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推动绿色发展的论文篇一
现阶段，制药工程产业已然变成了实现现代化、科学化发展的主要瓶颈，而应势而起的中药制药工程科技因此成为了重要的新兴产业。其主要是采取了现代化科技致使中药在研制、生产的过程中，确保了规格化与质量化标，进一步直接带动了我国中药产业整体的发展。本文对我国当前的中药制药工程科技的创新手段展开研究，旨在给现代化中药制药工程科技创设出更加科学的技术平台，使之迈向数字化发展道路。
引言
如今，中药制药工业已经逐步成为我国整个医药产业中的一个关键环节，并且市场上的许多中药种类并不具备较高的科技水平，因此也不能形成能够和其他以此衍生出了全新的制药门类。然而，由于众多历史因素及始终较低的科技水平制约，我国产业进行抗衡的市场竞争力，无法达到生产经营。对此，就更加需要中药企业的领导对对相关科技创新策略实施具体分析与研究，把展开的一些技术创新在工业技术生产中实施高效转化，进而制造出适合广大消费群众所需要的有效药品。
1工程科技创新方略研究
1.1中药制药阶段的技术分析
这种技术的产生应用，主要是来自原质量源于设计的重要理念。其纲领性的原则是利用对所以制药流程环节实施全方位的科学化的监督控制，极其明晰地详尽地清楚这一分析技术的原理与原则，制订出一系列用于给中药药品生产制造实施研究试验检测的系统。部分有关的学者与专家艰辛，中药制药研究技术必须要通过集成技术，进而对中药制药的全部流程进行化学、物理性质的分析和风险研究，对所有可能可以引发药品质量问题的一些因素实施精确甄别，对中药药品研制生产的原料以及各个艺材料展开不定时的纪实试验检测，让药品质量满足严格的标准，实行中药质量控制的目标。分析技术思路的重点是中成药制造全部流程中的建模分析，研究每一个工艺及其质量联系的相互连接点，设计质量让风险缩减到最小的环节质量控制系统，制定中药制造流程中的质量监测系统[1]。
1.2品质优化技术
对中药制造中的每一个涉及到的工艺流程实施深度解析，判断甄别每一个工艺所需要的参数标准，以及质量控制指标相关联的技术，涉及中药产品质量的控制标准，对中药制造过程中的每一项工艺参数实施不断健全和改进，让所有环节和中药产品质量检测的流程都实施严格与系统的关联，精确地控制好整个中药制造工艺的方法和每一个生产是流程，确保中药制药工艺质量的提升。
当下，对于我国很多的中药制造企业而言，集成科技作为一种先进、科技的工业生产创新客气，尤为适用在中药制造的生产工艺中来，能够对生物体的有效成分提炼、浓缩、以及萃取这一类相对十分繁杂技术进行完美操控。把重要药品生产制造中提取、分离、浓缩、以及纯化等一系列相互结合的工序和计算机辅助技术进行集成实施操作，最终不仅可以让中药从原料到产品所有制造流程实施密切监控，还能够确保中药生产制造出的是高标准、高质量药产品[2]。
推动绿色发展的论文篇二
该文简要分析了中药工业若干瓶颈问题以及重大技术需求，概述了中药制药工程领域技术现状，进而提出中药制药工程科技创新战略方向，构建了新一代中药制药核心技术框架，提议创新发展以制药工艺“精密化、数字化及智能化”为主要特征的第三代中药制药技术，最后对中药制药工程科技创新发展前景进行了展望。
中药工业技术是我国生物医药产业的重要组成部分，已成为国家战略性新兴产业。由于历史原因及受限于原研时期的科技水平，大部分中成药品种的科技含量不高，市场竞争力弱，难以做大做强。选择有潜力的中成药进行二次开发，有针对性地实施制药技术升级改造，使产品更适合医疗市场需求，这无疑是“低投入、高产出”快速发展中药产业的战略抉择。
