4 月，工信部會同有關部門起草了《“十四五”智能制造發展規劃》，其中確定了如下發展目標：到2025年規模以上制造業企業基本普及數字化，重點行業骨干企業初步實現智能轉型，智能制造裝備國內滿足率超70%；到2035年，規模以上制造業企業全面普及數字化，骨干企業基本實現智能轉型。[1]

由智能制造推動的智能轉型，其智能來源于深入的洞察，具備真知灼見的洞察需要從收集的大量數據中挖掘，這些數據很多都是直接產生于邊緣。根據IDC預測，2025年全球物聯網連接數將增長至270億個，將來超過70%的數據和應用正在邊緣產生和處理。[2]

如此海量的設備和數據之中，誕生了滿坑滿谷的機會，隨之而來的還有眾多的新問題。去年底，中國信通院聯合英特爾公司、華為等機構，編寫、發布了《工業互聯網邊緣計算節點白皮書》，其中分析了工業互聯網面臨的挑戰，也以英特爾的工業邊緣節點參考架構為例，介紹了相關產品的架構和技術優勢，并列舉出具體應用案例，闡明相應產品落地實踐的重大意義。

工業互聯網邊緣節點

需要更快、更強、更可靠

跨設備互聯互通、跨軟件格式互聯互通、跨平臺數據互聯互通、數字化模型搭建迭代，以及整體安全性和可靠性，是當前工業互聯網邊緣節點技術面臨的主要痛點。因此，對于軟硬件產品提供商而言，需要在兼容成本和用戶體驗之間取得平衡。而對于系統集成商，則需要兼顧標準化利用和定制化開發。與此同時，對于方案的最終使用者，就需要在保證已有產線利用率的同時，來滿足柔性生產需求。

在《工業互聯網邊緣計算節點白皮書》（下簡稱“《白皮書》”）中，給出了工業邊緣節點的定義：工業邊緣節點，即工業互聯網邊緣計算節點，是在靠近物或數據源頭的網絡邊緣側，構建融合網絡、計算、存儲、應用核心能力的分布式開放體系，形成新的生態模式，就近提供邊緣計算服務，滿足工業在敏捷聯接、實時計算、數據優化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。

融合核心能力、構建開放體系、形成生態模式，恰恰是英特爾提供的工業邊緣節點解決方案的亮點。具備上述特點的工業邊緣節點，不但可以提供互聯互通機制，解決現場連接性問題，還能支持人工智能部署和實時控制部署。

對于制造企業用戶而言，這樣的解決方案能夠實現更快的響應速度、更低的網絡使用率、更安全的數據保護和更高的可靠性。

軟硬結合

為傳統工業領域賦能

如何落實工業邊緣節點的價值，要靠具體的技術架構實現。《白皮書》將工業邊緣節點的參考架構分為硬件和軟件兩部分。硬件參考架構包括：工業邊緣控制器、工業邊緣網關、工業邊緣云服務器/一體機。與之對應的英特爾工業邊緣節點參考架構，是一個模塊化的硬件參考設計，與國內產商一起定義完成，采用了核心模塊和外設模塊分離的模塊化架構，可用于廣泛的工業邊緣應用，比如控制和視覺等場景。其特點是：

《白皮書》中介紹的軟件參考架構，包括：處理虛擬設備和工作負載的軟件定義工業邊緣節點、實現不同工藝流程的微服務。

針對該架構，英特爾提供了兩個軟件參考實現。

首先是工業邊緣控制平臺（Intel Edge Controls for Industrial，簡稱 ECI）。它部署在工業邊緣控制器，融合實時計算、負載整合、應用程序和平臺管理、基礎架構管理、工業總線協議、控制類APP范例、信息安全、功能安全于一體。該平臺能夠在密集計算環境中實現時間確定性計算，并可將工業控制系統輕松過渡到由軟件定義的解決方案中，滿足各種高實時場景對于高水平運營可用性的要求，提高靈活性、減少資本和運營支出。

