工業(yè)互聯(lián)網賦能天津制造業(yè)高質量發(fā)展的路徑及對策研究

◎文/劉小軍 袁 君

“索洛悖論”認為企業(yè)在IT方面的投資對其生產率的收效甚微，這種現(xiàn)象也被稱為“生產率悖論”。但是隨著新一代信息技術的快速發(fā)展與廣泛應用，工業(yè)互聯(lián)網的迅速普及并帶來了新一輪產業(yè)革命的浪潮，2020年我國工業(yè)互聯(lián)網帶動產業(yè)發(fā)展指數(shù)達72.8，尤其對制造業(yè)和信息服務業(yè)的帶動作用最為突出，指數(shù)均超82，近年來世界各國逐年公布的數(shù)字經濟數(shù)據足以用實踐挑戰(zhàn)并打破“索洛悖論”。學者何小鋼等通過實證研究表明我國企業(yè)并不存在“索洛悖論”。從理論與實踐中都證明了“索洛悖論”的悖論，這為天津制造業(yè)可依托工業(yè)互聯(lián)網提高生產率并實現(xiàn)智能化發(fā)展提供了切實可行的路徑。

天津在京津冀協(xié)同發(fā)展的國家戰(zhàn)略中被定位為全國先進制造研發(fā)基地，制造業(yè)是天津的根基，也是天津經濟發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。天津有著雄厚的制造業(yè)基礎，從“飛鴿自行車”到“天津一汽”，一直致力于打造制造業(yè)強市，實現(xiàn)制造業(yè)高質量發(fā)展。工業(yè)互聯(lián)網作為新一代信息技術和工業(yè)經濟深度融合的產物，在與制造業(yè)深度融合的同時也推動了制造業(yè)向智能化轉型發(fā)展。“十四五”期間，天津著力構建“1+3+4”現(xiàn)代工業(yè)產業(yè)體系并堅持“制造業(yè)立市”，加快制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展，隨著5G技術、大數(shù)據及物聯(lián)網等新興技術飛速發(fā)展，天津作為有著深厚制造業(yè)沉淀和完備產業(yè)體系的港口工業(yè)城市，若能抓住工業(yè)互聯(lián)網與制造業(yè)融合的契機，也就抓住了全球新一輪產業(yè)革命的制高點。因此，研究工業(yè)互聯(lián)網推動天津制造業(yè)智能化發(fā)展具有極為重要的現(xiàn)實意義。

一、工業(yè)互聯(lián)網賦能制造業(yè)高質量發(fā)展機理

工業(yè)互聯(lián)網是2012年被美國通用電氣GE提出的新概念，但近年來發(fā)展十分迅速，目前已被應用于數(shù)十個國民經濟大類中，工業(yè)互聯(lián)網作為信息化和工業(yè)化深層次廣范圍高水平融合、新一代信息技術和工業(yè)經濟虛實結合的產物，在賦能天津制造業(yè)高質量發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，本文認為主要通過以下機理實現(xiàn)。

（一）基于價值鏈—競爭優(yōu)勢機理

美國學家波特提出價值鏈分析法，用來分析企業(yè)競爭優(yōu)勢。企業(yè)從生產前的采購到最終產品的服務環(huán)節(jié)構成價值鏈的活動，隨著分工的細化，企業(yè)想在價值鏈中占據有利地位，就要最大幅度的發(fā)揮自己的比較優(yōu)勢，強長板、補短板，提升企業(yè)的生產效率和產品附加價值。