近年来，中成药(特别是中药注射剂)质量问题受到各界高度重视，色谱指纹图谱、多成分含量测定等中药质量分析方法研究取得了一系列成果，中药质量标准提升工作进展显著，促进了中药产业的发展。然而，目前我国中药制药工艺水准低，生产操作粗放，缺乏制药过程质量在线监控方法，制药装备智能化程度较差，过程质量保障体系不完善，制药技术革新意识不强，企业技术创新驱动力不足，导致中药制药技术整体水平落后于时代要求，制约了中药产品标准进一步提高，成为阻碍中药工业大规模发展的瓶颈。若想完成国家药品安全“十二五”规划任务，全面提高国家药品标准并在国际上主导中药标准的制定，就必须实施中药制药工程领域的前瞻科技发展战略，研发中药制药工艺品质优化技术，制订中药制药工艺技术标准，构建提高药品标准的新机制。我们只有在中药制药工程技术方面占据世界领先地位，我国倡导和制定的中药标准才有可能成为全球规则，增强在世界天然药物领域的主导权和话语权。
因此，自主创新发展中药制药工程技术，推进中药工业技术转型升级，建立符合中药生产特点的全程质量控制体系，通过技术进步大幅度提升中药标准，确保中药产品安全、有效和质量可控，具有重要的科学意义和应用价值，也将推动中药产业健康持续发展。
1中药工业若干瓶颈问题与重大技术需求
1.1中成药二次开发的难点在中成药二次开发中，制药技术再研发工作比较薄弱，人们往往重视中药药效物质及其作用机制的研究，或者专注于研究药品质量检测指标及其分析测试方法。由于中药物质的复杂性及基础研究不足等原因，再加上制药工艺品质低等技术因素，导致不同厂家的同一产品或同一厂家不同批次产品的化学组成存在较大差异，批次间质量一致性不高，直接影响药品质量稳定性和临床疗效，并易造成安全隐患，从而削弱了市场竞争力，这是阻碍中成药做大做强的一道壁垒，也是中成药二次开发的难点和中药国际化的瓶颈。
1.2中成药产品质量控制在实施国家药品标准提高行动计划过程中，中药标准提升工作是重中之重。其主要任务是研究提高中成药生产的原料及成品质量放行标准，通过修订药品质量检测指标，将重要成分含量上下限控制及有毒有害物检测纳入质量检测范围，这就对中药制药技术提出了“高标准、严要求”。因为药品质量是生产出来的，并不是检验出来的。质量检测指标只是药品生产的最后一道关卡，而不是制造优质药品的工程技术。换句话说，中成药产品质量控制水平不仅依赖于质量检测指标体系的完善，更主要取决于制药工艺品质的优劣，要提高药品标准就必须提升制药工艺水准。因此，大幅度提高中成药标准的关键问题是如何发展中药制药过程质量控制技术，建立中药制药过程质量保障系统。
1.3中药制药工艺品质问题高质量产品离不开精密的工艺细节，制药工艺各关键环节质控点的精准控制是确保药品质量的基石。目前，我国中药工业所采用的制药工艺相当粗放，工艺参数设置及其控制限缺乏工艺学优化研究依据，工艺品质控制主要依赖于经验，大部分企业制药工艺参数尚未实现自动化或半自动化控制，导致中药制药工艺品质不高。因此，中药制药工艺水平是制约中成药质量的瓶颈，必须尽快破解各制药单元工艺参数与药品质量关系辨析、制药工艺关键质量控制点辨识等中药制药工艺技术难题。
1.4中药制药过程质量控制中成药工业化生产流程包括药材前处理，药效物质提取、浓缩、干燥、制剂等许多制药单元工艺，各单元操作工艺的组合形成了中药制药工艺链，即中药制药过程。制药过程质量控制一直是中药质量控制研究领域的技术瓶颈。目前，我国中成药制药过程质量控制技术整体水平仍十分落后，缺乏实用的制药过程质量在线检测方法，更谈不上对制药过程质量实施有效监控;中间体质量检测指标不完善，过程数据尚未实现高效管理;由于缺少制药过程质量信息，药品质量无法得到有效及时的`监控和追踪。一个不容忽视的问题是，有人将过程分析技术(pat)与过程分析化学混为一谈，甚至将近红外光谱视作pat，还有人将制药工艺参数(温度、压力、流量、液位等)在线检测混淆为过程质量指标(物理、化学及生物检验指标等)的在线检测，这种技术概念上的混乱易导致中药制药过程分析技术研发应用偏离正确轨道，不仅影响过程质量控制技术发挥实效，而且误导了企业技术升级改造方向。因此，推动中药制药过程质量控制技术创新发展是中药制药领域的当务之急。
