智能再制造产业的工业互联网平台建设探讨

引 言

不能以牺牲环境、生态为代价发展经济，我国经济发展方式转向质量变革、效率变革、动力变革，高端智能再制造是实现我国制造业提效增质的重要途径。智能再制造在保证产品性能的前提下具有节能、节材、降低污染物排放等特性其经济效益、社会效益和生态效益显著。工业互联网是我国制造业转型升级的重要抓手，本文就智能再制造产业的工业互联网平台建设进行了相关探讨

1 智能再制造现状

智能再制造是与智能制造深度融合的再制造。智能再制造将互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术与再制造回收、生产、管理、服务等各环节融合，通过人技结合、人机交互等集成方式来实现。智能再制造的特征包括再制造产品在产品功能、技术性能、绿色性、经济性等方面不低于原型新品，其经济效益、社会效益和生态效益显著智能再制造在优先考虑产品的可回收性、可拆解性、可再制造性和可维护性等属性的同时，保证实现产品的优质、节能、节材等目标

再制造产业链由废旧产品回收、专业拆解、再制造、再制造产品销售和消费者共同组成了一个闭环结构。智能再制造通过赋能再制造产业链，优化企业价值链，提升行业价值和企业运营效率，从而提高再制造的劳动生产率、产品质量和客户满意度。智能再制造产业作为循环经济“再利用”的高级形式，打通了“资源 - 产品 - 报废- 再制造产品”的循环型产业链条，践行了工业绿色发展模式

2 智能再制造产业工业互联网平台建设动因

企业间缺少协同能力，质量缺乏有效控制、生产管理透明度低、智能分析缺乏数据支撑、资源利用分配不均、自动化生产水平低等原因是制约我国大多数制造业企业大而不强的重要原因

2.1 我国开启工业互联网建设

工业互联网是基于物联网、云计算、大数据技术，连接工业全系统、全产业链、全价值链，支撑工业智能化发展的关键基础设施，是新一代信息技术与制造业深度融合所形成的新兴业态与应用模式，是互联网从消费领域向生产领域从虚拟经济向实体经济拓展的核心载体

我国工业互联网经过近年来的发展，已经取得初步进展参与工业互联网平台建设的企业类型主要包括龙头制造业企业、ICT 企业和互联网企业三种类型，这些平台分布于家电制造业、装备制造、国防军工、航空、能源、医疗、交通、基础设施及城市、环境监测等多个行业。比如海尔的 COSMO Plat 平台，将顾客需求、产品订单平台，合作生产、原料供应品设计组装和智能分析等环节互联起来并进行实时通信和分析以满足规模化定制需求。部分工业互联网平台见表 1 所列

2.2 工业互联网是提升智能再制造的重要途径

2017 年，工信部出台《高端智能再制造行动计划（2018-2020 年）》：到 2020 年，推动建立 100 家高端智能再制造示范企业、技术研发中心、服务企业、信息服务平台、产业集聚区等，带动我国再制造产业规模达到 2 000 亿元

工业互联网能够让消费者对再制造产品追踪溯源，增加对再制造产品质量和服务的信心，同时倒逼企业提高再制造产品的质量和服务，从而促进整个智能再制造行业良性发展

工业互联网平台能够帮助智能再制造实现以下目标

(1) 打造新的生态商务模式和创建新的生态，帮助企业提质增效、业务转型，增加新的营收增长点

(2) 将服务拓展到产品的全生命周期，智能再制造商提供能够对设备进行远程监测、预测预警和远程维修等服务

(3) 集中组织生产向分散化组织生产转变，推进制造由规模化标准产品向个性化定制产品延展

(4) 设计与生产部门通过网络共享统一平台打造虚实结合的数字化工厂

(5) 工业互联网实现制造资源云化，按照生产要求进行统筹调配与提供，将社会制造资源有效组织按需取用

3 智能再制造工业互联网平台建设

3.1 技术体系

数字化、网络化、智能化是制造业发展的方向，工业互联网是实现这个目标的重要载体。工业互联网融合再制造技术、智能制造技术，通过工业互联网平台放大这些技术的应用价值。智能再制造工业互联网技术体系如图 1 所示

3.2 平台架构

智能再制造工业互联网平台由边缘层、平台层、应用层构成。边缘层通过高速互联通信将生产现场底层的硬件设备和软件连接起来，构建工业互联网平台的数据基础。平台层将数据科学与工业机理相结合，构建工业数据分析能力，把技术、知识、经验等资源固化为可移植、可复用的工业微服务组件库，提供通用性的微服务和模块。应用层实现企业内、外部的资源高效协同和利用，实现研发、制造、运营维护、服务等价值链的智能化。智能再制造工业互联网平台架构如图 2 所示，工业互联网平台与其他平台系统的对接如图 3 所示

工业互联网通过连接供给端、需求端、生产制造系统实现协同研发、精益生产、柔性化生产和精准营销。工业互联网要解决的问题在于更大范围的产业链协同问题，包括生产制造企业与上游的原材料商、设备制造商、下游的客户，甚至是银行等金融机构的协同。工业互联网平台以工业 APP 的形式为企业制造各类创新应用，最终形成资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的制造业生态

                                       图1 智能再制造工业互联网技术体系

3.3 大数据平台架构

大数据平台建设是工业互联网平台产生价值的重要一环工业大数据主要包括产品相关数据、运营数据、价值链数据外部数据。大数据在企业产品创新、产品故障诊断与预测工艺流程分析、供应链优化和产品精准营销等方面为企业带来新的价值

(1) 加速产品创新：客户与工业企业之间的交互和交易行为将产生大量数据，使客户参与到产品的需求分析和产品设计中，为产品创新做贡献

(2) 诊断与预测产品故障 ：无所不在的传感器、互联网技术的引入使得产品故障实时诊断变为现实，大数据应用建模与仿真技术使得预测动态性成为可能

(3) 提供更优质的服务 ：通过实时大数据和客户大数据企业能够更好地控制相关企业和全球供应链，更创新和精确地满足用户需求。大数据平台架构如图 4所示

3.4 提升产业链高效协同

工业互联网平台能够有效采集和汇聚设备运行数据、工艺参数、质量检测数据、物料配送和进度管理、市场销售数据等。通过数据分析和反馈，在制造工艺、生产流程、质量管理设备维护、能耗管理、市场营销等具体场景中实现优化应用提升制造品质和生产经营效率。工业互联网平台融入智能再制造产业链如图 5 所示

4 结 语

智能再制造产业的工业互联网平台能够实现快速响应客户需求、提高研发效率、提升再制造的生产柔性。还能够促进智能再制造向服务发展、开发新型商业模式，将数字化转型经验转化为服务能力，形成多种创新模式。