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卡奧斯:中國工業互聯網技術發展將呈現三大方向十大趨勢

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 04:23:12 來源:工業互聯網世界網

7月25日,在2023卡奧斯數字生態大會上,《中國工業互聯網技術發展年度趨勢(2023)白皮書》發布,給出十大工業互聯網行業趨勢分析。

2023年是《工業互聯網創新發展行動計劃(2021-2023年)》的(de)收(shou)官(guan)之(zhi)年(nian)。經(jing)過(guo)近(jin)年(nian)來(lai)的(de)快(kuai)速(su)成(cheng)長(chang),我(wo)國(guo)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)產(chan)業(ye)規(gui)模(mo)突(tu)破(po)萬(wan)億(yi)元(yuan),工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)技(ji)術(shu)體(ti)係(xi)及(ji)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)已(yi)成(cheng)為(wei)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)要(yao)素(su)升(sheng)級(ji)和(he)集(ji)成(cheng)創(chuang)新(xin)的(de)重(zhong)要(yao)支(zhi)撐(cheng),驅(qu)動(dong)生(sheng)產(chan)經(jing)營(ying),業(ye)務(wu)形(xing)態(tai)與(yu)組(zu)織(zhi)管(guan)理(li)方(fang)式(shi)的(de)全(quan)方(fang)位(wei)變(bian)革(ge)重(zhong)構(gou)。

為推動我國工業經濟發展加快向更智能、更優質、更(geng)可(ke)持(chi)續(xu)的(de)方(fang)向(xiang)轉(zhuan)型(xing),卡(ka)奧(ao)斯(si)智(zhi)研(yan)院(yuan)聯(lian)合(he)易(yi)觀(guan)分(fen)析(xi),組(zu)織(zhi)專(zhuan)家(jia)和(he)學(xue)者(zhe)對(dui)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)熱(re)點(dian)領(ling)域(yu)內(nei)的(de)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)進(jin)行(xing)討(tao)論(lun)總(zong)結(jie),基(ji)於(yu)影(ying)響(xiang)力(li)、技術可行性、社會價值等因素的綜合考量,最終梳理出代表2023的十大科技趨勢,包括邊緣計算、工業機理模型、工業大數據、數字工業操作係統等領域。

趨勢一:邊緣計算

雲邊端協同管理和調度能力加速數字應用落地生產環境

2023年,雲架構變得更複雜,分布式雲、雲邊協同、邊緣自治、邊(bian)邊(bian)協(xie)同(tong),等(deng)創(chuang)新(xin)持(chi)續(xu)迭(die)代(dai)。雲(yun)邊(bian)端(duan)協(xie)同(tong)管(guan)理(li)和(he)調(tiao)度(du)能(neng)力(li)的(de)突(tu)破(po)將(jiang)助(zhu)力(li)工(gong)業(ye)企(qi)業(ye)有(you)效(xiao)駕(jia)馭(yu)雲(yun)架(jia)構(gou)的(de)複(fu)雜(za)性(xing),進(jin)而(er)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)起(qi)雲(yun)架(jia)構(gou)的(de)先(xian)進(jin)性(xing),推(tui)動(dong)邊(bian)緣(yuan)側(ce)應(ying)用(yong)範(fan)圍(wei)和(he)效(xiao)果(guo)快(kuai)速(su)放(fang)大(da),主(zhu)要(yao)呈(cheng)現(xian)如(ru)下(xia)方(fang)麵(mian)趨(qu)勢(shi):

一是企業對激增的邊緣側資源的有效管理。邊緣側的設備、算力、數據等資源配比將快速攀升。以數據為例,出於安全性和效率考慮,未來數字工業超過50%yishangshujuhuizaibianyuancechansheng,tongshihuichuxiandaliangbushuzaibianyuandeyingyongfuwu,zheyaoqiuqiyeguanliheliyonghaozhexieziyuan。ershifunengqiyeshixianyunbianduanziyuanxietongtiaodu。bansuizheyunbianduanyitihuacaozuoxitongzouxiangchengshu,qiyehuiquxiangbayunbianduandeziyuantongguotongyipingtaixitongjinxingdeguanlihetiaodu,zaigongyechangjingxiade,gongyecaozuoxitong、工業大腦將成為協同調度的統一平台,邊緣計算一體機也將成為數字應用部署的新型載體。

趨勢二:計算機視覺

工業級場景需求升級,帶動計算機視覺技術趨向高精度和標準化

計算機視覺是人工智能在工業領域應用最成熟的技術方向。2023年隨著應用場景覆蓋廣度和深度的提升,更多潛在的價值場景機會會被發掘出來。驅動計算機視覺技術能力向高精度、標準化方向繼續精進發展。

