工業(yè)生產(chǎn)中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析技術(shù)應(yīng)用研究

【摘要】" " 在重要產(chǎn)品追溯、物流等領(lǐng)域，標(biāo)識(shí)解析技術(shù)已得到一定程度的應(yīng)用并取得明顯成效。但是，由于這項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)智能化發(fā)展當(dāng)中應(yīng)用時(shí)間相對(duì)較短，產(chǎn)業(yè)生態(tài)仍處于培育期，還需進(jìn)一步推動(dòng)標(biāo)識(shí)解析技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。為此，本文分別針對(duì)標(biāo)識(shí)解析技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、生產(chǎn)過程各個(gè)環(huán)節(jié)中應(yīng)用及其未來發(fā)展進(jìn)行了系統(tǒng)化研究，希望在今后的發(fā)展與應(yīng)用中，通過標(biāo)識(shí)解析技術(shù)加快構(gòu)建開放共享的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，深入推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系建設(shè)。

【關(guān)鍵詞】" " 工業(yè)生產(chǎn)" " 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析技術(shù)" " 應(yīng)用方法

引言：

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。通過賦予每一個(gè)產(chǎn)品、零部件、機(jī)器設(shè)備唯一的“身份證”，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)資源的靈活區(qū)分和信息管理。標(biāo)識(shí)解析體系作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵神經(jīng)樞紐，不僅實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)全生命周期的融合會(huì)聚，而且隨著我國工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)制造過程朝著數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化方向快速發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深度應(yīng)用將進(jìn)一步加快產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展進(jìn)程，驅(qū)動(dòng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)技術(shù)更新、商業(yè)模式創(chuàng)新、產(chǎn)品供給革新，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析技術(shù)也將在生產(chǎn)制造過程中發(fā)揮出更大的作用價(jià)值與技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

一、標(biāo)識(shí)技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

標(biāo)識(shí)技術(shù)的本質(zhì)是針對(duì)各類識(shí)別對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記，以便于信息處理系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行科學(xué)有效的管理與控制。在具體應(yīng)用的過程中，識(shí)別對(duì)象既包括實(shí)體對(duì)象，又包括虛擬數(shù)字對(duì)象。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系中，標(biāo)識(shí)類似于互聯(lián)網(wǎng)域名，賦予每一個(gè)產(chǎn)品、零部件、機(jī)器設(shè)備唯一的“身份證”，實(shí)現(xiàn)資源區(qū)分和管理。標(biāo)識(shí)解析，類似于互聯(lián)網(wǎng)域名解析，可通過產(chǎn)品標(biāo)識(shí)查詢存儲(chǔ)產(chǎn)品信息的服務(wù)器地址，或者直接查詢產(chǎn)品信息以及相關(guān)服務(wù)。憑借標(biāo)識(shí)解析功能，可針對(duì)所有網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的實(shí)體及關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行精準(zhǔn)查詢[1]。在標(biāo)識(shí)解析技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析技術(shù)的創(chuàng)新探索正在逐步展開，降低工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)應(yīng)用推廣技術(shù)成本、挖掘其核心商業(yè)價(jià)值，已經(jīng)成為重點(diǎn)探索方向之一。在標(biāo)識(shí)解析過程中，無需用戶關(guān)注這個(gè)對(duì)象的用途，其業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)主要通過標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)以及與之相聯(lián)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)來完成。當(dāng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)在完成定義功能的過程中，需要將標(biāo)識(shí)解析信息與其他信息關(guān)聯(lián)在一起，以此來滿足業(yè)務(wù)需求所需的功能。所關(guān)聯(lián)的內(nèi)容包括標(biāo)識(shí)對(duì)象的時(shí)間信息和空間信息，實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)之后，可以通過產(chǎn)品標(biāo)識(shí)查詢存儲(chǔ)產(chǎn)品信息的服務(wù)器地址，或者直接查詢產(chǎn)品信息以及相關(guān)服務(wù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系的核心包括標(biāo)識(shí)編碼、標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)和標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)等三大部分。1.標(biāo)識(shí)編碼：是賦予事物或概念具有較強(qiáng)規(guī)律性、容易被人或者機(jī)器識(shí)別和處理的數(shù)字、符號(hào)或文字。因此，標(biāo)識(shí)編碼技術(shù)是基于人們的統(tǒng)一認(rèn)知，用于交換信息的一種基本技術(shù)手段。通過編碼，雖然可以大幅提高信息處理效率，但其前提下，標(biāo)識(shí)體系的編碼規(guī)則必須高度統(tǒng)一。否則，依然難以實(shí)現(xiàn)信息的高度融合，由此形成“信息孤島”，一些與之相關(guān)的新應(yīng)用也遇到開發(fā)阻礙。；標(biāo)識(shí)載體作為承載標(biāo)識(shí)編碼資源的標(biāo)簽，也是推動(dòng)標(biāo)識(shí)技術(shù)應(yīng)用落地的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該項(xiàng)技術(shù)規(guī)定了標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)在“載體”上需要以何種形式進(jìn)行讀取與存儲(chǔ)。在離線載體方面，主要存在條形碼、二維碼、RFID、NFC等形式；在線載體方面，則以各種文本或二進(jìn)制數(shù)字信息的形式存在。然而，對(duì)于數(shù)字空間而言主，通常無需物理世界的標(biāo)識(shí)載體。[2]2.標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)全要素、各環(huán)節(jié)信息互通的關(guān)鍵樞紐。標(biāo)識(shí)解析技術(shù)是指將地址、物品、空間位置這一類對(duì)象標(biāo)識(shí)映射至實(shí)際信息服務(wù)所需的信息過程。比如通過對(duì)某個(gè)物品標(biāo)識(shí)進(jìn)行解析，便可以獲取與之相關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)信息的服務(wù)器地址。通過標(biāo)識(shí)解析技術(shù)在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的具體應(yīng)用可以看出，這項(xiàng)技術(shù)可以在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中準(zhǔn)確而且高效地獲取對(duì)象標(biāo)識(shí)信息，并且快速完成“信息轉(zhuǎn)變”，發(fā)揮出信息在工業(yè)制造中的作用價(jià)值[3]。3.標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)：標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)能夠借助標(biāo)識(shí)編碼資源和標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)開展工業(yè)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)管理和跨企業(yè)、跨行業(yè)、跨地區(qū)、跨國家的數(shù)據(jù)共享共用。

