电话：010-68632898 传真：010-68632960 邮箱：suobancics- 官网：cics- 中心微信公众号 大赛微信公众号 中国工业互联网大赛官网 （cii-） 工业互联网 大数据管理服务平台 更多资讯，请关注 国家工业信息安全发展研究中心 CHINA INDUSTRIAL CONTROL SYSTEMS CYBER EMERGENCY RESPONSE TEAM 千帆竞发，转型领航 第二届中国工业互联网大赛成果汇编 中国工业互联网大赛组委会 国家工业信息安全发展研究中心 CHINA INDUSTRIAL INTERNET CONTEST 2020 主办单位 工业和信息化部 浙江省人民政府 承办单位 国家工业信息安全发展研究中心 浙江省经济和信息化厅 杭州市人民政府 特别支持单位 杭州市余杭区人民政府 联合承办单位 重庆市经济和信息化委员会 杭州市经济和信息化局 青岛市工业和信息化局 深圳市工业和信息化局 重庆两江新区管理委员会 青岛即墨区人民政府 深圳市龙华区人民政府 协办单位 产业互联网发展联盟 东南数字化转型投资基金 浙江省图灵互联网研究院 03 编写委员会 主 任：赵 岩 副 主 任 ：何 小 龙 郝志强 李 丽 起草组 组 长 ：陶 炜 副 组 长 ：肖 琳 琳 执 笔 人：夏 宜 君 黄 洁 王雪红 刘玫燚 第二届中国工业互联网大赛组委会秘书处 肖琳琳 李京南 伍凌芳 王雪红 李清敏 乔 睿 冯 帆 高 哲 王婷婷 郭晁煜 黄小燕 翟 悦 特别鸣谢 工业和信息化部信息技术发展司 鸣谢 第二届中国工业互联网大赛评审专家 第二届中国工业互联网大赛参赛团队 04 前言 工业互联网是中国工业转型升级的新赛道，正不断加速制造数字化转型步伐。中国工业互联 网大赛以贯彻落实党中央、国务院关于实施工业互联网创新发展的战略为导向，以服务制造业高质 量发展为目标，聚焦制造业数字化转型的需求和关键，旨在进一步推动工业互联网产业有效发展。 第二届中国工业互联网大赛由工信部和和浙江省人民政府共同主办，由国家工业信息安全发 展研究中心、浙江省经济和信息化厅、杭州市人民政府、重庆市经济和信息化委员会、青岛市工业和 信息化局、深圳市工业和信息化局等联合承办，于 2020年 7月至 12月，分别在杭州、深圳、重庆、青 岛等地，通过组织线上初赛、线下区域赛、全国半决赛、全国总决赛，从 1457个参赛作品中遴选出 40个工业互联网解决方案授予一二三等奖及优秀作品奖。 本 届 大 赛 以“ 新 基 建 、新 动 能 、新 经 济 ”为 主 题 ，突 出 务 实 创 新，深 刻 理 解 制 造 强 国 、质 量 强 国、网络强国和数字中国建设任务，将中央决策部署落实到具体工作中；突出市场主导，激发产业创 新活力和动力，描绘了工业互联网产业自下而上的发展全景图；突出价值牵引，以服务产业和地方 发展为目标，完成工业互联网赋能制造业数字化转型实际成效的巡礼；突出生态理念，坚持新发展 观，强化生态理念，着力发掘工业互联网生态影响和全局价值。 编写组对大赛成果进行了研究、梳理和总结。在全局发展方面，大赛在展示工业互联网产业发 展、呈现工业互联网赋能产业数字化转型成效、促进工业互联网生态培育等方面发挥了重要作用， 检验了工业互联网发展水平。在技术供给方面，大 赛 呈 现 了 2745项专利和 5027项软著在产业中的 应 用 成 效 ，展 示了 5G、数字孪生、人工智能等新技术在与工业技术融合应用中发挥的重要作用。在 特定领域方面，工业互联网赋能产业解决关键问题的水平不断提高，在设备健康、安全生产、节能 降耗等重要领域的应用创新不断，成效显著。在行业深耕方面，工业互联网行业应用范围和深度不 断扩大，在近三十个工业行业形成了一批具备行业特点、解决企业痛点、价值成效有亮点的解决方 案。在赋能中小企业方面，工业互联网解决方案将设计能力、软件能力和管理能力通过云化软件、 工业 APP等方式实现模块化封装和调用，并采取共享、复用式推广扩散，助力企业低成本获取 优质资源。本报告宣介大赛优秀成果，促进产业加深对工业互联网解决方案落地成效的认知，帮助 工业企业找准共性问题、找准解决方案、找准服务商，并对第二届中国工业互联网大赛做一小结。 