工业互联网推动工厂网络与互联网融合发展策略

工业互联网推动工厂网络与互联网融合发展策略

梁珊珊  

广东华鑫茂集团有限公司528000

摘要：智能制造发展视域下，工业互联网的构建与企业效益创造之间存在密切关联。而通过工厂网络与互联网融合发展，能够在推动智能制造全面落实的同时，为我国工业制造模式的变革提供技术支撑。本文从工厂网络存在问题的分析入手，在此基础上阐明工业互联网推动下工厂网络与互联网融合发展的具体策略。

关键词：工厂网络；互联网；工业；融合

自智能化生产成为我国主要制造形态后，强调其工业发展应以个性化定制为关键形式，以网络化协同为关键机制，进一步推动我国工业制造领域朝着智能化、数字化、信息化的方向持续迈进。得益于工厂网络与互联网的融合，能够在促进工业制造创新开展的同时，可保证工业生产实施满足智能化要求。鉴于此，探讨如何借助有效措施来助力工厂网络与互联网的融合发展，对促进我国工业经济的持续发展有着重要影响。

一、当前工厂网络存在问题分析

尽管工业企业逐渐加大对智能制造的推进力度，但因工厂网络问题的存在，致使企业工业生产仍无法满足实际需求，其具体问题包括：（1）生产运营期间企业信息化系统与工业控制系统二者处于独立的状态。因无法做到二者有机融合，促使信息网络与工业控制网络的结构呈现出两级划分的状态。在实际运行期间，信息网络的运行主要是借助对以太网、IP等技术的应用，而工业控制网络则涉及到对工业以太网、工业总线等技术的应用，因技术体系不同，使得系统之间无法实现交互与融合[1]。（2）纵观以往工厂网络的运行，因“信息死角”的存在，导致其生产过程无法得到全面监管。在智能制造推进过程中，强调对设计、生产、运输、营销、维护全过程的信息化、网络化覆盖，但工厂网络的构建无法做到对生产过程的全面覆盖，致使企业无法对生产、管理相关数据信息的全面采集处理，不仅导致企业工业生产频繁出现信息死角，甚至因信息系统成为“孤岛”无法为企业高效率、高质量生产运营提供支撑[2]。

二、工业互联网推动工厂网络与互联网的融合发展策略

（一）互联网技术与工厂内部网络融合

为进一步推动工业生产朝着智能化、信息化的方向发展，可通过对互联网技术与内部工厂网络的融合，以灵活组网的形式来支撑企业智能化生产，并促进工业制造模式朝着IP化、无线化、扁平化的方向迈进。在互联网与工厂网络融合前提下，IP化发展主要是对企业OT网络进行IP化处理，实现以端到端的形式对机器设备到IT系统进行IP互联，以促进制造系统数据交互协同的深层次、大范围开展。

从某种角度而言，在当前企业信息系统构建、互联网融合过程中，IP技术的应用较为普遍，不仅是将信息采集贯穿于工业生产全过程的技术支撑，亦可助力工厂内部网络与互联网技术的有机融合[3]。当前，可通过对PROFINET等以太网协议的应用，能够为现场设备进行IP地址的分配，并以共线的形式支持IP流量与控制信息的有效传送。对于扁平化发展而言，则是以数据传输层级的缩减来促进IT系统与生产现状之间数据高效流通，并为准确、实时得到数据分析决策提供数据支持，以保证工业生产制造符合智能化需求。扁平化的实现一方面是对OT层面的扁平化处理，主要是将涵盖车间级、现场级、控制级的OT网络进行二层网络的扁平化控制。另一方面则是促进IT与OT的融合，基于对业务网关设备的有效应用，实现对相关数据信息的融合互通[4]。对于无线化发展而言，则是以信息死角消除为目的，借助无线技术来促进互联网与工厂网络的融合，并实现对工厂内信息数据的全面采集与传输。在工业互联网的创新发展趋势下，有线网络可借助无线技术来实现改革与升级，并有效解决网络运行存在的电磁信道干扰与可靠性等问题。