1.5中药生产质量风险控制目前我国中药工业缺少生产质量事故预警预报方法，制药过程数据管理方式落后，尚未建立中成药生产质量风险控制机制。如何建立质量风险评估和预警系统，监测评估各单元工艺质量，对全程质量监测模型进行数据分析，防御生产事故的发生是中药制药工程技术领域的重点任务。
1.6中药制药过程节能减耗后碳时代是世界未来经济发展的新机遇。低碳经济的要求正在催生新技术，促使中成药生产必须提高能源利用率、降低原材料损耗、减少废品率、提高设备利用率等。因此，制药过程节能减耗已成为中药产业的重大技术需求。
2新一代中药制药核心技术简述
20世纪70年代我国中药工业出现了以“机械化和半机械化”为主的技术变革，发展形成了具有现代工业意义的第一代中药制药技术，第二代中药制药技术的发展始于20世纪90年代，其技术升级是以实现中药制药设备“管道化、自动化和半自动化”为主。面对方兴未艾的第三次工业革命浪潮，特别是全球发达国家正迈入“云计算”和大数据时代，我们建议大力促进中药制药技术的新一轮升级换代，创新发展以制药工艺“精密化、数字化及智能化”为主要特征的第三代中药制药技术，推动现代中药工业跨越式发展。
本团队在中药制药工程研究领域已探索了。通过深入工业现场向一线工程技术人员学习丰富的实践经验知识，对源自中药工业实践的技术问题进行系统探索，构建了新一代中药制药核心技术框架，其核心技术包括中药制药过程分析技术、制药工艺品质优化技术、制药过程质量监测技术、制药过程质量控制技术、制药过程数据分析与信息管理技术、制药过程智能控制技术等。
2.1中药制药过程分析技术pat的基本思路是透彻了解制药过程并实施有效监控，即设计一个用于分析并控制药品生产过程的完整系统，体现了质量源于设计(qbd)理念。笔者认为，中药制药pat应通过集成方式对中药制药过程进行化学、物理、生物、数学及风险分析，辨识所有会引起药品质量变动的关键始发因素，及时检测原料和各单元工艺环节物料以及过程质量指标，实现中成药质量控制目标。其主要技术方法包括中成药生产全过程建模分析，单元工艺与质量关系建模(揭示影响工艺品质的各节点)，设计质量风险最小的过程质量控制体系(择取关键质量控制点)，研究过程分析化学和生物检测方法，建立中药制药过程质量监测系统等。
2.2中药制药工艺品质优化技术对中药制药过程各单元工艺进行深入剖析，辨析工艺参数与质量控制指标相关性，建立制药工艺品质量控制制指标，优化工艺参数，将严谨和精湛贯穿于每一道制药工序和工艺品质量检测验的始终，精准控制整个生产工艺流程和每个工艺环节，实现中药制药工艺品质提升。
2.3中药制药过程质量控制技术运用测管控一体化技术理念，在线监测制药过程各类质量检测指标(包括化学与生物检测等)，对过程质量实施有效监控和追踪;构建制药过程质量事故溯源系统，形成数据信息证据链，追溯到药品生产整个工艺流程和每一个环节，进而建立过程质量保障体系及质量风险控制机制;以量化模型替代药工经验，精准控制中药制药过程，建立过程质量风险预警系统，避免发生药品生产质量问题，提升制药过程质量控制水平。
推动绿色发展的论文篇三
当前，工业生产过程的控制已经实现了从模拟信号到数字信号的飞跃，以微处理器为核心的智能生产控制系统得到了广泛的应用。伴随着生产过程控制的自动化和数字化，数字通信网络已经延伸到工业控制领域。随着企业信息化的发展，连接信息终端与it系统的信息网络也成为工厂网络的重要组成部分。
