工业物联网怎么做

一、将真实的加工制造连接到工业40
如果使用了工业40技术，一个新的加工制造生产线可以实现多达25种的产品变化，同时将产量提高10%，库存减少30%。工业40架构的应用让制造商在生产过程中可以获得更丰厚的投资回报率。
工业40是一场工业的革命，目的是将信息技术(IT)的虚拟世界、机器的物理世界以及互联网合为一体。其中心是将具有IT功能的所有工业领域都整合起来。这些科技提高了灵活度和速度，能够使产品更具有个性化，生产更高效且规模可扩展，以及在生产控制方面具有更高的可变性。机器与机器之间的通讯和先进的机器智能化，提高了工艺的自动化水平，并带来了更多的自我监控以及实时数据。开放的基于Web的平台会增加制造企业的竞争力。
1分布式智能
这里说的分布式智能是指在智能传动和控制技术网络的机器设备中，加入尽可能多的智能和控制功能、或者单独的传动轴，而不是从一个中央处理单元（CPU）来处理所有的动作。
拥有机器层面的过程数据并决定用它做什么，反映出了人们相信一台机器可以经过装备使用过程数据做一些事情并且独自改善工艺流程，诸如实现调整产量、更加有效率的利用能源等目标，而不是依赖“云”来处理所有这些任务。
联网的机器可以与更高的生产线级别、工厂级别以及企业级别的网络进行通讯，从而能够实现对特定事件或特定产品的实时调节。集成了传动的伺服马达和无机柜传动系统将传动组件和运动逻辑顺序放到了单独的轴向上。
　 2快速连接
那些允许数据在整个企业架构中自由流动的系统，往往需要持续的投资和改进。一家工业40工厂车间所产生的大数据和信息流，可能会让公司的网络不堪重负。我们该如何改进自动化系统中的硬件和软件的功能，使这种设计流程更简单、花费更少的时间以及更加开放？通讯路径随着其创建和实施而变得更加流畅。在决定应该使用现场总线的什么功能时，应该看一下生产平台是否支持例如OPC
UA（来自于OPC基金会）这样的标准。消除不同供应商系统的障碍，而且对通讯和控制平台采取一种更加开放的方式很重要。
3开放标准和系统
重点是要思考系统到底“开放”到什么程度，是否支持新兴的通讯协议和软件标准，以及开放的独立组件如何让工业40成为现实。
开放标准允许基于软件的解决方案可以更加灵活地集成，并有可能将新的技术移植进现有的自动化架构中。开放的控制和工程软件也沿着这个方向将自动化和IT软件程序之间的间隙弥合。一个开放的控制器核心能够使用常用的高级IT语言（例如Java和C++）来创建自动化应用程序。
一台机器的 *** 作应该支持与智能手机或平板电脑进行简单的连接。软件可以借助控制器与3D模型软件的连接来加快自动化系统的设计和调试。一个运动控制器可以与模型之间发送指令以及接收反馈，使得机器的功能性在机械设计阶段通过运动控制就得到优化。这也让机器测试和编程可以在调试之前进行。在部件订货、组装机器之前，虚拟机器可以用来进行测试并完善设计。
4实时数据整合
在工业40的工厂里，可能利用实时的机器和工厂性能数据来改变自动化系统和生产工艺的管理方式。不用捕捉并分析数月以来有价值的关于生产率、机器停机时间或者能源消耗的数据，支持工业40的平台能够将数据整合到常规的工厂管理报告之中。这会让制造商和机器具备详细的信息来执行快速的工艺和生产变更，以实现产品满足特定客户需求的愿景。
5自适应性
现实世界中的主动性可以让生产更加连贯并以需求为导向。科技帮助生产线变得主动。目标就是让工作站和模块可以适应个性化的客户或产品需求。