第二届中国工业互联网大赛 一、工业互联网迎来规模应用落地的新契机 （一）工业互联网是支撑制造业数字化转型的新型基础设施 （二）工业互联网在逆境考验下加速落地应用 （三）工业互联网生态培育需要多元化交流服务载体 二、工业互联网产业蓬勃发展全景呈现 （一）产业发展蓬勃向上 （ 二 ）解 决 方 案 供 给 方 式 不 断 丰 富 （三）产业生态价值不断凸显 三、技术创新成果推动供给水平不断提高 （一） 5G与新技术组合应用花样翻新 1. 天 机 算 系 统 ：面 向 5G环境的机械制造数字孪生工业 APP系统解决方案 2. 基于 5G无人机机巢的无人值守超低空智慧巡检解决方案 （二）数字孪生助力产线、车间、工厂数字化 3. 基于数字孪生的热处理车间远程运维解决方案 4. 数字孪生核电厂建设及运维领域应用解决方案 5. 基于全产业链数字孪生的建筑工业化解决方案 （三）人工智能推动生产、管理的逐步自主式、无人化 6. 百度盘古工程机械无人作业解决方案 7. 工业互联网安全全流量日志 AI分析系统解决方案 （四）工业知识模块化、图谱化应用不断成熟 8. 基于盐湖工业互联网的钾盐生产工艺优化解决方案 9. 基于知识图谱的工业互联网解决方案 10. 面向高端装备行业的工业知识封装解决方案 （五）新技术融合应用产品化程度不断提升 11. mixIoT智慧工业核心引擎解决方案 12. 学泰 X-MASTER 四、专业化服务商探索重要场景的新方法、新模式 （一）设备健康管理专业化服务水平不断提升 13. 自动化生产线的智能运维诊断解决方案 14. 基于新技术的电网智能巡检解决方案 15. 基于电气信号的机电设备自主式健康管理解决方案 16. 水电设备健康保障智慧赋能服务解决方案 （二）安全生产成为政企创新合作的重要领域 17. 长征云安全生产监管解决方案 7 49 3 1 4 5 6 2 2 2 9 10 13 16 17 20 23 26 27 29 32 33 36 39 42 43 46 51 52 55 58 61 64 65 目录 CONTENTS 78 128 79 80 83 86 89 90 93 96 97 100 103 105 106 109 112 115 116 118 121 124 125 130 131 134 137 138 141 144 145 68 71 74 75 18. 电力智慧物联网 -边缘物联代理系统解决方案 19. 面向复杂工业场景的智能安全管控解决方案 （三）节能降耗促进用能服务专业化深耕 20. 基于工业互联网的新型智慧用能解决方案 五、行业应用呈现新特色、新趋势、新成效 （一）原材料行业关注工艺改进和智慧运营 21. 基于工业互联网平台的钢铁一体化生产智能管控解决方案 22. 面向铸造行业的数据驱动智慧生产解决方案 23. 流程工业生产数据化运营解决方案 （二）装备行业探索新技术的复杂应用 24. 复杂航空产品数字化协同建模与仿真的工业互联网 解决方案 25. 船舶中组立全要素生产制造执行解决方案 （三）消费品领域积极响应市场变化 26. 制鞋行业大规模个性化定制解决方案 27. 基于工业互联网的箱包个性化智能制造解决方案 28. 印染产业数字化智能化解决方案 （ 四 ）新 兴 产 业 向 价 值 链 高 端 迈 进 29. 半导体制造 R2R极致品质控制解决方案 30. SMT稳健质量工业互联网解决方案 31. 基于数据驱动的电子元器件企业智能生产管控解决方案 （五）能源行业趋向多源协同发展 32. 基于能量矩阵的能源互联网平台解决方案 33. 基于工业互联网的新能源行业数字化转型升级解决方案 34. 核电机组运维智能化解决方案 （六）一二三产业跨界融合打造合作新模式 35. 基建物资全生命周期管理解决方案 六、中小企业关注低成本、易部署、轻量化解决方案 （一）轻量化服务解决单点问题 36. 陶瓷行业数字化综合运营管理平台及解决方案 37. 服装智能研发与产业平台解决方案 （二）云协同服务实现集群应用 38. 基于工业互联网的纺织云生态解决方案 39. 模云模具智能制造云平台解决方案 （ 三 ）低 成 本 服 务 解 决 分 散 化 问 题 40. 包装产业数字化解决方案 07 1 工业互联网是中国工业转型升级的新赛道，第二届中国工业互联网 大 赛 以“ 新 基 建 、新 动 能 、新 经 济 ”为 主 题 ，聚 焦 制 造 业 数 字 化 转 型 的 需 求 和关键，旨在进一步推动工业互联网产业快速发展。本届大赛在展示工业 互联网产业发展、呈现工业互联网赋能产业数字化转型成效、促进工业互 联网生态培育等方面发挥了重要作用，在中国工业互联网的推广模式上树 立了一个新的里程碑。 