淺談工業(yè)互聯(lián)網對制造業(yè)的賦能作用

孫曉霞

在2022年3月召開的全國“兩會”上，國務院政府工作報告提出“要加快發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網，培育壯大集成電路、人工智能等數字產業(yè)，提升關鍵軟硬件技術創(chuàng)新和供給能力”，這是工業(yè)互聯(lián)網連續(xù)5年來被寫入政府工作報告。2018年，政府工作報告首次提出“發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網平臺”，此后2019年明確提出“打造工業(yè)互聯(lián)網平臺，拓展‘智能+’，為制造業(yè)轉型升級賦能”，2020年提出“發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網，推進智能制造”，2021年提出“發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網，搭建更多共性技術研發(fā)平臺，提升中小微企業(yè)創(chuàng)新能力和專業(yè)化水平”。由此，不難看出當前工業(yè)互聯(lián)網在我國經濟社會發(fā)展中的重大戰(zhàn)略定位。

制造業(yè)是國家經濟社會發(fā)展的根基所在，是國家綜合實力和國際競爭力的體現，是立國之本、興國之器、強國之基。近幾年，我國政府作出工業(yè)互聯(lián)網和制造業(yè)融合發(fā)展的戰(zhàn)略決策，并出臺多項支持政策，正是深刻認識到工業(yè)互聯(lián)網是制造業(yè)高質量發(fā)展的重要引擎，此舉必將開啟我國制造業(yè)發(fā)展的新篇章。

1 工業(yè)互聯(lián)網概述

1.1 概念的提出

工業(yè)互聯(lián)網最早在2012年由美國電氣公司（GE）在數字化轉型戰(zhàn)略的“宣言書”——《工業(yè)互聯(lián)網：突破智慧和機器的界限》中提出：“工業(yè)互聯(lián)網是數據流、硬件、軟件和智能的交互，它將徹底改變我們的工業(yè)發(fā)展與生活方式，促進人腦與機器的互動與融合。”

此后，雖然GE使得工業(yè)互聯(lián)網逐漸變成了一個全球性的概念，但工業(yè)界對工業(yè)互聯(lián)網的概念并沒有形成統(tǒng)一觀點。不過，有一點是明確一致的，工業(yè)互聯(lián)網的實質是將不斷發(fā)展的信息技術融入到生產體系（如制造、能源）、基礎設施（如交通、電網、城市建設）、機器設備（如機器人、醫(yī)療、儀器儀表）中，實現創(chuàng)新鏈、價值鏈、產業(yè)鏈的循環(huán)與貫通，構建物質空間與數字世界的映射交互。工業(yè)互聯(lián)網將數據資源轉變?yōu)楝F實生產力，為只有機械動作、缺“靈魂”的機器設備賦予智慧，從而進一步解放勞動者的體力和腦力，提升產業(yè)的附加值，創(chuàng)造新的財富。

工業(yè)互聯(lián)網的出現，是信息通信技術在現代工業(yè)領域不斷應用和發(fā)展的必然結果。從歷史視角看，歷次工業(yè)革命和科技革命，都是以生產力的提升為發(fā)起點和終結點。信息通信技術在高速發(fā)展的同時，也成為研發(fā)投入最集中、創(chuàng)新最活躍、應用最活躍的技術，全方位支撐著社會的發(fā)展，包括工業(yè)生產在內。工業(yè)互聯(lián)網，延續(xù)了信息通信技術成為現代工業(yè)關鍵驅動的規(guī)律，綜合了計算機技術、網絡與通信技術、控制技術、傳感器技術，以及前沿的信息物理系統(tǒng)（CPS）、人工智能、云計算、大數據等技術，給工業(yè)生產帶來了重大變革。

此外，工業(yè)互聯(lián)網的出現，也是制造業(yè)破解自身困境、搶占未來機遇的選擇。金融危機以來，傳統(tǒng)制造業(yè)陷入發(fā)展瓶頸，供給失衡、需求低迷，全球制造業(yè)生產效率的增長明顯放緩。在此背景下，全球各國不得不對制造業(yè)進行重新審視。美國、法國等“去工業(yè)化”的國家開始推進“再工業(yè)化”，吸引本土制造業(yè)回流；而重視制造業(yè)的德國，則需要在需求不振的情況下設法開辟新的盈利空間。為此，一批先導型制造企業(yè)如美國的GE，德國的西門子，開始在新一代信息技術中尋求高端化、智能化和服務化的發(fā)展模式，成為工業(yè)互聯(lián)網最積極的先行者，并逐步在全球范圍內掀起工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的高潮。

