刘顺华，李俊涛

（许昌电气职业学院，河南 许昌 461000）

工业互联网技术是建设“数字中国”的重点发展方向之一，工业互联网连续5 年被写入我国的政府工作报告，是第四次工业革命的重要基石，在我国的发展明显提速。企业需要将工业互联网技术在机械制造业中，在提升生产效率的同时，还能节约生产成本，促进企业效益提升。

1 工业互联网技术概述

工业互联网指物联网技术在工业领域的应用，通过人、机、物的全面互联，从而推动形成全产业链的全新生产制造和服务体系。在工业互联网技术背景下，会提升打通全产业链的工业生产数据，提升生产效率，实现产业全周期风险把控，促进企业的良好发展。在工业互联网技术中，具有一定的优势特点，具体体现在以下几点内容中：一方面，可以确保工业系统安全稳定运行，能对生产环节的各种数据进行实时采集，具备一定程度的故障自动诊断和修复功能，确保快速响应，为企业创造出可观的经济效益，降低人工成本，能改善现实中的工厂生产环境，也是大多数企业创新的方向。另一方面，工业互联网也是现代工业的一种标志，工业化中融入信息化技术的结果，是万物互联的工业互联网时代的时代标签，是工业发展的主流趋势，工业互联网技术能实现工业领域全面智能化，能利用最优生产路径，实现最佳生产效率。

当前国内工业互联网技术，是单个方面应用为主，制造全过程生态化应用较少。从目前范围来看，欧美国家主导了工业互联网技术的发展，数字产业发展成熟、基础设施配套完善。我国工业互联网起步较晚，虽然在工业母机和工业软件方面，尚需不懈努力追赶，但在工业APP（工业技术知识的数字化）方面能够形成超越。为缩小与国外差距，应坚持攻克工业互联网关键核心技术瓶颈，加快创新我国工业互联网技术的步伐，为中国工业由大变强奠基。

对工业互联网技术来讲，具有十分广泛的应用，是多学科组成的一种学科技术，主要由九方面内容组成，具体分为以下几点内容：第一，装备技术。以工业机器人、数控机床加工、增材制造技术等为代表，包括各类传感器和仪器仪表的集成。第二，感知技术。利用软硬件方法采集包含各类特征的数据，包括以工业视觉为代表的温度、湿度、压力、流量等信息。能够有效检测性能参数，并检测实际状态。第三，控制技术。包括控制算法、执行驱动，工控系统安全等技术。在分析感知技术信息数据下，制定出相关的驱动信号。第四，通讯技术。其中有工业以太网、LORA、PROFINET 等工业网络技术与协议，也包括5G、数字孪生等通用网络技术。第五，数据和信号处理技术。主要对数据和信号进行处理分析，制定动作方案。

2 工业互联网技术具备的优势特征

2.1 具有较强的经济性

对于工业互联网技术来说，经济性的优势体现在以下几点：第一，任何工业设备均可通过云平台进行数字建模。云平台将设备上报的温度、湿度、状态、电流、电压等数据，通过数据分析和智能模块，对数据进行分析，实现设备的生产监控、能耗预测等。第二，支持多个工业协议，支持PLC、CNC、modbus 设备的快速连接，支持保存设备历史数据。第三，模块可以自主开发，降低企业成本，为企业带来可观的经济效益，促进企业的长远发展，使其在市场竞争中占有一席之地。

2.2 工业互联网改变工业

工业互联网技术中，将数字技术融入其中，在一定程度上改变了工业产品本身，通过数字化实现产品的智能化，从而使工业产品发挥出了更强的功能和性能，表现出了更多的适应性和智能。工业互联网技术使得产品本身的形态和功能都得到了根本的改变。图形化交互技术、CAM、建模与仿真等技术使得工业产品的设计和研制理论得到了改变，在产品开发的早期就能对产品试验验证。

工业互联网改变了工业运行模式。工业互联网将早期的产品试产模式转换成模型、建模与仿真计算的模式，从而更高效、更快捷地获得合格的产品。工业互联网突破工业产品的有形边界。工业互联网技术通过产品与人、物、环之间的数据获取、分析、交互、执行等，实现工业生产要素之间的互联互通，构成了一个更加复杂的体系，突破工业产品原有的边界，创新出更多功能。

2.3 具备安全稳定的综合性特征

在工业互联网技术中，利用工业区块链服务提升企业运行效率。以用户体验为先的一站式行业解决方案，支持多客户端高性能、低延时的复杂操作可靠性等特点，数据具有真实性、可溯源性，不易篡改。

