面向智能制造的工业互联网:过去、现在与未来

2024年第25卷第9期

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《信息与电子工程前沿（英文）》 >> 2024年第25卷第9期 doi: 10.1631/FITEE.2300806

面向智能制造的工业互联网:过去、现在与未来

1中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室，中国沈阳市，110016；2中国科学院网络化控制系统重点实验室，中国沈阳市，110016；3中国科学院机器人与智能制造创新研究院，中国沈阳市，110169；4中国科学院大学，中国北京市，100049

收稿日期： 2023-11-25 录用日期： 2024-06-29 发布日期： 2024-06-29

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摘要

新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合所催生的工业互联网，通过“人、机、物”全要素互联，将全方位打通生产链、价值链和产业链，推动构建全新的制造和服务体系。其中，进行个性化定制生产，实现差异化服务是未来制造的典型范式，亟需突破现有分层异构工业网络所塑造的“烟囱式”服务架构，打造扁平化的网络新体系，构建制造与服务的透明通道。本文从流程制造和离散制造的基本概念出发，首先充分挖掘了典型制造任务的基本要求；然后，通过对工业互联网发展历程的概述，系统介绍并比较了工业互联网的网络能力现状，进一步分析了工业互联网的现存问题。在此基础上，提出建立“感知-通信-计算-控制”一体化的工业互联网“细腰”新架构。进一步地，深入分析讨论了所面临的核心挑战及未来研究方向，包括工业互联网的业务-资源多维协同感知、异构融合网络端到端确定性通信、虚拟计算与运行控制。

关键词

智能制造 ; 工业互联网 ; 细腰 ; 透明服务 ; 制造即服务