工業智能算網 從工業數據集到新型工業化

前言

引言工業智能算網——新質生產力時代的戰略指南1

第1章解構新質生產力與工業智能算網的基石5

1.1時代呼喚：從新型工業化到新質生產力的戰略躍遷6

1.2智慧湧現：從工業互聯到工業人工智能的範式革命8

1.3概念解析：以數據資產為核心的工業智能算網11

1.4本書主：意義、範圍與目標15

第2章工業智能算網的核心理念與征17

2.1揭開面紗：工業智能算網的定義與藍圖17

2.2值驅動：工業智能算網的核心值主張20

2.3關鍵征：AI原生基礎設施的基因22

2.4時代坐標：工業智能算網與工業4.0/5.0的深度融合25

第3章工業智能算網的關鍵技術體系28

3.1工業智能引擎28

3.1.1工業大數據：從數據到值的嬗變29

3.1.2先進工業AI：機器學習、深度學習及未來展望32

3.1.3混合AI範式：融合物理機理與數據驅動34

3.1.4數字孿生與先進：構建虛實映射的工業36

3.2工業算力網絡39

3.2.1工業雲計算：彈性伸縮與集中智能39

3.2.2邊緣計算：工業前沿的實時智能處理40

3.2.3高性能計算：賦能覆雜工業AI與43

3.3工業網絡骨幹47

3.3.1新一代工業連接：5G、TSN與融合網絡47

3.3.2工業互聯網標識解析體系：構建全球互聯互通的基石51

3.4工業數據生命周期54

3.4.1智能數據采集與語義預處理54

3.4.2構建工業數據基座：平臺與數據編織57

3.4.3工業數據挖掘與分析方法60

3.4.4工業智能算網中的數據治理、與管理68

工業智能算網：從工業數據集到新型工業化目錄第4章工業智能算網的架構設計75

4.1架構之鑒：RAMI 4.0、IIRA等參考模型剖析75

4.2藍圖構建：工業智能算網分層架構、組件與接口設計80

4.2.1物理資源與感知層82

4.2.2網絡與連接層83

4.2.3計算基礎設施層85

4.2.4數據與智能服務層86

4.2.5應用與協同層88

4.2.6架構設計的關鍵考量89

4.3算力網絡設計：分布式與層級化算力模型92

4.3.1分布式計算的要性93

4.3.2層級化算力模型94

4.3.3算力網絡的動態與智能95

4.3.4挑戰與應對96

4.4數據智能編排：工業智能算網中的數據流、處理與融合架構97

4.4.1數據流架構設計98

4.4.2多源數據融合架構99

4.4.3實時與批處理架構101

4.4.4數據湖倉一體的角色102

4.4.5智能數據路由與編排103

4.5“網絡服務”與“算力服務”在工業智能算網中的實踐103

4.5.1網絡服務(NaaS)104

4.5.2算力服務(CaaS)105

4.5.3服務化範式對IICN架構的影響107

4.6融會貫通：算網與工業智能系統的深度融合機制108

4.6.1雙向自適應關系108

4.6.2類比與借鑒：服務功能鏈(SFC)109

4.6.3實現深度融合的關鍵技術與機制110

4.6.4越簡單疊加的值111

第5章工業智能算網的構建與實施路徑112

5.1戰略先行：工業智能算網的層設計與規劃112

5.2循序漸進：從試點示範到規模推廣的演進路徑115

5.3設施建設：硬件、軟件與網絡署的關鍵考量118

5.3.1硬件設施考量119

5.3.2軟件平臺考量120

5.3.3網絡署考量122

5.4基石穩固：構建強大的數據治理與障體系123

5.4.1數據治理體系構建124

5.4.2障體系構建125

5.5人才為本：工業智能算網時代的人才培養與組織變革128

5.5.1彌合關鍵的技能鴻溝129

5.5.2積推動深層次的組織變革131

5.5.3展望人機協同的美好未來132

第6章工業智能算網的典型應用場景與案例分析133

6.1制造業的智慧變革：預測性維護、智能質量證與個性化生產134

6.1.1預測性維護134

6.1.2智能質量證137

6.1.3個性化生產138

6.2能源行業的智能管理：化能源消耗與提高可靠性140

6.2.1按需通風與能耗化141

6.2.2數字孿生監控與預測性維護142

6.2.3計算機視覺與監控143

6.2.4無人機巡檢與資產管理144

6.3交通物流的智能化：提高運輸效率與性145

6.3.1供應鏈管理與零件跟蹤146

6.3.2貨物追蹤與化147

6.3.3車隊管理與充電化148

6.4遠程監護與智能管理：提升醫療服務質量與覆蓋範圍149

6.4.1關鍵醫療設備監控與維護150

6.4.2遠程醫療與健康管理平臺151

6.5農業的智能轉型：準農業與資源化152

6.6采礦行業的與效率提升：智能監控與化決策155

第7章工業智能算網的實施與挑戰158

7.1技術挑戰158

7.1.1數據管理與分析的覆雜性159

7.1.2網絡面臨的嚴峻考驗161

7.1.3異構系統集成的艱巨性162

7.2經濟挑戰163

7.2.1高昂的初期投資壓力164

7.2.2相對較長的周期165

7.3組織與人才挑戰166

7.3.1深刻的組織變革需求167

7.3.2覆合型人才的嚴重短缺168

7.4政策與標準挑戰169

7.4.1政策支持的有效性與持續性169

7.4.2行業標準與規範體系的健全170

第8章構建工業智能算網生態系統與未來趨勢172

8.1構建工業智能算網生態系統173

8.2未來趨勢176

參考文獻182