從微笑曲線（圖1）看，制造業(yè)企業(yè)的價值鏈分為三個環(huán)節(jié)，包含研發(fā)、設計等的前端環(huán)節(jié)；包含加工、組裝的中端環(huán)節(jié)和包含品牌、物流、營銷等的后端環(huán)節(jié)。隨著經濟全球化進程的加快與新一代信息技術的發(fā)展，制造業(yè)企業(yè)的微笑曲線會越來越陡峭，天津制造業(yè)要想提升競爭力，不能局限于低附加值的加工包裝等中端環(huán)節(jié)，要向前后端發(fā)展爭取更多的附加值。在工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的浪潮下，把工業(yè)互聯(lián)網信息產業(yè)融合嵌入到傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)中。在微笑曲線前端，通過工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)技術高效的信息搜集與整合，掌握市場需求變動，及時準確地反饋吸收消費者的需求，使研發(fā)設計環(huán)節(jié)更加個性化；在后端，工業(yè)互聯(lián)網提供更加個性化的產品服務，將其融入到天津制造業(yè)企業(yè)的品牌營銷等環(huán)節(jié)中，使得制造業(yè)在各個環(huán)節(jié)都能增加其附加值。

圖1 制造業(yè)微笑曲線

（二）基于價值鏈—創(chuàng)新理論機理

波特認為每個企業(yè)都是由九種活動——五種基本活動和四種支持活動（表1）以獨特方式聯(lián)結在一起構成的價值鏈。只有當一個企業(yè)能夠比競爭對手更出色或更低價地開展這九種活動，才會獲得競爭優(yōu)勢。創(chuàng)新最重要的是自主創(chuàng)新，企業(yè)只有掌握了核心技術，才能擺脫受制于人的“卡脖子”現(xiàn)狀。在工業(yè)互聯(lián)網蓬勃發(fā)展的當下，利用工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)的知識和技術的溢出效應，再加大科技研發(fā)投入，天津制造業(yè)企業(yè)就會達到降低活動成本的效果。首先，工業(yè)互聯(lián)網可以應用于天津制造業(yè)的內外部后勤和生產經營等基本活動中，通過搭建工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展平臺來完善企業(yè)的內外部后勤體系，與制造業(yè)硬件設備及專業(yè)技術人員無縫銜接；其次，利用工業(yè)互聯(lián)網的創(chuàng)新應用實現(xiàn)技術和信息共享，促進企業(yè)的技術開發(fā)和基礎設施活動等支持活動，同時開發(fā)和應用各類場景云化App。借助工業(yè)互聯(lián)網的創(chuàng)新驅動增加產品的附加值，以低價高質的產品輸出來增加競爭優(yōu)勢，提高天津制造業(yè)的競爭力，實現(xiàn)高質量發(fā)展。

表1 價值鏈的兩類活動

二、天津工業(yè)互聯(lián)網賦能制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

工業(yè)互聯(lián)網作為新工業(yè)革命的重要基礎設施，為天津制造業(yè)智能化發(fā)展提供了新動能和新機遇。目前天津的工業(yè)互聯(lián)網和制造業(yè)的發(fā)展既取得了一些良好成效，也存在一些不足。

（一）取得的成效

1.注重工業(yè)互聯(lián)網基礎設施建設并出臺政策支持

天津響應國家號召，深入貫徹落實工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展戰(zhàn)略，近年來出臺一系列政策，并由天津的制造業(yè)和互聯(lián)網行業(yè)的企業(yè)一同成立了天津工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)聯(lián)盟，致力于打造全國先進制造業(yè)研發(fā)基地。天津注重發(fā)展云平臺資源共享服務，積極促進制造企業(yè)購買并利用云服務產品，在加快工業(yè)互聯(lián)網基礎設施創(chuàng)新應用的同時也促進了企業(yè)向智能化轉型，為了更好地實現(xiàn)企業(yè)智能化，提高云服務平臺資源的利用效率，并給予制造業(yè)企業(yè)資金與技術的支持。截至2020年底，天津已累計建成11個國家新型產業(yè)示范基地，濱海新區(qū)擔當工業(yè)產值增長的主力軍，近年來工業(yè)產值平均占比高達55%，發(fā)揮了龍頭示范作用，濱海新區(qū)高技術制造業(yè)發(fā)展較快，2020年實現(xiàn)產值同比增長4.7%。

