2018年工业互联网案例汇编-优秀应用案例.pdf
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1、鉎咀兿鑞譏编 写 说 明 当前,互联网创新发展与新工业革命正处于历史交汇期,互联网从消费领域向生产领域、从虚拟经济向实体经济快速延伸,工业经济由数字化向网络化、 智能化深度拓展, 工业互联网正成为推动互联网、大数据、人工智能和实体经济融合发展的突破口。党中央国务院高度重视工业互联网发展,习近平总书记指出,要深入实施工业互联网创新发展战略。在工业互联网产业联盟的指导下,产业发展组连续三年面向联盟成员及全社会开展了优秀应用案例滚动征集工作, 旨在发现我国工业互联网新技术、新应用、新业态、新模式的最佳实践,加快优秀案例的宣传推广和规模化应用, 助推我国工业互联网产业和应用体系加速形成,贯彻落实国务院
2、关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见。通过联盟专家组的四轮评审,2018年共评选出了30个优秀案例, 并由产业发展组组长和副组长单位牵头编写了优秀案例集。 牵头编写单位:牵头编写单位:中国电信,中国信息通信研究院 参与编写单位:参与编写单位:青岛海尔工业智能研究院有限公司、西安航天自动化股份有限公司、华为技术有限公司、杭州海康机器人技术有限公司、比亚迪股份有限公司、美欣达集团有限公司、深圳华制智能制造技术有限公司、中化能源科技有限公司、中化泉州石化有限公司、用友网络科技股份有限公司、鸿富锦精密(成都)电子有限公司、富泰 167 华工业(深圳)有限公司、浙江飞戎机器人科技有限公
3、司、哈尔滨电气集团有限公司、北京索为系统技术股份有限公司、中国华能集团有限公司、太极计算机股份有限公司、思科(中国)有限公司、富士康工业互联网股份有限公司、山西恒跃集团、山东恒远智能科技有限公司、上海理想信息产业(集团)有限公司、传化智联股份有限公司、中国大唐集团有限公司、浪潮软件集团有限公司、北京惠泽智信科技有限公司 编写作者: 编写作者: 中国电信:孙健、张东、徐敏捷、周骏、杨震、杨丹、王晶、刘丹蓉、季楠 中国信息通信研究院: 余晓晖、 冯旭、 朱敏、 刘默、 李铮、 杨楠、袁林 青岛海尔工业智能研究院有限公司:陈录城、张维杰、官祥臻、杨立发、高德、刘玲、崔向雨 青岛海尔工业智能研究院有限
4、公司: 张海港, 欧阳佩佩, 王士宁,高大群,马诚,石恒,张天 西安航天自动化股份有限公司: 杨会甲 张建锋 李胜 光理 张建奇 田敏 郑伟 张亚军 华为技术有限公司:王斌、郭朝阳 杭州海康机器人技术有限公司:曹云、李生凯,胡水平 比亚迪股份有限公司:裘彦、罗小平、应正国 美欣达集团有限公司: 李伟锋、 沈燕、 方明康、 管会斌、 尹其方、 168 徐承、郭松亮、孙济涛 深圳华制智能制造技术有限公司: 蒋俊峰、 康健、 刘斌、 祁煜皓、程大彬、李红艳、贾旭光、尚志斌 中化能源科技有限公司: 李希仁、 姜国强、 吕敬彩、 李政、 陈超、张雪 中化泉州石化有限公司:于月、陈锴 用友网络科技股份有限
5、公司:贺唤平、杨运良、阙颖、李翠宁、薛帅 鸿富锦精密(成都)电子有限公司:夏子清、徐金文、李太敏、邱荣虎、邹三毛、赖丹婷、陈敏、朱建中 富泰华工业 (深圳) 有限公司: 吴东, 周朝晖, 邱圣峰, 萧伟郎,袁鋒,张龙 鸿富锦精密电子(成都)有限公司:张秉利 、李雷 、苏小虎 、李国光 、韦兰才、祝建芳、付璐璐、熊洁 浙江飞戎机器人科技有限公司: 沈建飞、 李自强、 孙云涛、 庄超、谭成才、徐海超、张佳焕 哈尔滨电气集团有限公司:张秋鸿、曲晓峰、毛静轩、苗东旭、傅磊、姜漫利 北京索为系统技术股份有限公司:郭瑜、曹帅 中国华能集团有限公司:朱卫列、杨正新、范伟宁、李振华 太极计算机股份有限公司:吕