在一个制造液压阀的工厂里，一套新的自适应组装生产线在每一件被加工件上都使用射频识别芯片。生产线上的9个智能站会识别出最终产品是如何被装配的，以及哪些工具设置和 *** 作步骤是必须的。每个相关加工件都带有蓝牙标签，会自动将信息传送给装配站。装配步骤信息会根据不同的产品以及相关加工件的技术水平不同而显示出来。该生产线可以生产一批相同尺寸的液压阀，也可以不需要人工干预就能生产25种不同产品型号。不再需要设定时间或者多余的库存。这使得生产线的产量增加了10%，库存减少了30%。
二、让工业40和IIoT在智能工厂里运行
工业40和工业物联网(IIoT)能够为设备（从传感器到大规模控制系统）、数据和分析之间提供更好的连接性，Beckhoff自动化的TwinCAT产品专家Daymon
Thompson这样认为。传感器和系统需要网络连接来共享数据，分析有助于做出更明智的决策。
物联网主要包括4个基本元素：实体的设备、与设备之间的双向连接、数据以及分析。设备可以是小到一个传感器大到一个大规模控制系统中的任何一种。传感器和系统需要与更大的网络进行连接，以共享由传感器或系统产生的数据。对此数据进行的分析会产生可执行的信息，其结果是让人们做出精明的决策。
在IIoT的实际应用中，
企业通过将设备或资产连接到云或者本地信息技术(IT)设施上来进行数据的采集和传送。然后对采集到的数据进行分析，可以发现设备或资产更多的潜在信息，防患于未然。
例如
，监控机械组件运行温度的传感器可以追踪任何异常状况或者偏离底线的情况。这使公司可以主动地处理不希望发生的行为，从而在可能造成有害危险的系统故障加剧之前进行预测性维护，否则这些系统故障可能会导致工厂停机以及生产收益损失。这种类型的信息有助于企业新产品的设计、系统性能效率的提高以及实现利润的最大化。
工业40让加工制造更灵活
在一个生产制造流程，甚至是整个供应链中，通过连接性推动更多的新发现和系统优化，这是工业40的核心概念之一，这种科技进步也被称为第四次工业革命。
工业40工作组成员、德国国家科学与工程院Acatech，将18世纪蒸汽机的发明和广泛使用定义为第一次工业革命。第二次革命是20世纪早期在装配线上使用传送带。第三次革命是在20世纪中叶开发出来的微电子学、PC和可编程逻辑控制器(PLC)。第四次革命是将PC和机器连接到互联网，并启用信息物理系统（CPS）。
工业40要求传统的生产制造工业实现计算机化。使用物联网和信息物理系统的概念会帮助实现“智能工厂”的目标，使生产制造具有前所未有的灵活性和非常高的精益生产效率。在生产制造中，一个显着的特点是重点关注的领域从产品本身扩展到了生产这些产品的工艺上。
制造商需要灵活的生产线来适应快速变化的客户需求。灵活的机器运行能够生产很多类型的产品，通过调整批量大小来获得更高的生产利润，这使得同一个生产线可以运行更复杂的混合产品以适应客户不断变化的需求。

创新驱动是江苏转型发展的核心战略
国际上一种经济学观点认为，一个国家的经济发展，大致要经历要素驱动、投资驱动、创新驱动等阶段。一般来讲，在要素驱动阶段，经济发展的主要驱动力来自廉价的劳力、土地、矿产等资源。投资驱动阶段，经济发展主要依靠大规模投资带动。然而，随着投入量的增加，投资效益呈递减趋势。要破解这一难题，实现经济持续增长，唯一途径是推动经济发展进入更高层次的创新驱动阶段。一些创新型国家，研发投入占GDP比重达到3%以上，科技进步的贡献率达到70%以上，对外技术依存度30%以下。这些国家的共同特点是，主要依靠科技创新推动经济增长，形成强大的竞争优势。
世界各国经济发展的经验，给我们的重要启示是，在不同发展阶段，支撑经济增长的动力不同，要素配置的方式不同，具体发展的特点也不尽相同。当发展达到一个新水平，原有的优势会逐步削弱，发展路径受到明显制约，必须调整结构，提升自主创新能力，推动发展转型。惟有如此，才能形成新的竞争优势，朝着更高的发展目标前进。