一、工业互联网迎来规模 应用落地的新契机 | 2 国家工业信息安全发展研究中心 优秀解决方案汇编 （一）工业互联网是支撑制造业数字化转型的新型基础设施 （二）工业互联网在逆境考验下加速落地应用 （三）工业互联网生态培育需要多元化交流服务载体 随着以 5G、大 数 据 、人 工 智 能 等为 代 表 的 新一代信息技术加速创新与渗透融合，全球新一 轮科技革命和产业变革正在蓬勃兴起，工业数字 化转型迫在眉睫。工业互联网通过实现工业经济 全 要 素 、全 产 业 链 、全 价 值 链 的 全 面 连 接，已 成 为支撑实体经济数字化、网络化、智能化转型的 新型基础设施。在全球，发展工业互联网已经成 为主要发达国家推进工业经济数字化转型、谋求 巩固和扩大技术产业领先优势的共同选择。在我 国，党中央、国务院高度重视工业互联网创新发 展。 2020年 2月 21日，习 近 平 总 书 记 在 中 共 中 央 政 治 局 会 议 强 调 ，要 推 动 5G网络、工业互联网等新 基础设施建设加快发展。 3月 4日，中 共 中 央 政 治 局常务委员会会议指出，要加快新型基础设施建 设进度，要注重调动民间投资积极性。 近年来，全球经济不确定性和风险挑战显 著增多， 2020年席卷全球的新冠疫情进一步加 剧全球供应链紧张态势，与逆全球化形成叠加效 应，多国股市触发熔断机制，物质流、人才流、资 金流全面受阻，各国工业经济发展迎来大考。危 机酝酿机遇，面对复杂多变的疫情与国际形势， 我国工业互联网企业充分利用新技术、新产品、 新模式，快速助力疫情防控和复工复产，有效缓 解了产业断供风险，让各行业对工业互联网的价 值有了新的深刻认识。在此背景下，工信部统一 部 署 ，全 国 各 地 积 极 出 台 一 系 列 支 持 政 策 ，引 导 工 业企业积极运用工业互联网开展疫情防控、复工 复产、保障供应链安全等工作，加速制造业转型 升级，促进经济发展质量变革、效率变革、动力变 革，工业互联网迎来快速落地应用的新契机。 当前，工业互联网在商业应用上尚未成熟， 大多数企业仍处于探索商业模式、寻找市场机会 阶段，仍需要资本的广泛参与，以促进工业互联 网生态完善。中国工业互联网大赛是深入贯彻 习近平总书记重要指示精神，全面落实国家战略 部署，推动工业互联网创新发展的一项重要举 措。首届中国工业互联大赛掀起了工业互联网 创 新 应 用 的 热 潮 ，吸 引了 896个团队、 1009个作 品、 5134人角逐奖项，挖掘出了一批高质量人才 队伍与优秀解决方案。第二届中国工业互联网大 赛继续针对我国制造业数字化转型痛点，结合 产业发展阶段和创新需求，搭建创新成果展示平 台、交流合作平台、资源共享平台，充分激发人才 活力、释放创新潜力、增强转型动力，推动提升工 业互联网解决方案供给能力，以应用价值为牵引 形成迭代创新、安全可靠的工业互联网生态。 3 二、工业互联网产业蓬勃 发展全景呈现 | 4 国家工业信息安全发展研究中心 优秀解决方案汇编 （一）产业发展蓬勃向上 2020年，东西南北四大赛区集结全国 30个 省市共 1457支 团 队、超 2000个 参 赛 企 业、近 7000 人角逐竞技，和去年相比增长了近 50%；吸 引 包 括 央企、民企、制造业龙头、互联网软件、 ICT、小 微 创业等多方主体同台比拼。 领军企业引领行业创新发展方向，参 赛 企 业 中国企占比达到 38.2%，包 含 国 家 电 网 、中 核 、中 国 电 子 、中 国 石 化 、中 国 航 天 、中 国 移 动 、中 国 船 舶 等央企巨头，汇聚了行业创新前沿应用；民企比例 达到 54.5%，涵 盖 海 尔 、浪 潮 、百 度 、 TCL、用 友 等 领军企业，带动新模式加速推广。 图 1：参 赛 团 队 /领军组 /新锐组 -区域分布情况 资料来源：国家工业信息安全发展研究中心 5 | 第二届中国工业互联网大赛 国家工业信息安全发展研究中心 图 3：参赛团队成立年限分布情况 中小企业释放创新活力，中 小 企 业 踊 跃 参 赛，其 中，成 立 不足 三 年 的 企 业占比 达 到 23.7%， 以格创东智、长扬科技为代表的一批创新型工业 互联网服务商异军突起，实现了市场、技术的多 重突破。 