工业互联网标识解析体系是工业互联网重要的网络基础设施, 是实现工业企业数据流通、信息交互的关键枢纽。本文将从工业互联网标识解析的本质、工业互联网标识解析四大创新应用模式、推动工业互联网标识创新应用发展的措施建议等三个方面来研究工业互联网标识解析创新应用的发展趋势。
一、工业互联网标识解析的本质
随着以区块链、5G、物联网、云计算、大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术与制造业的深度融合, 工业互联网的核心是要通过全面构建人、机、物、环、料、法等的互联互通，打造全要素、全产业链、全价值链连接的新型工业生产制造和服务体系，催生一系列新的商业模式，推动全球工业体系的新一轮变革。
工业互联网标识解析体系是工业互联网重要的网络基础设施, 是支撑工业互联网互联互通的神经枢纽，其作用类似互联网的域名系统。工业互联网标识解析体系通过赋予每一个实体物品（产品、零部件、机器设备等）和虚拟资产（模型、算法、工艺等）唯一的“身份证”，实现全网资源的灵活区分和信息管理，是实现工业企业数据流通、信息交互的关键枢纽。
工业互联网标识解析体系的核心包括：标识编码，标识解析系统，标识数据服务等三个部分。标识编码，是能够唯一识别机器、产品等物理资源和模型、算法、工艺等虚拟资源的身份符号，类似于“身份证”。标识解析系统，能够根据标识编码查询目标对象网络位置或相关信息的系统，对机器和物品进行唯一性的定位和信息查询。标识数据服务，能够借助标识编码资源和标识解析系统开展工业标识数据管理和跨企业、跨行业、跨地区、跨国家的数据流通及基于数据的其他增值服务。
二、工业互联网标识解析的创新应用模式研究
（一）基于工业互联网标识解析系统的智能化产品追溯。 产品追溯是指产品从设计、生产规划、制造、运输、服务到回收的整个生命周期过程中，利用标识技术记录和查询产品状态、属性、位置等信息的过程，其目的是全过程全方位掌握产品的数据，促进企业内部各系统之间、企业之间、企业和客户之间信息数据的互联互通，实现企业资源优化配置，提高产品质量、生产效率和企业的核心竞争力。工业互联网标识解析体系是实现产品追溯的核心关键。其中，工业互联网标识，类似于互联网域名，赋予每一个数字对象唯一的“身份证”，实现资源区分和管理；工业互联网标识解析，类似于互联网域名解析，通过唯一的工业互联网标识查询存储数字对象的服务器地址或直接查询数字对象的相关信息及服务。
溯源和定位系统的传统模式是各参与方将溯源和定位信息统一上传到追溯系统服务器，信息的真实性和权威性无法保障。而工业互联网标识解析体系改变了这种模式：它将各阶段的溯源和定位信息存储在各企业的数据库当中，形成分布式数据存储模式；通过标识解析体系进行信息查询，有效提高了信息的真实性和权威性。基于工业互联网标识解析体系，对物品赋予防篡改、可信的标识“身份证”，一方面可以实现，将产品从原材料、设计、生产、质量检测、包装存储、物流运输、营销渠道等不同阶段分散在各个业务系统中的数据连接起来，实现整个供应链数据互联互通。另一方面，也可以利用标识解析服务，从消费者方向对产品的各个环节信息进行追溯，查询数据源头信息。
中检集团溯源技术服务有限公司工业互联网标识解析在食品行业定位与溯源中的创新应用，如图1所示。中检集团溯源技术服务有限公司针对国际间及国内流通的商品，在其生产、加工、物流、贸易、消费过程中，通过统一的工业互联网标识，对产品品质测试、实地验证、工厂检查等检验检测提供技术手段，通过标识解析系统实现对商品质量全过程、全链条的信息获取，为政府监管部门、生产商、贸易商、终端消费者提供公共服务。同时，基于海关及出入境的检验业务，有效实现食品快速检验、快速通关，减少进口食品运输周期。