改革开放以来，江苏的经济发展曾经历了两次重要转型，现在正处在新一轮转型升级的关键时期。第一次转型，发生在上世纪80年代，以发展乡镇企业为标志，由农业经济向工业经济转变。这一阶段主要是要素驱动，依靠低成本的劳动力和土地资源，加快经济发展。第二次转型，上世纪90年代以来，大力发展外向型经济、民营经济，加速推进工业化、城镇化、经济国际化，这一阶段是投资驱动阶段，主要依靠扩大投资，增加出口，带动经济增长。新一轮经济转型，是改革开放以来的第三次转型，核心是实现经济发展由资源依赖、投资拉动、出口带动为主向创新驱动转变，提升自主创新能力与国际竞争力，促进经济持续发展。
新一轮转型与前两次相比，难度更大。江苏经济总量已经达到一个比较大的规模，过去船小好掉头，现在块头大了，转身就不会那么轻松，进一步发展面临的矛盾和困难更加突出：一是资源和环境的制约日益加剧。在全国各省、自治区中，江苏人口密度最高，人均资源最少，单位面积承载的环境压力最大。随着经济的快速增长，能源资源约束不断强化，环境压力日益增大，高投入、高消耗、高排放换来高增长的传统发展方式难以为继。二是经济结构性矛盾突出，产业层次偏低。制造业大多处于产业链中低端环节。企业拥有自主知识产权、自主品牌少，核心竞争力不强。三是国际环境变化带来的挑战更为严峻。江苏是外贸大省，外贸出口额占全国的165%，外贸依存度达到70%左右，国际市场稍有“风吹草动”，就会直接影响企业生产经营，波及经济正常运行。国际金融危机爆发以来，无论是高新技术产品市场，还是劳动密集型产品市场，竞争都越来越激烈，依靠出口大幅增加带动经济增长受到了明显制约。另外，据有关部门分析，江苏对外技术依存度60%左右，许多关键设备、关键技术主要靠引进，对外技术依存度过高，影响经济竞争力的提升。
综观国际经验和江苏的省情，加快经济转型升级刻不容缓。根本的途径是，把创新放在经济社会发展全局的核心地位，使创新成为发展的主要驱动力。2006年，省委、省政府召开全省科技创新大会，提出了建设创新型省份的目标，出台了三个重要文件：一是建设创新型省份的决定，二是科技发展规划纲要，三是促进科技创新创业的政策意见。这些文件既提出了目标任务，又有明确的工作部署和政策措施，起到了有力的指导和推动作用。2007年召开的全省工业大会，进一步提出要以创新驱动经济转型升级。2008年以来，尽管受到国际金融危机的严重冲击，经济下行压力增大，但全省上下坚持创新发展不动摇，采取一系列有力措施，加快发展创新型经济，大力推动经济转型升级，坚定不移走创新发展、科学发展的道路。“十一五”以来，是江苏科技进步最快的时期，也是经济发展质量和稳定性、协调性显著提高的时期，不仅保持了持续较快增长的好势头，而且为未来发展积蓄了强大后劲。
强化企业技术创新主体地位
企业是经济活动的主体，企业的技术创新能力是区域技术创新能力的集中体现。企业强，则市强、省强。“十五”时期以来，江苏着重从三个方面推动企业成为技术创新的主体。
第一，推动企业成为研发投入的主体
省委、省政府出台了一系列政策措施，调动企业增加研发投入的积极性。这些政策主要包括：加大财政科技投入，落实税收减免政策，对科技成果转化项目实行贴息支持，鼓励金融机构加强对企业技术创新的信贷支持，发展风险投资等。近十年尤其是“十一五”以来，无论是政府还是企业，科技投资都有大幅增长。2012年全省财政科技经费和企业研发投入分别达到25724亿元和108026亿元，分别是2005年的72倍和51倍。企业研发投入占全社会研发投入的比重达到80%以上。
