趙付青，劉 歡，2，朱 波，劉岳寶

（1.蘭州理工大學計算機與通信學院，甘肅蘭州 730050；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學信息科學技術(shù)學院，甘肅蘭州 730070）

0 引言

德國工業(yè)4.0、美國先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃、日本科技工業(yè)聯(lián)盟、英國工業(yè)2050 戰(zhàn)略及“中國制造2025”［1］表明，各國均將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型作為國家戰(zhàn)略目標［2-3］。通過信息化實現(xiàn)生產(chǎn)全自動化、個性化、柔性及系統(tǒng)優(yōu)化，提高生產(chǎn)資源利用率，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)分布式、柔性、定制化的生產(chǎn)制造模式［4］。作為“中國制造2025”中五大工程之一，智能制造工程將關(guān)鍵工序智能化、生產(chǎn)過程智能優(yōu)化控制、關(guān)鍵崗位機器人替代等作為重點攻關(guān)項目，這也是中國智能制造戰(zhàn)略卡脖子的核心技術(shù)之一［5］。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)工業(yè)智能的基礎(chǔ)支撐，在產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、制造、管理等環(huán)節(jié)進行高效、精準決策、實時動態(tài)優(yōu)化、敏捷靈活響應。所謂工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，并非互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和工業(yè)制造領(lǐng)域的簡單融合，而是在技術(shù)、內(nèi)涵層面進行深度外延。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)既是實現(xiàn)工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，也是云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟深度融合的應用模式，更是一種新業(yè)態(tài)，將重塑企業(yè)形態(tài)、供應鏈和產(chǎn)業(yè)鏈［6-7］。

工業(yè)智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將推動傳統(tǒng)制造業(yè)進行新興裂變和升級演化，推進核心硬件、基礎(chǔ)軟件、機理分析與算法等基礎(chǔ)技術(shù)融合發(fā)展，逐步構(gòu)建工業(yè)智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系［8］，如圖1所示。

Fig.1 Technology industry system of industrial intelligence and industrial Internet圖1 工業(yè)智能與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系

由圖1 可見，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)制造業(yè)已形成平臺化體系設(shè)計、智能化生產(chǎn)制造、網(wǎng)絡化協(xié)同控制、個性化定制服務、服務化業(yè)務延伸、數(shù)字化管理決策等新模式，新一代信息技術(shù)提升產(chǎn)業(yè)增值作用不斷顯現(xiàn)，促進實體經(jīng)濟提質(zhì)、增效、降本、綠色、安全發(fā)展［9-10］。例如，物聯(lián)網(wǎng)及人工智能技術(shù)應用于制造系統(tǒng)，為實時采集車間生產(chǎn)數(shù)據(jù)提供技術(shù)支撐，動態(tài)實時顯示影響生產(chǎn)計劃的干擾事件，為生產(chǎn)過程中動態(tài)自適應重調(diào)度提供決策依據(jù)［11］。

本文以工業(yè)4.0 及“中國制造2025”為背景，研究工業(yè)智能與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心關(guān)鍵技術(shù)，介紹關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)動向，為從業(yè)者及研究人員提供參考。

1 相關(guān)工作

工業(yè)智能是人工智能技術(shù)與工業(yè)融合發(fā)展形成的產(chǎn)物，要求在工業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)、管理和服務等環(huán)節(jié)實現(xiàn)智能感知與分析的技術(shù)、方法、產(chǎn)品及應用系統(tǒng)［12-13］。工業(yè)智能的本質(zhì)是人工智能通用技術(shù)與工業(yè)場景、機理、知識結(jié)合，實現(xiàn)設(shè)計模式、生產(chǎn)決策、資源優(yōu)化等智能應用［14］，需要具備自感知、自決策、自學習、自適應、自執(zhí)行等能力，適應動態(tài)變化的工業(yè)環(huán)境，完成定制化工業(yè)任務，達到提升企業(yè)洞察力、提高工業(yè)生產(chǎn)效率或產(chǎn)品性能等目的。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（Industrial Internet）是新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與工業(yè)產(chǎn)業(yè)融合的新型基礎(chǔ)設(shè)施、應用模式和工業(yè)生態(tài)，通過連接人、機、物、系統(tǒng)等，構(gòu)建覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)、服務系統(tǒng)，為工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展提供現(xiàn)實途徑，是第四次工業(yè)革命的重要基石［15］。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵是工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能決策技術(shù)［16］，發(fā)展初期就將工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為核心，將數(shù)據(jù)驅(qū)動的閉環(huán)優(yōu)化控制作為實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)融合的關(guān)鍵。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)1.0 中，明確提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)是基于全面互聯(lián)而形成的智能化，即通過數(shù)據(jù)采集、集成處理、機理分析、優(yōu)化決策與控制等技術(shù)實現(xiàn)機器設(shè)備、運營管理到商業(yè)活動的智能與優(yōu)化。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)2.0 則進一步強調(diào)數(shù)據(jù)閉環(huán)作用，明確工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基于感知控制、數(shù)字模型、決策優(yōu)化3 個基本層次，由自下而上的信息流和自上而下的控制流構(gòu)成工業(yè)數(shù)字化應用優(yōu)化閉環(huán)實現(xiàn)核心功能。