2.工業(yè)互聯(lián)網與制造業(yè)融合初顯成效

天津在建設制造業(yè)強市的進程中注重創(chuàng)新引領，推動科技轉變?yōu)橹圃鞓I(yè)的生產力，2020年智能制造投資增長22.9%，并累計建成68家國家級企業(yè)技術中心，聚焦工業(yè)互聯(lián)網等新一代信息技術，實現(xiàn)人、機、物互聯(lián)互通，建設新型產業(yè)集群。盡管受新冠疫情影響，但在工業(yè)互聯(lián)網等新興技術的助推調節(jié)下，2020年天津工業(yè)增加值由一季度的-16%增長至全年的1.6%，在工業(yè)中占比高達72.9%的制造業(yè)尤其是高技術制造業(yè)發(fā)展勢頭良好，受疫情沖擊影響較小。

（二）存在的不足

1.工業(yè)互聯(lián)網企業(yè)與平臺數(shù)量不多且質量不高

天津工業(yè)互聯(lián)網企業(yè)數(shù)量相對較少，占比僅在1%～5%之間，與北京等擁有眾多工業(yè)互聯(lián)網龍頭企業(yè)與科研院所的工業(yè)互聯(lián)網先導城市還有一定差距。數(shù)據統(tǒng)計顯示，天津工業(yè)企業(yè)上云用數(shù)賦能指數(shù)和工業(yè)互聯(lián)網平臺活躍指數(shù)在全國排名中并不靠前，只有工業(yè)互聯(lián)網投入產出相對較好，投入產出比大于4，位居第二梯隊，但平臺間的投入產出比差異較大，發(fā)展并不均衡，國內主要的工業(yè)互聯(lián)網平臺的企業(yè)總部并沒有位于天津，且2019年公布的中國工業(yè)互聯(lián)網50佳沒有位于天津的企業(yè)。

天津制造業(yè)近年來在國家政策的扶持下，得到了較快的發(fā)展，但實際上，天津主要以加工貿易、附加值低的制造業(yè)為主，屬于勞動密集型的產業(yè)，在價值鏈定位上是低價值的模仿者，而非創(chuàng)新主導者。長期以來，始終處于價值鏈的中低端位置，科研能力和自主創(chuàng)新意識不足，掌握不了核心技術就會在價值鏈中被低端鎖定，缺乏國際競爭力，陷于往復循環(huán)狀態(tài)而制約制造業(yè)高質量發(fā)展進程。

2.工業(yè)互聯(lián)網與制造業(yè)還未深度融合且創(chuàng)新能力不足

現(xiàn)階段，雖然天津工業(yè)互聯(lián)網和制造業(yè)的融合發(fā)展初顯成效，但未構建完善的科研創(chuàng)新體系，制造業(yè)創(chuàng)新能力還是不足以支撐制造業(yè)智能化進程，傳統(tǒng)制造業(yè)占比仍較高，高新技術制造業(yè)等一些新興產業(yè)只是嶄露頭角，還未占據主導地位。產業(yè)創(chuàng)新能力不強，使得制造業(yè)大而不強，全而不優(yōu)，關鍵技術仍受制于人，面臨“卡脖子”“掉鏈子”等問題，在天津制造業(yè)高質量發(fā)展的進程中起了一定的制約作用。

據 《天津統(tǒng)計年鑒2020》顯示，天津2019年制造業(yè)開展創(chuàng)新的企業(yè)占制造業(yè)企業(yè)總數(shù)的59.2%，實現(xiàn)創(chuàng)新的企業(yè)比重為56.9%，雖高于行業(yè)平均值，但是較采礦業(yè)和信息傳輸、軟件和信息技術服務業(yè)還有較大差距，且占全市制造業(yè)比重最大的濱海新區(qū)的制造業(yè)企業(yè)開展創(chuàng)新企業(yè)的比重不高，可以看出，天津制造業(yè)創(chuàng)新能力和水平的不足，外加支持力度達不到工業(yè)4.0要求，目前天津制造業(yè)企業(yè)大部分還處于工業(yè)3.0甚至2.0的階段，這在很大程度上對工業(yè)互聯(lián)網平臺的發(fā)展造成了制約。而且天津制造業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網企業(yè)跨界合作和融合發(fā)展程度并不理想，一方面原因是同時精通制造業(yè)和新一代信息技術的人才數(shù)量較少，另一方面是由于制造業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展還處于相對獨立狀態(tài)，目前為止天津僅有50家左右的工業(yè)企業(yè)與電信運營企業(yè)達成初步合作意向，還未實現(xiàn)深度合作，但隨著5G技術的應用與普及，工業(yè)互聯(lián)網會逐漸應用在制造業(yè)的生產經營過程中并與之進行深度融合發(fā)展。