6、翊、彭丽林、刘刚、杜文博 思科(中国)有限公司:凌军, 吴连军, 王敬儒 169 富士康工业互联网股份有限公司:高子龙,蒋逸文,王雷,陈德仁,梁国钜,梁斌,桂卫峰,徐佳慧,周艳 山西恒跃集团:郑西昌、郑勇、李建、李小葡、张德威、管秀文 山东恒远智能科技有限公司:张永文、杨磊、马俊宝、赵一科、季东滨、刘帅、黄贤秋 传化智联股份有限公司:项天成、欧卫兵 中国大唐集团有限公司:吕庭彦、金英强、陈荣敏、马咸 浪潮软件集团有限公司:王腾江、赵文慧、高亚坤、赵立刚、赵在星、张立志、李娜、赵鹏 北京惠泽智信科技有限公司:宋平、彭勃、李朋博、李延旭 北京索为系统技术股份有限公司:杨潮晖、沈殿、张俊明、王书恒、
7、何强、王振华、周培筠、王雪 格创东智科技有限公司:王锦,聂辉,宋志扬,周敬,王军,江渊,胡慧琳,李楠 江苏徐工信息技术股份有限公司:张启亮、张毅、顾金楼 浙江华峰智链工业互联网有限公司:蔡运明、杨绍杰、王亚光、吴志强、沈湘文 瀚云科技有限公司:邬明罡、林江斌、舒钟玲、李光 研华科技:顾振华、丁龙其、王沥、余洪龙 江苏斯诺物联科技有限公司:赵惠丹,梁淇,赵国荣,姚正发,沈安娜 170 1 | 工业互联网先进应用案例集工业互联网先进应用案例集 案 例 1 企业对接省级国家级工业互联网安全平台 构建行业生态安全治理新思路 一、项目概况 1. 项目背景 海尔集团的信息安全建设已经进行了多年, 在 20
8、07 年海尔集团发布互联网战略后,海尔集团 IT 部门相应在互联网转型中承接互联网安全战略。建立安全防护体系、检查评估体系、数据防护体系、安全响应中心,在内部部署了从互联网安全检测到网络安全边界防护和内网检测防护产品和规则, 具备全域的信息安全防护能力。 在国家智能制造和工业互联网发展战略号召下,海尔工业互联网平台COSMOPlat 逐步发展,海尔对工业互联网安全保障能力的需求逐步增加,工业互联网安全防护平台的构建逐步提上日程。 在多年互联网安全防护能力的基础上,针对海尔工业互联网平台 COSMOPlat 的安全防护,平台安全按照工信部相关政策指引,开启了海尔工业互联网生态安全项目海安盾,构建
9、海尔工业互联网安全防护体系、 安全评估体系、 安全态势感知体系及应急响应体系, 并与省-国对接,进行政企联动,实践行业的生态安全治理新思路。 青岛海尔工业智能研究院有限公司 171 2 | 工业互联网先进应用案例集工业互联网先进应用案例集 2. 项目简介 海尔工业互联网生态安全项目是在基于实现海尔集团工业互联网网络安全、应用安全、设备安全、控制安全、平台安全和数据安全六大安全模块的基础上,通过大数据技术和机器学习技术构建了一套自主研发设计的软件平台, 实现海尔集团工业互联网安全的一体化安全防护体系,构建安全态势感知体系,并逐步完善应急响应体系,形成企业统一安全运营平台。 3. 项目目标 海尔工