工業(yè)智能是實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)優(yōu)化閉環(huán)的關(guān)鍵。在智能感知、泛在連接、深度集成和高效處理基礎(chǔ)上，基于工業(yè)智能計算與算法將以人為主的決策和反饋轉(zhuǎn)變?yōu)榛跈C器或系統(tǒng)自主建模、決策、反饋，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)精準決策和動態(tài)優(yōu)化提供可能［17］。實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)到信息、知識、決策的轉(zhuǎn)化，擺脫傳統(tǒng)認知和知識邊界限制，為智能優(yōu)化與決策提供可靠的量化依據(jù)，最大化發(fā)揮工業(yè)數(shù)據(jù)的隱含價值。

2 工業(yè)智能核心技術(shù)

工業(yè)智能的目標是實現(xiàn)工業(yè)自動化、信息化、智能化。其中，工業(yè)自動化指產(chǎn)品全生命周期（產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品服務）制造活動中操作工作自動化；工業(yè)信息化指產(chǎn)品全生命周期制造活動中生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息化；工業(yè)智能化指產(chǎn)品全生命周期制造活動中生產(chǎn)過程自動化和人機互動與協(xié)作智能化，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期制造全流程優(yōu)化［18］。

如圖2 所示，工業(yè)自動化與信息化技術(shù)在工業(yè)革命中具有重要作用［13］。其中，第一次工業(yè)革命，通過蒸汽機調(diào)速反饋控制實現(xiàn)自動化；第二次工業(yè)革命，PID 與邏輯控制實現(xiàn)傳送帶自動化；第三次工業(yè)革命，回路控制、邏輯控制與監(jiān)控和運行優(yōu)化實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。

Fig.2 Evolution of the four industrial revolutions圖2 四次工業(yè)革命的演化進程

隨后，ERP 與MES 實現(xiàn)了生產(chǎn)管理與決策的知識工作信息化、操作工作自動化、管理與決策知識工作信息化，推動了第四次工業(yè)革命，利用新一代信息技術(shù)和網(wǎng)絡空間虛擬系統(tǒng)—信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System）相結(jié)合的手段實現(xiàn)工業(yè)4.0，如圖3所示。

由圖3 可見，工業(yè)4.0 包含智能工廠、智能生產(chǎn)和智能物流三大主題。其中，智能工廠主要研究工廠生產(chǎn)過程及系統(tǒng)智能化；智能生產(chǎn)主要涉及整個工廠生產(chǎn)物流過程管理；智能物流通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)整合物流資源，平衡物流雙方的供需。

Fig.3 Specific contents of Industry 4.0圖3 工業(yè)4.0具體內(nèi)容

德國工業(yè)4.0 戰(zhàn)略及美國的CPS 計劃都將信息物理系統(tǒng)（Cyber Physical Systems，CPS）作為工業(yè)智能實施的核心技術(shù)。CPS 是一個工業(yè)智能技術(shù)體系，具有清晰的技術(shù)框架和使用流程，能對數(shù)據(jù)進行有效采集、融合、解析、分析、預測、優(yōu)化、決策、控制，從而實時分析工業(yè)數(shù)據(jù)，并在分析過程中充分考慮機理邏輯、流程關(guān)系、活動目標、商業(yè)活動等特征要求。因此，CPS 是通過大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)分析、構(gòu)建工業(yè)智能化體系的核心。如圖4 所示，CPS 包含智能感知層、智能分析層、網(wǎng)絡層、智能認知層、智能決策與執(zhí)行層［19］。