二、標(biāo)識(shí)解析技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

目前，標(biāo)識(shí)解析技術(shù)在物流供應(yīng)鏈、物品自動(dòng)化跟蹤和產(chǎn)品追溯體系當(dāng)中得到應(yīng)用，通過對(duì)物品進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤和追溯，可為現(xiàn)代化物流管理和供應(yīng)鏈上下游協(xié)同提供極大的技術(shù)支持。但是，在數(shù)據(jù)共享方面，目前仍然停留在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一對(duì)一這種較為淺顯的層面上，相對(duì)于系統(tǒng)集成階段而言，由于缺少基礎(chǔ)設(shè)施的支持，還存在較大的發(fā)展空間。在工業(yè)制造全流程中，主要包含生產(chǎn)訂單、設(shè)計(jì)、工藝、計(jì)劃、倉儲(chǔ)采購、物流、生產(chǎn)、裝配、質(zhì)量以及售后服務(wù)等眾多環(huán)節(jié)。按照IEC對(duì)數(shù)據(jù)兼容性等級(jí)進(jìn)行劃分，可從低到高劃分為可共存、可互聯(lián)、可協(xié)同和可互操作四個(gè)等級(jí)；如果從標(biāo)識(shí)技術(shù)的成熟度這一角度進(jìn)行劃分，又可分為標(biāo)識(shí)化水平、標(biāo)準(zhǔn)化水平以及應(yīng)用水平。其中，標(biāo)識(shí)化水平是指該環(huán)節(jié)當(dāng)中產(chǎn)品、設(shè)備以及相關(guān)因素?cái)?shù)據(jù)標(biāo)識(shí)編碼的具體進(jìn)展情況；標(biāo)準(zhǔn)化水平是指在生產(chǎn)過程當(dāng)中，對(duì)所有產(chǎn)品、生產(chǎn)全要素的覆蓋范圍；應(yīng)用水平是指該生產(chǎn)過程當(dāng)中，應(yīng)用系統(tǒng)所能夠提供的服務(wù)能力和環(huán)節(jié)覆蓋能力。筆者現(xiàn)針對(duì)生產(chǎn)制造全流程標(biāo)識(shí)能力進(jìn)行具體分析：