一是高精度計算機視覺技術向縱深發展。高光譜機器視覺感知技術得到普及、視覺算法、算力部署的優化以及與知識圖譜等技術的結合運用,推動計算機視覺趨向於高精度方向發展。2023年在智慧醫療、航空航天、高精密產品質檢等方麵將產生許多新的場景落地機會。

二是計算機視覺技術的標準化封裝。頭部廠商以開放API、封裝SDKdengyiyushiyonghejichengdefangshitigonggeizhongxiaoqiye,jiangdijishuguimohuakaifaheshiyongdemenkan,bingyunyuchuxindejishushangyehuamoshi。zaizhegeguochengzhong,biaozhunhuashiweilejianliyigelianghaodexunhuandiejinshengtai,cujinsuanfaheyangbengongxiang,rangsuanfayoukeyanjiushiyandeshuju,tongshiyinanyangbenkeyituigeigengzhuanyedesuanfatuanduigongke。

趨勢三:拓展現實交互

拓展現實交互技術入口價值凸顯,打開工業數字化多元化場景

拓展現實交互技術(XR)是虛擬現實、增強現實和混合現實等技術的組合,通過計算機技術和可穿戴設備產生真實與虛擬結合、可人機交互的環境,提供更加直觀、沉浸式的體驗。拓展現實交互技術可為工業企業在產品設計、生產製造、質量檢測、設備維護、遠程協作等方麵以多種組合方式融彙虛擬和現實世界,為工業製造的運行模式提供更立體的解決方案。

2023年(nian),雖(sui)然(ran)拓(tuo)展(zhan)現(xian)實(shi)交(jiao)互(hu)技(ji)術(shu)的(de)深(shen)度(du)應(ying)用(yong)仍(reng)然(ran)處(chu)於(yu)早(zao)期(qi),但(dan)其(qi)對(dui)於(yu)工(gong)業(ye)企(qi)業(ye)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)轉(zhuan)型(xing)和(he)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)的(de)場(chang)景(jing)入(ru)口(kou)價(jia)值(zhi)將(jiang)得(de)到(dao)進(jin)一(yi)步(bu)凸(tu)顯(xian)。一(yi)是(shi)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)場(chang)景(jing)入(ru)口(kou),實(shi)現(xian)對(dui)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)的(de)全(quan)方(fang)位(wei)可(ke)視(shi)化(hua)、模擬和優化,提高設計、製造、檢測、維wei修xiu等deng環huan節jie效xiao率lv和he質zhi量liang。二er是shi工gong業ye培pei訓xun教jiao育yu入ru口kou,基ji於yu逼bi真zhen的de模mo擬ni場chang景jing為wei員yuan工gong和he合he作zuo夥huo伴ban提ti供gong高gao質zhi量liang的de培pei訓xun教jiao育yu體ti驗yan。三san是shi產chan品pin服fu務wu的de使shi用yong入ru口kou,客ke戶hu可ke在zai虛xu擬ni環huan境jing中zhong預yu覽lan和he定ding製zhi產chan品pin,驅qu動dong產chan品pin銷xiao售shou。

趨勢四:工業知識圖譜

工業知識圖譜技術驅動產品全生命周期知識融合應用

知識圖譜是一種基於語義網技術的知識表示方法,它將實體、屬(shu)性(xing)和(he)關(guan)係(xi)等(deng)元(yuan)素(su)進(jin)行(xing)抽(chou)象(xiang)和(he)建(jian)模(mo),形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)具(ju)有(you)語(yu)義(yi)表(biao)達(da)能(neng)力(li)的(de)圖(tu)結(jie)構(gou)。在(zai)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu),知(zhi)識(shi)圖(tu)譜(pu)可(ke)以(yi)將(jiang)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)的(de)知(zhi)識(shi)進(jin)行(xing)建(jian)模(mo),形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)具(ju)有(you)語(yu)義(yi)表(biao)達(da)能(neng)力(li)的(de)圖(tu)結(jie)構(gou),從(cong)而(er)實(shi)現(xian)對(dui)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)知(zhi)識(shi)的(de)存(cun)儲(chu)、管理、推理和應用。工業知識圖譜驅動全生命周期知識融合應用,多環節、AI驅動、安全成為三大趨勢性關鍵詞。