总体来看，工厂网络呈现“两层三级”的结构。“两层”是指存在“it网络”和“ot网络”两层技术异构的网络;“三级”是指根据目前工厂管理层级的划分，网络也被分为“现场级”、“车间级”、“工厂级/企业级”3个层次，每层之间的网络配置和管理策略相互独立。工业控制网络，或称为操作技术(ot)网络，主要用于连接生产现场的控制器，如可编程控制器(plc)、过程控制系统(dcs)、分散控制系统(fcs)等，以及传感器、伺服器、监控设备等部件。工业控制过程对网络的主要需求是网络的确定性(包括对时延、时延抖动的严格要求，以及时间同步要求等)和可靠性(网络的丢包率与可用性)。工业控制网络的主要实现技术分为现场总线和工业以太网两大类。工厂信息网络，或称为信息技术(it)网络，主要由ip网络构成，并通过网关设备实现与互联网和现场网络的互联和安全隔离。
1.2ot网络的技术与产业现状
ot网络技术主要包括现场总线和工业以太网两类。现场总线技术出现于20世纪80年代初，目前在工业控制领域占有60%以上的市场份额。虽然经历了30多年的标准化努力，现场总线技术标准仍呈现“诸侯割据，各自封闭”的状况，许多国际制造业的巨头形成并把控了各自不同的现场总线技术标准，并应用在不同的工业领域，如西门子的profibus、施耐德的modbus、博世的can总线等。在现场总线国际标准iec61158的第4版中，包括了20种不同的现场总线技术，也体现了目前工业控制领域各自为战的局面。
随着工业生产过程中信息化水平的不断提高，现场总线正在向能够兼容互联网通信技术的工业以太网演进。工业以太网使基于ip技术的数据采集、监控能力一直延伸到工业生产现场。目前工业以太网虽然都是基于标准的以太网(ieee802.3)技术，但其技术体系也呈现“各自独立”的局面，主要有西门子的profinet、罗克韦尔/思科的ethernet/ip、倍福(beckhoff)的ethercat等标准。总体上看，在工业控制领域中工业以太网的市场份额(年为34%)仍然低于现场总线，但近年来一直呈现缓慢上升的趋势，预计到年其市场份额将达到38%。
中国在工业控制领域一直处于比较弱势的地位，虽然由浙江大学、浙江中控技术有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所等提出的面向工厂自动化的以太网(epa)技术已经在被列入iec61158标准，但在产业中实际市场份额较低。
2工厂网络存在的问题
目前工厂网络中这种技术体系和网络结构相互隔离的状况使it系统与生产现场之间的通信存在很多障碍，难以满足智能制造的需要，主要体现在以下3点：
(1)工业控制网络与企业信息化系统网络技术体系各异，难以融合互通。智能化生产需要企业信息化系统充分收集生产现场的数据信息，以实现智能化的决策反馈。但目前工业企业内部在网络结构上呈现“工业控制网络”和“企业信息网络”的两级网络划分，工业控制网络以工业总线、工业以太网等技术为基础，企业信息网络则以ip/以太网为基础。两级网络之间由于技术体系的差异难以实现充分的信息交互，而且由于目前工业控制网络技术呈现“七国八制，诸侯割据”的`状态，采用不同标准的系统之间的互通也存在极大障碍。因此，亟需在保障生产环节安全的前提下，打通企业信息网络与工业控制网络，实现生产现场数据的有效采集和流动。
(2)工业生产全流程存在大量“信息死角”，亟需实现网络全覆盖。智能制造是设计、生产、销售、维护全流程的信息化、网络化，但目前从机器设备、控制系统，到产供销各流程还有大量没有实现网络化，或“智能化使能”的环节。在工业企业内部，由于没有充分的网络覆盖，大量与生产、管理相关的数据无法生成和采集，使企业信息化系统变成是信息死海中的一个个“孤岛”，难以发挥其作用。
