工業互聯網的興起，是為了解決當前製造業發展面臨的挑戰。隨著全球化的經濟體系的形成和互聯網消費文化的興起，全球性市場競爭進一步加劇。在這個格局下，製造業要關注的傳統的基本要素：成本、效率、質量，並沒有改變，但要求更高。企業還必須考慮資源使用效率和環保的要求。怎樣在可持續發展的前提下，低成本、高效率、優質地完成短週期，多品種、小批量的生產，是製造業面臨的一個大挑戰。
工業互聯網的理念很簡單，它的出發點是利用互聯網的孿生核心技術——計算和通信網絡技術，把實體包括傳感器、產品和裝備等、信息系統、業務流程和人員連接起來，從中收集大量的數據；利用數據分析和人工智能等能力，實現對物理世界的實時狀態感知，在信息空間通過計算做出最佳的決策，動態地優化資源的使用；其最終的目的是為了創造新的經濟成效和社會價值。
工業互聯網具有廣泛的應用，幾乎可以涵蓋所有的工業領域，但製造業，由於其體量之龐大，是工業互聯網應用的一個重要的和富有創造價值潛力的領域。同時，由於其高度的複雜性、多樣化和高度的差異性，也是一個最具挑戰性的領域。要應對這個挑戰，一個可行的方法是完善對業務經營和生產過程的數字化，並向智能化推進，在業務經營、產品研發與工藝設計、生產執行和過程控制等方面，以最佳決策，最優的資源調配和使用，動態響應生產環境，供應鏈和市場需求的不斷變化，實現最佳的成本、效率、質量生產要素。
工業互聯網對製造業數字化和智能化有著推動作用。對於製造業企業的數字化進程，簡單而言，完善對各個業務和生產環節的數字化是第一步，如在以EPR為主線的價值鏈的各個環節和以PLM為主的產品鏈的各個環節，使用相應的專門工業軟件，還有在這兩條鏈的交叉點上的生產環境裡實施MES，這些都是基礎性的數字化實現。
1、要把這些環節的專門工業軟件互聯互通，打通各環節的信息孤島，在價值鏈和產品鏈上逐步實現流程的自動化，並使能對各個環節數據的收集。例如，產品鏈上，整合產品生命週期功能環節,建立數字主線，並建立產品數字模型—數字孿生體，集成數據。
2、作為工業互聯網在製造業的應用，首先對設備進行連接，收集設備運營和產品在生產過程中的數據，通過實時的數據分析，在線優化生產過程；其次，對產品、設備以及生產過程和業務流程中收集的數據，對不同週期和跨越生產和業務環節以及跨域組織範疇的綜合性的大數據分析，識別和消除效率與績效瓶頸，使能最佳化的業務決策，對整個生產過程和業務流程進行宏觀性的優化。在這個過程中，連接和數據採集是基礎，通過模型對數據進行分析，得到對生產過程的洞察是關鍵，而通過專門工業應用，根據生產規則和業務目標，將洞察轉換成最佳決策，並得以精準執行，以閉環反饋實現智能優化則是核心目標。
3、打通在生態圈內企業之間的信息系統的互聯，實現企業之間的業務和生產的協同，把優化的範疇擴展到生態圈以及客戶端，對客戶部署了的產品實行連接，通過對產品的全生命週期的管理實現服務延伸，為企業的業務轉型開拓機遇。由此可見，工業互聯網與現有的數字化成果，如ERP、PLM和MES等基礎工業軟件的使用相輔相成，並增強其基於狀態感知和數據分析做出最佳決策的能力，是實現智能製造的一個必不可少的步驟。
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