工业互联网APP开发变化白皮书(定稿).pdf
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1、工业互联网 APP 发展白皮书 (2018 年) 2012018 8 年年 6 6 月月 I 编写说明编写说明 新时代工业转型升级离不开新动能,信息时代的工业发展离 不开工业软件。 工业互联网 APP(以下简称工业 APP)是基于工业互联网, 承载工业知识和经验,满足特定需求的工业应用软件,是工业技 术软件化的重要成果。 随着制造业与互联网融合发展的纵深推进,制造业数字化、 网络化、智能化转型步伐加快,APP 从消费领域向工业领域快速 渗透。世界主要发达国家正在加快布局工业互联网平台,大力部 署工业 APP,通过激活工业数据和知识资源,赋能工业提质增效 和转型升级。 在全球工业进入新旧动能加速
2、转换的关键阶段,工业 APP 将 推动工业生产模式和商业模式的加速变革,为我国重塑制造业体 系,实现制造业换道超车提供重要手段。 为贯彻落实国务院 关于深化“互联网+先进制造业”发展工业 互联网的指导意见和工业和信息化部工业互联网 APP 培育工 程实施方案(2018-2020 年) ,推进百万工业 APP 培育工程,在 工业和信息化部信息化和软件服务业司的指导下,工业技术软件 化产业联盟组织团队专家力量,调研不同类型的企业,汇总了多 方面的需求,编写了本白皮书。 本白皮书共有七部分内容。第一部分描述工业 APP 是什么, 定义了工业 APP 的基本概念,第二部分阐述工业 APP 的国内外发
3、展历史及现状, 第三部分提出了工业 APP 的体系框架和基本分类; 第四部分介绍了工业 APP 的开发方法特别是安全与质量控制;第 五部分论述了如何建设工业 APP 生态, 并提出了与此有关的确权、 交易、流通等内容,第六部分展望了工业 APP 的未来发展和巨大 市场潜力,第七部分给出了若干工业 APP 开发与应用案例。 本白皮书的编写受到社会各界专家、 企业及科研单位的关注 和大力支持,在此特别感谢工业和信息化部信息化和软件服务业 II 司谢少锋司长、李冠宇副司长、商超处长对白皮书的悉心指导, 特别感谢赵敏、郭朝晖、郑治等专家对白皮书架构把控、观点提 炼和内容补充所做的贡献;特别感谢宁振波、
4、王叶忠、刘爱军、 陶剑、刘斌、冯军、宋铁牛、张卫善、杨大明、王晓明、林雪萍、 吴金海、王建、刘巍、刘江平、兰小平、胡虎、朱铎先、赵强、 王国新、刘默、李天辉、崔强、张盼、朱星、何迪江、张定平、 李南、崔琦等专家提出的真知灼见和宝贵修改意见;在白皮书编 写过程中,陈立辉、李义章、王蕴辉、孙文龙、阎丽娟、杨春晖、 周平等联盟领导和专家在白皮书成稿过程中也提出了许多建设 性意见;在此一并致谢。 工业 APP 是工业软件未来发展的新形态,是一个需要长期培 育和开发的发展过程。因此,本白皮书的制定仅仅是一个非常初 始的、阶段性的描述和框定,其中必定还有很多未及深入研究、 清晰阐述和完整论述之处,期待能够
5、得到各方面的意见与建议, 不断更新和完善本白皮书,在持续深入研究的基础上适时修订和 发布新版报告,共同把工作做扎实,做深入,做持久。 III 指导单位指导单位 工业和信息化部信息化和软件服务业司 组织单位组织单位 中国工业技术软件化产业联盟 (中国工业 APP 联盟) 编写单位(排名不分先后)编写单位(排名不分先后) 工业和信息化部电子第五研究所 北京索为系统技术股份有限公司 航天云网科技发展有限责任公司 走向智能研究院 中国电子标准化研究院 中国信息通信研究院 国家工业信息安全发展研究中心 中国电子信息产业发展研究院 金蝶软件(中国)有限公司 北京数码大方科技股份有限公司 阿里云计算有限公司
6、 中国航空工业集团有限公司 中国电子科技集团公司第三十六研究所 中国航发商用航空发动机有限责任公司 中国兵器工业集团有限公司 IV 中国航天科工集团第二研究院 北京凯尔京能源环保科技有限责任公司 中国科技自动化联盟 中国邮电报社 北京大学 北京理工大学 中国工程物理研究院 北京联讯动力咨询有限公司 北京兰光创新科技有限公司 北京东方国信科技股份有限公司 宜科(天津)电子有限公司 北京云道智造科技有限公司 英诺维盛(北京)新技术发展有限公司 江苏徐工信息技术股份有限公司 南京维拓科技股份有限公司 深圳市汇川技术股份有限公司 沈机(上海)智能系统研发设计有限公司 编写人员:编写人员: 熊腾飞谢克强
