百度智能云开物工业互联网白皮书

智能+工业互联网平台创新未来与落地实践2021年5月序 言智能+，加速制造从大到强“制造业是实体经济的基础，实体经济是我国发展的本钱，是构筑未来发展战略优势的重要支撑”、“要坚定推进产业转型升级，加强自主创新、发展高端制造、智能制造”。习近平总书记关于产业升级、自主创新、智能制造的重要论述，体现了制造业在国家发展的战略地位，以及对国家发展的重要支撑作用。同时，总书记指出“要加大投入，加强信息基础设施建设，推动互联网和实体经济深度融合，加快传统产业数字化、智能化，做大做强数字经济，拓展经济发展新空间”，这为我国经济由“量大”转向“质强”指明了发展方向。纵观世界工业体系近二百年的发展，生产规模不断扩大、工作分工不断细化、区域协作不断扩展…先进制造强国都曾以创新引领取得先发优势，又在优势扩展中持续积累经验、沉淀知识、构建方法论，加速新的创新孵化，持续构筑和增强技术壁垒。随着新一轮科技革命到来，这些早期积累的“知识 + 技术”成为核心优势，固化到工业软件、芯片、工业母机和商业咨询服务等载体中，继续掌控着全球各产业链高价值环节。人工智能、5G 等新技术的涌现，使得我们能够构建起覆盖面更全、效率更高的感知网，并基于采集到的人、机、物大数据，培育出以机器“大脑”为载体的工业知识学习和应用能力。这为打破国外工业制造领域的垄断优势，实现弯道超车提供了全新的机遇和可能。当前，我国正处于经济结构调整、产业转型升级的关键时期。站在新时代的起点，“十四五”规划的开局之年，我们怀揣着对中国工业体系一代代建设者的敬意，心系着支撑“世界工厂”的亿万劳动者，憧憬着“人工智能、5G、区块链等技术”融入工业体系构筑起“制造强国”的美好未来，起草了这份白皮书，希望能够与业界同仁共同探讨与携手，为中国制造业的创新与高质量发展贡献一份绵薄之力。目 录Table of Contents工业互联网整体发展态势与发展建议 01(一) 工业互联网发展现状 01(二) 人工智能可为工业互联网发展注入新动能 01 (三) 人工智能与工业互联网融合发展的建议 02一平台架构与关键技术 03(一)“智能云+工业互联网平台+敏捷智能应用”整体架构 03(二) 平台关键技术 04二创新探索与实践 09(一)“云智一体”全方位赋能工业发展 09(二)区域工业互联网平台 10 2.1 区域工业互联网平台建设思路与创新实践 10 2.2 工业互联网+产业金融解决方案与创新实践 12(三)行业工业互联网平台 14(四)“智能+工业互联网平台”助力企业智能化升级 17 4.1 工业视觉质检解决方案与实践 17 4.2 安全生产监测预警解决方案与实践 20 4.3 工艺参数优化解决方案与实践 23 4.4 设备预测性维护解决方案与实践 25三【序言 – 智能+，加速制造从大到强】工业互联网平台发展建议与展望 28四一、工业互联网整体发展态势与发展建议（三）人工智能与工业互联网融合发展的建议（1）构建以人工智能为核心、自主可控的“智能云+工业互联网平台+敏捷智能应用”的新型工业基础设施。人工智能技术可通过“机器学习”的方式，构建以机器为载体的知识体系，这种能力可以为工业制造由大到强提供核心动力。为支撑制造强国的战略目标，应构建以智能云为基础的新型工业互联网PaaS平台，人工智能能力原生支持云、平台和应用。打造自主可控的“创新+知识+技术”的闭环优势，是实现企业数字化转型、区域产业升级的关键支撑，是战略性前瞻布局和实现弯道超车的最佳选择。（2） 工业互联网，立足于“工”，扩展于“网”。工艺、质量、成本、效率、安全是工业制造的核心生命线，应将生产实践承载的“知识经验”，以智能的方式予以数字化积累、重塑，并应用在生产工艺、生产质量和效能等具体领域。我们应有足够的自信打造具备全局知识体系和更新能力的新型工业软件，它将成为制造领域的“大脑”。在此基础上，通过智能化协同软件、地图、B2B交易等方式构建企业协同网络，将仓储、物流、产品信息、交易、消费等多个环节联通，形成真正的网络规模效应。（3）找准价值抓手和场景踏板，奏响转型升级“交响乐”。从企业到产业链，再到产业集群，推进新型智能技术与工业制造各环节融合的节奏和路径十分重要。面对层出不穷的概念，在探索最佳实践的过程中，需要以“价值”为根本，以“场景”为踏板，将新技术应用穿透到产研供销存等各业务环节。从企业数字化转型角度看，每一步都需要产生实效：既为下一步打好基础，又能反作用于前一步，形成价值累积。从产业链或产业集群的角度看，找准“牛鼻子”，推动产业链或区域产业集群内大量企业联动落地，精准引导企业数字化升级路径，推动产业链上企业协同升级，以价值和实效奏响区域产业集群升级的“交响乐”。（4）重视转型阶段的领军人才和技能劳动者普惠培养。工业制造是创造、吸纳就业的重要领域，产业升级的关键在“人”：领军人才和技能劳动者普惠培养同等重要。新的发展模式需要有交叉领域视野和实践能力的领军型人才，能跨界、能破圈。在实际生产中，生产知识的萃取、抽象和沉淀也需要多个领域的专家共同协作才能实现。在新的生产模式下，制造领域的普通劳动者的工作模式也将完成重大升级。他们需要学会训练“机器大脑”和指挥“机器人生产”。在产业升级过程中，全方位的人才培养与提升，必不可少。1 工信部印发的新一轮《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023 年）》中指出，“我国工业互联网发展成效显著， 2018-2020 年起步期的行动计划全部完成，部分重点任务和工程超预期。”2 引自习近平在中共中央政治局就人工智能发展现状和趋势第九次集体学习时的讲话（一）工业互联网发展现状自《国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》印发以来，我国工业互联网已经经过了起步期三年时间的发展，在政、产、学、研等各方的共同努力下，取得显著成效。已经初步建成了低时延、高可靠、广覆盖的工业互联网网络基础设施，初步构建了工业互联网标识解析体系，初步形成了各有侧重、协同集聚发展的工业互联网平台体系和安全保障体系1。其中，工业互联网平台的发展尤为蓬勃，据统计，中国工业互联网平台数量已近乎全球工业发达国家平台总数的两倍之多。日前，工信部印发了新一轮《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》，计划中明确指出要深化“平台+5G”、“平台+人工智能”、“平台+区块链”等技术的融合应用能力。我国的工业互联网已开始进入快速成长期，平台发展正在从数字化转型进一步深入到智能化转型阶段。本阶段的一项重点任务是平台体系壮大行动，不仅要深化工业资源要素集聚，加速生产方式和产业形态创新变革，更要推动行业知识经验在平台沉淀集聚，推动前沿技术与工业机理模型融合创新，支撑构建数据驱动、软件定义、平台支撑、服务增值、智能主导的新型制造体系。（二）人工智能可为工业互联网发展注入新动能前一阶段的工业互联网建设主要围绕在夯实网络基础和设备上云、流程上云层面，通过这些建设，为不少中小企业减轻了数字化改造的建设投入、降低了其信息化系统的使用门槛，取得了一定成效。然而新生事物的演进总有一定的过程，现阶段工业互联网平台在知识沉淀、数据价值挖