(3)工业制造过程与互联网的融合不足，难以催生新模式，新业态。无论是个性化定制还是网络化协同，以及制造业的服务化转型，互联网都在其中发挥了连接产业环节，实现资源优化配置的重要作用。目前，中国的工业企业对互联网的融合利用还很不足，对互联网的应用大多数仅限于信息发布等简单形式，“互联网+制造”所引发的新模式、新业态还远未得到开发。
推动绿色发展的论文篇四
工业是为全社会提供生产资料和生活资料的重要产业。近来我国工业行业取得的成绩举世瞩目，但是工业以过度消耗资源和沉重的环境负荷为代价的粗放式快速发展给生态环境造成的影响也触目惊心。我国工业发展已经到了刻不容缓向“绿色发展”的重要转型期。
“我国工业发展依然没有摆脱高投入、高消耗、高排放的粗放模式，工业仍然是消耗能源资源和产生排放的主要领域。”近日在北京召开的“工业科技绿色发展工程科技战略及对策”中国工程科技论坛上，工信部副部长毛伟明这样告诉《中国电子报》记者。
从国家层面看，最近。中央审议通过了《关于加快推进生态文明建设的意见》，进一步强调在推进四化同步发展基础上，协同推进绿色发展，把绿色发展转化成为新的综合国力和国际竞争新优势。而在部委层面，作为工信部和工程院合作的重大咨询项目，“工业绿色发展工程科技战略及对策”针对钢铁、有色、石化、化工、建材、造纸等六大行业及所涉及行业的通用机械和某些高耗能的工业装备的绿色发展问题开展咨询研究。为工业绿色发展指明了方向和路径。
绿色发展成为国家竞争力重要标志
如今，为了有效应对气侯变化、能源枯竭以及环境污染等问题，各国都在积极推进工业的绿色发展，但由于各国国情不同，各自绿色发展的战略目标也因此不同，各国的发展阶段不同，发展的重点也不同。比如，美国的绿色新政目的是经济复苏，欧盟的目的是促进经济增长，韩国试图在绿色战略上引领潮流。
从各国推进绿色发展的经验中得到的启示是，随着世界经济转型，增长要素发生变化，绿色发展成为竞争力的重要标志。而对于我国工业绿色发展而言，既面对发达国家已解决的常规性环境问题，同时也面临新的环境污染问题以及气候变化等交叉的复杂命题。
目前，我国钢铁、有色、石化、化工、建材、造纸等6大行业的产量除石化产品外正连续多年居世界第一，在国际上具有举足轻重的地位。但与此同时，6大行业对全球资源的需求量大、对外依存度高，资源供求矛盾加剧。
随着科技进步和环境保护进一步强化，虽然工业行业单位产品的能耗和污染物排放强度有明显降低，但是由于我国工业规模的快速扩张，工业的总能耗和污染物排放总量仍然过大并呈现进一步升高态势，环境污染形势严峻，工业污染进一步治理的难度增大，成本压力加大。以工业废水的cod治理为例，相比农业或城市污水中的cod，工业废水中的cod具有成分复杂、浓度波动大、难降解的特点，不仅处理工业设计和日常运行管理复杂，而且处理后的废水中往往依然存在较多有毒物质，进一步治理的难度加大，成本上升。
以上事实说明：依靠工程科技创新实现工业绿色发展是很重要的，它促使工业行业的单位产品能耗和污染物排放强度不断降低。但是如果工业结构不合理，重化工产品总量增加过快，规模过大，能源消费总量和污染物排放总量难以抑制，将一定程度上抵消工程科技带来的节能减排效果。工业绿色发展必须要调整工业结构和控制重化工业(流程制造业)的产出总量。
我国工业绿色发展遇五方面挑战
近年频发的雾霾天气，引起全民的关注和担忧，环境污染带来的经济损失和对人民健康的危害已到了相当尖锐的程度。“工业绿色发展工程科技战略及对策”项目认为，改革开放30多年经济快速发展积累的压缩性复合型环境问题使得我国工业发展面临严峻挑战，具体表现在五个方面：