10、业互联网生态安全项目针对各个安全模块实现安全防护, 如网络安全、设备安全、控制安全、数据安全、云安全、平台安全,构建基于工业互联网安全的安全防护体系,并实现工业互联网安全各个安全模块的安全态势感知体系、安全检测体系与应急响应体系。最终实现海尔-省-国家的安全对接,形成在工业互联网安全方面企业省级国家级三级联动, 协助国家构建工业互联网安全生态圈。 二、项目实施概况 1. 项目总体架构和主要内容 (1)海尔工业互联网生态安全项目总体架构)海尔工业互联网生态安全项目总体架构 海尔工业互联网生态安全项目为海尔工业互联网安全提供一体化的安全防护体系,并在防护基础上逐步构建安全监测体系、安全态势感知体系
11、和应急响应体系。在使用网络安全、数据安全、主机安全、终端安全和开发安全等六大安全模块 15 个安全组件为工业互联网安全提供防护的基础上,实现安全态势感知、安全防护、应急响应等功能。 海尔工业互联安全防护功能共包括六大安全模块及 15 个安全组件如图 1 所示: 172 3 | 工业互联网先进应用案例集工业互联网先进应用案例集 图 1 海尔工业互联网安全防护架构 项目在其一体化的安全防护基础上,构建安全感知体系及应急响应体系,共同形成了海尔工业互联网安全解决方案。 (2)技术逻辑架构)技术逻辑架构 采集工业互联网安全数据,大数据智慧大脑实构建安全模型,进行大数据分析,并通过海安盾威胁情报中心进行
12、碰撞,动态识别安全威胁和安全风险,实现安全威胁智能拦截和安全事件敏捷闭环。海安盾具体实现逻辑架构如图 2 所示: 图 2 海安盾逻辑架构 海安盾通过大数据手段将平台安全数据统一汇总, 并通过安全模型进行安全展示、分析和运营。采用大数据技术分析以上工业互联网六大安全模块产生的安全日志,和通过流量探针采集到的工业互联网安全流量,在中间层构建一套安全 173 4 | 工业互联网先进应用案例集工业互联网先进应用案例集 运营中心,通过权限管理为工业互联网平台各节点安全人员查询安全事件,实现安全溯源。通过大数据分析和大屏显示技术设计实现安全态势感知、安全监测中心、威胁情报中心和应急响应中心。 海安盾通过大
13、数据技术,实现月均 T 级数据量的存储分析及安全模型的创建。在智能化方面通过大数据实现 T 级数据自动化分析,安全威胁实时动态感知,威胁发现时间有天缩短为秒级别,由报表分析到动态显示快速排查定位。面对超级黑客的隐蔽攻击和渗透测试,能够第一时间识别和发现,通过态势感知的溯源系统信息。 2. 具体应用场景 (1)工业互联网平台)工业互联网平台 COSMOPlat 应用应用 海尔的 COSMOPlat 已经为家电、家居、新能源等十多个行业的企业提供了产业链全流程升级、 实现大规模定制转型的服务, 包括消费级场景的物联网接入、工业级场景物联网设备接入和数据分析、支持第三方各类工业应用的开发、运行和监测
14、服务。 在 COSMOPlat 上,既有上千万的消费级设备接入,比如空调、冰箱、洗衣机等,用户可以随时随地的控制自己的消费产品。同时也有上万的工业级设备接入,比如工厂的关键核心设备、线体、工装器具等等,工厂可以实时查看和控制生产状况。 然而, 从信息安全的角度来讲, 新技术、 新形势必然带来了新的风险,一旦这些设备接入网络,意味着设备的信息,我们对设备的控制权都受到了潜在的威胁。通过监测发现,我们每天都面临大约 20000 多次网络攻击事件。如何保障接入平台海量的设备终端、用户数据的安全,对消费级和工业级网络在安全机制上的差异化处理,面临着很大挑战。比如如何防范工业控制领域设备、APP和云平台