一是工業知識圖譜技術向工業生產鏈條的多環節快速滲透。幫助企業整合和利用各種生產數據、設備數據、質量數據等方麵的專業知識,為企業提供生產優化和質量控製的決策支持;二是人工智能加速工業知識圖譜落地。知識圖譜可以為AI提供認知和理解能力,而AI也正在加速企業的知識圖譜構建,包括獲取各種文獻、專利信息、技術標準等方麵的專業知識,同時自動化處理各種設備信息、工藝參數、質量數據等方麵專業知識;三san是shi工gong業ye知zhi識shi圖tu譜pu技ji術shu應ying用yong將jiang更geng加jia注zhu重zhong數shu據ju質zhi量liang和he數shu據ju安an全quan。隨sui著zhe國guo內nei在zai數shu據ju安an全quan方fang麵mian的de監jian管guan和he政zheng策ce優you化hua,工gong業ye企qi業ye會hui更geng加jia注zhu重zhong數shu據ju質zhi量liang和he數shu據ju安an全quan問wen題ti,並bing提ti出chu更geng加jia有you效xiao的de解jie決jue方fang案an。

趨勢五:工業機理模型

工業領域知識注入通用大模型,孕育工業大模型落地

工業機理模型技術是指利用人工智能技術、特別是通用大模型技術來構建具有海量參數、強大泛化能力、跨(kua)領(ling)域(yu)適(shi)應(ying)性(xing)的(de)工(gong)業(ye)機(ji)理(li)模(mo)型(xing)的(de)技(ji)術(shu)。工(gong)業(ye)機(ji)理(li)模(mo)型(xing)技(ji)術(shu)的(de)主(zhu)要(yao)目(mu)標(biao)是(shi)以(yi)知(zhi)識(shi)注(zhu)入(ru)的(de)方(fang)式(shi),將(jiang)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)的(de)專(zhuan)業(ye)知(zhi)識(shi)和(he)經(jing)驗(yan)融(rong)合(he)到(dao)通(tong)用(yong)大(da)模(mo)型(xing),孕(yun)育(yu)出(chu)具(ju)有(you)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)特(te)色(se)工(gong)業(ye)機(ji)理(li)大(da)模(mo)型(xing)。

2023年是人工智能通用大模型進入“現象級”增長和規模化應用的元年,對於工業企業來說,利用知識注入方式將工業機理與通用大模型進行融合將成為未來1~2年關鍵趨勢。通過知識注入,具備工業機理的工業大模型將獲得強大的垂直行業落地能力,幫助工業企業獲得更豐厚的業務收益。

一是處理更多類型的工業數據。例如文本、圖像、視頻、聲音、傳感器數據等多模態數據;二是處理跨工業領域和專業的數據。例如機械、電氣、化工、材料等;三是執行多種工業場景和任務。例如故障診斷、質量檢測、過程優化、排產排程、產品設計等;四是提供魯棒性和可解釋的結果。對於工業認知和決策結論給出推理過程、證據支持、置信度評估等。

趨勢六:綠色製造

碳足跡和減碳技術成為推動綠色製造落地的關鍵突破口

綠lv色se製zhi造zao是shi綜zong合he考kao慮lv環huan境jing影ying響xiang和he資zi源yuan消xiao耗hao的de現xian代dai化hua製zhi造zao模mo式shi,目mu標biao是shi使shi產chan品pin從cong設she計ji到dao回hui收shou外wai理li的de整zheng個ge產chan品pin生sheng產chan周zhou期qi中zhong對dui環huan境jing負fu麵mian影ying響xiang極ji小xiao,資zi源yuan利li用yong率lv極ji高gao,使shi企qi業ye經jing濟ji效xiao益yi、社會效益和生產效益協調優化。碳足跡和減碳技術是實現綠色製造的關鍵技術組合,碳足跡指組織、產品或服務在其生命周期內直接或間接產生的溫室氣體排放量;減碳技術是能夠降低碳排放或增加碳彙的技術,如工業碳捕集和封存、大氣碳負排放等。

綠色低碳是製造業轉型發展的全新維度。2023年,雙碳技術棧將支撐綠色製造模式在發電、鋼鐵、化工、建材等行業逐步落地,其中碳足跡和減碳處於核心技術位置,帶來諸多趨勢性變化:yishitanpaifanglianghuajishu,tongguogongyijilihegaozhiliangshujujiangougongyeshengchanhetanpaifangdeneizailuojiguanxi,jiehetanpaifanghesuannenglidebuduantigao,qiyejiangzhaodaohengliangtanzichandeyouxiaofangshi。ershitanpaifangdeshikongshijiao,mianxiangchanpinquanshengmingzhouqitanpaifanghesuan(時域特性)和製造業全供應鏈碳中和(空域特性)shifazhanfangxiang。sanshigongyenengyuandelvsezhuanxing,jiyuduitanzichandeyouxiaohenglianghedingjia,yijitanshichangdezhubuluodi,gongyenengyuandelvsezhuanxingjiangzhenzhengyuqiyedejingyingzhibiaoxiangguan,congertuidongqiyezhudongtuijinnengyuanlvsehuajincheng。sishinengyuanhulianwang,qiyeliyongxunidianchang、綜合能源係統來管理調度多種清潔能源和能源網、實現全局ROI最優成為可能,技術落地從樓宇級走向園區級。

