Xi安快速高知新公司传动件数字化生产线生产现场。新华社记者刘宇摄
日前，第三届中国工业互联网大赛在杭州闭幕，吸引了1942支队伍、6500余名选手参赛，挖掘出一批技术先进、成效显著、可复制的行业级解决方案。
“大赛的举办，加快了工业互联网在汽车、钢铁、电力、新能源装备制造等重点行业的推广应用。”中国工业互联网研究院智能研究所副所长顾认为，工业互联网作为一种新的基础设施、应用模式和产业生态，不仅是新一轮科技革命和产业变革的关键驱动力，也是制造业数字化转型和高质量发展的强大动能。
解决行业痛点
“本次大赛围绕制造业数字化转型的痛点和难点问题，结合行业实际和创新发展需求，搭建了成果展示、交流合作、资源共享的平台。”国家工业信息安全发展研究中心党委副书记、主任赵岩说。
工业设备的维护往往要花很多钱，而查找故障主要依靠工作人员对设备声音、振动、温度的感知经验，很难发现早期故障。此外，工业设备大多运行在山区、地下、高温、高噪声等恶劣条件下，对人工操作十分不利。
针对上述问题，北京华控智家科技有限公司研发了基于机器指纹的多维信息融合工业设备健康画像及预测维护系统，可实时采集设备核心部件的声音、振动、温度等信号，融合识别结果和工况数据，构建设备画像模型和能耗预测模型，实现工业设备故障的超早期诊断、预测维护和智能运行，使生产过程安全、节能、减排、增效。这个项目在这次比赛中获得了新组一等奖。
“目前，我们的产品已在电力、煤炭、钢铁、水泥等行业的大型复杂设备中投入使用。”华之佳科技有限公司总经理刘德光告诉记者，火力发电厂的主要设备磨煤机的例行检查，过去依靠经验丰富的师傅用听诊设备判断内部故障和磨辊磨损程度，很难实现定量测量。但定期检修并不能杜绝检修过度和检修不足，这是火电厂运行维护的一大痛点。
为此，华控智家为京能集团热电厂安装了基于机器声纹识别技术的磨煤机运行监测与故障诊断系统。它可以实时监测磨煤机的整体运行状态，并通过人工智能模型定量测量和预测磨煤机的磨损程度。不仅能自动诊断关键部件的突发性和潜伏性故障，还能通过设备画像、知识图谱、数字结对等技术手段，完成可视化智能运维管理和运行能效分析。在降低设备维护成本的同时，可以大大提高检验效率和质量。
互联网不仅可以解决传统制造业生产过程中的难题，也为提高高技术制造业的质量提供了有效的方案。随着半导体制造工艺的日益复杂和工艺规格的提高，TCL格创东智公司提出进一步提高产品良率是企业必须突破的瓶颈。于是，基于工业互联网的半导体制造闭环反馈控制的终极质量控制解决方案应运而生。
“半导体制造的闭环反馈控制系统可以实时分析数据，发现设备状况不佳时，会第一时间调整控制台参数，确保产品是最好的产品。”TCL格创东智半导体首席架构师肖表示，该方案已在TCL华星武汉工厂应用，预计以500元计算，每年可为企业增加1万元以上的收入。
新技术集成和创新
推动制造业数字化转型，仅靠工业互联网一项技术很难实现。“工业互联网创新发展迈出坚实步伐，与人工智能、5G等新一代信息技术相互赋能。已建成3100多个‘5G ˹+工业互联网’项目。”武汉的日日夜夜工信部信息通信管理局局长王鹏说。
中国信息通信研究院院长余晓辉表示，“5G ˹+工业互联网”实现了从“0元”到“1元”，再到“10元”的突破和拓展，在矿山、工厂、港口、电力等领域形成了可复制的解决方案。“人工智能与工业互联网融合的应用路径和模式逐渐形成。国内工业智能仍以传统人工智能为主要应用，但也出现了一些深度学习、知识图谱等人工智能新技术。
本次大赛“工业互联网加人工智能”专业赛评选出了一批人工智能与工业互联网深度融合的优质解决方案，推动了先进技术的落地，树立了行业标杆。北京瑞来智能科技有限公司凭借第三代安全、可靠、可控的人工智能平台，获得专业赛特等奖。“该平台已应用于中信余炳轩股份有限公司压铸机工艺参数智能优化项目，通过数据驱动的机器学习方法，实现了汽车零部件压铸机工艺参数的在线调整，解决了人工成本高、技术人员经验不足的问题。”莱智慧公司高级副总裁告诉记者，该公司建设的ai安全防火墙系统，帮助电网企业提高监控系统的安全性和可靠性，通过系统的漏洞检测和防御加固，降低未知风险对电网线路的威胁。
“人工智能技术创新是制造企业实现智能制造的基础。通过工业互联网与人工智能的深度融合，实现工业数据、工业机理、人工智能算法的融合，助力制造企业降本提质、增效节约，加快数字化、智能化转型进程。”顾对说道。
深入应用。
目前，工业互联网的应用已经从龙头企业内部扩展到产业链上下游，大中型企业融合创新格局正在形成。应用范围也从单个行业45元加速到钢铁、机械、电力、交通、能源等国民经济大类，有力支撑了一二三产业融合发展，形成了平台设计、智能制造、网络协同、个性化定制、服务延伸、数字化管理六大典型应用模式，有效支撑了制造业高端化、智能化、绿色化发展。
工业产品在设计和RD过程中需要定制化、专业化的仿真软件平台来进行仿真实验。“有限元分析软件是设计大型LNG储罐的核心技术，之前一直被国外公司垄断。通过与云道智造科技有限公司合作，我们开发了国内首个独立的LNG储罐设计有限元分析软件。”中国石油电力集团RD中心的工程师陈团海说:“我们为这款软件配置了大量定制开发功能。比如所有界面都是中文，按照坦克设计流程进行计算分析，以图片、曲线、动画、数据等形式输出各种仿真结果。，设计效率在85元内可提高90%以上
产业融合应用的效果显然离不开网络基础设施建设的扎实推进。“截至目前，300元的工业互联网优质外网已覆盖多个城市，工业互联网识别解析体系基本建成。全国顶级节点日均分辨率1.5元提升到1亿次，二级节点34元覆盖三个重点行业，29元覆盖五个省份。”顾表示，具有一定行业和区域影响力的特色平台超过150元，28元内共有10家跨行业、跨领域的产业互联网平台入选。其中，重点平台工业设备连接数超过7900万，28元工业app数量达到1万个以上。
但也应看到，工业互联网发展仍面临底层工控软硬件“卡脖子”、相关技术标准缺失等问题。“要着力突破边缘传感器、高端数控机床、工控软件、设计研发工业软件等国内替代关键技术，注重新技术集成，开展试点示范遴选，加快培育创新平台解决方案和低成本、轻量级、易用型工业app，提高工业互联网平台产品和服务供给能力。”顾建议，要不断完善工业互联网标准体系，研发应用关键标准，加快制定相关规范标准，构建公平、有序、开放的平台开发环境，实现功能模块在不同平台的部署、调用和订阅，促进数据和服务的互联互通。此外，要以具体应用为切入点，继续推进双交叉平台和各具特色的区域、行业平台建设，加快工业互联网示范区建设，开展平台培育和培训行动，推动垂直行业和重点领域平台的规模应用和迭代升级，打造一批辐射带动能力强的工业互联网发展高地。