坚持不断加大研发投入，积极推进自主创新，是创新型企业的主要经验。例如，昆山好孩子集团，曾经是一个濒临倒闭的校办工厂，经过20年的发展，已成为世界最大童车制造商。他们每年用于研发的投入占销售收入的比重达到3%-4%。现在拥有300人的研发团队、累计5000多项专利，平均每天有两个新产品问世。主导和参与了童车行业80%以上国家标准的制定，参与了30多个国际标准的制定。由于拥有自主知识产权、自主品牌，国际金融危机以来，在市场竞争更加激烈的情况下，仍保持了强劲的增长势头。五年来，年均增长129%。2012年，在国内市场占70%以上的份额，美国市场占有率超过50%，欧洲市场占有率24%，全世界有4亿左右家庭使用“好孩子”产品。
第二，推动企业成为技术创新活动的主体
过去，研发机构主要集中在大学和科研院所，企业研发机构数量少，规模小，创新能力弱。2005年，我们做过一次调查，全省只有25%的大中型企业设有研发机构。省委、省政府采取措施，实行创新政策向企业倾斜，引导创新人才向企业流动、科研机构进入企业，推动创新资源向企业集聚，支持企业建立研发机构。“十一五”以来，大中型企业研发机构新增3082家，建有率达到75%。与此同时，高校、科研院所与企业共建研发机构222家，引进外资研发机构410家。全省涌现了一批科技创新活跃的大企业。
　第三，推动企业成为创新成果应用的主体
企业是科技成果转化为生产力的集成环节。一项科技成果顺利“破茧化蝶”，产品“风行市场”，不仅有前期的发明、设计，而且包括了试制、批量生产、市场销售等过程，需要借助资本的力量、市场的培育和知识产权的保护。这些环节都需要企业来推进。如果企业不能成为创新成果应用的主体，再好的技术成果也只能束之高阁。
为推动企业成为技术创新成果应用主体，江苏加强了三个方面工作：一是科研选题突出企业需求。鼓励高等学校、院所的科研人员深入到企业一线从事技术创新工作。二是加大科技成果转化支持力度。科技成果转化资金向企业倾斜，吸引省内外的科技成果来江苏落户转化，形成科技成果应用先发优势。三是重点支持具有自主知识产权、成长性高、市场潜力大的项目，努力做到支持一个项目，突破一项关键技术，培育一家创新型企业。越来越多的企业通过引进和转化科技成果，形成了新的增长点。
　大力推进产学研紧密结合
产学研结合是高效配置科技创新资源的重要机制，是协同创新的重要方式，也是促进科技与经济相融合的突破口。江苏科教人才资源丰富，是大学和在校大学生最多的省份，也是科研机构最为集中的地区之一。但是，长期以来，由于科研与生产“两张皮”的问题没有得到有效解决，不少科技成果“养在深闺人未识”。其主要原因是“三缺”：缺少有效的合作机制，缺少足够资金支持，缺少创新服务平台。推进产学研结合，关键是必须解决这“三缺”的问题，打破各种有形和无形的阻隔，促进科技与产业融合，通俗地说，就是要采取“科学家+企业家+金融家=大赢家”的模式。循着这样思路，江苏从三个方面探索产学研紧密结合的路子。
第一，建立多层次、多形式的技术创新战略联盟
积极推进开放型创新，面向省内外配置科技资源，构建长期合作、优势互补、利益共享、协同创新的战略同盟，在实践中形成了三种主要的合作形式。