趨勢七:工業大數據

人工智能的價值釋放,進一步加速工業企業的數據基建進程

大數據技術是數據采集、存儲、管理、分析挖掘、可視化等技術的總和,其幫助企業沉澱海量多維、高增長、多形態的信息資產。進而有能力利用智能技術獲得洞察、自優化、預測、決策能力。工業大數據技術是在工業物聯、產業互聯產生的海量、複雜的數據中發現新的知識規律,挖掘有價值洞察的技術手段,推動製造型企業以數據驅動的產品服務創新、經營水平提升、和生產運營提效,商業模式拓展。

2023年,人工智能的突破性進展讓業界開始關注大模型的行業化應用,而工業大數據成為工業企業構建AI可用的數據體係、打造工業大模型的關鍵支撐。對於數智化轉型處於領先地位的企業來說,工業大數據潛在的巨大價值將吸引他們未來數年持續加大IT投入,帶來一些趨勢性變化:

一是數據全生命周期管理加快被實踐,工業大數據的高度複雜性是傳統數據技術應用於工業的難點,而AIjishufeichangshanchangchulifuzadanjubeijiegouxingdeshuju,suoyiqiyequanshengmingzhouqishujuguanlidelinianjiangbeigengduoqiyefuzhushijian。ershidashujujishudejinjieyingyongjiasuluodi,shujujishugaojieyingyongjiakuai,birushujuchulihuanjiedehucangyiti、批流一體,數據分析等技術應用,數據分析環節的算法模型、智能標簽、知識圖譜、可視化等高級分析技術等。

趨勢八:新一代人工智能

群體智能成為AI在工業領域應用的下一個突破性方向

群體智能技術是模擬自然界生物群體行為的人工智能技術,具有去中心化、智能度高、靈活性強的特點,可以在沒有中心控製且對全局環境認知不足的情況下完成很多複雜任務。工業領域群體智能是指在工業生產、管理等環節中,利用多個智能設備或係統(如機器人、傳感器等)通過分布式、去中心化、自組織的方式協同完成複雜任務或解決複雜問題的技術。

2023年,群體智能技術將更多被業界討論,並開始融入製造業數字化轉型的技術攻堅進程。在大語言模型、邊緣計算、物聯網、知(zhi)識(shi)圖(tu)譜(pu)等(deng)多(duo)種(zhong)技(ji)術(shu)棧(zhan)的(de)支(zhi)撐(cheng)下(xia),群(qun)體(ti)智(zhi)能(neng)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)的(de)基(ji)礎(chu)已(yi)經(jing)趨(qu)於(yu)成(cheng)熟(shu),技(ji)術(shu)將(jiang)逐(zhu)漸(jian)走(zou)出(chu)實(shi)驗(yan)室(shi)。在(zai)技(ji)術(shu)突(tu)破(po)點(dian)方(fang)麵(mian),群(qun)體(ti)智(zhi)能(neng)技(ji)術(shu)探(tan)索(suo)重(zhong)點(dian)會(hui)在(zai)多(duo)個(ge)智(zhi)能(neng)設(she)備(bei)或(huo)係(xi)統(tong)在(zai)邊(bian)緣(yuan)節(jie)點(dian)的(de)分(fen)布(bu)式(shi)協(xie)同(tong)計(ji)算(suan)。具(ju)體(ti)來(lai)說(shuo)利(li)用(yong)邊(bian)緣(yuan)側(ce)的(de)算(suan)力(li)集(ji)群(qun),提(ti)高(gao)分(fen)布(bu)式(shi)群(qun)體(ti)智(zhi)能(neng)的(de)實(shi)時(shi)性(xing)、靈活性和魯棒性,降低對中心節點和雲端的依賴,如:工業機器人集群利用邊緣計算開展實時協作控製、故障檢測、自修複任務;設備傳感器集群可以利用邊緣計算實時開展數據融合、壓縮、分析等任務。這些都是群體智能落地的場景趨勢。