图1 中检集团工业互联网标识解析在商品定位与溯源中的创新应用
（二）基于工业互联网标识解析系统的产品全生命周期管理。产品全生命周期管理过程中，特别对于那些高端复杂精密装备，其设计复杂多变、制造流程较长、参与企业众多，企业内各生产线间、工厂间以及企业之间存在大量非标准化的标识和采集数据格式不统一的问题，导致产品数据被保存在不同位置、不同设计的信息系统中，产品数据难以互通共享，形成了一个个“信息孤岛”，难以形成产品全生命周期数字化，致使数据难以为企业带来价值。工业互联网标识解析服务是实现产品全生命周期管理的重要基础。通过建设工业互联网标识解析国家顶级节点、二级节点和企业节点，针对企业使用的不同标识体系，提供公共标识解析服务，帮助企业实现各环节、各企业间信息的对接与互通，将“信息孤岛”转变成基于统一标识的全流程信息自由流动，实现设计、生产、市场、售后信息的全面数字化与交互，提升企业知识价值与共享，优化产品开发与业务流程，降低产品全生命周期管理成本，从而实现提升企业的市场竞争力。
中船集团工业互联网标识解析在船舶全生命周期管理中的创新应用，如图2所示。中船集团通过船舶行业标识解析二级节点，将船东、船舶设计院、钢铁生产企业、舾装件供应商、物流运输商、船舶总装厂、维修服务商、保险公司等联系起来，在统一平台生成及解析钢板、舾装件物资标识，打通设计、生产、运输、使用、服务等环节；通过统一船舶、设备、备品备件的编码规则和元数据模型和元数据模型，实现船舶建造和船舶运营数据的融合；同时通过构建机务管理子系统、船舶运行状态监控子系统等集成应用，实现船舶全生命周期管理。
图2 中船集团工业互联网标识解析在船舶全生命周期管理中的创新应用
（三）基于工业互联网标识解析系统的供应链优化管理。原有的供应链管理中，各企业通过自己的供应链管理系统，面向仓储物流企业或制造企业进行信息传递，交叉环节众多，影响协同效率，无法实现资源的灵活调度。基于统一工业互联网标识解析体系，配件生产企业、仓储物流企业、整机制造企业通过唯一标识在标识解析体平台注册、解析、查询，解决了企业间因信息不对称、物资标识不统一而引起的生产效率低下等问题，促进生产、运输、使用、服务等环节的高效协同，有效提升企业资源优化配置，实现优化供应链管理。
中集智能工业互联网标识解析在集装箱物流供应链管理中的创新应用，如图3所示。集装箱物流供应链存在典型的开环供应链应用特征，即，集装箱的所有权、经营权、使用权各自分离。一个集装箱从提箱开始，到装载货物完成出口，需要经过7大类（集装箱供应方、货主、运输方、货柜管理方、物流服务企业、金融服务企业、国家监管部门）、50多家不同身份、不同性质的企业和政府监管机构进行作业和处理，是典型的跨企业、跨区域、跨国家的流通应用。为有效支撑我国“一带一路”重大战略中物流一体化信息网络建设，中集智能科技有限公司通过建设工业互联网标识解析体系（集装箱行业），为集装箱全供应链提供标准编码和开放的身份识别服务，为全供应链提供信息互联互通和数据共享服务。
图3 中集智能有限公司工业互联网标识解析在集装箱全供应链管理中的创新应用
（四）基于工业互联网标识解析系统的设备故障预测及健康管理。 工业设备故障预测及健康管理是指，利用工业系统中产生的各类数据，经过信号处理和数据分析等先进技术，对工业系统的健康状态进行预测和管理的系统性工程。传统的故障预测及健康管理具有“先故障后维修，故障定位、根因分析困难，维修周期长，经济损失大”等特点。基于工业互联网标识解析的设备资产健康管理，通过对每个核心零部件赋予唯一标识，将核心零部件与整机组设备信息相关联，实现生产运行智能监控及优化，设备故障主动预测维修。在运行优化方面，通过对设备工作参数、环境参数、产品质量数据的全面采集，建立设备性能模型，进行设备状态分析和效能分析，寻找运行优化解决方案，提高设备利用率和产品质量，降低成本。在故障预测方面，通过对核心设备（部件）的运行数据、设备效率数据的全面采集和分析，结合历史数据及实际工况条件，利用机器学习等先进数据分析技术与工业机理模型，训练基于数据和模型双驱动的设备故障预警模型，构建优化设备运维流程，实现设备故障的提前预测和主动维修，减少设备零部件故障带来的经济损失。