资料来源：国家工业信息安全发展研究中心 资料来源：国家工业信息安全发展研究中心 参赛团队领军组新锐组 参赛团队领军组新锐组 图 2：参 赛 团 队 /领军组 /新锐组 -单位性质分布情况 38.2% 54.5% 3.5% 3.8% 50.3% 41.7% 3.9% 4.0% 8.25% 2.36% 国有民营三资其他 86.1% 3.3% | 6 国家工业信息安全发展研究中心 优秀解决方案汇编 （二）解决方案供给方式不断丰富 解 决 方 案 与 实 际 需 求 紧 密 结 合，供 给 方 式 不 断创新。本次大赛解决方案申报集中在提升工业 企业生产能力保障能力、优化工业企业核心业务 运营能力和工业互联网赋能技术创新应用模式方 面，同时保障产业链供应链稳定与促进产业融合 创新领域的应用逐渐增多。服务主体由原来的服 务商单打独斗转变为服务商联合工业企业、高校 院所等主体协同合作、联合攻关。百强的作品中， 有 26%的 解 决 方 案 由 政 产 学 研 用 协 同 参 赛 。如 SMT稳健质量解决方案、钾盐生产工艺优化解决 方案等均由平台企业、研究机构、行业应用企业 和智能化改造服务商联合参与解决方案的开发、 应用和推广。在此基础上，解决方案服务收费模 式也从单一的一次性付费转变成订阅式付费、托 管付费、云化服务收费、定制收等多种新型服 务供给付费模式。 （三）产业生态价值不断凸显 工业互联网生态是一个结果，也是一个过 程。借助大赛“打擂台”的形式挖掘企业创新潜 力，提供多区域、众领域、全行业的配套政策和生 态服务，促进政产学研合力推动工业互联网生态 建设。一是合力推动技术创新市场转化，聚 焦 工 业互联网发展中突出问题和短板，通过专家坐阵 点拨，帮助创新技术获得更多技术同行、行业用户 和投资方的关注，加速技术创新的市场转化，不 断提升工业互联网供给体系对需求的适配性。二 是合力推动优质服务商由小变大，通 过 分 赛 区、 总决赛的各类对接活动，扩展参赛服务商的合作 对象和服务范围，助力企业从区域走向全国，从 细分领域走进生态体系。如杭州作为全国总决赛 主 场，通 过 对 接 活 动 获 得了 70多家参赛服务商的 落地意向；数联魔方通过大赛与北京海智元、山 东 阅 芯 、杭 州 数 纺 等 3家服务商实现对接合作。三 是合力推动优秀解决方案落地应用，大 赛 期 间 各 赛区均开展了企业参访、投融资对接等活动，成 为解决方案成效展示和复制推广的重要窗口，如 印染大脑解决方案通过大赛对接渠道，帮助某大 型纺织厂解决了燃眉之急。 图 4：大赛各赛道赛题方向统计情况 资料来源：国家工业信息安全发展研究中心 7 三、技术创新成果推动供 给水平不断提高 | 8 国家工业信息安全发展研究中心 优秀解决方案汇编 工业互联网解决方案在技术上更加聚焦短 板突破和自主研发，通过新技术推动工业机理在 工业场景的深度融合、重构与复制，实现了从研发 设计到产业协同的全生命周期覆盖。据统计，本 届大赛作品共涉及 2745项专利和 5027项软著成 果 ，在 5G、数字孪生、人工智能等新技术与工业 技术融合应用方面发挥了重要作用。其中，百强 团 队 创 新 研 发 和 技 术 能 力 突 出，数 量 虽 不足 十 分 之一，却涉及了本次大赛中近 30%的专利及软著 成果。 图 5：大赛百强解决方案技术应用情况 资料来源：国家工业信息安全发展研究中心 35.2% 33.2% 21.8% 6.7% 3.1% 自动化设备中提取数据 已有系统之间数据互联互通 加装传感器获取设备数据 人工填单转为数字表单 无记录变为有记录 9 | 第二届中国工业互联网大赛 国家工业信息安全发展研究中心 图 6：大 赛 百 强 解 决 方 案 -5G技术应用情况 （一）5G与新技术组合应用花样翻新 5G为工业专用网络提供定制化的专业设备 和安全性服务，融合带动工业技术创新、管理创 新、模式创新，在工业企业场景中的应用环节逐步 从外围辅助环节向核心生产环节渗透，成为释放 工业互联网潜能的重要技术。如天机算系统应用 5G网 络 实 现“ 制 造 工 艺 实 时 反 馈 控 制 ”，部 署 时 间减少 50%，运 营 成 本 降 低 40%以 上，更 大 范 围 的应用数据形成更有能力的计算方法；基于 5G无 人机机巢的无人值守超低空智慧巡检方案通过融 合 5G等 网 络，扩 大 无 人 机飞 行 范 围 覆 盖 面，提 高 了无人机群体作业能力和维护效率，实现了开放 性的信息管理云平台。 