趨勢九:工業數字孿生

工業數字孿生技術推動數字技術在製造業的規模化應用

數字孿生技術的要義是在數字信息平台上創建一個與實體對象或係統相對應的虛擬模型-“數字孿生體”,它可以實時或準實時地接收實體對象或係統上的傳感器采集的數據、並(bing)將(jiang)其(qi)進(jin)行(xing)動(dong)態(tai)仿(fang)真(zhen)和(he)分(fen)析(xi),輸(shu)出(chu)決(jue)策(ce)數(shu)據(ju)。工(gong)業(ye)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)技(ji)術(shu)是(shi)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)之(zhi)一(yi),通(tong)過(guo)在(zai)數(shu)字(zi)空(kong)間(jian)構(gou)建(jian)物(wu)理(li)對(dui)象(xiang)的(de)精(jing)準(zhun)模(mo)型(xing),並(bing)利(li)用(yong)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)驅(qu)動(dong)模(mo)型(xing)運(yun)轉(zhuan),實(shi)現(xian)數(shu)字(zi)空(kong)間(jian)與(yu)物(wu)理(li)世(shi)界(jie)的(de)雙(shuang)向(xiang)映(ying)射(she)和(he)交(jiao)互(hu),從(cong)而(er)為(wei)工(gong)業(ye)企(qi)業(ye)提(ti)供(gong)綜(zong)合(he)決(jue)策(ce)所(suo)需(xu)的(de)環(huan)境(jing)和(he)能(neng)力(li)。

基於工業數字孿生底座,企業得以有效構建起的工業仿真係統,進而在係統中規模化試驗諸多數字技術,推動技術規模化應用。預計2023nian,gongyeshuziluanshengjishujiangjixushenrufazhan,xianzhutishenggongyeshuziluanshengxitongmiandefuzajingyinghuanjingdekeyongxing,congerguimohuazhichengshuzijishuluodi。yishishuziluanshengtigoujianjishu,zaigongyedashujuzhichengxia,shuziluanshengjishucongmonitedingchangjingxiangmonifuzaxitongkuozhan,shixianduizhenggeshengchanguocheng、供應鏈網絡、chanpinquanshengmingzhouqidengfuzaxitongdeshuzihuajianmo。ershishuziluanshengjiaohujishu,gongyeqiyegengjiaqiangtiaojiangshuzikongjiandeyouhuajieguojishifankuidaowulishijie,binghuodeqidaidejingjixiaoyi。tuidongjishuchanpinzaishuzikongjianyuwulishijiedeshuangxiangyingshegengjiashishi,wuliduixiangdezhinenghuaxietongshuipingxianzhutigao。sanshishuzililuanshengzhichiyewuchuangxin。gaijinjiankonggaishangongchangyunyingchengbenjiegou,jiyugongyefangzhenhuanjingyucefenxihetiaoduguanli,chanpinduikangxingyanfa、差異化設計等。

趨勢十:工業操作係統

數字工業操作係統為製造業數字化進程帶來自主性和開放性

數字工業操作係統是基於物聯網、雲計算、大數據、人工智能等新一代信息技術的數字工業智能化基礎設施,可實現對工業設備、工藝流程、生產數據、運營管理等各個環節的全麵感知、分析、優you化hua和he控kong製zhi。作zuo為wei工gong業ye企qi業ye數shu字zi化hua轉zhuan型xing的de技ji術shu底di座zuo,數shu字zi工gong業ye操cao作zuo係xi統tong是shi工gong業ye生sheng產chan管guan理li平ping台tai,還hai是shi連lian接jie工gong業ye要yao素su實shi現xian全quan局ju最zui優you調tiao度du的de資zi源yuan平ping台tai、沉澱工業數據與大模型實現數據高價值轉化的智能平台、承載工業應用與服務的行業標準化開放平台。

dangqian,shuzihuazhuanxingdeqiyemianlinzhezizhukekongheshengtaikaifangdeshuangzhongtiaozhan,ershuzigongyecaozuoxitongjianggeizhizaoyeshuzihuajinchengdailaizizhuxinghekaifangxing。zaizizhuxingfangmian,gongyeqiyejianggengduotongguosiyouhuabushuhuodingyuefangshihuodezizhukekongdeshuzigongyecaozuoxitong,binggenjuqiyedetedianhexuqiujinxingdingzhihuakaifaheyingyong。lingxianqiyehuichangshiliyongmoxinggouzaonenglidazaochanyedamoxing(Industry GPT)。在開放性方麵,企業趨向於基於工業操作係統的開放式架構實現不同工業設備、傳感器、控製器的對接和集成,並實現跨行業、區域、企業的數據互聯互通。

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