三、工業(yè)互聯(lián)網賦能天津制造業(yè)高質量發(fā)展路徑

制造業(yè)的高質量發(fā)展需要高質量的產品設計、制造過程和資源作為依托，這同時也是制造業(yè)最基本的三種要素，高質量的產品設計離不開算法和數(shù)據，高質量的制造過程需要高質量的機器設備和工藝設計，高質量的制造資源需要高質量的原材料，工業(yè)互聯(lián)網作為一種新型生產要素加入到制造業(yè)高質量發(fā)展的過程中，跨時空、跨地區(qū)、跨廠房聯(lián)接工業(yè)設備，實時管控大范圍分布的機器設備和企業(yè)供應鏈，更加全面準確地進行數(shù)據采集、分析和處理，通過工業(yè)互聯(lián)網云平臺將共享的數(shù)據用于產品模型、業(yè)務模型和市場預測，使制造業(yè)企業(yè)的人、機、物做到互聯(lián)互通，使制造業(yè)過程成一個閉環(huán)，在更大的范圍內優(yōu)化制造業(yè)的資源配置，最終促進制造業(yè)的優(yōu)化發(fā)展。本文認為工業(yè)互聯(lián)網主要以促進制造業(yè)高端化、智能化和綠色化三方面為路徑推動天津制造業(yè)的高質量發(fā)展。

（一）工業(yè)互聯(lián)網推動天津制造業(yè)向高端化制造模式轉型

天津制造業(yè)處在全球價值鏈的中低端地位，主要由于低端制造業(yè)產能過剩且高端制造供給不足所致，推動制造業(yè)高端化發(fā)展是天津制造業(yè)向高質量發(fā)展的重要途徑之一。工業(yè)互聯(lián)網通過以下兩個方面推動制造業(yè)向高端化制造模式轉型：一是工業(yè)互聯(lián)網帶動制造業(yè)生產裝備高端化。制造業(yè)企業(yè)通過廣泛應用工業(yè)互聯(lián)網體系，在制造業(yè)生產裝備上安裝傳感器，讓整個生產流程“上云”，將生產裝備的加工及運行數(shù)據連接上傳至工業(yè)互聯(lián)網云平臺，平臺收集到數(shù)據后進行整合、建模處理分析和優(yōu)化，再反饋給企業(yè)，整個過程高效且透明，有助于提升制造業(yè)生產裝備運行的效率和質量；二是工業(yè)互聯(lián)網帶動制造業(yè)產品高端化。2015年天津飛鴿自行車和互聯(lián)網企業(yè)合作推出一款“超級自行車”，作為一種綜合運用互聯(lián)網和制造業(yè)的產品，該智能自行車在當時擁有較高的銷量，可見互聯(lián)網可以推動制造業(yè)產品的高端化?，F(xiàn)階段，隨著工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網和制造業(yè)會碰撞出更多的創(chuàng)新點，推動產品高端化的效果也會更加明顯。制造業(yè)企業(yè)運用工業(yè)互聯(lián)網，可以通過5G、大數(shù)據和云計算等技術在工業(yè)互聯(lián)網云平臺上收集智能產品的相關數(shù)據信息加以整合與利用，提升產品的附加值，從價值鏈低附加值環(huán)節(jié)走向高附加值環(huán)節(jié)，實現(xiàn)制造產品高端化轉型。產品的高端化發(fā)展有助于品牌的高端化發(fā)展，提升制造業(yè)自身競爭力，促使制造業(yè)整體邁向高端化進程，進而實現(xiàn)天津制造業(yè)高質量發(fā)展。

