3D打印飞机？“工业互联网”技术论坛探讨结果是...

首先，王兴伟教授带来了题目为《关于工业互联网的认识与思考》的报告。他阐述了工业互联网的变革，并给出了工业互联网的体系结构参考模型和层次结构。介绍了工业革命和关键技术，重点讨论了工业主干网的要求：低时延、高速稳定的数据传输；数据获取方面需要高效的数据聚合与融合及网内数据处理技术，特别是分析处理海量数据的工业数据解析需要与AI与机器学习相结合，以及更高要求的工业互联网安全。最后提出了工业互联网面临的挑战及相应对策。王兴伟教授指出，工业互联网涉及计算机、通信、自动化等诸多领域和学科，目前还处于起步阶段，面临诸多难题，需要跨领域多学科联合攻关，才能取得突破。由于中国经济发展正处于换挡提质增效的关键时期，需要抓住工业互联网的发展机遇，赢得后发优势，从而缩小同发达国家的差距，早日进入工业强国的行列。

曾鹏研究员带来题目为《面向工业互联网的边缘计算技术和应用实践》的报告，他首先介绍了工业互联网及其对边缘计算的需求，认为工业互联网的核心应该是IT+OT的闭环结构，需要发展感知、分析、决策、控制一体化的信息物理深度融合应用。对边缘计算的需求在于需要在边缘侧实现具有低延迟、轻量化的信息与物理深度融合应用，并介绍了一些典型的应用场景。他认为面向工业互联网的边缘技术应用挑战在于：

1.信息物理融合难以一体化计算编程。急需建立感知、分析、决策、控制一体化的计算模型，构建“功能模块化、可组合的行为级编程”模式，实现统一高效编程、可重用、易集成。

2.计算任务难以跨平台迁移执行。需发展计算任务与平台解耦的虚拟化计算运行环境，对边缘侧零散计算资源统一管理，实现云和边缘之间计算任务的动态迁移。

3.边缘侧零散异构资源难以统一利用。需研发考虑多维资源约束条件的异构计算资源统一量化和虚拟化技术，以及多维度资源利用率最大化的边缘计算，确保系统的实时性。

又介绍了信息物理融合的计算模型与关键技术。建立“边/云协同”工业互联网络体系架构，利用ICT开放生态，打破传统工控封闭生态，形成新型开放生态。展示了在航空航天、机器人等领域的典型应用案例。曾研究员指出：“平台化边缘计算技术体系（一体化计算模型与行为级编程方法+零散计算资源虚拟化与任务调度执行方法）是垂直行业边缘计算系统有效解决方案。”

徐伟强教授带来了题目为《工业互联网通信网络技术的现状趋势与应用案例》的报告。此报告中，他指出工业通信网络在国家战略、市场需求等方面有着重要地位。简述了当前常用的工业通信技术如现场总线、工业以太网的特点和局限性。以及工业无线通信的应用现状：工业无线网络部署将以叠加为主、融合为辅。深入介绍了工业互联网通信网络技术的多方面趋势。如协议转换或OPC UA实现异构网络互联，可以复用已有双绞线线路，提供更高速率并降低升级成本和难度。无线光通信技术，MulteFire技术，基于以太网标准的确定性实时通信机制TSN，以及TSN与OPC-UA的融合，确定性网络DetNet总体架构等。最后分享了一些工业领域的应用案例并提出了几点思考：如“工业通信非OPC UA不可吗？TSN不仅仅是对工业以太网的改进？”等等，指出工业通信需要更多学科的协同。

王鸿庆总工程师带来了题目为《数字化转型条件下飞机研发模式的思考》的报告，他首先介绍了航空工业数字化与智能制造现状，即初步实现了飞机数字化研制模式，是方法与手段的变革，仍存在的问题有：研制能力有断点、设计能力不均衡和数据里用户充分等等。并分析了与对标国外军工数字转型，是以模型和数据为核心，高度结合SI等数字技术进行全生命周期数字化的管控。讨论了未来飞机制造的发展愿景是“三新”演化的研发范式（新常态、新需求、新模式）和“五化”转变的技术特点（协同化、综合化、一体化、软件化、高能化）。认为新一代武器装备研制趋势在于产品的智慧化，数字线索与孪生；平台的智慧化，自适应制造技术；组织的智慧化，面向加速创新的知识网络。未来数字化协同的研发发展目标的第一阶段是具备“全数字/大协同/高智能”的智慧研发能力并形成“模式贯穿、数据驱动、知识融合、智能决策”的长期发展目标。王鸿庆总工程师深入剖析了未来飞机数字化研发的初步思路，他指出：“数字化条件下的飞机研发模式变化道阻且长，需要信息技术的融合与跟进，从而促进新研发模式的发展。”

接下来，论坛进行了半个小时的思辨环节，现场的老师分别抛出五个问题。针对第一个问题“工业互联网与工业物联网的区别在于什么？”，王兴伟教授认为工业互联网是生产方式的革命，这里指的互联远超通信的范畴。工业物联网相当于工业互联网的一个子集，一个底层的具体实现，相当于在体系结构中充当物理层+数据链路层+部分上层的角色。丁进良教授做了补充，认为工业互联网和工业物联网的侧重点不同，工业物联网更侧重于物+物。

针对第二个问题“工业互联网能否通过5G技术来解决？”，丁进良教授认为5G可能是一种实现方式但是太过单一，侧重于控制类信息的传输，仅通过5G技术并不能解决工业互联网存在的诸多问题，还需要考虑通信与安全等其他方面综合实现。王兴伟教授认为5G在应用中存在很多限制，比如无线频谱会受到干扰、在实际应用中5G基站的功耗太大等等。而且5G并不是终点，5G并不一定能够达到工业互联网理想化的要求。

针对第三个问题“中国与友好国家的科研合作在数据共享的安全问题如何解决？”，丁进良教授认为可以采用分布式的学习与分布式决策，利用联邦自治，可以独立的构建模型，只提供结果且具有一定的独立性。

针对第四个问题“未来的飞机是否能够通过3D打印来实现？”王总工程师表示当前3D打印仍存在诸多限制，而且3D打印只是一种制造方式，在飞机关键材料的铸造上技不如人的情况下，应该着重打好基础，而且3D打印的物品结构可能无法满足飞机的实际需求。3D打印简单来说是一种焊接，对于部分飞机材料的铸造仍存在不足。

针对第五个问题“对于工业互联网的新领域应该如何靠拢？”王兴伟教授表示工业互联网是一个很大的范畴，工业互联网的实现仍然还有很长路要走，应该结合自己相应的工作去进行部分的研究。

期间，现场和在线的观众们也和讲者进行了精彩的互动。

经过四个小时的报告和深入思辨，本论坛的基本观点总结如下：

（1）工业互联网同消费互联网相比，需要结合更多技术来促进发展，且应用前景广阔；

（2）工业互联网+边缘计算是一种很有前景的实现方式；

（3）飞机研发模式的变革需要更多计算机技术的支持和融合。

总之，工业互联能够转变原本生产制造的模式，大大提高生产力，具有很大的应用前景！

最后，论坛主席易秀双教授对本次论坛进行了总结。