15、的信息泄露、弱口令、用户越权、数据重放、反编译逆向、传输劫持和OWSP 十大安全漏洞,确保工业网络值得信赖,是同时摆在制造业的厂商和管理者 面 前 的 最 重 要 的 问 题 之 一 。 其 他 痛 点 还 包 括 系 统 多 样 化(linux/android/ios/module) ,传统的 PKI 加密体系已经无法满足多个系统之间的加密传输要求。 海尔工业互联网生态安全项目为海尔工业互联网平台 COSMOPlat 提供安全 174 5 | 工业互联网先进应用案例集工业互联网先进应用案例集 防护、 安全监测和安全运营, 为 COSMOPlat 提供具体安全防护功能如图 3 所示: 图 3
16、COSMOPlat 平台的应用 海尔工业互联网生态安全项目为 COSMOPlat 提供网络安全、数据安全、应用安全、 设备安全、 控制安全及态势感知等安全防护, 行业首家打通用户、 平台、工厂的工业互联网安全防护体系。具体安全防护如下: 网络安全:针对 COMSOPlat 工厂的网络安全,首先采用网络隔离防火墙将工厂网络划分为工厂生产区、工厂服务器区、工厂办公区,以防安全攻击一旦进入,影响工厂生产。其次在工业互联网感知层,重点加强节点和汇聚节点之间以及节点和网络之间的安全认证,加强加密信息的传输、严格进行密钥分配与管理、 完善身份认证机制提高入侵检测的手段, 增强工业互联网端点智能安全能力,构
17、建端点智能自组织安全防护循环微生态。在工业互联网网络层,重点建立完善异构网络统一、 兼容、 一致的跨网认证机制, 完善网络安全协议, 加强密钥管理,完善机密性算法,加强数据传输过程的机密性、完整性、可用性的保护。 设备安全:针对工厂里的设备如 PLC、机器人等,通过身份认证和加密传输实现设备通信; 通过漏洞扫描检测与漏洞加固对工厂设备的漏洞进行安全检测; 通过在设备层与网络层设置安全网关, 安全网关负责采集数据, 如流量数据、设备状态等等,这些数据上传到应用层,利用应用层的数据分析能力进行分析,根据分析结果,下发相应指令,防护设备的安全。 175 6 | 工业互联网先进应用案例集工业互联网先进
18、应用案例集 工控安全: 主要针对工控主机安全进行防护, 针对工业控制主机的运行软件设置白名单机制,管控工控主机进程实时监测工控系统控制器下装、上传、启动、停止等关键操作,支持多种工控设备实时监测工控系统控制器下装、上传、启动、停止等关键操作,支持多种工控设备,防止如 wannaCry 等勒索漏洞的爆发,保障工控设备的运营安全;用针对工控流量分析设备对工控运行指令实时监控,动态感知工控运行安全,监测工控系统的异常行为并加以记录。 安全监测中心:针对工厂,设置工厂级安全监测中心,分析工控流量,解析工控协议,识别安全风险。另外通过安全网关上传数据至平台层,实现多个工厂数据集成,实现 COSMOPla
19、t 的平台级监测中心。连接工控设备及安全设备,采集设备日志集中分析,发现安全威胁并通过多种途径告警,并对攻击链条回溯画像,统一管理安全事件。 海尔工业互联网生态安全项目为 COSMOPlat 平台实现网络安全隔离、网络入侵防护与检测, 针对工厂设备实现防病毒、 漏洞扫描与加固, 传输加密与认证,工控设备实现进程白名单设置,并针对工控流量进行监测,构建监测中心,动态感知工业互联网平台安全。 (2)企省国工业互联网生态安全联动)企省国工业互联网生态安全联动 海尔响应国家工业互联网安全的号召,一方面为海尔工业互联网平台COSMOPlat 安全赋能, 另一方面为实现工业互联网的生态安全, 进行政企联动
