工业互联网平台如何实现工业设备上云？

当前，全球新一轮科技革命和产业变革深入推进，工业互联网平台作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，正对工业发展产生全方位、深层次、革命性影响，支撑世界各国加快转变发展方式、优化产业结构、转换增长动力。

在此过程中，工业设备上云正作为牵引工业互联网平台发展的先导性应用，成为当前工业互联网平台建设的热点领域。工业设备上云正逐渐进入实践深耕的阶段。

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总体定位

工业设备上云是赋能产业生态转型升级的加速器

工业设备是工业企业的主要生产资料之一，广泛分布在各个车间，负责原材料到成品的各项加工环节，其发展水平是衡量企业核心竞争能力与数字化转型阶段的重要指标。推动工业设备上云，将会进一步丰富工业互联网平台连接的工业要素，深度赋能用户企业、设备供应商、工业互联网平台运营商等多方主体，加速产业生态整体转型升级。

（一）对用户企业而言，工业设备上云可助力提质降本增效。目前，我国工业体系中的工业设备仍存在资源浪费、产能闲置、安全隐患等多种痛点问题。据相关行业协会初步测算，全国 50 万台燃煤锅炉煤炭消耗占全国 25%以上，200 万台数控机床设备负载率不足 40%。通过推动这些工业设备上云，并开展运行监测、能效优化等服务，预计可使燃煤锅炉能耗降低 3%，数控机床利用率提升 8%，带来直接经济效益可达数百亿元。由此可见，推动工业设备上云，可实现工业设备运行状态、运行环境等数据的云端汇聚，形成以数据驱动为特征的业务决策闭环，加速业务流程重组和生产方式优化，助力企业提质降本增效。

（二）对设备供应商而言，工业设备上云可驱动商业模式创新。推动工业设备上云，可以为设备供应商提供设备全生命周期的数据，为供应商变革产品形态和服务模式提供重要数据支撑，驱动商业模式创新。

一方面，创新以产品为中心的商业模式。工业设备在实际生产过程中产生的运行参数和维修记录等数据，可基于工业互联网平台反馈至供应商，辅助供应商进行预测性维护和反馈式创新等服务，优化设备运维效率和性能指标，最大化发挥设备的使用价值。

另一方面，创新以服务为中心的商业模式。工业设备上云数据可以在设备供应商、用户企业、金融机构等主体间充分流动，加速不同业务之间的互联互通、协作配合，驱动共享制造、设备融资租赁、供应链金融等新型服务模式加速涌现。

（三）对平台运营商而言，工业设备上云可加速功能体系优化。工业设备上云，可以为工业互联网平台运营商提供重要应用场景，在实践中检验技术水平和应用成效，全面加速平台功能体系优化。

一方面，完善技术支撑体系。工业设备上云是一项系统性工程，涉及数据采集、传输、汇聚、分析等多项技术的融合应用。推动工业设备上云，有利于进一步完善设备数据采集体系，突破协议解析、边缘智能等技术短板，巩固工业互联网平台技术支撑体系。

另一方面，完善推广应用体系。工业设备上云可以为工业互联网平台提供海量、多元的一手数据，驱动工业技术、经验、技术、原理等工业知识软件化，加速工业机理模型沉淀和优化，培育状态监测、故障预警、远程运维等新型工业APP，提高工业互联网平台解决特定问题的能力。

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上云对象

高耗能设备、高通用设备、高价值设备、新能源设备

为贯彻落实《工业互联网平台建设及推广指南》（工信部信软〔2018〕126 号）中提出的“工业设备上云‘领跑者’计划”，重点聚焦高耗能设备、高通用设备、高价值设备和新能源设备这四类具有迫切上云需求、良好上云基础、巨大潜在效益、广阔应用空间的工业设备，探索梳理一套科学合理的工业设备上云解决方案。