一是各级政府与科研院所、大专院校建立技术创新战略同盟。江苏分别与中国科学院、中国工程院和北京大学、清华大学等高校签署了全面合作协议，建立了紧密合作关系，使江苏科技创新站到更高的起点。江苏与中国科学院的合作项目有1218个，中国科学院已有100多家院属单位、6000多名科研人员活跃在江苏创新创业第一线。中国工程院帮助江苏开展多个重大项目的科学论证，鼓励和支持院士参与江苏科研攻关项目。清华大学与江苏合作的项目有700多项、北京大学与江苏合作的项目有100多项。各市县政府也积极与高校、科研院所建立多种形式的合作关系。例如，苏州市与省内外50多所高校签订了全面合作协议。无锡市与中国科学院和省内外七所重点大学构筑“7+1”政产学研合作框架，在微电子、软件、电气工程、生物医药等方面开展一系列合作项目，有的项目纳入了国家863、973重大科技项目。南京与东南大学合作共建“无线谷”，打造通信与网络技术创新基地和产业高地，已经有1500多名科研人员进驻。连云港与中国科学院合作共建能源动力研究中心。这些合作都取得了丰硕的成果。
二是开发区与高等院校、科研单位共同建设创新基地。“十五”时期以来，各类开发区进入二次创业阶段，省委、省政府提出，开发区不仅要成为产业高地，而且要成为创新高地、人才高地。按照这一要求，开发区加强与高校和科研院所合作，创建了一大批产学研联合体。全省各类创新载体在孵企业2万多家，居全国第一。例如：苏州工业园区与中科院共建纳米技术研发和产业基地，已经集聚了5500名专业人才、160多家纳米企业，形成了微纳制造、纳米节能环保和纳米生物医药3个优势产业。无锡工业设计园，原来是传统工业小区，由加工制造向设计创造转型，已引进250多家工业方面设计机构，聚集设计研发人员3000多人，累计获得授权专利1000多件。昆山开发区与清华大学合作，共建清华科技园昆山分园和昆山工业研究院，既出科研成果，又带动了产业的发展。清华大学研发的OLED技术在昆山开展中试，并建成生产线成功投产，该项目获得2011年度国家技术发明一等奖。常州科教城园区坚持“经科教联动、产学研结合、校所企共赢”的理念，实施“金凤凰计划”，创办和共建研发机构100多家，引进和孵化高科技企业500多家。泰州国家医药高新区引进国内外知名大学和医药研发机构50多家，成为医药科研和成果转化的重要基地。
三是企业与大学和科研单位“无缝对接”。企业直接参与市场竞争，对市场需求、新技术应用最敏感，在产学研合作中处于关键环节。推进产学研合作，必须坚持以市场为导向，以企业为主体，有效整合各种资源，形成协同创新的合力。江苏出台多项政策，支持各类企业和高校、科研院所建立合作关系，实现科研与生产无缝对接。截至2012年，江苏企业与省内外970家高校、科研院所建立了稳定的合作关系，建立企业院士工作站326家，博士后工作站500多家，结成各类“技术联盟”7000多个，产业技术创新战略联盟60多个，年实施产学研合作项目13万多个
　第二，突破科技成果转化的瓶颈制约
科研成果从实验室到产品，再走向市场，每个环节都离不开资金的投入。科技成果转化出现“梗阻”，缺少资金是重要原因之一。为解决科技成果转化资金制约的瓶颈，省委、省政府采取了三条措施：一是财政拨款设立科技成果转化专项资金。2004年起步就拨款3亿元，以后逐年增加，2008年增加到每年10亿元。为用好这笔资金，专门成立项目评审委员会，由科技、金融、工业等多方面的专家组成。凡是具有自主知识产权、科技含量高、产业化前景好、江苏发展需要的项目，无论是来自省内还是省外、国企还是民企，都给予支持。这些专项资金成为科技成果转化的“催化剂”，起到了“四两拨千斤”的效应，带动全社会科技投资1088亿元。自2004年至2012年，共支持839个项目，这些项目共获得授权专利5407件，其中发明专利1702件，在物联网、新能源、超大规模集成电路、纳米技术、新材料、生物医药等领域突破了一批重大关键技术，形成了一批产业链配套的重大项目群，80%的项目居全国同行业领先水平，部分进入世界先进水平。二是促进金融信贷支持科技成果转化。省里建立科技成果转化风险补偿专项资金，以信用担保的形式，引导银行支持中小科技型企业发展。目前，全省已有39个县(市、区)实行了科技转化风险补偿资金的办法。三是积极发展创业风险投资基金。全省拥有各类创业投资机构超过450多家、管理资金规模1200多亿元，成为全国风险投资机构和管理资金最多的地区。苏州沙湖股权投资中心，管理资金规模近400亿元，累计投资高科技企业300多家，已有16家企业成功上市。