1.2 工業(yè)互聯(lián)網的屬性

工業(yè)互聯(lián)網是傳統(tǒng)工業(yè)生產和互聯(lián)網相互延伸、融合、集成的產物，具有生產屬性、跨越屬性和服務屬性（詳見表1）。

其一，工業(yè)互聯(lián)網具有生產屬性，這是它的本質屬性。工業(yè)互聯(lián)網是一種生產性互聯(lián)網，它發(fā)起于工業(yè)企業(yè)，應用于工業(yè)活動，聚焦于實體產業(yè)，解決的是工業(yè)企業(yè)的生產問題，而不是大眾的消費問題。工業(yè)互聯(lián)網的終極目標是提升生產效率，優(yōu)化資源配置，講求安全優(yōu)先、效益優(yōu)先和實用優(yōu)先。需要特別指出的一點是，不同行業(yè)、不同場景之間存在極大差異，組網方式、技術要求、安全等級也明顯不同，因此工業(yè)互聯(lián)網與生產場景強相關，一套方案不可能適用于所用場景，這也正是由其生產屬性所決定的。

其二，工業(yè)互聯(lián)網具有跨域屬性，這是它的核心屬性?？缬驅傩跃唧w表現在3方面：一是跨系統(tǒng)域，二是跨空間域，三是跨地域?？缦到y(tǒng)域，是指工業(yè)互聯(lián)網打通了工業(yè)信息系統(tǒng)（IT）和工業(yè)控制系統(tǒng)（OT）之間的界限，將原本并不相關工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)生產設備、工業(yè)生產環(huán)境納入到相對開放的網絡空間中。跨系統(tǒng)域是工業(yè)互聯(lián)網的獨特標志之一，也是實現智能制造、大規(guī)模個性化定制等新模式、新應用的前提?？缈臻g域，是指工業(yè)互聯(lián)網搭建了工業(yè)這一物理現實空間和互聯(lián)網這一數字虛擬空間之間的橋梁。工業(yè)互聯(lián)網通過將先進傳感、大數據、人工智能、仿真建模等信息技術深度集成的方式，實現了物理世界和網絡空間映射、協(xié)同和融合?？绲乩碛颍侵腹I(yè)互聯(lián)網不管是基礎設施環(huán)視業(yè)務應用，都可以是局域的、廣域的或者全球的。

其三，工業(yè)互聯(lián)網具有服務屬性，這是它的功能屬性。未來制造業(yè)的產業(yè)特征和思維模式的核心精神是服務，而工業(yè)互聯(lián)網就是踐行服務思維的重要手段。當前，制造業(yè)正在積極探索由傳統(tǒng)的產品為中心向服務為中心轉變，基于制造業(yè)的服務化延伸已經成為越來越多制造企業(yè)競爭優(yōu)勢的核心來源。工業(yè)互聯(lián)網的不斷發(fā)展，將推動生產型服務延伸到生產即服務，推動企業(yè)的核心競爭力有產品質量功能轉向客戶價值創(chuàng)造。

2 工業(yè)互聯(lián)網打開制造業(yè)轉型升級之門

隨著信息技術的發(fā)展，全球制造業(yè)不斷呈現出了新特征、新趨勢。第一，傳統(tǒng)產業(yè)進入升級換代期。人工智能、大數據、云計算等新一代信息技術向傳統(tǒng)制造業(yè)快速滲透，制造業(yè)由自動化向數字化、網絡化和智能化躍升的趨勢日益明朗。第二，產業(yè)生態(tài)進入相互融合期。在信息技術向制造業(yè)主動滲透的同時，制造業(yè)也積極擁抱互聯(lián)網化的變化，二者之間的融合不斷加深。第三，產業(yè)格局進入變革重塑期。在新一代信息技術的加持下，日新月異的制造業(yè)不斷優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、重構戰(zhàn)略布局，新的競爭格局正在重塑之中。也就是說，由現代工業(yè)和新型信息通信技術結合而成的工業(yè)互聯(lián)網，正在成為加速制造業(yè)增效提質的新引擎。