7、王振华何强王 战向华安 卞孟春罗银刘奕宏周力力李 冬杨东裕 张浩 V 前前言言 当前,以智能为标志的新一轮科技革命风起云涌,全球范围 的工业体系变革与经济发展方式转变形成历史性交汇,国际产业 分工格局正在重塑。信息技术加速与工业领域融合,智能制造在 信息时代正迎来一个崭新的工业革命篇章。 为了在上述变化中取得先机,我国颁布实施了一系列重大政 策,大力推进工业化与信息化向深度融合发展。国务院先后出台 了中国制造 2025 (国发201528 号)和国务院关于深化 制造业与互联网融合发展的指导意见 (国发201628 号,简 称指导意见 )等文件,全面部署推进制造强国与网络强国战 略实施。 新的时
8、代正在推动制造业加速向数字化、网络化、智能化方 向延伸拓展,软件定义、数据驱动、平台支撑、服务增值、智能 主导的特征日趋明显。智能制造成为两化融合的主攻方向,工业 互联网加速智能制造推进,工业互联网平台让工业软件以全新架 构为工业提供服务。 指导意见提出“强化软件支撑和定义制造业的基础性作 用” ,从战略和全局的高度指出了新时期软件在制造业的地位与 作用。工业软件在工业革命中的地位日渐凸显。原本在工业深处 各个环节安身或隐身的工业技术与知识,在数字化、网络化的放 大与赋能下,以工业软件形式现身,在工业发展中显现出越来越 重要的作用。实践证明,如果没有工业软件,就没有今天的新型 工业装备,假如抽
9、掉软件,改革开放 40 年以来信息化的一切成 果都将不复存在。 尽管工业软件已经成为新工业革命的核心竞争力,但是传统 形态的工业软件的缺点也逐步显现,如体系庞大、架构复杂、价 格昂贵、功能高度耦合、开发周期长、更新维护不易等。目前很 多企业中的“信息孤岛” ,与传统工业软件的上述缺点不无关系。 伴随新工业革命逐渐加速的脚步,工业技术软件化从悄然发 VI 生变成了业界共识,工业互联网为工业 APP 的发展带来了强大的 活力和增长机遇,基于全新架构和理念开发出来的工业 APP,为 工业软件的研制、应用与发展提供了更好的技术路径与应用实 践。工业 APP 数量、效果、用户下载量目前已经成为工业互联网
10、 平台是否成功的关键指标要素。 2017 年 11 月, 关于深化“互联网+先进制造业”发展工业 互联网的指导意见 发布, 文件提出实施百万工业 APP 培育工程: “到 2025 年,形成 35 个具有国际竞争力的工业互联网平台, 培育百万工业 APP,实现百万家企业上云,形成建平台和用平台 双向迭代、互促共进的制造业新生态” 。2018 年 5 月, 工业互 联网 APP 培育工程实施方案(2018-2020 年) 印发, 文件在系统 研究制约工业 APP 培育的基础性和系统性问题的基础上,提出了 未来三年工业 APP 培育的总体要求、主要任务和保障措施,明确 了工作推进时间进度。 本白皮
11、书指出了工业 APP 的发展过程,认为工业 APP 主要是 工业技术软件化的结果。 本白皮书将工业 APP 大致分为三种模式, 个体自有、企业自有、商用公有。其相互关系与发展演变路径是: 工业技术与知识工业软件工业 APP(个体自有、企业自有) 工业互联网 APP(商用公有) 。因此,企业对工业技术和工业知 识的认识辨别、收集梳理、开发应用等具有特别重要的意义。 工业技术和工业知识,是工业化发展成熟的结果,是开发工 业软件的必备素材。在工业软件部署与发展方面,国外企业已经 走在了前面,占据了有利的技术高地,垄断了几乎所有的门类。 在工业软件遍布壁垒和禁区的市场竞争态势下,工业软件的新形 态工业
