中美德日：四国工业互联网参考架构对比分析

中发智造说

工业互联网以数据闭环为核心，通过对物理资产的全面深度感知，实现海量工业数据的高效集成与管理，开展各类工业模型和数据模型的构建与分析，形成优化决策并反馈至物理系统，这是工业互联网最基本的模式和方法，也是驱动制造业智能化转型的关键。

为抢占工业4.0的先机，世界各国纷纷开展工业互联网架构研究。目前在国际上有美国工业互联网参考架构IIRA、德国工业4.0参考架构模型RAMI4.0和日本工业价值链参考架构（Industrial Value Chain Reference Architecture，IVRA）。

为推动我国工业互联网发展，促进产学研用协同并进，2016年，我国发布工业互联网体系架构1.0版本，对我国工业互联网技术创新、标准研制、试验验证、应用实践等工作，形成了有效指导。

然而随着5G、AI、区块链等新科技不断发展，工业数字化、智能化、网络化转型不断深化，各行各业迫切需要工业互联网进一步落地实施，已有的体系架构必须优化更新。

因此，2019年工业互联网体系架构2.0版本正式发布。

中美德日四国的工业互联网参考架构，尽管出发点、表现形式、关注领域各有不同，却是各自国家实现产业数字化、数字产业化的核心理念和技术基础。

中国：AII工业互联网体系架构2.0

《工业互联网体系架构2.0》重新定义了工业互联网的基本要素，涵盖功能架构、业务指南、实施框架、技术体系等多个部分。

如果说1.0版本定义的是功能架构，相比之下，2.0版本更像一个组合，或者说是我国工业互联网应用实施的指导框架，在未来一段时间内为政府、企业、科研机构、投资者等提供指导和参考，推动我国工业互联网走向成熟。

值得一提的是，当下的工业互联网技术正处于快速发展、持续创新阶段，未来，2.0架构还将与其他国际架构进行对接，实现工业互联网体系架构在每个行业落地应用。

美国：IIRA

IIRA（Industrial Internet Reference Architecture）由美国工业互联网联盟（Industrial Internet Consortium , IIC）发布，最新版本为2019年6月19日发布的v1.9版。

IIRA注重跨行业的通用性和互操作性，提供一套方法论和模型，以业务价值推动系统的设计，把数据分析作为核心，驱动工业联网系统从设备到业务信息系统的端到端的全面优化。

美国工业互联网联盟发布的工业互联网参考架构（来自IIC官网）

IIRA功能设计：以数据分析为中心，端到端的功能融合（来自IIC官网）

德国：RAMI4.0

RAMI4.0（Reference Architecture Model Industrie 4.0）即工业4.0参考架构模型，深度聚焦于制造过程和价值链的生命周期，为其建立了一个比较完整的三维模型。

该模型对制造环境里不同环节的功能分析、相互之间操作性的需求辨认，以及相应标准的制定，都有非常重要的价值。

更值得关注的是，相关的工业4.0部件模型，为包括数字化的零部件、设备、产线、车间、工厂、甚至信息化系统在内的所有资产提供统一的CPS模型，描述其功能、性能和状态，并为它们之间的交互，从通讯协议、句法和语义，提供统一的界面。其广泛实施，对推动制造环境各个系统的全面互联互通，起着非常大的作用。

工业4.0参考架构模型RAMI 4.0

日本：IVRA

日本工业价值链促进会（Industrial Value Chain Initiative，IVI）是一个由制造业企业、设备厂商、系统集成企业等发起的组织，旨在推动“智能工厂”的实现。2016年12月8日，IVI基于日本制造业的现有基础，推出了智能工厂的基本架构《工业价值链参考架构（Industrial Value Chain Reference Architecture ，IVRA）》。

该架构从制造业一直追求的质量、成本和效率（产出）传统要素加上环保要求的管理角度出发，结合生产环境的资产（人、流程、产品和工厂）角度和作业流程（计划、执行、查验和反应）角度，细分出智能制造单元，对信息化在生产过程的优化，作了细致的分析，进而提出了智能制造的总体功能模块架构，在不同的（设备、车间、部门和企业）层次上，分析知识/工程流程（相当于产品链）和供给流程（相当于价值链）的各个环节的具体功能构成，颇具有独到之处。

工业价值链参考架构IVRA

IIRA与RAMI4.0对接

在一些大企业的促进下，美国工业互联网联盟和德国工业4.0平台于2015年11月，在中立的瑞士召开了一次保密的研讨会，双方发现两个参考平台之间有很强的互补性。两个机构相继批准双方合作，接着2016年6月在芝加哥，9月在海德堡，召开了另外两次研讨会。这两个机构相继设立了一些任务组，在某些方面探讨双方合作机会。

2017年12月，美国工业互联网联盟与德国工业4.0的机构共同发布了一份关于IIRA与RAMI4.0对接分析的白皮书，指出IIRA与RAMI4.0在概念、方法和模型等方面有不少相互对应和相似之处，而差异之处则互补性很强，相互之间可以取长补短。

这个结论对降低由多个架构带来的不确定性有一定作用。相信这个结论，在这几个架构之间都是适用的。所以，加强国际合作，对国内工业互联网和智能制造的发展大有裨益。

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