（二）工業(yè)互聯(lián)網推動天津制造業(yè)向智能化制造轉型

智能化發(fā)展為制造業(yè)高質量發(fā)展提供了契機，為實現(xiàn)天津經濟高質量發(fā)展，進行智能化轉型、走向智能工廠是必然。而在當下，新一輪信息技術革命席卷而來，工業(yè)互聯(lián)網的快速發(fā)展為天津制造業(yè)走向智能化，進而打造智能工廠提供了支持。智能制造的實質是信息技術與制造業(yè)深度融合而成的一種生產方式，工業(yè)互聯(lián)網作為信息技術與制造業(yè)融合發(fā)展的產物，在推動制造業(yè)智能化轉型過程中發(fā)揮著重要作用。工業(yè)互聯(lián)網與制造業(yè)協(xié)同發(fā)展，智能技術與制造業(yè)深度融合，隨著工業(yè)互聯(lián)網云平臺的廣泛運用，使得制造業(yè)生產要素更為有效配置，更加自由流動，使制造業(yè)生產效率不斷提高。工業(yè)互聯(lián)網與制造業(yè)的融合發(fā)展會激發(fā)制造業(yè)企業(yè)的創(chuàng)新潛能，推動生產制造的智能化，使制造業(yè)組織管理更加柔性化，生產服務更加個性化，形成要素資源共享和高效運作的制造業(yè)工業(yè)互聯(lián)網體系，加快天津制造業(yè)向高質量發(fā)展。

（三）工業(yè)互聯(lián)網推動天津制造業(yè)向綠色制造轉型，走可持續(xù)發(fā)展道路

在京津冀協(xié)同發(fā)展的國家戰(zhàn)略背景下，不僅要追求經濟的協(xié)同發(fā)展，更要意識到經濟快速發(fā)展帶來的負外部效應，尤其制造業(yè)一度非環(huán)境友好型的運營模式，天津在未重視發(fā)展循環(huán)經濟的過程中對生態(tài)環(huán)境造成了一定程度的破環(huán)，“十四五”規(guī)劃期間，加快新舊動能轉換，制造業(yè)綠色發(fā)展也是制造業(yè)高質量發(fā)展的必然要求。制造業(yè)由能源使用粗獷型轉變?yōu)槟茉垂?jié)約型，要大力推進制造業(yè)的綠色轉型發(fā)展，而要實現(xiàn)綠色轉型發(fā)展，相關的科技能力必須要跟上?，F(xiàn)階段，工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展，新一代信息技術為制造業(yè)綠色轉型發(fā)展賦予了智能化的同時也賦予了綠色化的新特征，工業(yè)互聯(lián)網和制造業(yè)融合發(fā)展的過程不斷促進制造業(yè)的綠色發(fā)展，提高綠色制造的效率和經濟效益，先建立制造業(yè)綠色發(fā)展實驗平臺，再進一步完善相關的技術支撐體系。

在綠色研發(fā)設計過程，首先，利用工業(yè)互聯(lián)網的云計算技術，為綠色研發(fā)設計提供模擬環(huán)境和遠程計算的技術支持，降低制造業(yè)企業(yè)綠色轉型的成本，然后通過工業(yè)互聯(lián)網云平臺的專業(yè)軟件工程，對企業(yè)的綠色研發(fā)環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，最后通過云平臺實現(xiàn)產品綠色化供給與需求的匹配并精準對接；在綠色生產流程中，幫助制造業(yè)企業(yè)通過遠程控制和精準預測等手段更高效地完成制造環(huán)節(jié)的節(jié)能減排；另外在資源回收利用過程中，工業(yè)互聯(lián)網可以幫助制造業(yè)企業(yè)進行對產品的追溯管理和資源整合共享，提高產品回收利用率，實現(xiàn)循環(huán)經濟，走可持續(xù)發(fā)展道路。