Fig.4 5C architecture of CPS圖4 CPS的5C架構(gòu)體系

由圖4 可見，新一代人工智能技術(shù)正積極推動產(chǎn)業(yè)智能化進程，助力中國數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。以深度學習、知識圖譜為代表的工業(yè)智能技術(shù)及新理論、新方法相互融合，從根本上提高系統(tǒng)建模、處理復雜性、不確定性、常識性等問題的能力。在工業(yè)智能系統(tǒng)中，需要借助自動化機器學習技術(shù)對工業(yè)大數(shù)據(jù)進行實時分析處理。針對工業(yè)數(shù)據(jù)小樣本特性，需要研究新的建模方法，使用實時數(shù)據(jù)流提煉數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，進而優(yōu)化模型。同時，將新一代人工智能技術(shù)應用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中，利用單個生產(chǎn)實體運行數(shù)據(jù)完成生產(chǎn)過程的知識表示，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的監(jiān)控與決策［20］。

此外，通過不同生產(chǎn)實體間構(gòu)建知識網(wǎng)絡，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)協(xié)同運行，完成整個工業(yè)生產(chǎn)體系的統(tǒng)籌決策，提升工業(yè)生產(chǎn)工藝效率［21］。

3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)

3.1 制造企業(yè)智能化現(xiàn)狀與發(fā)展方向

中國制造企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主體基于PLC/DCS 的計算機管理與控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖5 所示。其中，硬件平臺由PLC/DCS 控制系統(tǒng)、監(jiān)控計算機和管理計算機等構(gòu)成；軟件平臺包含實時數(shù)據(jù)庫、組態(tài)軟件、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、ERP 和MES；工業(yè)網(wǎng)絡包含控制網(wǎng)絡（現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)）、管理以太網(wǎng)。

Fig.5 Computer management and control system structure based on PLC/DCS圖5 基于PLC/DCS的計算機管理與控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)階段，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展存在以下不足：①企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備智能化程度、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)水平參差不齊，發(fā)展不均衡；②工業(yè)設(shè)備接口標準各異，統(tǒng)一管理難度較大；③工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)與期望間差距較大，平臺綜合能力較差；④部分生產(chǎn)企業(yè)雖然實現(xiàn)了生產(chǎn)流程局部智能化，但缺乏工業(yè)與智能的真正融合。

如圖6 所示，多數(shù)工業(yè)智能化水平較高的企業(yè)仍然采用人工參與的信息物理系統(tǒng)［6］，無法實現(xiàn)生產(chǎn)全流程全局優(yōu)化和個性定制高效化。

發(fā)展工業(yè)智能的目標是使企業(yè)生產(chǎn)過程智能化、高端化、綠色化，提升生產(chǎn)效率和資源利用率。如圖7 所示，將企業(yè)原有的ERP、MES 的融合系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿藱C合作的智能管理決策系統(tǒng)，驅(qū)動ERP/MES/DCS（PCS）三層結(jié)構(gòu)向兩層結(jié)構(gòu)的決策與控制一體化系統(tǒng)發(fā)展［19］。

制造流程全局優(yōu)化和個性化定制高效化，將驅(qū)動人工觀察向大數(shù)據(jù)AI 檢測系統(tǒng)發(fā)展、人工操作向人工輔助AI決策系統(tǒng)發(fā)展、人工控制系統(tǒng)向智能自主決策控制系統(tǒng)發(fā)展、單一生產(chǎn)結(jié)構(gòu)自動化系統(tǒng)向全流程多工序協(xié)同優(yōu)化控制系統(tǒng)發(fā)展、本地監(jiān)控系統(tǒng)向遠程移動可視化監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展。

工業(yè)人工智能研究及應用的核心目標是實現(xiàn)當前工業(yè)生產(chǎn)活動工作自動化和智能化，顯著提升經(jīng)濟和社會效益［22］，包括生產(chǎn)和過程設(shè)計、運行管理和決策，制造和運營管理控制［23］。在企業(yè)級CPS 系統(tǒng)中，將工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄茏灾骺刂葡到y(tǒng)，使工業(yè)生產(chǎn)知識管理工作智能化，如圖8所示。

3.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)智能實施的基礎(chǔ)，目標是建立人、機、物在內(nèi)智能實體之間知識層次的互聯(lián)互通，是一種直接面向工業(yè)智能的復雜協(xié)同自動化感知與決策系統(tǒng)。美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展目標不僅要實現(xiàn)人、機、物、系統(tǒng)連接，還要獲取工業(yè)大數(shù)據(jù)，產(chǎn)生有價值的信息，為企業(yè)生產(chǎn)業(yè)務管理和制造過程創(chuàng)造附加價值。德國工業(yè)4.0 利用信息與通信技術(shù)實現(xiàn)機器和工業(yè)過程的智能互聯(lián)，將新一代信息和通信技術(shù)融合至傳統(tǒng)高科技戰(zhàn)略中，成為工業(yè)智能技術(shù)的領(lǐng)先供應者［24］。中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為新一代智能信息技術(shù)與工業(yè)相結(jié)合的技術(shù)系統(tǒng)，在生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)感知與工業(yè)生產(chǎn)過程控制方面解決了復雜的工業(yè)系統(tǒng)管控問題，但在系統(tǒng)資源利用率、自適應性、自組織性、安全性等方面缺乏有效的融合系統(tǒng)工程技術(shù)。

