1.1 工业互联网平台的历史沿革

从技术组成的角度来看，工业互联网平台本身是IT与OT融合的产物，其不仅强调工业现场的数据采集、分析与处理，以及充分发挥工业数据的价值，同时还强调从PHM（Prognostics and Health Management，故障预测与健康管理）、MES（Manufacturing Execution System，制造执行系统）、ERP （Enterprise Resource Planning，企业资源计划）、SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition，数据采集与监视控制系统）等企业信息系统方面的集成提升企业管理绩效。因此，本节同时从IT与OT两个视角来剖析工业互联网平台的概念起源。

在企业信息系统初步建立时期，大部分企业根据自身的经营和发展需求，为解决库存管理困难、质量管控不合理等自身管理的特定问题，设计研发各类控制管理软件，但各信息系统之间几乎不存在集成，只能通过单点的通信实现基础的互通，并且需要为不同的工业控制系统分别指派专人进行管理，管理和运营成本一直居高不下，导致该时期的信息管理系统没有得到大规模的普及应用。

20世纪90年代，结合ERP、MES和SCADA等企业管理信息系统，美国国家标准协会（ANSI）制定了企业信息系统管理架构（ISA95），如图1-1所示。至此，各层系统之间的集成和互联互通有了一个较为清晰的参考架构，但由于每个系统的数据储存都是独立的，而且缺乏统一的数据命名格式，造成了大量的数据信息孤岛，系统集成成本较高，因此企业信息管理逐渐向面向服务的架构方向演进。

图1-1 企业信息系统管理架构

21 世纪初，企业之间的各类信息系统开始采用企业服务总线 ESB 的方式进行通信和集成，制定了统一开放的接口标准和通信机制，初步实现了ERP、MES、SCADA 系统间的数据链路闭环，如图 1-2 所示。但是，由于ESB本身的集中式管理方式所带来的天然的额外中转性能消耗，以及应对高并发访问场景时稳定性和可靠性较差等问题，ESB总线通信方式没有在企业信息系统集成过程中得到大规模应用。

图1-2 企业信息系统基于企业服务总线ESB方式的管理架构

2006年，Google首席执行官Eric Schmidt首次提出“云计算”的概念，标志着企业信息系统进入了新的时期——云化软件时期，为工业互联网平台的出现奠定了重要基础。各大互联网公司纷纷推出了云计算服务平台，如Amazon AWS、Windows Azure、Google App Engine、阿里巴巴阿里云等，至此，企业信息系统开始转向 SaaS 服务模式，但是此时工业领域云计算的概念主要从IT侧提供服务，OT侧的服务应用偏少。

2012 年 11 月，“工业互联网”这一概念由美国通用电气公司（General Electric Company，GE）在Industrial Internet：Pushing the Boundaries of Minds and Machines（《工业互联网：打破智慧与机器的边界》）中首次提出，报告指出：“要建立一个开放、全球化的网络，将人、数据和机器连接起来。”这是由于随着新一代信息技术的发展，以及各种传感器、网络设备、智能装备费用的不断降低，工业互联网平台所需要的硬件和软件能够以成本低廉而且稳定可靠的方式部署在工业现场，标志着工业正式迈向工业互联网时代。根据GE预测，工业互联网平台有望在2030年为全球GDP带来超过15万亿美元的贡献。

随着GE的“工业互联网”概念逐渐深入人心，其先进的技术组件和管理理念引起了各国的重视，并逐渐传入我国。近年来，伴随着我国制造业的不断崛起和消费互联网的迅速普及，新一代信息技术与实体经济深度融合的进程不断加快，传统的ERP、MES、SCADA等软件已经无法满足工业企业对于海量数据汇聚、处理和分析的需求，“工业云平台”这一概念应运而生。新技术的不断升级迭代和深度应用，逐渐形成了向上支撑各类工业App、控制系统和工业软件，以及自身承载工业知识和数据；向下连接各类工业设备、各类数据采集装置和传感器的工业互联网平台，并成为制造企业的新型基础设施。

工业互联网平台的出现打破了传统工业生产以企业单兵作战为主的模式，通过提供涵盖研发、生产、管理、营销、物流、服务等全部流程及生产要素的云端制造服务，实现资源集聚与开放共享，机器之间、车间之间、工厂之间的信息壁垒被打破，生产形态进一步向网络化协同转变，并引发制造业研发创新体系、生产组织方式和经营管理模式的持续变革。