一是科技支撑：目前适合我国特点的工业绿色发展的工程科技尚不能满足发展需求，同时资金支持强度不足。比如，工业领域清洁生产工作有待进一步展开，绿色技术开发的创新驱动力弱，源头削减、清洁生产等方面科技开发投入明显低于产品、装备的开发投人。
二是环保执法：新的环保法和各行业的环保标准更严，大中小企业间环保绩效差异大，企业间存在不公平竞争的状况期待改观。比如，一些大企业的环保投入大、环保绩效好，而一些中小企业缺乏环保意识和环保投入不足，大中小企业间环保绩效差异显著。从执法层面看，由于资金和资源的'缺乏，我国环境监管和执法无法全面覆盖，普遍存在“抓大放小”现象，对国有企业、大企业监管多，检查严，而部分存在环境违法的私有(民营)企业、中小企业却脱离监管。
三是运行效率：经多年努力，工业装备水平有了长足的进展，如钢铁、有色、建材、造纸已经跻身世界先进水平行列，但是总体平均水平与国外相比仍有较大差距，尚存大批落后企业，环保设备水平有待提高。
四是出口控制：重化工业大量出口初级产品和过剩产能的出口导向大大加重了国内资源、能源和环境的负担，得不偿失。近年来，我国每年重化工产品的出口量中隐含能源、隐含的温室气体排放约占国内消耗量的20%以上，我国承担了大量的转移排放(温室气体);同时也加重了对国内的环境负荷。
五是体制障碍：现有考核机制、制度体系、激励机制等不适应绿色化转型的发展。具体体现在：环境保护的基本国策未得到应有的重视和有效的监察、执法;地方政府官员的考核晋升机制与生态文明绩效关联不够明显;技术创新、转让和应用也还存在体制障碍等。
钢铁、建材等行业将迎发展平台期
根据“工业绿色发展工程科技战略及对策”研究结果：钢铁、建材、造纸三大行业产量峰值和能耗峰值将出现在左右，而有色、石化、化工三大行业相应的峰值大约出现在2025年-2030年;而主要污染物排放总量的峰值将比能源消费总量的峰值提前出现，但由于工业规模过大，主要污染物排放总量依然巨大。
项目同时指出，未来工业绿色发展工程科技的主要发展趋势为：从末端治理转向源头削减、过程控制和末端治理的全过程管控;从常规污染物控制扩展到同时对非常规的有毒、有害污染物严格控制;流程工业行业应拓展功能，成为发展循环经济的主战场;与信息化深入融合，将对工业行业绿色转型的产业模式发生重要影响。
“工业绿色发展工程科技战略及对策”项目课题研究的一个重要观点就是：钢铁、建材、造纸等行业将在不远的将来进入发展的平台期，出现能源消费总量和主要污染物排放总量的拐点。而这恰恰是实施结构调整、推进转型升级的难得历史机遇。
“我们不能再以简单的数量增加和规模扩张去实现发展，而是要在大力实施技术创新，推动生产能力更新和绿色化上动脑筋、下力气。”毛伟明告诉《中国电子报》记者。
毛伟明表示，近年来，工信部紧紧围绕国家节能减排约束性目标任务，充分发挥工程科技进步的支撑和引领作用，扎实推进工业绿色转型升级。但同时也要清醒地认识到，工业绿色发展是一项系统工程，我们的基础工作仍然较为薄弱，尚还缺乏系统性的工程科技支撑体系。绿色科技支撑能力还有待加强，在污染物源头削减、重金属污染防治、有毒有害原料替代、清洁能源生产和高效存储等领域还缺少技术先进、经济可行的实用技术，也缺乏适应性强，能够统筹节能、降耗、减排、治污的集成化、系统化绿色解决方案，今后要更加突出工程科技对工业绿色发展的战略支撑作用。
推动绿色发展的论文篇五
工业互联网对现有生产过程的改造一方面体现在覆盖工业生产生命周期的信息采集与分析，另一方面体现在利用互联网实现工业生产的资源配置、协同合作和延伸服务。这些愿景需要工厂网络与互联网实现充分的融合。工厂网络与互联网的融合使工业互联网呈现以3类企业主体，7类互联主体，9种互联类型为特点的互联体系。
