 应用层主要负责业务应用和管理，包括制造执行系统、生产计划排程、质量管理、设备维护等各种应用软件和管理工具，以实现对生产过程的全面管控和优化。
智慧工厂的核心价值在于实现生产过程的数字化、网络化和智能化，从而提高生产效率、质量和安全性。
智慧工厂在汽车行业的落地实践
随着汽车消费需求升级和市场竞争的白热化，高质量和快速交付已成为各大车企追求的目标。
传统汽车制造主要面临一些挑战，一方面采用人工管理方式，造成生产过程不透明、质量问题和故障响应不及时；另一方面，因为缺乏数字化技术，生产工艺及过程数据未能被有效记录和管理，使得工艺优化难落地；最后是人工质检员工易漏操作、误操作，而且缺乏追溯手段，出问题批量返修。
华为云Stack汽车智慧工厂方案，广泛兼容1000多种工业协议以及95%工业PLC，可实现冲压、焊装、涂装、总装等四类工艺车间的海量设备互联和状态可视。通过数据使能平台对工业设备运行数据进行全量分析，对设备生命周期及时预测，让预防性维护更有序。并且将AI引入质检领域，通过机器视觉实现自动化质检，降低对人工经验的依赖，可实现99%缺陷拦截。目前这个方案的价值已经在国内多个车厂得到验证。
在一汽红旗的智能工厂项目中，华为针对动力总成车间的人工复检场景构筑了数字化工位解决方案，对于检测人员的工作过程，可以进行实时行为分析，防止错误检测发生；通过AI视觉质检方案，实现总装车间的自动化质量检测，大大提升检测效率；在生产运营方面，提供生产数字化运营平台，可以实时呈现订单生产过程及各类指标，为生产决策提供数据支撑。最终实现单位缺陷数降低80%，单车生产工时降低6分钟，订单交付周期降低20%。
除了汽车智慧工厂方案外，华为云Stack基于华为30+年沉淀的领先技术和丰富数字化转型经验，推出了汽车智能工厂、烟草行业云等15大场景化解决方案，帮助制造业推进数字化转型。
我们坚持做制造企业的数字化同路人，已经成为超过40家央企、200多家国企的数字化底座，持续携手制造企业，以云为底座构建高质量发展新格局。
崔新 华为云Stack制造行业总经理，深耕云产业12年，具备研发和市场多个岗位的经验，在研发仿真、生产智能化方面拥有丰富的专业实践。在制造行业，华为云Stack已服务于汽车、电子等多个子行业的头部用户。