工业互联网就是要实现物理形式的企业在数字空间的投射，并基于此来实现的以人机物（Human，Machines，Things）泛在互联为基础上，深度感知为支撑，智能决策为导向，精准管控为目的的细胞元化（cell，蜂窝）IT/CT/OT一体化工业系统，也叫数字孪生系统（CPS,信息物理系统），如下图所示：
形象化后的拓扑图如下，需构建泛在感知、智能决策、敏捷响应、全局协同、动态优化五类工业互联网核心能力，以支撑企业在不同场景下的具体应用实践。工业互联网边界很大，不仅像3UCS ERP、MES、xWorks（3UCS）之类的工业APPs是包揽其中，工业设计仿真软件CAD、EDA等以及物联网IOT等等全包含在内。以3UCS xWorks工业互联网为例（拓扑图如下），物理空间的设备、传感器、马达等通过工业协议接入3UCS xWorks平台中，实现智能感知与驱动执行，工业APPs（ERP、MES、CAD、EDA等）与3UCS xWorks相关元素智能交互辅助决策与管理等：
工业互联网是实现人、机、物全面互联的新型网络基础设施，面向企业CIO、CTO、 CDO 等信息化主管与核心业务管理人员，帮助其在企业各项生产经营业务中确定工业互联网的作用与应用模式，形成智能化发展的新兴业态和应用模式。
智能制造是由物联网系统支撑的智能产品、智能生产和智能服务，而物联网在工业中的应用实现了工业互联网，事实上，物联网、大数据、云计算、人工智能等新技术给制造业带来的红利都离不开工业互联网这个载体。
智能制造是包括工业互联网、材料、设计、工艺等在内的智能工业生态系统。这是工信部赛迪研究院软件所所长潘文给出的定义。智能制造需要的关键技术主要是两个方面，一个是工业制造技术，另一个就是工业互联网。工业制造技术包括先进装备、先进材料和先进工艺等，是决定制造边界与制造能力的根本，先进装备主要是高端智能装备，即高自动化水平的设备，主要体现在“机器换人”，提高制造的智能化自动化水平；工业互联网包括智能传感控制软硬件、新型工业网络、工业互联网平台等，是充分发挥工业装备、工艺和材料潜能，提高生产效率、优化资源配置效率、创造差异化产品和实现服务增值的关键， 显然，工业互联网被视为智能制造的基础。
智慧工厂本质上就是数字化工厂，就是要用工业互联网的方式构建数字工厂、数字企业。
所以在智能制造里，数字化工厂是首要任务。智能制造是以制造环节的智能化为核心，以端到端数据流为基础，以数字作为核心驱动力，因此数字化工厂被企业列为智能制造部署的首要任务，要构建智慧工厂得从下列多个方面推进：
1、首先企业内部要打通数据链，通过智能传感、物联网等技术打造全业务链数据的实时采集和全面贯通的泛在互联的工业互联网平台（如上图所示），在工业互联网基础上构建数字化供应链管理体系，打造数字化驾驶舱，实现经营管理的可视化和透明化。基于企业的生产运营数据重构战略布局、运营管理和市场服务，形成数据驱动的高效运营管理模式，提升智能决策、精益制造和精准服务能力。
2、同时依托工业互联网平台实现高水平高效率的平台化设计，将轻量化设计、并行设计、敏捷设计、交互设计和基于模型的设计等充分融合，变革传统设计方式，提升研发质量和效率。利用平台化、虚拟化仿真设计工具，创新平台化设计新模式，推动设计和工艺、制造、运维的一体化，实现无实物样机生产，缩短新产品研发周期，提升产品竞争力。
3、在智能化制造方面，依托工业互联网的泛在互联，提升企业信息技术应用能力，实现生产制造全过程数字化，打造智能制造单元、智能产线、智能车间等，实现全要素全环节的动态感知、互联互通、数据集成和智能管控。推动先进过程控制系统在企业的深化应用，加快制造执行系统的云化部署和优化升级，深化人工智能融合应用，通过全面感知、实时分析、科学决策和精准执行，提升生产效率、产品质量和安全水平，降低生产成本和能源资源消耗。
4、在工业互联网的支撑下，网络化协同变得异常便捷，企业间的数据互通和业务互联成为可能，供应链上下游企业与合作伙伴各类资源安全便捷共享，网络化的协同设计、协同生产和协同服务得以实现。各类云化的设计软件CAX）、企业资源计划系统（ERP）、制造执行系统（MES）、供应链管理系统（SCM）等新型软件工具得到广泛应用，设计模型、生产数据、用户使用信息、产品数据库等充分共享，制造资源配置效率将大大获得提升。
5、基于工业互联网的泛在互联，着力解决消费者的个性化需求，客户需求精准分析、敏捷产品开发设计、柔性智能生产、精准交付服务等得以应用，大大增强了用户在产品全生命周期中的参与度，实现供需精准对接和高效匹配。鼓励具有成熟经验和服务模式的个性化定制企业，基于自身个性化定制平台及模型库，培育形成一批集用户需求获取、研发设计、柔性生产、交付服务于一体的系统解决方案，加快大规模个性化定制模式的示范推广。
6、推动工业企业产品供应和服务链条的数字化升级，从原有制造业务向价值链两端高附加值环节延伸，发展设备健康管理、产品远程运维、设备融资租赁、共享制造、供应链金融、总集成总承包等新型服务，实现从单纯出售产品向出售 “产品+服务”转变。鼓励工业领域工程服务商深化数字仿真、 制造信息建模（MIM）等新技术应用，提升工厂建设和运维 的数字化水平，实现从交钥匙工程向“工程建设+运维服务”转变。
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