2.1生產(chǎn)訂單環(huán)節(jié)

在生產(chǎn)訂單環(huán)節(jié)當(dāng)中，不論標(biāo)識(shí)化水平還是標(biāo)準(zhǔn)化水平，都相對(duì)較高。利用標(biāo)識(shí)解析技術(shù)，賦予每一個(gè)訂單唯一身份編碼，將訂單相關(guān)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)下單、接單、排產(chǎn)的業(yè)務(wù)連貫性，其主要原因在于生產(chǎn)訂單管理過程主要集中于在IT側(cè)，這就決定了標(biāo)識(shí)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用具有較強(qiáng)的可復(fù)制性及通用性。在當(dāng)前的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析技術(shù)應(yīng)用中，所生成的解析模型可以對(duì)整個(gè)生產(chǎn)訂單中的所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面覆蓋。不僅如此，還可以針對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分類與映射，最終生成具有較高標(biāo)準(zhǔn)化水平的生產(chǎn)訂單[4]。

2.2設(shè)計(jì)、工藝、計(jì)劃環(huán)節(jié)與倉儲(chǔ)、采購、物流環(huán)節(jié)

在這兩個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，雖然每個(gè)工業(yè)企業(yè)都有一套自己的固有業(yè)務(wù)流程，我們借助標(biāo)識(shí)解析技術(shù)，針對(duì)每家企業(yè)的業(yè)務(wù)需求和系統(tǒng)管控流程，串聯(lián)企業(yè)在接到訂單之后的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，以及隨后發(fā)起的采購、物流、倉儲(chǔ)等環(huán)節(jié)，可達(dá)到標(biāo)識(shí)的可互聯(lián)級(jí)別?；蛘哒f，工業(yè)設(shè)計(jì)、工藝、計(jì)劃環(huán)節(jié)和倉儲(chǔ)、采購、物流環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化水平及其應(yīng)用水平處在可協(xié)同級(jí)別。因此，上述兩個(gè)環(huán)節(jié)的標(biāo)識(shí)化程度處于中等水平[5]。

2.3生產(chǎn)裝配環(huán)節(jié)

在生產(chǎn)裝配環(huán)節(jié)中，標(biāo)識(shí)技術(shù)的應(yīng)用不論在數(shù)據(jù)可兼容性、覆蓋范圍還是在標(biāo)準(zhǔn)化水平方面，其綜合水平都是比較低的。其主要原因在于在生產(chǎn)裝配過程中通用性較差，而且在很多細(xì)分環(huán)節(jié)中存在相互耦合現(xiàn)象，難以將標(biāo)識(shí)信息直接復(fù)制到生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)當(dāng)中。然而，在工業(yè)產(chǎn)品全生命周期當(dāng)中，數(shù)據(jù)分析又至關(guān)重要。由于缺少工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)支持，難以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程數(shù)據(jù)共享與綜合應(yīng)用。所以，憑借標(biāo)識(shí)解析的異構(gòu)系統(tǒng)兼容的特性，可將生產(chǎn)裝配環(huán)節(jié)中的不同設(shè)備數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)以及控制數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整合。

2.4質(zhì)量服務(wù)環(huán)節(jié)

在質(zhì)量服務(wù)環(huán)節(jié)當(dāng)中，從數(shù)據(jù)可兼容性、覆蓋范圍以標(biāo)準(zhǔn)化水平上看，標(biāo)識(shí)解析技術(shù)處于中等應(yīng)用水平和可協(xié)同級(jí)別。其原因在于產(chǎn)品加工完成后，難以快速完整的獲取到設(shè)計(jì)、加工以及生產(chǎn)裝配過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息。這樣一來，便無法針對(duì)質(zhì)量信息源頭數(shù)據(jù)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的分析，與之相關(guān)的質(zhì)量信息以及服務(wù)信息只能停留在各自的系統(tǒng)當(dāng)中。即使這些信息可以指導(dǎo)其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)，但仍然無法達(dá)到互聯(lián)互通級(jí)別[6]。