第三，鼓励科技人员创新创业
改革高校和科研院所人事管理体制，鼓励科技人员走出科研院所和高校创新创业、兴办企业。允许在校大学生休学创办企业。在政策激励下，一大批科技型企业应运而生。南瑞集团是南京自动化研究院科技人员创办的企业，现有员工18000余人，其中各类专业技术人员9300余人，具有博士、硕士学历的员工3400多人。公司创办以来，有62项科研成果获国家级科技奖励，其中国家科技进步一等奖5项，国家技术发明二等奖3项，获专利授权577项，大电网安全稳定控制、继电保护技术居国际领先水平。2012年销售收入达到270多亿元，已经成为继电保护设备生产全球五强之一。
发展新兴产业与自主创新互动并进
世界经济发展实践表明，每一次产业革命都与科学技术的革命性突破密切相关。当前，新的科技革命和产业革命正在孕育和兴起，突出表现在能源革命、生物技术进步、新材料开发和信息技术突破，必将引发一批高速度、长周期增长的新兴产业，对传统产业也将带来巨大而深远的影响。
在前一轮以信息技术为代表的产业革命中，江苏主要靠承接国际产业转移，实现快速发展，但总体上仍处于产业链中低端环节，掌握的自主知识产权、核心技术少，竞争力不够强。新的一轮产业革命，我们与发达国家处在同一起跑线上，面临难得的机遇，只要抓住有利时机，就有可能赢得主动，实现跨越发展。
“十一五”以来，江苏选择具有一定基础的六大新兴产业，集中力量，重点突破，不仅构筑产业先发优势，而且抢占技术制高点。
新能源产业，围绕光伏、风电、智能电网等关联产业，突破关键领域的核心技术，打造新能源研发、制造和应用基地。光伏产业，重点在提高转换效率、降低生产成本、核心装备制造方面进行技术攻关，全省已拥有自主知识产权100多项，是全国光伏发明专利拥有量最多的省份。风电产业，着重突破较大功率机组制造技术，构建从关键配套件到兆瓦级整机的产业链，关键零部件占国内市场50%的份额，整机生产能力占全国的30%的市场份额。自主研发制造的6兆瓦机组是我国目前单机容量最大的风电机组，标志着风电装备制造业已进入世界先进行列。智能电网领域，成功突破电网安全稳定在线分析预警、电网调度自动化、变电站综合自动化、继电保护等关键技术，高电压输变电工程控制与继电保护技术处于世界领先水平。
新材料产业，拥有7个国家重点实验室、7个国家企业技术中心、8个国家和省属研究院所、20个国家级产业基地，每年新增授权发明专利近千件。近5年，全省新材料产业年均增速达到592%。在纳米材料、碳纤维、硅材料、精密合金、光纤等领域，取得一批重要技术创新成果，并形成一定产业优势。纳米技术研究和应用总体处于全国先进水平，累计申请专利1500多项，有些技术创新成果具有国际先进水平。碳纤维领域，攻克生产设备和碳化工艺两大难关，高性能碳复合纤维实现国产化，打破了发达国家的垄断和封锁。硅材料领域，着重围绕提高纯度、提高转换率、降低能耗，攻克核心技术。目前，在节能环保、低成本制造方面取得重要突破。半导体关键材料、新型建筑节能材料、电磁功能屏蔽材料等领域研发也取得多项成果。

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