制造業(yè)作為我國經濟的支柱產業(yè)，在邁向高端化的進程中面臨的挑戰(zhàn)嚴峻。第一，我國制造業(yè)結構層次偏殿，產能過剩問題突出。在我國制造業(yè)中，重化工主導的資源型產業(yè)、資金密集型產業(yè)占比過大，部分傳統(tǒng)行業(yè)仍然存在產能過剩。第二，我國制造業(yè)增長動力偏弱，新舊動能轉換速度和力度不夠。雖然近年來高新技術產業(yè)增速迅猛，高于總體工業(yè)增速，但是產業(yè)規(guī)模仍然偏小。第三，我國制造業(yè)生產要素趨緊，高端要素緊缺。近十多年來，我國勞動人口數量以每年數百萬的規(guī)模遞減，此外創(chuàng)新要素和高端人才缺乏，研發(fā)投入強度、研發(fā)人員總量占就業(yè)人員的比重等顯著低于發(fā)達國家的水平。

正是在國內外制造業(yè)發(fā)展的新趨勢和新變化下，工業(yè)互聯(lián)網作為新一代信息技術和現代工業(yè)深度融合的新模式和新業(yè)態(tài)，成為加快經濟轉型升級、重塑制造業(yè)競爭力的新動力和新途徑。

工業(yè)互聯(lián)網能夠促進未來經濟持續(xù)繁榮。工業(yè)互聯(lián)網將新型信息技術融入制造業(yè)的生產、流通、運行、服務等各個環(huán)節(jié)，借助信息流將技術流、資金流、人才流和物資流等基本要素進行全面互聯(lián)，實現了資源優(yōu)化配置，促進經濟持續(xù)健康發(fā)展。

工業(yè)互聯(lián)網能夠推動供給側結構性改革。工業(yè)互聯(lián)網所服務的制造業(yè)，正是供給側結構性改革的主戰(zhàn)場。工業(yè)互聯(lián)網可以實現企業(yè)內外、供需兩側的互聯(lián)互通，有效匹配企業(yè)乃至產業(yè)之間資源和能力，有助于落實深化供給側結構性改革的戰(zhàn)略方針。

工業(yè)互聯(lián)網能夠建立國家安全防線保障。在國際制造業(yè)、信息通信業(yè)劇透積極部署工業(yè)互聯(lián)網平臺的局面下，我國加快發(fā)展自主可控的工業(yè)互聯(lián)網是保障經濟安全、資源安全的迫切需要。此外，從科技安全和網絡安全角度看，工業(yè)互聯(lián)網帶來了技術的裂變式創(chuàng)新，我國主動發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網是積極應對國家信息網絡安全的必要之舉。

3 工業(yè)互聯(lián)網賦能制造業(yè)的途徑

對于制造業(yè)而言，工業(yè)互聯(lián)網的加入，在對企業(yè)的改造、對產業(yè)鏈的改造、對產品的改造等方面帶來巨大的變化，最終推動制造業(yè)實現變革性躍升，邁向高質量發(fā)展（詳見圖1）。

3.1 推動企業(yè)數字化

從企業(yè)層面來說，工業(yè)互聯(lián)網的賦能表現是助推企業(yè)實現數字化轉型。企業(yè)數字化的過程，也就是企業(yè)生產流程數據化和企業(yè)生產經驗數據化的過程。

企業(yè)生產流程數據化，帶來了企業(yè)生產技術的創(chuàng)新。傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)由于缺乏對生產數據的觀測記錄，因此難以對生產數據進行科學系統(tǒng)分析，更無從提煉有價值的信息進而優(yōu)化生產過程。工業(yè)互聯(lián)網則借助新型信息手段，成功收集、傳遞、匯總、分析生產數據，通過基礎設施實現對生產環(huán)節(jié)的精確調控，優(yōu)化資源配置實現生產環(huán)節(jié)的信息交互和協(xié)同。