资料来源：国家工业信息安全发展研究中心 11.8% 大数据 人工智能 边缘计算 5G 数字孪生 AR/VR/MR 其他 区块链 | 10 国家工业信息安全发展研究中心 优秀解决方案汇编 “ 天 机 算 系 统 ：面 向 5G环境的机械制造数字孪生工业 APP系 统 ”解 决 方 案 由 深 圳 吉 兰 丁 和 联 通 （浙江）共同完成。 深圳吉兰丁智能科技有限公司是一家专注于机械制造领域深度数据挖掘的高科技公司。吉兰丁 拥有对于机械制造机理和数据分析的专业能力，以此构建了专业的“天机算系统”，并得到了行业多 家知名客户的认可。 联通（浙江）产业互联网有限公司定位于产业互联网创新服务提供商，在本项目中，提供了充分 的 5G测试条件，以及基于工业互联网平台的市场推广。 1.行业/企业痛点 机械制造产业链上的机床、工具、核心元器件产业 都是国家的重要基础产业和核心战略产业。而在这些 领域，中国产业创新力弱、产业发展环境不健康，亟需 有效方法帮助企业实现创新开发的高效化、低成本化。 2.主要应用环节 “ 天 机 算 系 统 ”是 一 套“ 面 向 5G环境的机械制造 数字孪生工业 APP系 统 ”，提 供 的 解 决 方 案 如 下： 面向机械制造客户，“天机算系统”提供全面的数 据智能解决方案，在客户的工艺设计、决策支持和制造 控制中提供服务，实现基于数据的逆向问题分析和正 向工艺系统设计。 面向机械制造产业链上的机床、工具、核心元器 件客户，“天机算系统”帮助这类产品提升设计性能， 实现其本身产品的智能化的同时，大幅度加速其产品 创新迭代。 1.主要内容 “天机算系统”混合了“数据采集层系统”，“边缘 计算系统”和“云端计算系统”。 “数据采集层系统”实现了多源数据进行采集，是 “ 天机 算 系 统 ”中 各 类 APP计算所需要的重要原材料。 “边缘计算系统”对多种数据进行融合后，可以 部 署“ 需 要 在 ms级对加工过程进行实时反馈控制”的 APP，比如机床的“碰撞缓冲保护系统”等，以及“非 5G条件下运行的各种对加工过程进行实时反馈控制” 的 APP，比如“刀具寿命预测”、“机床的热变形补偿” 等 。同 时，这 类 APP产生的特征值也会根据需要和配置 传 输 给“ 云 端 计 算 系 统 ”。 案例 1 天机算系统：面向 5G环境的机械制造数字孪生 工业 APP系统解决方案 服务商简介 背景和需求 解决方案做法 11 | 国家工业信息安全发展研究中心 第二届中国工业互联网大赛 “云端计算系统”对各种数据进行汇总、存储， 同时收集各种标签数据信息，并基于这些数据进行各 种“ 决 策 支 持 系 统 ”的 计 算 ，以 提 醒 和 报 告 的 形 式 和 客 户 对 接；同 时，在 5G条 件下，非 ms级实时控制的 APP 可 以 部 署 在“ 工 业 互 联 网 平 台 ”上 。 2.关键自主技术的难点和创新点 (1)基于机械加工机理和 AI的混合建模技术 “ 天 机 算 系 统 ”的 核 心 技 术 融 合了“ 机 械 加 工 机 理 建 模 ”和“ 大 数 据 AI建 模 ”。 “机械加工机理建模”综合考虑“机械加工系统” 的 全 要 素 ， 包 括 “ 机 床 ” ” 、“ 工 具 ” 、“ 材 料 ” 、“ 工 艺 参 数”和“制造过程”，涉及到力学、摩擦学、传热学和机 械动力学特性，进行综合性建模，充分利用数据分析技 术和机械加工原理技术，综合形成高精度模型。 “大数据 AI建模”充分使用数据科学的各种方法， 对统计性数据特征进行提取，并进行相应的建模，包括 相应的机器学习和深度学习方法。 “机理 +AI混合建模”方法，强调二者之间的混合 使用，既实现了机理模型的快速、准确和可改善性，也 兼容了 AI的持续性。 (2)5G网络及 MEC技术 5G网络的超高带宽、超低时延和超高可靠性特 点，助力天机算系统实现“云化控制”，从而使得系统 的配置部署更方便，升级更快速，汇总更大范围的数 据 ，形 成 更 有 能 力 的 计 算 方 法 。 1.应用情况 吉兰丁通过“天机算系统”的各个模块和整体系统 解决方案建立销售关系并服务的客户为 132家，其 中 半 数为国际一线高质量制造业客户和机床客户。主要聚 焦于以下典型行业和代表客户： (1)高端汽车零部件制造客户：康明斯、大众、本田 等； (2)高端轴承、齿轮制造客户：斯凯孚、铁姆肯、采 埃孚等； (3)航空零部件制造客户：中航发集团、中航工业 集团等； (4)数控机床及数控系统客户：丰田工机、日发精 机等。 