在實際使用過程中，ECI 幫助工廠減少停機時間，最大限度降低停產風險；加速部署并整合工作負載，支持跨系統操作并具備可擴展性。同時，ECI還支持多個系統管理程序，可以在異構操作系統中運行多級控制層，并能通過簡化軟件部署和管理費用來降本增效。

工業邊緣控制平臺架構圖

ECI在提供靈活有效的工業平臺解決方案的基礎之上，還能針對每一個細分子行業的應用實現平臺的差異化，從而滿足各類細分子行業下游終端客戶的精確需求，并可為當今和未來的互聯工廠打造強大而靈活的骨干網。目前，ECI已經可以按照機器制造商、整車制造（離散制造）、油氣開采（流程制造）等不同行業的需求進行定制。

接下來是工業邊緣洞見平臺（Intel Edge Insights for Industrial，簡稱 EII）。它部署在工業邊緣網關和工業邊緣云服務器，可在邊緣安全地提取、分析和存儲視頻與時序數據，在視覺檢測、預測性維護和優化運營等方面發揮獨特作用。EII 還為邊緣側賦予了快速部署人工智能的能力，保證更快、更安全地處理數據。目前，該平臺已經在缺陷檢測、預測性分析和制造生產力優化等領域展現出了強大實力，并在壓鑄、紡織、電氣和手工裝配等行業發揮了獨特作用。[3]

工業邊緣洞見平臺架構圖

目前，上述參考架構已經在一些制造企業中落地，并帶來實實在在的好處。

為了縮短生產線的調試周期，保證口罩盡快到達有需要的人們手中，某口罩機廠商使用一臺工業邊緣控制器集中控制，而不是過去的兩臺 PLC 混合操作，從而：

脈沖一伺服混合方案和全伺服方案對比圖

焊接是機械制造的必備工序，過去靠人工操作，不但危險，而且難以找到高級技工。現在，結合三維視覺和機器焊接，可以更大范圍滿足焊接自動化的各類需求。其中，工業邊緣控制器展現出獨特價值，包括工業級的可靠性、高實時精度性，此外 AI、數據圖像建模等技術還展現出自適應性。工業邊緣服務器在自動化焊接中可以做到：狀態檢測與報警、生產工藝優化、設備生命周期管理等重要功能，進一步優化了生產效率。

3D視覺機器焊接原理圖

工業邊緣節點也已經在鋼鐵、有色軋制行業得到應用，提供智能檢測能力，相比人工質檢，現在的智能化方案誤檢率低、性能高、學習能力強，還具備生態開發能力。

加快創新，讓我們一起努力

在《“十四五”智能制造發展規劃》[4]為行業發展提出了一項重要任務：加快系統創新，增強融合發展新動能。其中包括：攻克智能感知、高性能控制、人機協作、精益管控、供應鏈協同等共性技術，研發人工智能、5G、大數據、邊緣計算等在工業領域的適用性技術。這正是英特爾與國內廣大生態合作伙伴一直以來在做的事情。以《工業互聯網邊緣計算節點白皮書》的發布為出發點，英特爾愿意再接再厲，與軟硬件產品提供商和集成商、工業企業以及眾多第三方開發者一起，為實現“十四五”智能制造的目標而努力。

參考文章：

[1] 工信部就《“十四五”智能制造發展規劃》征言 到2025年智能制造裝備國內滿足率超70%

https://finance.sina.com.cn/tech/2021-04-14/doc-ikmxzfmk6847650.shtml

[2] 英特爾“未來智能邊緣計算論壇”在京舉辦

https://tech.sina.com.cn/roll/2020-09-19/doc-iivhuipp5257174.shtml

[3] 英特爾ECI /EII 工業邊緣平臺，為智能制造帶來“制勝法寶”

http://news.eeworld.com.cn/gykz/ic517139.html

[4] 工信部就《“十四五”智能制造發展規劃》征言 到2025年智能制造裝備國內滿足率超70%

https://finance.sina.com.cn/tech/2021-04-14/doc-ikmxzfmk6847650.shtml

編輯：jq