工业自动化领域物联网发展规划.pptVIP

2008年12月 中国科学院 沈阳自动化研究所三室 物联网发展战略规划——工业领域——中国科学院沈阳自动化研究所工业信息学实验室朱云龙 主任/博导02423970141ylzhu@sia.cn2010－3－23 目 录 从工业本身看工业化 工业产品、工业体系和工业能力之间的关系如同浮游在海面上的冰山，人们所能看到的耀眼夺目的工业产品如同深埋在海面之下的巨大冰基，而冰基所蕴含的巨大浮力就是工业能力。若需要冰山越突出显赫，必然需要冰基越博大雄厚。 工业体系和工业能力决定了工业产品的技术水平和质量，具有强大的工业能力和整体素质，生产什么产品都可以。像福特、宝马、三菱等公司在二战时期生产飞机、坦克、舰船等武器。 从工业本身看工业化 工业装备是工业体系的基石 工业装备是一直处于工业体系的中心，为工业化提供关键支撑。工作母机、重大设备和成套装备等工业装备的技术水平很大程度上决定了工业体系所具有的工业能力和整体素质，体现了工业化的进程和高度，使得机械化、规模化、自动化、智能化等工业化的特征能够实现。 新装备是核心：既包括工作母机、重大设备、成套装备等硬装备，也包括支撑设计、制造、管理环节的一体化软件系统等看不见的软装备。 新型工业化 新技术是基础：以传统的工业技术为基础，充分融合以信息技术为代表，涵盖各种学科领域必威体育精装版成果的高新技术，形成系统性、工程性、综合性的先进工业技术。 新装备是核心：既包括工作母机、重大设备、成套装备等硬装备，也包括支撑设计、制造、管理环节的一体化软件系统等看不见的软装备。 新能力是关键：既包括装备、技术、质量等构成的硬能力，也含有产品创新、资源获取、组织管理等软能力。 新产品是体现：生产出以信息技术为代表的高技术含量高、产品附加值高、资源消耗低的新产品。 物联网应用加快新型工业化进程 信息技术是新型工业化的核心要素之一。作为倍增器的物联网不是简单的应用，需要融合渗透到工业化要素之中。 我们认为，物联网技术就是在新型工业化进程中，逐步使用信息、信息技术与传感技术，使之渗透到工业领域相关环节（工业环节、工业装备、工业活动、工业产品）之中，大幅提升工业素质和工业能力的过程。 目 录 一、物联网在工业领域的普遍意义 （1）物联网技术将推动工业信息化进入新阶段： 泛在网络+传感器+智能计算→泛在感知信息化（感知、智能特征）； 以泛在网络为基础、以泛在感知为核心、以泛在服务为目的、以泛在智能拓展和提升为目标； 基于物联网的新一代信息化制造和自动化技术（u- manufacturing）。 一、物联网在工业领域的普遍意义 （2）变革工业生产、经营和管理模式： 人机和谐智能制造系统发展的新历史阶段 企业与客户、市场的联系更为密切； 管理的扁平化； 生产组织柔性化； 支持先进制造的5 大功能系统方面将会发生新的变化 制造装备、制造系统 、装备智能化系统 、企业管理信息系统 、电子商务系统。 一、物联网在工业领域的普遍意义 （3）为工业生产过程管理控制提供技术支撑： 制造资源的实时跟踪与定位； 综合生产状态的动态监测； 实现管理的协同化、精益化与质量可追溯性； 实现管理与控制过程的智能决策。 一、物联网在工业领域的普遍意义 （4）提升制造业供应链一体化运营能力： 促进供应链智能化、一体化体系的形成，实现协同运作； 实现供应链运作过程的透明化、集成化，提升全程服务水平； 提供产品全生命周期管理与追溯、促进循环经济发展； 一、物联网在工业领域的普遍意义 （5）满足我国低碳工业发展的迫切要求： 美国能源部（DOE）2004年发布的“未来工业计划”（IOF）中指出：基于低成本无线技术的新一代测控系统是实现到2020年美国工业整体能耗降低5％目标的主要手段； 美国总统科技顾问委员会在“面向21世纪的联邦能源研究与发展规划”中指出：低成本无线技术的广泛应用将使工业生产效率提高10％，并使排放和污染降低25％。 ； 企业神经系统：实时企业的基础设施 物联网：改变了企业的IT基础设施 物联网:制造模式的转变 目 录 二、典型工业领域应用需求 （1）冶金工业： 能源管理：针对冶金生产过程中处于运动、旋转状态的高能耗设备，以及多测点、多变量的能源监测； 测控系统 ：为降低能耗、物耗，提高产量、稳定质量，生产过程需采集大量的过程参数、设备参数以及产品质量参数； 设备维护 ：存在提高故障诊断的及时性，降低附加诊断设备安装成本和难度等需求。 二、典型工业领域应用需求 （2）石化工业： 油气勘探：新型无线遥测地震仪开发； 钻井现场：设备众多、流动性大、生产危险性大 ，难于布线、成本高，而且可靠性较差，不易维护； 管道输送：传统的管道监测方法采用有线方式连接，成本高、易损坏； 炼油