（二）互联网业务模式与工业生产融合

智能制造推进过程中，可以商业销售环节为基准来促进互联网与生命周期的结合，并形成“淘工厂”等类型业态来促进产业发展。同时，以往工厂内部生产过程在信息技术、互联网、服务模式发展的影响下，逐渐朝着外部网络迈进，通过工厂内、外网络的融合来提升生产灵活性，并实现对产业分工、产业链协作的优化控制。以工业互联网推动为前提，互联网业务模式与工业生产的融合，主要包括以下几类：（1）IT系统与互联网融合。立足网络层面而言，可将互联网与IT系统的融合看作是工厂IT内部网络朝着外网的方向持续拓展。在实际生产运行期间，企业可以互联网云服务平台为载体进行ERP、CRM等IT系统的托管，或将SaaS提供IT软件服务作为主要手段[5]。（2）OT系统与互联网融合。以网络层为切入点，可看作是OT系统网络外延的过程中。若企业生产期间出现人力无法干预调整、维护的场景，可以互联网连接为基准，实现对OT系统的远程化控制。以沈阳机床厂为例，为实现对不同位置机床的远程化、动态化监控，构建“i5”平台。（3）企业专网与互联网融合。主要是对处于公众网络中的企业进行独立网络平面的建构，并依据实际需求来定制宽带、服务质量。基于互联网与专网的有机融合，可通过独立链路资源的生成来提升管理质量，但要求企业具备较强的网络资源管控能力。（4）产品服务与互联网融合。可充分利用信息采集与联网功能，为企业产品服务模式的创新、升级提供助力。基于对工业互联网数据平台的构建，企业可借助平台来增设产品检测、预防性维护等功能，通过对工业生产价值链的延长来增大效益创造。基于产品服务与互联网的有效融合，可在生产期间做到对海量产品的全面监测分析，并通过产品的泛在接入来实现智能制造。

（三）互联网与工厂网络融合发展的技术需求

现阶段互联网与工厂网络的融合仍以IP技术体系为主，而因工业互联网涉及到对大量企业、产品、用户的连接，所以在融合期间仍离不开对公众网络的应用。鉴于此，需立足网络建设部署视角，需加大对公众网络与工业互联网的融合力度，并依托于专用、虚拟专网来促进其作用、价值体现。尽管在工业互联网推动下，互联网与工厂网络的融合发展仍处于初期阶段，但相关技术需求、方向得以明确，具体包括：（1）需加大对高可靠性工业以太网技术的研究力度，进而为数据信息与控制信息的共线传输提供技术支撑。（2）结合对融合现状的分析，对工业生产无线解决方案进行科学制定[6]。（3）加大对SDN技术的研发、应用力度，进而为生产现场控制网络灵活组网提供支持。（4）互联网与工业网络的融合，离不开对5G、NB-LoT等无线技术的有效应用。

结束语：

综上所述，互联网与工厂网络的融合发展，能够在促进工业企业生产、制造模式转型的同时，进一步推进智能制造战略的落实。鉴于此，需在深度剖析工厂网络现状的前提下，借助科学对策来助力互联网与工厂网络的融合发展，继而为我国工业制造领域的智能化、长久化发展提供支撑。

参考文献：

[1] 孙飞,朱玉品.工业互联网推动工厂网络与互联网融合发展研究[J].中国科技期刊数据库 工业A, 2021(12):2.

[2] 有晓宇,张奕卉.浅析工业互联网推动工厂网络与互联网融合发展[J].数字化用户, 2019, 000(018):10.

[3] 王兴伟信俊昌邵安林毕远国易秀双.企业内部工业互联网现状与发展对策研究[J].计算机科学, 2022, 49(7):1-9.

[4] 综合新华网、搜狐网等相关报道.5G与工业互联网融合发展"加档"提速[J].今日科技, 2020(4):1.

[5] 张辉.大力推动"5G+工业互联网"融合创新发展助力制造业智能化转型[J].网信军民融合, 2019(11):4.

[6] 陶永,蒋昕昊,刘默,等.智能制造和工业互联网融合发展初探[J].中国工程科学, 2020, 22(4):10.