3类企业主体包括工业制造企业、工业服务企业和互联网企业。工业制造企业提供基本的产品设计、生产、维护能力;工业服务企业利用对智能产品的数据采集、建模、分析形成创新的用户服务模式与业态;互联网企业利用其平台资源优势实现工业生产全生命周期的资源优化配置。在工业互联网体系中，这3类企业的角色是不断渗透、不断转换的。
7类互联主体包括在制品、智能机器、工厂控制系统、工厂信息系统、智能产品、协作企业和用户。在目前的工业生产模式中，机器、控制系统、信息系统等主体已经具备了一定的互联能力，工业互联网将互联主体进一步扩展至在制产品、智能产品、用户等工业生产生命周期各环节、各层面的主体之中，这也需要新型传感设备、物联网等使能技术的支撑。
9种互联类型包括了7类互联主体之间复杂多样的互联关系，目前已梳理出的互联类型可能还不能完全体现工业互联网中互联关系的复杂性。这些互联关系体现出工业生产过程中的网络互联已经远远超出了传统ot系统或it系统互联的范畴，成为连接生产能力、设计能力、商业能力以及用户服务的复杂网络系统，其支撑技术也涵盖了已有的工业控制网络、互联网、物联网等技术。
3.2工厂内部网络与互联网技术的融合
面向工业互联网的需求，工厂内部网络正逐步与互联网技术实现融合，呈现“三化(ip化、扁平化、无线化)+灵活组网”的发展趋势。ip化是指ot网络的ip化，以实现从机器设备到it系统的端到端ip互联，进而实现整个制造系统更大范围、更深层次的数据交互与协同。ip网络是目前互联网和企业信息系统普遍采用的网络技术，通过“ip到底”实现工业生产全过程信息采集是合理的技术选择。目前以profinet、ethernet/ip等为代表的工业以太网协议已经支持为现场设备分配ip地址，并实现ip流量与控制信息的共线传送。
扁平化是减少工厂内数据传送的层级，实现工业数据在生产现场和it系统间的快速流通，并支持实时或准实时的数据分析与决策反馈，从而实现智能化生产。扁平化有两层含义：一是ot层面的扁平化，将传统上现场级、车间级、控制级等复杂分层的ot网络统一为扁平化的二层网络;二是it、ot的融合化，通过业务网关类设备实现it层和ot层的数据融合互通。
无线化是利用各种无线技术支持工厂内更加广泛的信息采集与传送，消除工厂内的“信息死角”。目前传统的2g/3g/lte、wifi及zigbee等无线技术已经逐步在工业互联中获得一定规模的应用;同时针对于工业场景的工业无线技术也开始出现，如wia‐pa、wirelesshart及isa100.11a等。但工业无线的应用总体还处于初期阶段，实际应用部署较少，且主要在流程工业领域。随着工业互联网的发展，工业无线技术将逐步成为有线网络的重要补充，但还需要解决电磁信道干扰、低功耗、可靠性等关键问题。5g技术在场景设计中已经考虑到低功耗、大连接、高可靠的物联网应用场景，未来可能在工业无线领域发挥更大作用。灵活组网是面向柔性生产的需要，通过网络资源的动态调整，实现生产过程的灵活组织及生产设备的“即插即用”。目前的工业生产(主要指离散工业)基本上都是“刚性生产”模式，其互联网络也是“刚性网络”，制造环节中机器、设备、辅助工具等需要按照预先的设定进行互联。未来工业生产大规模定制化的特点需要资源组织更加灵活，更加智能，以软件定义网络(sdn)为基础的新型网络技术可实现网络资源的动态调整，打破工厂内部网络刚性组织的局限，适应智能机器自组织和生产线敏捷部署的要求。
3.3工业生产与互联网业务模式的融合
目前工业生产生命周期与互联网的结合主要是商业销售环节的结合，并催生出“淘工厂”等新业态。随着网络和信息技术、服务模式的发展，原来局限在工厂内的工业生产过程逐步走向外部网络，体现为工厂内系统、网络与工厂外网络(互联网)逐步实现融合，以实现更为灵活的生产组织、更加优化的产业分工、更加便捷的产业链协作，或形成以往无法实现的新的服务业态。