12、 APP 无疑为我们打开了一扇门,让我们多了一条通往 新工业化道路的出口,多了一个“换道超车”的路径。我们要抓 住这个稍纵即逝的历史机遇,高度重视工业互联网给我们带来的 以工业 APP 形式发展工业软件的契机,在大力建设和发展工业互 联网的同时,把工业软件的短板补齐,把工业 APP 的建设推向高 潮。 VII 中国工业技术软件化产业联盟是推动工业技术与软件技术 深度融合发展的重要平台,也是工业 APP 白皮书的主要发起者。 相信通过联盟成员的共同努力,必将更加扎实地贯彻落实国家相 关战略部署,推进工业技术软件化进程,促进制造业与互联网融 合发展,建立工业 APP 产业生态,壮大工业互联网产业。
13、 由于工业 APP 尚属于新的概念、新的领域,所以各行各业急 需对工业 APP 的概念和相关问题进行解释和说明。本白皮书致力 于在这些方面有所说明,尝试系统性地回答工业 APP“是什么” “为什么” “干什么” “怎么干” “未来如何”等一系列重大问题。 这对我们编写组来说,无异于是一次全行业对我们的考核与考 验。在经历了数月的不懈努力与艰苦付出之后,一个并不令人满 意但是尚可发布的白皮书版本就要与大家见面了。我们期待各界 对该白皮书的点评、批评与建议,希望在不断的修订与完善中, 不负工业和信息化部领导和业界同仁的重托,给出一个越来越符 合国情、企情,易学易懂,便于操作的白皮书,让我国工业 A
14、PP 的建设,在通往新工业化道路上疾速前行。 VIII 目目录录 编写说明.I 前言.V 目录.VIII 1概念概念.1 1.1工业 APP 的形成.1 1.2工业 APP 的特征.3 1.3工业 APP 的形式.4 1.4工业 APP 与工业互联网平台.6 2工业工业 APP 的演变与现状的演变与现状. 8 2.1工业 APP 的建设意义.8 2.2工业 APP 的发展演变路径.11 2.3工业 APP 的典型应用.14 2.4国外发展扎实先进.15 2.5国内发展起步前行.19 3工业工业 APP 的体系框架的体系框架. 23 3.1体系概述.23 3.2工业维.24 3.3技术维.26
15、3.4软件维.28 4工业工业 APP 的开发的开发.31 4.1工业 APP 开发路线图.31 4.2工业 APP 关键技术.33 4.3开发平台.35 4.4开发质量控制.37 5建设工业建设工业 APP 生态体系生态体系. 40 5.1工业 APP 生态体系概述.40 5.2工业 APP 关键环节.42 IX 5.3工业 APP 支撑体系.47 5.4工业 APP 培育.52 6工业工业 APP 的发展展望的发展展望. 54 6.1工业 APP 是大势所趋.54 6.2工业 APP 道路漫长.54 6.3工业 APP 发展态势预测.55 7工业工业 APP 开发与应用案例开发与应用案例.
16、 57 7.1索为 SYSWARE 平台.57 7.2航天云网 CMSS 环境.62 7.3东方国信 CLOUDIIP平台.65 7.4云道智造仿真安卓.68 7.5宜科 IOTHUB平台.72 7.6徐工 XREA平台.74 7.7数码大方工业云.77 7.8金蝶微服务.79 7.9南京维拓科技.82 7.10汇川技术.84 7.11阿里巴巴云效.86 7.12沈机智能.88 缩略语表缩略语表.89 参考文献参考文献.91 1 1概念 工业互联网 APP(以下简称工业 APP)是基于工业互联网, 承载工业知识和经验,满足特定需求的工业应用软件,是工业技 术软件化的重要成果。 工业 APP 是
17、面向工业产品全生命周期相关业务 (设计、 生产、 实验、使用、保障、交易、服务等)的场景需求,把工业产品及 相关技术过程中的知识、最佳实践及技术诀窍封装成应用软件。 其本质是企业知识和技术诀窍的模型化、模块化、标准化和软件 化,能够有效促进知识的显性化、公有化、组织化、系统化,极 大地便利了知识的应用和复用。 相对于传统工业软件,工业 APP 具有轻量化、定制化、专用 化、灵活和复用的特点。用户复用工业 APP 而被快速赋能,机器 复用工业 APP 而快速优化,工业企业复用工业 APP 实现对制造资 源的优化配置,从而创造和保持竞争优势。 在工业互联网平台环境下,有利于推进工业 APP 的开发
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