（一）聚焦高耗能设备，加快实现节能降耗

我国工业体系中的高耗能设备主要包括炼铁高炉、工业锅炉、石化设备等，面临的能耗高、污染高、效率低等痛点问题十分突出。通过推动高耗能设备上云，面向复杂应用环境开发易部署、高可靠、低成本的数据采集系统，基于平台开展设备状态监测、工况改善、故障诊断和远程运维等服务，提高设备能源利用效率、减少污染物排放。

（二）聚焦高通用设备，加快实现精准运维

高通用设备主要指柴油发动机、大中型电机和大型空压机等为企业生产提供动力输出的工业设备，在实际运行中存在能耗高、风险高、运维难等痛点问题。通过推动高通用设备上云，精准采集设备运行参数和环境参数，基于平台开展能效优化、运行监测、故障预警、预测性维护等服务，保障设备安全、可靠、稳定、高效运行。

（三）聚焦高价值设备，加快实现效益提升

高价值设备的类型主要有工程机械、数控机床等单体价值量较高的工业设备，当前主要面临管理维护粗放、产能利用不足、服务模式落后等问题。通过推动高价值设备上云，实现设备与设备、设备与环境、设备与服务之间的互联互通，基于平台开展设备资产管理、健康监测、运营优化、能力交易、安全操作等服务，加速培育网络化协同制造、供应链金融、设备融资租赁等新模式。

（四）聚焦新能源设备，加快实现高效发电

新能源设备主要指风电、光伏等将清洁能源转换为电能的设备，在发电过程中存在弃电率高、消纳难、并网难等问题。通过推动新能源设备上云，全面、实时、准确采集发电设备运行数据和发电场环境数据，基于平台开展设备建模、功率预测、调度优化等服务，提高对风能、太阳能等能源利用效率，优化发电效率和并网效率，降低发电成本

可以看到，推动工业设备上云在我国具有广阔的应用空间和市场前景。但同时，我国工业设备上云仍面临巨大挑战，具体包括“一缺三难”的四大拦路虎。

一是上云战略思想缺共识。不同企业对工业设备上云的认识不统一，缺乏相应的战略部署和资源投入。二是海量设备数据难采集。工业设备结构复杂、工况多样，受限于传感器精度不高、边缘计算能力不足等因素，全面采集海量设备数据的难度较大。三是多元数据协议难解析。不同品牌、不同类型的工业设备数据格式、数据协议等差异巨大，尚不能实现大范围的互联互通，制约着数据的规模效应和联动效应。四是复杂数据分析难处理。工业设备数据类型杂、数量多，相关数据分析处理模型仍不成熟，应用效果有待进一步检验。

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技术要素

数据+模型+应用

工业设备上云涉及工业设备数据采集、传输、分析和应用等多个环节，可以概括为“数据+模型+应用”三大技术要素。这三大要素协同作用，共同激发企业创新生产方式和管理模式。

（一）数据：工业设备上云的“血液”

数据是工业设备上云的“血液”，携带有工业设备各信息，贯穿所有技术层级和实施环节。综合运用智能传感、设备接入、协议解析、边缘计算等多种技术，精准感知设备运行状况，高效采集设备数据，并通过现场总线、工业以太网、工业无线等将其传输到云端，为进一步的分析处理提供重要数据基础。

（二）模型：工业设备上云的“大脑”

模型是工业设备上云的“大脑”，以采集的设备数据为基础，综合利用第一性原理模型和大数据算法模型，输出指导业务流程优化的决策。深度挖掘海量设备数据之间的因果关系和相关关系，推动工业技术、机理、工艺、经验等工业知识的模块化封装和软件化沉淀，保证设备状态监测、故障预警、智能运维等新型服务的科学性和合理性。

（三）应用：工业设备上云的“四肢”

应用是工业设备上云的“四肢”，切实解决工业设备领域的特定痛点问题，打通解决方案落地的“最后一公里”。基于数据的高效汇聚和模型的科学分析，有效支撑设备级、企业级、产业链级等不同层次的应用场景，实现信息、物料、资金等资源跨部门、跨企业、跨区域的自由流动，重塑价值创造机制，增强企业核心竞争能力。

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