3.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展機遇

當前，全球新一輪工業(yè)技術(shù)革命加速發(fā)展，工業(yè)智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷突破，為各國工業(yè)經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展注入新動力，也為促進全球工業(yè)融合發(fā)展提供新機遇。隨著中國新一代信息技術(shù)不斷發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，推動工業(yè)信息化、智能化在更廣范圍、更深程度、更高水平上實現(xiàn)融合發(fā)展。同時，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展也面臨巨大挑戰(zhàn)。結(jié)合中國工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化需求及工業(yè)智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目標，需要解決以下問題：①針對因果關(guān)系不清的復雜工業(yè)系統(tǒng)的動態(tài)系統(tǒng)建模技術(shù)；②不同尺度、多沖突目標復雜工業(yè)動態(tài)系統(tǒng)運行優(yōu)化決策與控制技術(shù)；③基于人工智能技術(shù)與優(yōu)化策略結(jié)合的人機協(xié)同目標優(yōu)化決策技術(shù)；④基于新一代信息技術(shù)與工業(yè)大數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的工業(yè)智能運行特性、決策知識挖掘技術(shù)。

Fig.6 Structure of CPS with human participation圖6 人參與的信息物理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Fig.7 Integrated decision and control system圖7 決策與控制一體化系統(tǒng)

因此，以下關(guān)鍵技術(shù)亟待解決：①工業(yè)智能算法；②復雜工業(yè)動態(tài)系統(tǒng)的數(shù)字孿生；③復雜運行工況智能感知與識別；④生產(chǎn)要素預測與回溯；⑤生產(chǎn)全流程協(xié)同優(yōu)化控制；⑥自優(yōu)化、高性能控制技術(shù)；⑦人機互動與協(xié)作的智能決策；⑧智能優(yōu)化決策與控制一體化；⑨智能化管控系統(tǒng)。

4 工業(yè)智能應用案例

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展可提供完整的互聯(lián)網(wǎng)+人工智能+工業(yè)制造解決方案。從企業(yè)生產(chǎn)過程運行管理與決策中亟待解決的問題為例，采用工業(yè)大數(shù)據(jù)和端邊云架構(gòu)，建立生產(chǎn)過程數(shù)字孿生系統(tǒng)［25-26］，利用大數(shù)據(jù)驅(qū)動人工智能技術(shù)、工業(yè)自動化與信息化和工業(yè)領(lǐng)域知識深度融合與協(xié)同，研發(fā)工業(yè)智能系統(tǒng)，通過研究單位—高技術(shù)公司—制造企業(yè)多方合作，形成基礎(chǔ)研究—技術(shù)研發(fā)—工程應用長期穩(wěn)定合作研究機制和研發(fā)團隊。

4.1 有色冶金產(chǎn)業(yè)

甘肅省為有色冶金產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)域，為了研究制造全流程數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)感知技術(shù)和突出資源循環(huán)利用的數(shù)據(jù)驅(qū)動企業(yè)智能決策技術(shù)。

Fig.8 CPS of the enterprise level圖8 企業(yè)級信息物理系統(tǒng)

本文提出有色冶金企業(yè)群內(nèi)共生耦合工藝跨域優(yōu)化方法。該方法基于端—邊—云架構(gòu)研發(fā)智能協(xié)同選礦（鎳）、智能鎳成品協(xié)同管控、關(guān)鍵設(shè)備故障診斷與健康評價、資源循環(huán)智能決策等有色冶金網(wǎng)絡協(xié)同制造集成平臺，實現(xiàn)供應鏈、營銷鏈和服務鏈企業(yè)群間的協(xié)同制造，如圖9所示。