企業(yè)生產經驗數據化，促進了企業(yè)知識的規(guī)范化傳播。傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)員工在生產過程中積累的大量經驗，其實是寶貴的知識財富。工業(yè)互聯(lián)網能夠將以人工經驗形式存在的知識具象轉化為直觀、可復制的知識，通過沉淀到的生產流程和操作手冊中，使得這些知識的的傳播方式、擴散速度得以改變，企業(yè)內部的知識流動得到加速。這一變革降低了企業(yè)生產對人工技術水平的需求，有效提升了企業(yè)的生產效率。

3.2 推動產業(yè)鏈平臺化

在工業(yè)經濟時代，制造業(yè)產業(yè)鏈由具有分離和集聚并存的上游產業(yè)（環(huán)節(jié)）和下游產業(yè)組成有機整體，這些部分之間相互聯(lián)動、相互制約、相互依存，具有高度的關聯(lián)性。隨著工業(yè)互聯(lián)網的興起與發(fā)展，它構建了制造業(yè)產業(yè)鏈條上企業(yè)之間信息流通的渠道，將數字化的企業(yè)連接起來，建立了產業(yè)鏈上企業(yè)間蜂巢化、立體化的關系，使得企業(yè)降低了對產業(yè)鏈上其他特定企業(yè)的依存度。這種立體化、復合式的供應鏈關系顯得更為安全，企業(yè)可以實現對市場的快速響應，因此企業(yè)可以更專注于自身核心資源，企業(yè)功能逐步模塊化。

可見，對于產業(yè)鏈而言，工業(yè)互聯(lián)網跨越了時間和空間的限制，實現了產業(yè)鏈上企業(yè)的關系立體化和功能模塊化，使得產業(yè)鏈逐步趨于平臺化。工業(yè)互聯(lián)網時代，制造業(yè)產業(yè)鏈的平臺化，增強了制造業(yè)抗風險能力，助推產業(yè)轉型升級。

3.3 推動產品服務化

制造業(yè)在工業(yè)經濟時代主要功能是承擔產品的開發(fā)和生產，輸出的是產品，制造業(yè)和服務業(yè)處于比較獨立的狀態(tài)，各自有著較為清晰的邊界。在工業(yè)互聯(lián)網和制造業(yè)的不斷融合發(fā)展下，制造業(yè)的生產方式、產品形態(tài)、客戶關系等各方面都發(fā)生著顯著變化。制造業(yè)面臨著多樣化、個性化、定制化和及時化的客戶新需求，生產方式逐漸發(fā)展為從大規(guī)模生產到定制生產，客戶關系逐漸從單向流動發(fā)展為雙向互動。制造業(yè)由提供產品逐漸轉型，轉向提供基于產品增值服務的“產品+服務”組合，而且服務越來越在組合包中占據主導地位，成為價值增值的主要來源。

工業(yè)互聯(lián)網借助新一代信息技術手段，增強了制造業(yè)全產業(yè)鏈、全價值鏈中的數據流動和循環(huán)，促進了產品和市場、服務的完美融合，實現了產品服務化和價值增長、價值再創(chuàng)造，拓展了制造服務業(yè)的空間和模式。

4 結語

如今，工業(yè)互聯(lián)網已經成為企業(yè)競爭的新賽道、產業(yè)布局的新方向，對于我國制造業(yè)加快新舊動能轉換、促進產業(yè)轉型升級來說，具有非常重大的歷史意義和現實意義。放眼世界，在日益激烈的國際競爭態(tài)勢下，工業(yè)互聯(lián)網已經成為大國競爭的新焦點，加快推進我國工業(yè)互聯(lián)網建設已刻不容緩。目前，在國家層面、地方層面等一系列政策的加持下，我國工業(yè)互聯(lián)網在基礎設施、融合應用等方面已經從起步探索邁向新征程，進入賦能制造業(yè)縱深發(fā)展的新階段，正在為制造業(yè)體制增效深度發(fā)力，為實體經濟高質量發(fā)展保駕護航。不過，應該意識到，我國工業(yè)互聯(lián)網未來發(fā)展依然還面臨著重重困難和挑戰(zhàn)，譬如已有業(yè)內有識之士指出，要高度重視工業(yè)互聯(lián)網軟件國產化的問題，避免成為下一個“缺芯”問題?？梢钥隙ǖ卣f，工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展之路道阻且長，制造業(yè)升級之路漫漫而修遠，但是只要秉承腳踏實地的理念，未來終究可期。

10.19599/j.issn.1008-892x.2022.02.013

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