相对而言，系统的工业互联网技术，可以确保车间及生产线等事项连接起来，确保工作人员对设备运行进行状态有效地掌控，还可有效地监控产品品质。在当前社会发展下，综合性是工业生产发展的必然趋势，能够降低企业生产成本，协同部门之间的发展，激发企业生产的灵活性。

在工业互联网技术下，工作人员能够依据APP 消息推送、短信推送的参数，对数据进行自动分析展示设备故障趋势，按时间维度进行设备数、故障率、报警信息等数据分析，通过分析图形进行展示。在工业互联网技术中，综合性明显具体体现在设备分析，或者是产品管理上，保证设备在线率、每日设备活跃率情况的统计展示，用户可以随时查询、重置产品，查看产品的详情，提升了设备使用的合理性、科学性，保证产品制造的个性化定制特点，提高了生产中的成本管控。在实际生产过程中，工业互联网技术的运用，提高了技术人员的有效掌握工业互联网技术的实际应用水平，同时也降低了机械设备的故障率。

3 工业互联网技术在机械制造中的应用

3.1 产品的一体化设计

对于产品制造而言，工业互联网技术采用工业技术软件化理念以及工业APP，将产品设计的流程、方法、数据、工具软件以及各种应用进行获整合，通过产品总体、各部件及系统设计，最终实现产品设计全流程的贯通，从而实现产品的一体化设计。

工业互联网技术能够为产品设计过程建立统一的任务单元模型。将任务管理与流程管理融合为一体，建立统一的产品过程数据管理体系，能够实现各个设计阶段和产品迭代的数据可溯源性。建立项目流程一体化、各分工明确、协作有序的产品研发项目的管理系统，将产品生产过程中所设计的管理人员、生产人员，以及各部门、工具、设备、数据等关键对象有效地集成并系统地管理起来。

3.2 智能化生产应用

通过工业互联网技术，用户可以查询产品的配额，也可随时调整产品的配额,在一定程度上提升了生产的可控性，降低生产过程中的烦琐性，降低了库存压力。工业互联网平台帮助用户对生产过程提供了丰富的应用模块，通过相应终端，对生产过程实行可视化、精细化的控制和管理。

用户可以随时对设备运行状态、设备维护信息及设备配件库存等信息进行管理。生产设备的配套的服务商也可通过平台了解设备的运行状态。通过远程操作、故障识别、远程维护，降低宕机成本，提高解决问题的效率。智能化生产优势特征，也可根据设备运行状态，自动分析库存需求，做出及时提醒，也可多库存协调出库，降低物流成本。

3.3 数字技术的利用

在工业互联网技术中，数字技术具有有效的应用。2012 年GE 公司首次提出了“数字工业”的概念，继而推动了工业世界与数字世界的融合，带动了机器与软件无缝协作的重大变革，数字孪生是当前数字技术的重大核心之一。通过物理机械与数字技术的融合，利用数据和分析来模拟实体设备的数字孪生，具有可靠性特征，使企业降低了成本，真正促进企业生产发展。

4 未来发展趋势

4.1 自动化企业向工业互联网方向发展

对于大多数的自动化企业将向以信息技术为核心的工业互联网方向发展。工业互联网平台为生产提供了周期短、数字化、柔性智能制造等服务，促使自动化企业运行模式方面做出改变。

4.2 工业APP 促进机械自动化技术设计升级

机械自动化技术工业APP 系统提高了机械自动化技术效率，降低了机械自动化技术设计周期，以前需要6个小时完成的一套设计工作，利用开发的机械自动化技术设计APP，可以实现3 个小时完成该工作，相当于机械自动化设计效率提高了50%，达到明显缩短机械自动化技术设计的应用效果。

4.3 智能工厂

小批量、个性化定制将是未来产品的趋势之一，工业互联网将促进产品数字化设计升级。工业互联网技术可以根据客户的意愿，做到真正的个性化定制生产，为客户提供更优质的服务，也可帮助或指导设计部门进行产品改进设计。

5 结语

总而言之，在当前形势背景下，企业多采用自动化和信息化制造，多以单个环节的数字化转型，存在工业互联网推广难的现状。工业母机和工业软件与国外先进水平尚有较大差距。基于现状，企业应对自身的生产技术水平促进创新，尽早完成顶层规划，将工业互联网技术与企业的生产技术相融合，促进企业的发展。