雷锋网按：工业互联网作为当下国内制造业转型升级的利器。制造流程如何转变？人工智能如何融入到工业互联网发展进程中？在这个过程中存在哪些机遇和挑战？

10月18日，在2019工业互联网全球峰会上，中国工程院院士、东北大学学术委员会主任、流程工业综合自动化国家重点实验室主任柴天佑发表了主题演讲《工业互联网与工业人工智能》，给出了这些工业互联网发展前期关键问题的答案。

以下为柴天佑院士演讲全文，雷锋网作了不改变原意的整理：

工业互联网发展初期存在的四个问题

首先简单回顾一下工业互联网发展现状。

美国的工业互联网主要做的工作是资产优化，为不同企业向服务型企业转型提供一个模式。

德国工业4.0也代表着工业互联网，他们当时以制造流程优化为目的，强调实现个性定制的高效化，为中小企业发展提供模板。

其实，工业互联网发展到今天，还存在一些问题：

第一，缺乏IT和OT技术融合。现在我们所采用的互联网技术，包括5G、边缘计算、云平台技术，和现在我们第三次工业革命形成的PLC、DCS管控系统，从硬件软件缺乏深度融合。

第二，缺乏在工业互联网环境下，制造业转型升级新模式和高质量发展研究。

第三，工业互联网缺乏与工业人工智能技术的深度融合。

第四，针对工业互联网实际落地，缺乏系统体系架构、功能体系、自主可控的核心关键技术与实施路径的深入研究，特别是缺乏智能制造系统的新一代硬件、软件和系统及关键核心技术。

跨企业工业互联网系统：从人类感知到智能决策

我们跨企业工业互联网应该如何走？下图给出了这一问题的答案。

跨企业的工业互联网系统包括「外网系统+跨行业智能化的软件平台+不同企业的信息化系统」，然后通过系统的安全机制将其进行互联。

跨企业工业互联网系统的主要目标功能包括：

第一，对企业的安全进行监控和预警；

第二，对企业能耗进行监测和预警；

第三，对企业环境检测和预警；

第四，对于不同的中小企业，通过大数据驱动，提高企业管理和决策智能化水平。

对于集团企业的工业互联网系统而言，系统包括「内网系统+集团企业智能化软件平台+企业内部各类自动化系统」，然后通过特殊的安全系统和机制实现互联。

这一系统主要目标功能包括：

第一，在大数据环境下，实现企业经营管理和决策的智能优化；

第二，实现制造业企业向服务型转型，即企业不再只是生产产品，同时还要对产品的售后服务，以及将来的产品维护、运维提供服务。

第三，实现供应商企业、供货商企业集成优化，使企业的经营决策既考虑到工况，又考虑到供应链，形成一个优化的决策。

那么，一个企业级系统将来如何发展？下图就反应了一个企业一定有生产制造性，原来是由计算机管控系统。

今天的情况下，因为计算机管控系统主要是为工业过程控制，工业过程的逻辑和回路控制、监控所搭建。随后又基于此，加入MES（制造执行系统）、ERP（企业资源计划管理系统）信息。

但是在这样的产业信息化过程中并没有考虑智能化的问题，也没有考虑到在工业大数据环境，要想将这些功能加强，必然要做以下工作：

第一，要做智能传感。现在的传感感知是靠人，这些感知如何通过智能传感、无线传输、边缘计算，去预测、优化决策、大数据监控，并向上接入工业云。

为什么需要工业云？工业过程的数据是变化，通过某一段数据训练的模型无法用到整个生产过程中，因而必须要做一个自适应的机器学习系统。再加入物联网技术，也就形成了现在的企业物联网+企业智能化软件平台。

对于这个系统而言，必须要考虑工业网络化系统安全，这是有特殊的安全要求的。这样，这个系统就实现了制造流程的全局化、个性制造流程化。

企业工业网络化系统的目的是执行定制化生产任务。当然，对于这样一个系统而言，必须要考虑工业网络化系统的安全，工业系统有其特殊的安全需要。

下面以一个制造流程的智能系统为例，来说明如何实现工业互联网的产业应用。如下图所示。