2.应用价值 解决如下行业共性问题： (1)机床的智能化控制：包括刀具状态监控及刀具 寿命预测；避免因为机床碰撞而意外停机损失；自适应 最佳参数实时设置、机床热变形补偿等。 (2)基于零件加工指标的机床的预测性维护系统， 帮助客户合理的判断机床健康状态。 (3)高效工艺开发。 (4)故障诊断及问题解决的速度提升。 3.应用实例 企业名称 北京福田康明斯发动机有限公司 主营业务 北京福田康明斯发动机有限公司是 典型的汽车动力总成制造工厂，是高 附加值大批量制造业的代表。 应用内容 “ 刀 具 寿 命 预 测 ”、“ 刀 具 断 刀 监 控 ”、 “主轴碰撞保护”、“机械手碰撞保 护”、“设备预测性维护保养”、“ MES 系 统 数 据 接 入”。 应用效果 对于重点刀具提升 50%以 上 寿 命 ，合 理 安 排 维 修 计 划 和 备 件 管 理 ，节 约 维 修成本 50%，帮 助 客 户 1次性锁定问题 根源，快速实现了问题解决与改善，提 升工艺开发效率 10倍以上。 方案应用效果 | 12 国家工业信息安全发展研究中心 优秀解决方案汇编 企业名称 浙江日发精密机械股份有限公司 主营业务 机 床 行 业 的 上 市 公 司，在 轴 承 磨 床 领 域占据接近 60%的市场份额，是典 型的机床客户。 应用内容 机床智能化提升：“消空程 /防碰撞” APP、“ 智 能 断 刀 监 控 ” APP的应用。 基于数据的机床性能精准提升。 应用效果 机床智能化提升：提效 20%，砂 轮 寿 命 提升 30%以 上，助 力 机 床 售价 提 升 3万 元 /台，约占 机 床 价 格 的 10%，从 2019 年初至今，增加销售额近 1000万。 机床性能精准提升：结合数据，对机 床性能进行分析后，进行精准性能提 升，大大缩短了机床迭代的效率。 企业名称 采埃孚（天津）风电有限公司 主营业务 风电齿轮箱制造工厂，是高附加值小 批量制造业的典型代表。 应用内容 磨削过程监控系统：对应客户“磨削 效 率 提 升”的 需 求； 工艺优化管理系统：对应客户“基于 数 据 进 行 工 艺 设 计 ”。 应用效果 1.磨削效率提升：通过磨削过程的监 测，进 行 空 程 优 化 和 砂 轮 修 整 间 隔 优化，助力客户提效 20%，年 节省成 本 250万。 2.基于过程监测数据的磨削工艺优 化：通 过 对 于 振 动 的 分 析，进 行 精 准 的设备故障维修；通过对于温度的 分析，从而更好地控制尺寸稳定性， 实现工艺开发速度提升 15倍以上。 1.商业模式 “天机算系统”基于 APP的组合制方式，针对客户 需求提供定制化产品服务。 2.推广应用 在市场开拓策略上，吉兰丁采用“行业聚焦 +区域 快速响应”的模式，来推动客户对于该领域的理解和 相关业务的推进。通过与工业互联网平台结合 5G技 术，加 速 进 行 推 广 和 部 署 。 “天机算系统”以“机械制造数字孪生模型”为核心理论，以“机械加工机理 +AI混合建模” 为核心 技 术，构 建了一 套 面 向 5G和工业互联网的 APP体系，助力中国乃至世界机械制造行业推 进该领域科学化，并提高制造质量和效率。 总结 商业价值 13 | 国家工业信息安全发展研究中心 第二届中国工业互联网大赛 武汉飞流智能技术有限公司是超低空智慧巡检监测系统解决方案提供商 , 为工业行业提供全天 候 自 主 化 、“ 端 -站 -云”一体化智慧巡检解决方案及产品。产品已成功应用于电力、环保、测绘、消防 等多个领域，为客户创造了良好的经济效益。 1.主要内容 飞流智能超低空智慧巡检监测系统包括多用途无 人机、多功能传感载荷、无人机智能机巢、飞流云平台 系统控制软件等部分。 “端 -站 -云 ”产 品 架 构，完 全 覆 盖 巡 检 过 程 中 的 作 业、维护、分析等环节；“五遥一体”数据链路架构，为 复杂、多变的巡检工作提供长距离、高带宽、多维度的 信息通路；模组化产品形态，根据所选用无人机机型的 不同，可快捷适配可见光巡检、红外巡检、激光雷达等 应用需求；飞流云平台提供任务规划、任务分配、任务 载入、数据分析等诸多环节的数据处理应用，一站式 解决所有数据相关问题；智能机巢支持多无人机的集 群作业、精准降落自动充换电、自主维护等功能，为 无人机的全天候、全自主作业提供设施基础。 2.关键自主技术的难点和创新点 (1)扩 大 无 人机 作 业 覆 盖 面 。