在探索工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及其在智能制造生產(chǎn)體系中的應(yīng)用方面,工業(yè)社會目前仍然要直面巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。例如,我們應(yīng)該如何進(jìn)一步提升大量數(shù)據(jù)的處理和管理能力,如何將基于這些海量數(shù)據(jù)的分析轉(zhuǎn)化為有效的服務(wù)提供給客戶,又如何將物理世界和軟件世界更好地融合在一起??傊诠I(yè)界全面采用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),形成有利于智能制造生產(chǎn)體系發(fā)展的生態(tài)環(huán)境,我們還必須付出更多的努力,尤其是要做好以下幾個方面的研究工作:
深度學(xué)習(xí)技術(shù)的探索。智能制造在很大程度上需要借助人工智能的技術(shù),而深度學(xué)習(xí)是受到科學(xué)界高度關(guān)注的一種人工智能方法,因此對深度學(xué)習(xí)的研究應(yīng)該被列為智能制造的重要子課題。深度學(xué)習(xí)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系主要體現(xiàn)在提供給學(xué)習(xí)機(jī)制的數(shù)據(jù)未來可能都得來自智能制造生產(chǎn)體系的各個方面,而且需要學(xué)習(xí)的樣本數(shù)據(jù)隨著學(xué)習(xí)能力要求的提高而不斷擴(kuò)大。為此,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展,必須適應(yīng)未來人工智能、深度學(xué)習(xí)、先進(jìn)控制等復(fù)雜系統(tǒng)管理和計算的要求,為智能制造提供更好的服務(wù)。
云端計算環(huán)境的重構(gòu)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件的開發(fā)平臺應(yīng)能夠同時滿足云上和云下的應(yīng)用設(shè)計和運(yùn)行管理要求。但是,目前這兩種情況差異較大。云下的端設(shè)備依靠工業(yè)自動化廠商的技術(shù),已經(jīng)基本上能夠滿足智能制造的控制要求。但云上的應(yīng)用開發(fā)方面,目前還缺乏必要的軟件工具和成熟的技術(shù)環(huán)境的支持。而且工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用也不僅僅只有企業(yè)資產(chǎn)的性能管理這一個方面。事實上工業(yè)界非常期待在云環(huán)境中能夠有一種可重構(gòu)其應(yīng)用設(shè)計的軟件方法。
虛擬控制計算的研究。進(jìn)入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代,對生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的需求與日俱增。讓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)直接進(jìn)入控制層獲取數(shù)據(jù)的做法,極有可能會帶來企業(yè)生產(chǎn)過程的安全問題,也很有可能會影響到生產(chǎn)過程的控制性能。為此,需要在智能制造這樣復(fù)雜的環(huán)境中,建立一種與過程控制完全對稱的平行系統(tǒng),如果將該系統(tǒng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對接,即可避免上述問題。但這必須解決技術(shù)上的一些關(guān)鍵問題。例如,為降低開發(fā)成本,平行的虛擬控制計算環(huán)境與智能制造的實際控制器的關(guān)系,在形式上應(yīng)嚴(yán)格保持軟件結(jié)構(gòu)的一致性。
網(wǎng)絡(luò)信息安全的保障。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,使得比較敏感的工業(yè)過程的控制信息暴露在了公共環(huán)境中。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中,確保網(wǎng)絡(luò)信息安全的技術(shù)是目前最為迫切的研究課題。采取完全物理隔離的方法不僅并不能徹底解決工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全問題,反而制約了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。如果我們能夠在控制算法執(zhí)行機(jī)制上進(jìn)行深度的創(chuàng)新,是有可能建立一種獨特的具有一定免疫特性的安全環(huán)境的,并將其延伸到整個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。除此之外,將智能制造的生產(chǎn)體系信息安全的實時檢測,與企業(yè)資產(chǎn)性能的管理統(tǒng)一起來,也是對信息安全管控的一種貢獻(xiàn)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在智能制造的生產(chǎn)體系中承擔(dān)著數(shù)據(jù)通信和信息融合的重要任務(wù),是智能制造系統(tǒng)不可或缺的組成部分。智能制造系統(tǒng)龐大、數(shù)據(jù)量大、時空分布范圍廣闊等特點,給工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和應(yīng)用提供了極大的發(fā)展空間。因此,我們在實施中國制造2025發(fā)展規(guī)劃的進(jìn)程中,應(yīng)該把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)和設(shè)施的研究及建設(shè),與智能制造技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用研究放在同一個發(fā)展路線圖上,在計劃安排、資源配置、標(biāo)準(zhǔn)制定等方面予以協(xié)同和均衡的管理。
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的功能定位與技術(shù)性能發(fā)生新變化的可能性越來越大。未來企業(yè)不僅要利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)資源進(jìn)行資產(chǎn)的性能管理,而且要利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智能制造的云控制,將產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈或價值鏈的協(xié)同機(jī)制建立起來,或?qū)⑾冗M(jìn)控制技術(shù)資源的公共服務(wù)體系建立起來,不斷提升智能制造生產(chǎn)體系的創(chuàng)新水平。