20、,共同开展工业互联网的成熟生态安全解决方案。 目前海尔实现与省信管局的工业互联网安全对接,将海尔工业互联网安全解决方案与省信管局进行共享,最终实现与国家对接。政企联动,首先进行企业政府的单向联动,最后实现企业政府双向联动,共同完成行业的生态安全治理。 三、下一步实施计划 1. 构建面向大、中、微型企业定制化安全解决方案 完善海尔工业互联网生态安全体系,扩展工业互联网防护体系的防护对象,完善工业互联网安全监测体系和安全应急体系, 适用对大中小型企业工业互联网安全解决方案。 176 7 | 工业互联网先进应用案例集工业互联网先进应用案例集 2. 政企安全平台实现双向对接 完成工业互联网安全成果与省
21、信管局的对接, 并进行与国家工业互联网安全成果的学习与借鉴, 形成企业级省级国家级工业互联网生态安全的三级联动,构建完善的工业互联网安全生态圈,形成标准的工业互联网安全解决方案。 四、项目创新点和实施效果 1. 项目先进性及创新点 创新点: (1) 采用高新技术如大数据、机器学习等对安全数据进行建模、分析 (2) 将工业互联网安全的各个安全模块: 网络安全、 应用安全、 设备安全、控制安全、平台安全、数据安全建立统一安全平台,实现分散数据统一分析。 (3) 针对工业互联网工厂安全,实现了集网络安全、设备安全、工控安全等安全模块的安全监测中心。 先进性:行业首家与省、国对接的工业互联网安全平台,
22、完成行业的安全治理。为工业互联网安全治理拓展了新的思路。 2. 实施效果 COSMOPlat 工厂实施效果,如图 4 所示: 图 4 工业互联网工厂实施效果 177 8 | 工业互联网先进应用案例集工业互联网先进应用案例集 海安盾提高了工业互联网安全风险发现率, 规避了因安全威胁和安全漏洞产生的安全损失,实施案例如胶州工厂,实现工厂的安全监测中心,涵盖工业互联网工业设备和工控主机的安全风险发现和安全闭环。2018 年案例如下: 2018 年 7 月,通过海安盾安全态势感知功能,在 COSMOPlat 下的一互联工厂的上位机设备上发现休眠勒索病毒。该勒索病毒为 wannaCry 的变种,病毒在2
23、017 年 5 月份在全球范围内爆发,多达 150 个国家受到该病毒勒索,涵盖多个行业如医疗体系、加油站和高校等,爆发率高达 95%。工厂受该病毒感染的设备为执行工业控制系统的上位机。一旦出现问题,将耗时两天才能恢复,因此会导致工厂生产停滞一天,经工厂产值估算,一天将引起一千万的价值损失。海安盾通过对工业互联网的互联工厂的安全识别,实现勒索病毒的及时发现,第一时间规避风险损失千万级别。 178 案 例 2 数字化到智能化赋能精密组装堆叠 数据价值设计创造与执行 富泰华工业(深圳)有限公司主要从事信息产业、通讯产业、自动化设备产业、光电产业、精密机械产业的制造、销售与服务;专注于科技创新,将工业
24、互联网融入到高科技产品生产中,助力中国制造 2025 目标达成。凭借在 3C 高端产品的制造经验,结合信息化、网络化和智能化技术的开发与应用,致力成为创新数位系统产品制造的智能工厂典范。 富泰华工业(深圳)有限公司成立于 2007 年,注册资本 3.7 亿美元,现在职员工人数逾 12 万人,其中研发人员超过 3500 人,办公面积 30 万平方米,研发场地 8 万多平方米。公司荣登深圳巿 2016 年度工业百强企业排行榜第二名、GDP 贡献前三强。至 2016 年底累计拥有专利申请数 3133 项,其中发明专利申请数 2920 项,实用新型专利申请数 79 项,外观设计专利申请数 134 项,
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