陕西经达工业互联网标识解析在设备故障预测及健康管理中的创新应用，如图4所示。通过工业互联网标识解析系统，核心零部件厂商可以加装实时监测模块，监测实际工况和运营数据，利用特有行业知识对运行状态进行分析，并将设备预警信息通过代理商发给整机设备集成商，整机设备集成商通过唯一标识查询、定位、联系设备使用企业，助其优化运营条件及按需订购备品备件等智能决策。同时，设备使用企业可根据实际情况安排维修备件，减少设备维修停机时间，降低经济损失。
图4 陕西经达工业互联网标识解析在设备故障预测及健康管理中的创新应用
三、推动工业互联网标识创新应用发展的措施建议
政府通过发展规划、产业政策、财政资金及人才保障等支持，引导工业互联网标识解析创新应用发展。 国家层面，应科学统筹规划，依托政策资金引导产业发展，完善标准规范和公共基础设施建设。地方政府，要因地制宜、统筹协调各方力量制定工业互联网标识解析体系建设发展规划；根据各地产业特色，加大政策支持工业互联网标识解析与优势产业的深度融合；依托财政资金，大力推动工业互联网标识解析体系建设与创新应用。例如，政府通过建设试点示范项目，加强工业互联网标识解析公共体系建设，促进工业互联网标识解析在不同行业、不同业务中的创新应用，提炼创新应用模式并在全国推广和落地。
企业积极探索工业互联网标识解析创新应用模式，实现商业模式变革及价值实现。企业应加大区块链、5G、物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术研发，加强新信息技术、标识解析体系与自身业务的深度融合，形成产品智能追溯、供应链协同、产品全生命周期管理等创新应用模式，探索商业模式变革，在区域、行业内形成示范效应，推动企业规模开展示范应用，促进行业转型升级。
平台充分发挥支撑政府、服务行业的桥梁纽带作用，推动工业互联网标识解析创新应用持续健康发展。行业协会、产业联盟应充分发挥支撑政府、服务行业的桥梁纽带作用，积极参与和深入开展有关法律法规和标准宣传贯彻活动，推动会员企业提高标识解析节点建设积极性；利用产业优势，整合行业区域资源，推动工业互联网标识解析技术的创新应用，积极培育工业互联网标识解析创新应用健康生态。
作者简介
陈文曲：博士，现任中国信息通信研究院工业互联网与物联网研究所工程师。研究领域包括智能制造、工业互联网、物联网、工业数据管理、大数据分析、人工智能、企业数字化转型等，在国内外公开发表论文10余篇,国内外专利5篇。
邮箱：chenwenqu@caict.ac.cn
张 旭：现任中国信息通信研究院工业互联网与物联网研究所标识业务管理中心主任。研究领域包括工业互联网、物联网、标识与编码等，在国内外公开发表论文10余篇，专利5篇。
邮箱：zhangxu1@caict.ac.cn
刘 巍： 现任中国信息通信研究院工业互联网与物联网研究所标识业务管理中心工程师。研究领域包括物联网标识技术、物品编码标准化，工业互联网标识解析体系建设等，在国内外公开发表论文2篇，起草制定国家标准十余项。
邮箱：liuwei6@caict.an.cn
文章来源：中国信通院CAICT
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