四、工業(yè)互聯(lián)網賦能天津制造業(yè)高質量發(fā)展的對策建議

（一）鼓勵天津制造業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網聯(lián)合發(fā)展

在工業(yè)互聯(lián)網賦能制造業(yè)高質量發(fā)展的過程中，要強化天津制造業(yè)企業(yè)的業(yè)務水平，鼓勵兩產業(yè)聯(lián)合發(fā)展，加強與阿里、航天科工、華為等知名工業(yè)互聯(lián)網企業(yè)、科研院所合作。企業(yè)是推動制造業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網聯(lián)合發(fā)展的主體，要注重企業(yè)的主體地位和作用，從企業(yè)內部入手進行兩產業(yè)的深度聯(lián)合發(fā)展。

另外，制造業(yè)企業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網企業(yè)可以通過股份聯(lián)盟或者契約式聯(lián)盟的方式實現(xiàn)多元發(fā)展。近幾年，上汽和阿里攜手打造互聯(lián)網汽車；寶馬和百度聯(lián)合研發(fā)自動化駕駛技術；東風和華為合作研究智能汽車等行為，都是制造業(yè)和互聯(lián)網企業(yè)合作發(fā)展并取得一定成果的案例，這一系列的發(fā)展戰(zhàn)略，超越了以往縱向或者橫向一體化，使得制造業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網企業(yè)資源共享、優(yōu)勢互補，并在此基礎上結成合作伙伴關系，用“會說話的數(shù)據”促進制造業(yè)智能化生產。

（二）加速工業(yè)互聯(lián)網滲入制造業(yè)產業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)

制造業(yè)高質量發(fā)展的法寶之一就是智能制造，智能制造的核心是實現(xiàn)信息技術和物理實體的結合，工業(yè)互聯(lián)網信息系統(tǒng)的作用就是把物理實體設備連接到互聯(lián)網上，讓制造業(yè)生產鏈中的各個環(huán)節(jié)具有計算、通信、精準控制、遠程協(xié)調和自我管理的功能，實現(xiàn)虛擬信息網絡與現(xiàn)實物理世界的融合。

通過工業(yè)互聯(lián)網滲入制造業(yè)產業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)，每個流程的物理設備都連接上工業(yè)互聯(lián)網，如條形碼、二維碼、工業(yè)傳感器、處理器、ERP等技術應用在制造業(yè)的各流程中。另外，可以在制造業(yè)生產線上加裝傳感器，用來收集溫度、壓力、動能等數(shù)據，一起傳送到工業(yè)互聯(lián)網平臺上，實現(xiàn)數(shù)據的公開共享透明。這些數(shù)據還可以被用來分析消費者的使用行為，按照個性化需求控制和使用智能化產品，以便為消費者提供更好更便捷的使用體驗和售后服務解除價值鏈中的“低端鎖定”問題，真正做到向高質量發(fā)展。

（三）加速“產、學、研”融合，培養(yǎng)既懂工業(yè)互聯(lián)網又懂制造的高端人才

天津工業(yè)互聯(lián)網和制造業(yè)未深度融合且創(chuàng)新力不足的重要原因之一就是人才的缺乏，針對這一現(xiàn)狀，要充分利用天津諸多院校及科研所，將其對接制造業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網的龍頭企業(yè)，共同構建產業(yè)學院和產學研實踐基地，以工業(yè)互聯(lián)網企業(yè)和制造業(yè)企業(yè)的產業(yè)需求為導向，鼓勵工業(yè)互聯(lián)網平臺企業(yè)引進經驗豐富的制造業(yè)技術型人才，促進數(shù)據人才和技術人才的多元化發(fā)展，著力解決關鍵技術問題，為企業(yè)輸送高質量人才，提高企業(yè)的創(chuàng)新能力。