2018年,全球先进制造领域在工业互联网、人工智能、大数据等网络技术的深度赋能下,呈现出前所未有的融合创新态势。网络技术的开发与应用,已成为重塑制造业竞争格局、驱动产业变革的核心引擎。
一、2018年世界前沿发展态势:网络技术深度融入制造全链条
- 工业互联网平台规模化扩张与生态构建:全球主要工业国家及领先企业加速布局工业互联网平台。以GE Predix、西门子MindSphere、施耐德电气EcoStruxure等为代表的平台,功能从设备连接、状态监控向更复杂的生产优化、供应链协同、商业模式创新延伸。平台间的互联互通、标准制定与生态系统构建成为竞争焦点。
- “5G+工业互联网”开启初步探索:随着5G标准冻结和试点网络部署,其高带宽、低时延、大连接的特性为工业无线应用带来新可能。2018年,在远程控制、AGV调度、AR辅助维护等场景开展了早期试验,验证了5G在柔性生产、实时控制等关键环节的潜力。
- 边缘计算与云计算协同成为新架构:为满足实时性、数据安全与带宽成本的需求,计算架构向“云-边-端”协同演进。智能网关、边缘服务器等设备将数据分析与处理能力下沉至车间,实现数据的本地化即时决策,与云端的大数据建模、全局优化形成互补。
- 人工智能与制造工艺知识深度融合:AI技术,特别是机器学习与深度学习,不再局限于视觉检测等单一环节,开始深入工艺参数优化、预测性维护、质量控制等核心生产过程。AI模型与领域知识(如材料科学、物理模型)的结合,提升了解决方案的可解释性与可靠性。
- 数字孪生从概念走向落地应用:利用网络技术构建物理实体的高保真虚拟映射(数字孪生体),实现了产品设计、生产制造乃至全生命周期的动态仿真、预测与优化。在航空航天、复杂装备等领域,数字孪生已成为提升研发效率、降低运营成本的关键工具。
- 网络安全受到空前重视:随着制造系统网络化、开放化程度加深,针对工业控制系统的网络攻击风险激增。各国加强工业网络安全立法与标准建设,安全防护技术从传统IT安全向覆盖OT(运营技术)环境的纵深防御体系发展。
二、2019年趋势展望:网络技术驱动制造向智能化、服务化演进
- 工业互联网平台进入精耕细作与垂直深耕阶段:平台竞争将从规模扩张转向价值创造能力的比拼。平台服务将更加聚焦特定行业(如汽车、电子、钢铁)的痛点,提供深度集成的解决方案。基于平台的工业APP经济生态将初步成型。
- 5G在工业领域的应用试点将全面铺开:2019年,随着5G预商用网络部署,更多企业将加入“5G+工业互联网”的测试验证,探索uRLLC(超可靠低时延通信)和mMTC(海量机器类通信)在工业场景下的落地模式,为未来规模化应用奠定基础。
- 边缘智能(AI at the Edge)成为新热点:将AI算法直接部署在边缘设备上,实现实时、自主的智能响应,是解决带宽、时延和隐私问题的关键。专用边缘AI芯片与轻量化算法模型将得到快速发展。
- 区块链技术探索融入制造价值链:区块链的去中心化、可追溯、不可篡改特性,有望在供应链透明化、设备身份管理、产品溯源、协同制造等领域发挥作用。2019年预计将出现更多概念验证和试点项目。
- “数据驱动”的制造模式创新加速:网络技术使得制造全链条数据得以采集与贯通。2019年,企业将更加注重数据治理与数据资产化,利用数据分析和AI挖掘隐藏价值,驱动从规模化生产向个性化定制、预测性服务等新模式转型。
- 人才与组织变革挑战凸显:网络技术与制造的融合,对既懂工业技术又懂信息技术的复合型人才需求暴增。企业的组织结构、流程和文化也需要向更加敏捷、协同、数据驱动的方向变革,以适应新的技术生态。
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2018年网络技术在先进制造领域的应用已从点的突破走向线的连接和面的初步融合。展望2019年,网络技术开发将继续以工业互联网为主要载体,与人工智能、5G、边缘计算等深度融合,推动制造业向网络化、智能化、服务化的更高阶段迈进。成功的关键在于技术的协同创新、与行业知识的深度结合,以及相应的商业模式与组织能力的同步进化。