以 5G/4G网 络 、近 距 离无线通信技术、以太网的多数据链路融合与智能均 衡通信方式，扩大通信覆盖区域，确保数据传输品质； 以移动式智能机场，扩大无人机飞行覆盖面。 (2)提高无人机群体的作业能力。管理云平台根据 任务需求，动态、自动为无人机群体内各无人机终端分 配监测内容、作业路线、作业范围、任务次序、维护次 序，实现无人机群体的作业效能最大化。 1.行业/企业痛点 当今的各种工业巡检方式存在诸多弊端。水质监 察场合中，人工采样永远抓不住偷排暗排的违法行为； 电力巡检场合中，无人机的引入虽然给巡查环节带来 了些 许 效 率 的 提 升，却 又 带 来 其他 环 节 的 额 外负 担；灾 害测绘场合中，数以天记的三维重建过程，常导致错 过最佳抢险时机。 在其他应急或者日常工业巡检监测场合，不实时、 不机动、精度差、有盲区的问题同样普遍存在。这些工 业监测相关行业，都亟需一种全天候低空巡检智慧平台 来 实 现 真 正 无 人 化 、自 主 化 、自 适 应 、强 实 时 的 巡 检 。 2.主要应用环节 飞流智能超低空智慧巡检监测系统，可应用于多 个工业行业的运维环节，提供一种更高效、更智能、全 天 候 、闭 环 化 的 解 决 方 案 。 系统具备一巢多机、集群控制、自主规划任务、适 应地形等功能，在输电和配电网络巡检中能够进行铁 塔 /杆塔高清巡检、红外；针对线路通道，能够进 行巡线飞行、导线建模、识别缺陷、测量树障；应用在 变电巡检领域，能够周期性定时自启动巡检及时 发现故障点并进行预警。 全自动化站点作业，多种场景自动适应，多个参量 自动采集，云端在线处理数据，实时输出结果。 案例 2 基于 5G无人机机巢的无人值守超低空智慧巡检 解决方案 服务商简介 背景和需求 解决方案做法 | 14 国家工业信息安全发展研究中心 优秀解决方案汇编 (3)提高无人机维护效率，降低无人机维护成本。 所有无人机终端、智能机场、云平台实时互通互联，无 人机作业全流程均实现无人化。 (4)实现开放性的信息管理云平台。云平台具有信 息安全性和通用性的特点，是数据的呈现平台和任务 的规划与发布平台，并支持人工智能影像识别功能的 加入和知识库扩展、支持其他已有的和待部署的监测 手段和数据的快速接入、支持海量数据存储。 1.应用情况 从应用领域上看，项目产品可重点应用在以下领域。 (1)电力巡检。本项目产品基于自主化无人机机场， 实现了作业的无人化和闭环化，基于激光雷达密集点 云与可见光影像即时融合建模，实现了单木分割和单 线提取，良好解决了场景需求。 (2)厂区巡检。包括厂区安防巡检、矿体盘存等。本 项目系统能够实现现场即时建模，即飞即测，以即时性 满足了应用需求。 (3)大气与水质应急监测巡检。本项目系统则能够 第 一 时 间 快 速 出 动 ，并 获 得 丰 富 、准 确 的 数 据 ，体 现 出 良好的效率和实效性。 (4)大气与水质调查取证。对于违法排废行为，本 项目产品能够以较快的速度、较轻量的部署到达传统 调查取证方式难以到达的位置，并获得第一手样本， 这对于调查取证应用而言，意义重大。 (5)自然环境变化相关科学观测研究。项目产品中 的大气和水环境监测系统提供全方位的环境信息采 集，无人及智能机场系统使得巡检作业实现日常无人 化，数据云平台实现数据的自主记录分析。 (6)大气污染溯源。对于大气异常污染，本项目产 品能够自主空间三维寻迹监测，寻找污染气体的浓度 梯 度 方 向，进 而 精 准 定 位 污 染 源 。 (7)智慧城市建设。本项目产品将能够累积大量的 城市与城市周边监测信息，这对于智慧城市的规划和 建设也将起到指导作用。 (8)数据服务。本项目产品的核心之一是开放性的 数据云平台。可以将数据和工具接入系统，以便发掘更 多信息。 图 1：系 统 架 构 图 方案应用效果 15 | 国家工业信息安全发展研究中心 第二届中国工业互联网大赛 1.商业模式 (1)实物产品销售。以设备实体销售，适合于电网单 位、电网服务企业、工厂场矿、环境监察部门、科研院 所、数据服务企业等需要长期巡查监测获取数据的单 位部门。 (2)服务与租赁产品销售。即不销售设备实体，但以 较经济的价格租赁设备实体给用户，或按用户要求进 行作业并提供最终监测数据。适合于对设备使用频次 不高的用户。 (3)与资产评估和金融业务结合。