通過上述研究，得知在工業(yè)生產(chǎn)制造全過程當(dāng)中，雖然部分環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)識(shí)解析技術(shù)的高效應(yīng)用，但仍有很多環(huán)節(jié)未充分發(fā)揮其技術(shù)價(jià)值，而各個(gè)系統(tǒng)之間只能以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式完成數(shù)據(jù)共享，無法實(shí)現(xiàn)全流程覆蓋。尤其在細(xì)粒度成本核算、生產(chǎn)過程全流程數(shù)據(jù)可追溯以及質(zhì)量問題的細(xì)粒度分析這些關(guān)鍵方面，數(shù)據(jù)信息的互操作水平低，難以滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)需求。針對(duì)這一問題，建議引進(jìn)語義技術(shù)，打破各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)的屏障，各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息通過語義數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)，形成較強(qiáng)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性。這樣一來，便可以支撐全局?jǐn)?shù)據(jù)標(biāo)識(shí)的互聯(lián)互通，滿足互操作需求[7]。

三、在人工智能技術(shù)中的應(yīng)用

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合理念在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)運(yùn)用信息物理系統(tǒng)的描述，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)相互融合的有效途徑。因?yàn)橥ㄟ^運(yùn)用信息物理系統(tǒng)，使傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)封閉的物理系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)在信息層面上實(shí)現(xiàn)了相互融合。這樣一來，相當(dāng)于在信息融合的基礎(chǔ)之上，造就了一種全新的業(yè)態(tài)，而標(biāo)識(shí)技術(shù)正是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵要素。但是，在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過程中，顯然還存在大量工作要做，具體包括以下幾個(gè)方面：基于不同標(biāo)識(shí)解析體系，針對(duì)數(shù)據(jù)融合開展技術(shù)研究；基于物聯(lián)網(wǎng)語義理解及語義互操作，開展相關(guān)技術(shù)研究；基于標(biāo)識(shí)進(jìn)行行業(yè)語義定義或者制訂相應(yīng)語義的擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)；基于標(biāo)識(shí)技術(shù)支持的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)相互融合，研究數(shù)據(jù)開放技術(shù)；基于標(biāo)識(shí)解析技術(shù)應(yīng)用，開展智能化應(yīng)用技術(shù)研究，并且在信息融合的基礎(chǔ)上，采用自然語言處理技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用研究；致力于構(gòu)建公共云服務(wù)平臺(tái)。借助此平臺(tái)和標(biāo)識(shí)解析技術(shù)，針對(duì)如何更好的開展公共服務(wù)進(jìn)行技術(shù)研究：結(jié)合當(dāng)前的電信網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)技術(shù)應(yīng)用，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)支撐物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)技術(shù)進(jìn)行更加系統(tǒng)全面的研究。在研究過程中，需要優(yōu)先開展傳遞標(biāo)識(shí)關(guān)鍵信息的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的升級(jí)改造。與此同時(shí)，圍繞技術(shù)研究路線、增值服務(wù)及其應(yīng)用展開深層次研究[8]。

四、結(jié)束語

通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析技術(shù)的有效應(yīng)用，不僅可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)之間的精準(zhǔn)對(duì)接，還可以實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)、跨地區(qū)、跨行業(yè)的產(chǎn)品全生命周期管理。但是，在實(shí)實(shí)際的技術(shù)應(yīng)用過程中，由于在數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)化、標(biāo)準(zhǔn)化以及應(yīng)用模式等方面仍然存在較大的屏障問題。因此，在今后的發(fā)展中，仍然需要針對(duì)標(biāo)識(shí)解析的應(yīng)用水平、標(biāo)準(zhǔn)化水平進(jìn)行更加全面深入的研究，力爭早日實(shí)現(xiàn)真正意義上的數(shù)據(jù)互通互操作，為我國工業(yè)生產(chǎn)加工領(lǐng)域的健康發(fā)展提供技術(shù)支持。

參" 考" 文" 獻(xiàn)

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