2024新型工业互联网平台参考架构白皮书

践行深度用云新型工业互联网平台参考架构主 编 单 位编 委 顾 问编审组成员参 编 人 员责 任 编 辑华为云计算技术有限公司尚海峰 胡玉海 李金锋徐 俊 王 飞马 奇 王 立 钱 沛 张金东 刘国锋 史梦婷 孙晓光 洪宏能 舒 文 陈泽腾 王 瑞编制委员会P R E P A R A T I O N C O M M I T T E E（排名不分先后）02 业是国民经济繁荣发展的前提和基础，工业也是技术创新的主战场。据统计， 美国工业占国内生产总值比重不到20%，但70%的技术创新直接或间接依托于工业领域的高质量发展。因此，没有工业化的高质量发展，便不会有经济的高质量发展。数字化与智能化是工业腾飞的翅膀，融合了云计算、AI、大数据、IoT等创新技术的新型工业互联网平台，正在成为新型工业化的关键推动引擎。随着平台与制造、矿山、油气、电力等行业的深度融合，未来工业将向着柔性智能、产业协同、个性定制和低碳排放的方向发展。基于此，将重构新的生产关系，新的商业模式也将持续创新孵化。未来工业将把劳动者从重复性、危险性、繁重性的工作和环境中解放出来，并为人们创造安全、体面、更富创造力的工作，还将为人类带来安全丰富的能源供给、智能便捷的交通出行、舒适宜居的建筑，以及更美好的环境，将人类带向更美好的明天。在《新型工业互联网平台参考架构》中，我们分析了制造、矿山、油气、电力等行业的数字化与智能化进展、典型行业应用场景，洞悉了全面迈向“数字化、智能化、绿色化、可持续化”的未来工业发展趋势，并提出了基于混合云与AI大模型的“新型工业互联网平台”架构体系。华为作为一个涵盖研发到生产、销售、服务的全链条工业企业，通过全面的数字化转型，华为的产品开发及试制周期缩短了20%、订单履行周期缩短了76%，销售效率和服务质量都得到了有效提升。同时，我们积极应用智能化技术，生产线所有关键工位都采用视觉AI质检，在工厂内全流程实现自动化配送，使得平均每年生产效率提升27%。经过多年的深入实践，华为已成为具备较强数字化与智能化能力的实体经济企业，我们希望利用华为在云计算、AI、大数据等方面的技术积累，聚焦工业场景，探索新型工业化转型之路，为客户创造价值。在过去1年中，华为和相关产业机构、行业领军企业、合作伙伴一起探索基于混合云与AI大模型的新型工业互联网平台，携手取得了一些实践尚海峰华为主机上云军团CEO、混合云总裁工序言P R E A M B L E经验与案例，也集结于本书中，以期能与业内同仁共享成果，并对产业实践贡献力量。在实现新型工业化的征程上，全面数字化、云化、智能化是大势所趋，未来已来，时不我待！我们愿与产业链上下游产业同仁、客户、伙伴、广大开发者一起，为推动工业与信息化深入融合，加速数字化与智能化转型共同努力、共创共赢。目录D I R E C T O R Y工业互联网是新型工业化必由之路3.1 新型工业互联网参考架构概述3.2 工业云边协同3.3 工业智能数采3.4 工业数据融合3.5 工业数智协同3.6 工业应用开发新型工业互联网平台定义与架构体系010306-092.1 工业互联网平台进入实践深耕阶段2.2 工业IT架构向全互联开放架构演进2.3 各行业工业互联网建设特点与场景需求工业互联网产业趋势洞察0210-1516-324.1 制造4.2 煤矿4.3 电力4.4 油气行业典型应用场景未来展望与推进建议0433-496.1 未来展望6.2 推进建议5.1 鄂尔多斯：打造基于AI大模型的工业互联网产业集群5.2 长安汽车：构建智慧工厂数字底座，实现C2M柔性制造5.3 广西电网：构建云数一体的新一代计量自动化系统5.4 山西：全面推进煤矿智能化和工业互联网平台建设行业应用案例0550-690670-73工业互联网是新型工业化必由之路“数字化、智能化、绿色化”已成为全球经济发展主旋律，也是工业领域如制造、电力、油气、矿山等行业转型升级的重要方向。云计算、人工智能、大数据、IoT等新一代信息技术加速突破，与工业深度融合创新，将推动工业的生产方式、发展模式和企业形态发生根本性变革。放眼世界，中国、美国、德国等主要工业大国均出台了国家顶层战略规划指引，加快推动工业数字化与智能化转型，强化工业核心竞争力，抢占竞争制高点，夺取发展主动权。全球工业大国均在布局工业数字化与智能化转型略》等系列战略规划，意图提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。中国在2015、2016年分别提出了“智能制造”和“工业互联网”建设目标。在新时代的征程中，又提出了新型工业化的新内涵，近期明确提出了在2035年基本实现新型工业化，强调坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，广泛应用AI技术、数字化技术、绿色技术，促进科技创新与产业升美国多年来持续并强化布局先进制造业，自2011年起发布《先进制造业伙伴计划》、成立工业互联网联盟、发布《2022国家先进制造业战略》等一系列战略与计划，意图引领工业数字化发展，持续扩大工业领域的核心竞争优势。德国是全球率先提出工业4.0概念的国家，自2010年先后提出《高技术战略2020》、《工业战略2030》、《人工智能战略》和《德国新数字化战图1.1 全球主要工业国的工业数字化战略区别代表国家产业主张德国工业4.0美国工业互联网中国聚焦行业制造业为主泛工业（能源、医疗、制造、交通）泛工业（能源、医疗、制造、交通）典型场景智能装备、智能工厂、智能生产工业大数据分析和预测维护智能化生产、服务化延伸、网络化协同价值驱动降本增效、柔性生产、产品智能服务卖产品→卖服务（基于大数据）政策牵引、模式创新、产业集群升级切入环节关键体系主导厂商西门子、博世、SAP，以及德国众多细分行业、细分领域的“隐形冠军”信通院、三一集团、航天云网、海尔、中国电信、华为等特点及阶段标准化、现场技术强；顶层设计已完成处于商业推广落地关键时期事实标准、云端技术强、现场能力不足从大企业转为小企业技术创新驱动时期场景丰富、数据丰富，制造业大而不强顶层设计与商业推广同步走，政策强牵引工业互联网+智能制造云端（协从）大数据分析、互联网服务系统平台（核心）CPS信息物联系统终端设备（重点）传感器+机器人+装备网络（协从）物联网IP化/无线化OT强推动力云端（核心）大数据分析、互联网服务终端设备（协从）传感器+嵌入式智能分析软件网络（协从）物联网IP化/无线化IT强推动力工业互联网平台网络强基标识解析数据汇聚融合应用创新安全CT/IT强，OT大，产业集群广设计生产维护设计生产维护设计生产维护供应链5大发起公司：GE、思科、Intel、IBM、AT&T07级，加快传统制造业向智能制造与服务型制造的转型升级，推进新型工业现代化进程，加快建设制造强国、网络强国、数字中国。因此，推动工业数字化和智能化升级，是实现工业往高端化、绿色化转型的重要支撑。工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的关键基础设施。通过人、机、物的全面互联，构建起覆盖全要素、全产业链、全价值链的全新制造与服务体系，为工业数字化