由圖9 所示，基于全流程數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)感知技術(shù)，通過5G+有線混合工業(yè)網(wǎng)絡，實現(xiàn)現(xiàn)有系統(tǒng)的連接和數(shù)據(jù)匯集，根據(jù)生產(chǎn)管理需求開發(fā)多個智能邊緣系統(tǒng)，全面采集底層生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)，為協(xié)同制造平臺的建設(shè)奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?；诠に嚳缬騼?yōu)化技術(shù)進行具有工藝流程優(yōu)化、動態(tài)排產(chǎn)、能耗管理等功能的智能選礦系統(tǒng)應用。融合智能制造技術(shù)進行具有實時監(jiān)控與調(diào)度、智能能源管控、智能產(chǎn)品質(zhì)量溯源、數(shù)字孿生等功能的智能鎳成品協(xié)同管理系統(tǒng)應用。基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的企業(yè)智能決策集成技術(shù)，自動對球磨機、濃密機與壓縮機進行故障診斷與健康評測。

結(jié)合金川集團信息化建設(shè)實際，基于已有信息化系統(tǒng)和改造后的基礎(chǔ)設(shè)施，完成有色冶金產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)域網(wǎng)絡化協(xié)同制造集成平臺的驗證與示范，最終達到產(chǎn)業(yè)鏈級全局優(yōu)化，智能自主決策分析、協(xié)同分工智能制造集成的目的。

4.1 電解鋁行業(yè)

針對甘肅省電解鋁行業(yè)，研究設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及生產(chǎn)環(huán)境/工藝參數(shù)感知及預測、跨工序/裝置能質(zhì)耦合機制、生產(chǎn)過程智能調(diào)度等技術(shù)，研發(fā)質(zhì)量管控、設(shè)備全流程精準管控、區(qū)域聚集跨企業(yè)生產(chǎn)協(xié)同調(diào)度及供應鏈管理應用系統(tǒng)，突破區(qū)域集聚多企業(yè)短流程鋁液協(xié)同調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)管控一體化，支持供應鏈協(xié)同，如圖10所示。

Fig.9 Demonstration application of the collaborative manufacturing integrated platform圖9 協(xié)同制造集成平臺示范應用示意

由圖10 可見，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)，針對電解鋁集聚區(qū)域短流程協(xié)同制造特點，研發(fā)協(xié)同制造應用系統(tǒng)主要包括：

（1）區(qū)域集聚跨企業(yè)生產(chǎn)協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)。通過智能出鋁排產(chǎn)、精準出鋁及配鋁優(yōu)化調(diào)度，解決多企業(yè)區(qū)域協(xié)同生產(chǎn)模式電解鋁配鋁計劃和調(diào)度優(yōu)化的關(guān)鍵問題，產(chǎn)生合理的協(xié)同配鋁方案和動態(tài)調(diào)度策略，推動協(xié)同生產(chǎn)模式應用。

（2）供應鏈管理。實現(xiàn)電解鋁企業(yè)采購、銷售、倉儲及物流的高效聯(lián)動、智能可視、全局統(tǒng)籌、精準追溯、高效協(xié)同。

（3）設(shè)備全流程精準管理。以備件超市為核心，全生命周期監(jiān)管備件，減少資金占用率，實現(xiàn)備件采購與供應商供給協(xié)同。

（4）質(zhì)量管理。通過質(zhì)量預測與優(yōu)化控制提升產(chǎn)品質(zhì)量，基于質(zhì)量一貫性管理及質(zhì)證系統(tǒng)實現(xiàn)上下游企業(yè)質(zhì)量追溯。

基于甘肅酒鋼集團東興鋁業(yè)有限公司、蘭州鋁業(yè)有限公司已有的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)和資源，進一步研究電解鋁短流程全工藝流程協(xié)同模式，開展跨企業(yè)協(xié)同制造應用系統(tǒng)的部署，實現(xiàn)生產(chǎn)管控一體化、跨企業(yè)鋁液協(xié)同優(yōu)化調(diào)度和供應鏈協(xié)同。

5 結(jié)語

本文對工業(yè)智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)進行詳細梳理，總結(jié)中國工業(yè)智能與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀與現(xiàn)存問題。并且，結(jié)合甘肅省有色冶金行業(yè)區(qū)域集聚發(fā)展，提出工業(yè)智能技術(shù)落地的應用方案，以期為企業(yè)工業(yè)智能發(fā)展提供參考。

“中國制造2025”戰(zhàn)略以制造業(yè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展為基本目標，以工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型為主要方向。中國工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的本質(zhì)就是為工業(yè)提供智能助力，將人工智能等新一代智能技術(shù)融入工業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，達到閉環(huán)自治的智能化效果。

Fig.10 Application system of regional agglomeration electrolytic aluminum multi-enterprise short process collaborative manufacturing圖10 面向區(qū)域集聚電解鋁多企業(yè)短流程協(xié)同制造應用系統(tǒng)