工业互联网信息模型园区应用白皮书_55页_14mb

工业互联网信息模型园区应用白皮书总结

核心内容

工业互联网信息模型作为实现信息有效集成和便捷应用的重要支撑技术，为园区的智能化发展提供了技术基础。本白皮书围绕信息模型在园区的应用，分析了当前园区发展面临的挑战，并提出了相应的实施架构、技术体系和解决方案实践。

主要观点

• 工业互联网信息模型能够实现园区全要素、全价值链和全产业链在信息空间的标准化表达，有助于园区智能化、协同化和安全化发展。
• 园区发展面临数据价值挖掘不足、协同能力薄弱、安全体系不完善等挑战，信息模型可有效应对这些问题。
• 信息模型在园区的实施架构包括边缘层、系统层和服务层，分别对应设备数据采集、系统集成和平台服务。
• 信息模型的应用需涵盖信息描述、信息交互、信息集成、信息交易和信息安全五大技术体系。
• 园区应用场景包括家电制造、煤化工生产、钢铁生产、数据中心和智慧消防等，信息模型在这些场景中发挥重要作用，提升园区运营效率和管理水平。

关键信息

一、园区发展面临的挑战及信息模型的应用价值

(一) 园区发展面临的挑战

1. 数据价值挖掘不足：园区数据互通缺乏统一标准，存在信息孤岛现象。
2. 协同能力不足：园区模块间缺乏统一管理，难以实现信息共享和协同。
3. 安全体系不完善：园区在边界、企业、公共安全层面均存在安全隐患。

(二) 园区对信息模型需求越来越强烈

1. 支持园区智能化建设：信息模型可提供标准化数据模板，推动园区数据价值挖掘。
2. 实现全域互联：信息模型可打破物理空间与数字应用之间的壁垒，实现园区内部和外部的互联互通。
3. 提升一体化安全管控：信息模型可支持园区安全系统动态更新与管理，提升整体安全水平。

二、工业互联网信息模型园区实施架构及技术体系

(一) 实施架构

• 边缘层：实现设备和基础设施的标准化信息建模，统一采集和集成。
• 系统层：构建统一信息模型，实现企业生产管理、园区管理的软件系统贯通。
• 服务层：分为园区内和园区外，支持园区内外信息交互与协同。

(二) 技术体系

1. 信息描述技术：使用FDT、EDDL、XML、JSON、Automation ML等技术实现信息标准化。
2. 信息交互技术：通过消息路由、确认、差错处理等方式实现信息无障碍流通，支持多种通信协议（如CoAP、MQTT、HTTP）。
3. 信息集成技术：采用集中+分布式架构，实现多源数据统一表示与共享。
4. 信息交易技术：涉及数据交易和知识交易，需建立统一数据模型和交易机制，保障数据和知识的可信流通。
5. 信息安全技术：涵盖数据加密、访问控制、网络隔离、安全审计等，保障信息模型安全可靠。

三、工业互联网信息模型园区解决方案实践

(一) 家电行业制造园区

• 智能生产：通过统一信息模型实现设备状态、生产数据、质量信息的集成与分析，提升生产柔性与效率。
• 智能安防：构建统一人员和消防管理系统，实现人员权限管理、设备联动、实时响应等。
• 应用效果：提高生产效率、降低操作难度，实现数据统一管理与智能决策支持。

(二) 煤化工行业生产园区

• 供应链协同：通过信息模型实现上下游企业数据共享，提升协同效率。
• 工艺设计：支持工艺优化、设备改进和人才服务，实现数据标准化与规范化。
• 监督管理：实现园区、应急、政府监管等多维度协同，提升运营水平和安全能力。
• 应用效果：推动产业链协同，提升生产效率和能源管理水平。

(三) 钢铁行业生产园区

• 设备工艺：通过信息模型实现设备智能运维、工艺流程优化和能源管理。
• 物流与质量管理：支持物流路径优化、质量数据整合和检化验管理。
• 应用效果：提升设备管理效率，实现全流程数据融合与智能决策。

(四) 园区数据中心场景

• 统一管理：构建统一信息管理平台，解决数据孤岛和标准不统一问题。
• 数据应用：实现数据采集、传输、存储和分析的标准化，提升数据价值。
• 应用效果：提升管理效率，优化能耗，降低运营成本。

(五) 园区智慧消防场景

• 统一数据模型：实现消防设备和系统的标准化接入与管理。
• 智能调度与响应：通过信息模型实现多系统联动，提升应急响应能力。
• 应用效果：实现设备和数据互通，提升消防系统智能化水平。

(六) 园区智慧楼宇场景

• 统一信息模型：支持楼宇设备和系统的标准化接入与管理。
• 智能联动与控制：实现设备与应用的解耦，支持多种设备联动和可视化呈现。
• 应用效果：提升楼宇管理效率，降低运营成本，实现数据融合与可视化。

四、工业互联网信息模型园区应用及发展建议

(一) 攻关核心技术，夯实应用基础

• 需重点突破信息建模、模型开放共享、语义关联规则、通用集成方法、信息安全防护等技术瓶颈。
• 建议建设模型统一共享资源库，提高信息模型服务效率。

(二) 构建标准体系，推动协同应用

• 推动语义字典、建模方法、语法规范、通用架构设计等标准体系建设。
• 建议建立标准互认机制，支持园区多主体协同应用。

(三) 设计典型场景，推进重点行业布局

• 围绕实际需求设计典型应用场景，推动钢铁冶金、装备制造、能源电力、石油化工等重点行业应用。
• 通过行业示范带动信息模型的规模化发展。

(四) 注重人才培养，建立完善人才体系

• 园区信息模型发展需要完善的人才支撑体系。
• 建议建设多层次人才培养平台，培育领军人物和高水平创新团队。