本项目产品具 有良好的可扩展性，尤其是应用领域和应用数据可扩 展，这对于能源资源、水体资源、林木资源、矿产资 源、土地资源等资源资产价值的评估，能够提供丰富、 有效的数据支持，进一步地，可基于这些数据支持，开 展资产评估和金融服务相关业务。 2.推广应用 我公司目前主要专注于电力和环境巡检监测行业， 下一步将向交通巡检、智慧城市巡检方面扩展推广，主 要采取系统销售、系统租赁 +数据服务两种销售策略。 企业名称 广东省广州市某换流站 主营业务 南方电网输变电管理 应用内容 部署了增强型智能机场 FLIVEXPORT-E， 用以对换流站基础设施安全情况进行 全天候无人化巡检。 应用效果 在实际应用中，结合输电专业的需 求，系统已经实现牛从甲线、牛从乙线 若干铁塔线路全自动巡检工作；结合 换 流 站 实 际 需 求，系 统 已 经 实 现 从 西 换流站外围全自动巡视巡查工作。 企业名称 武汉光电工业技术研究院 主营业务 高科技企业园区 应用内容 部署了增强型智能机场 FLIVEXPORT-E， 对园区内部及周边进行日常巡视巡 查、空气质量监测等。 应用效果 该系统能够对园区进行安防情况、车 辆 违 停 情 况 、园 区 内 部 及 周 边 空 气 质 量进行实时监测，替代了部分人工巡 检，提升了园区巡检的智能化程度。 企业名称 甘肃省某高速公路区段 主营业务 高速公路管理 应用内容 部署了全能型智能机场 FLIVEXPORT-E2， 用以对高速公路区段的交通流量、异 常状况进行自主化巡检。 应用效果 该系统能够对部署点位上下区段的 高速公路进行日常和应急巡检，及时 发现高速公路上占用应急车道、路面 异物、交通事故等异常情况，并及时 通知相关工作人员进行快速反应处 理，降低交通事故发生率。 2.应用价值 超低空全天候无人值守智慧监测平台能够广泛应 用在各工业行业的日常和应急巡视巡检，如输电线路 的巡检，能够更加快速地获取巡检目标的各种综合性 数据信息，并能够依靠云平台进行分析处理，及时发现 设备设施缺陷，以便于工作人员能够及早解除隐患，保 证工业生产的安全运转。 在危险工况下该系统能够代替部分人工，降低工 作人员安全风险；该系统依靠无人机机动灵活的特点， 能够极大提升巡检工作效率；该系统为“端 -站 -云 ”一 体化架构，集数据采集和处理于一体，能够实现全自 动无人化作业，提升工业巡检的智能化程度。 3.应用实例 超低空智慧巡检监测系统是工业巡检监测新趋势，能够实现全天候无人值守巡检，对各类 长距离大范围空中巡检场景均能够适用，同时解决了不实时不闭环、效率低精度差等问题，是一 种提供高效智能的工业超低空巡检解决方案。 总结 商业价值 | 16 国家工业信息安全发展研究中心 优秀解决方案汇编 数字孪生技术的应用空间、应用场景不断拓 展，多数作品结合物联网、 5G、大数据、云计算、 虚拟现实等技术，构建复杂工业场景的数字孪生 产品模型，模拟工厂布局，实现工艺流程优化、生 产 智 能 化 和 资 源 调 配 ，显 著 提 高 生 产 效 率 。如 基 于数字孪生技术的热处理车间远程运维方案首次 提出并实现了热处理车间数字孪生，完成了热处 理车间深度全面机理建模，通过实时监控、远程 异常处理，安全事故发生率降低 95%；数字孪生核 电厂建设及运维领域应用解决方案解决了核电厂 数字孪生基础建设、功能开发和运维系统等关键 核心技术研发，应用于核电厂 60%的 运 维 流 程 ，每 年给核电厂创造了近亿元的经济和安全效益；基 于全产业链数字孪生的建筑工业化解决方案在云 端建立以实际建造数据为基础的数字孪生建筑， 是全球首创 BIM+互联网+ 物联网技术集成应用。 图 7：大 赛 百 强 解 决 方 案 -数字孪生技术应用情况 （二）数字孪生助力产线、车间、工厂数字化 资料来源：国家工业信息安全发展研究中心 10.5% 5G 数字孪生 大数据 人工智能 边缘计算 AR/VR/MR 其他 区块链 17 | 国家工业信息安全发展研究中心 第二届中国工业互联网大赛 重庆工业大数据创新中心有限公司依托领域内唯一国家级平台工业大数据应用技术国家工程 实验室，建设国家级区域特色工业互联网平台、国家级行业特色工业互联网平台。工业大数据创新中 心在渝完成企业上云 4500余户，实现上万台套工业设备上云。 1.主要内容 本解决方案搭建云边端一体化架构，生产现场数 据传输至边缘服务器进行数据筛选、数据清洗、模型 加载、质量预测远程运维；数字孪生体、行业专家知 识系