工业生产与互联网业务模式的融合体现为四大类：it系统与互联网的融合、ot系统与互联网的融合、企业专网与互联网的融合、产品服务与互联网的融合。it系统与互联网融合从网络层面来看是工厂内部it网络向外网的延伸。企业将其it系统(如企业资源计划(erp)、客户关系管理系统(crm)等)托管在互联网的云服务平台中，或利用软件即服务(saas)服务商提供的企业it软件服务。目前美国的autodesk、法国的达索，以及中国的数码大方等企业已经开始面向中小企业提供这类云服务。
ot系统与互联网融合从网络层面看是ot系统网络向外网的延伸。在一些人力较难达到，且又需要实现生产过程调整和维护的场景下，需要通过可靠的互联网连接，实现远程的ot系统控制。目前沈阳机床厂的“i5”平台可以初步实现对不同地理位置机床的远程监控，就是这类服务的雏形，但不同的ot业务流对网络要求不同。目前互联网的质量对于时延、抖动、可靠性有极高要求的实时控制和同步实时控制还很难承载。企业专网与互联网融合是将在公众网络中为企业生成独立的网络平面，并可对带宽、服务质量等进行定制。这类业务场景不仅需要为企业提供独立的链路资源(vpn)，还需要提供独立的网络资源控制能力，开放的网络可编程能力，以及定制化的网络资源(如带宽、服务质量等)。目前的互联网尚不支持此类业务场景，需要网络虚拟化及软件定义技术的进一步发展与部署。产品服务与互联网融合将通过智能工业产品的信息采集和联网能力为工业企业提供新的产品服务模式。目前ibm、微软、ge等公司纷纷推出各自的工业互联网数据分析平台，工业企业基于这些平台可以为用户提供产品监测、预测性维护等延伸服务，从而延长了工业生产的价值链。这类业务的基础是对海量产品的数据采集与监测，需要通过无线等技术实现工业产品的泛在接入。
3.4工厂网络与互联网融合发展的技术需求
基于我们目前的研究，工厂网络与互联网的融合仍将基于目前以ip技术为基础的互联网技术体系。另外由于工业互联网需要连接大量的无处不在的企业、用户、智能产品(如汽车、工程机械)等，需要依托公众网络，因此从网络建设部署的角度看，工业互联网应和公众网络融合在一起，部分环节有可能采用专网或虚拟专网。
虽然工业互联网引发的工厂网络与互联网融合尚在发展初期，但一些关键技术需求或方向已经显现，包括以下6个方面：(1)支持控制信息与数据信息共线传送的高可靠工业以太网技术;(2)面向工业生产的无线解决方案;(3)支持生产现场控制网络灵活组网的sdn技术;(4)包括nb‐iot、5g在内的面向海量产品泛在接入的无线网络技术;(5)生产现场数据向云端集成的信息传送技术;(6)支持骨干网络多租户隔离的网络虚拟化和软件定义网络技术。
4加快中国工业互联网发展的建议
(1)利用科研专项等方式加快中国自主知识产权的工业控制网络技术研发及标准化，并以产业联盟的形式集中工业企业、it企业、互联网企业以及研究机构的力量，尽快实现规模应用，形成产业生态。
(2)利用中国ict、互联网产业技术方面的比较优势，加强ict新技术与工业领域融合技术的研究，在一些新兴技术领域形成我们自己的突破点，占据国际技术研究的前沿。
(3)鼓励中国企业、科研机构等积极参与国际工业互联网相关产业、标准组织活动，紧跟国际工业互联网技术进展的步伐，并争取对其发展方向产生影响。(4)建立国家级工业互联网创新平台，围绕工业互联网整体技术架构、网络技术、标识解析、工业大数据、工业云平台、安全防护等领域的技术、标准、产品验证，构建工业互联网技术和产业创新服务体系，开展产业转化与推广，引领和支撑中国工业互联网技术与产业的发展。