工业互联网与智能制造
近年来，伴随着以互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术，逐渐与工业新材料、新工艺、新能源、先进制造等创新成果跨界融合，引发了全球新一轮的科技革命和产业变革，一系列新的生产方式、组织方式和商业模式正不断涌现，工业互联网应运而生，并推动着全球工业体系的智能化变革，即“第三次浪潮”。随着“第三次浪潮”的到来，智能制造正在全球范围内快速发展，并已成为制造业重要的发展趋势。 对于智能制造，其实现主要依托两方面的基础能力，一是工业制造技术，包括先进装备、先进材料和先进工艺等，这是决定制造边界与制造能力的根本；另一个就是工业互联网，即基于物联网、互联网、云计算与大数据、人工智能等新一代信息技术，充分发挥工业装备、工艺和材料潜能，提高生产效率、优化资源配臵效率、创作差异化产品和实现服务增值。也就是说，工业互联网为智能制造提供了关键的基础设施，为现代工业的智能化发展提供了重要支撑。
图1智能制造中的工业互联网
作为工业智能化发展的重要基础设施，工业互联网的本质就是基于全面互联而形成数据驱动的智能，在这个过程中，工业互联网能构建出面向工业智能化发展的三大优化闭环： 1.面向机器设备运行优化的闭环，核心是基于对机器操作数据、生产环节数据的实时感知和边缘计算，实现机器设备的动态优化调整，构建智能机器和柔性产线； 2.面向生产运营优化的闭环，核心是基于信息系统数据、制造执行系统数据、控制系统数据的集成处理和大数据建模分析，实现生产运营管理的动态优化调整，形成各种场景下的智能生产模式； 3.面向企业协同、用户交互与产品服务优化的闭环，核心是基于供应链数据、用户需求数据、产品服务数据的综合集成与分析，实现企业资源组织和商业活动的创新，形成网络化协同、个性化定制、服务化延伸等新模式。 随着这种智能化发展趋势的推进，工业互联网对现代工业的生产系统和商业系统均产生了重大变革：基于工业视角：工业互联网实现了工业体系各个层级的优化，如泛在感知、实时监测、精准控制、数据集成、运营优化、供应链协同、需求匹配、服务增值等；基于互联网视角：工业互联网实现了从营销、服务、设计环节的互联网新模式新业态带动生产组织和制造模式的智能化变革，如精准营销、个性定制、智能服务、众包众创、协同设计、协同制造、柔性制造等。 无论是以美国通用电气公司为代表的“工业互联网”计划，还是德国西门子公司为代表的“工业4.0”战略，其本质都是通过以互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术推动工业体系的智能化变革，实质都是工业互联网。因此工业互联网也就成为中国工业未来发展的重要方向，对此中国政府于2015年推出了《中国制造2025》的国家战略规划。 《中国制造2025》战略规划的推出，旨在通过“三步走”实现制造强国的战略目标。在规划当中，明确提出：“加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展，把智能制造作为两化深度融合的主攻方向；着力发展智能装备和智能产品，推进生产过程智能化，培育新型生产方式，全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。” 另外，针对工业互联网，《中国制造2025》提出：“加强工业互联网基础设施建设规划与布局，建设低时延、高可靠、广覆盖的工业互联网。加快制造业集聚区光纤网、移动通信网和无线局域网的部署和建设，实现信息网络宽带升级，提高企业宽带接入能力。针对信息物理系统网络研发及应用需求，组织开发智能控制系统、工业应用软件、故障诊断软件和相关工具、传感和通信系统协议，实现人、设备与产品的实时联通、精确识别、有效交互与智能控制。” 中国发展工业互联网具有制造业综合实力强和互联网基础好的双优势。一方面，我国制造业综合实力强。早在2010年，我国制造业占全球比重就已达到19.8%，跃居世界第一；另一方面，我国有一批世界先进的通信企业和互联网企业，这些企业实现了从底层网络协议到上层应用的全面覆盖，对大数据、云计算、人工智能等有深入的研究，为工业互联网的发展提供了技术保障。此外，我国每年大学毕业生总数高达700多万，这些知识群体未来都可能成为新的“人口质量红利”。 积累数据多也是中国工业互联网的一大优势。工业互联网的核心就是大数据的价值创造，中国的制造业门类、设备数量、工业大数据数量都名列前茅。 为了进一步推动工业互联网在制造业中的应用，提升制造业的整体智能化水平，中国政府相继出台了一系列政策，旨在进一步推动中国工业的信息化，提升中国制造业在国际上的竞争能力。 关于工业互联网的国家政策 当前，新一轮科技变革和产业变革给中国制造业带来了巨大的发展机遇，随着政府持续的政策推动，信息化、智能化的工业发展趋势将会引导中国从制造大国向制造强国转变。在这个过程当中，工业互联网等基础设施将提供重要支撑作用，将大大促进中国制造业的整体生产效率，优化生产过程，扩大竞争优势。 目前，工业互联网革命已经展开，过去的十年当中，互联网技术已逐渐开始应用到工业生产当中。未来，随着工业互联网应用的不断深入，在给全球经济带来益处之时，也将带动着工业互联网相关产业快速发展。智能制造需要将广泛应用于制造业的自动化技术和信息技术深度融合，需要制造企业实现数字化转型，到2018年，对于67%的全球2000强企业来说，数字化转型将是其关键策略，并且截止到2017年，超过50%的IT预算将被花费在新一代信息技术之上。 由此可见，工业互联网作为当今席卷全球的工业革命浪潮的核心技术推动力，将为智能制造提供关键的基础设施，并打造新的工业生态体系。与此同时，在着新一轮的工业革命当中与工业互联网相关的产业将同样获得迅速发展。
工业互联网平台赋能制造业转型 助力产业智能化与绿色发展
我国制造业高级化发展与新一轮科技革命交汇融合，催生出了旨在促进制造业转型升级的工业互联网发展新模式新抓手。工业互联网作为制造业数字化转型的有效载体，加快推动工业互联网平台走向成熟和完善，赋能制造业数字化转型，是大势所趋，更大有可为。
工业互联网发展迈向新征程
互联网创新发展与新工业革命正处于历史交汇期，工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，日益成为新工业革命的关键支撑和深化“互联网+先进制造业”的重要基石，对工业发展产生全方位、深层次、革命性影响。
（一）推动制造业数字化转型已是国际共识。工业互联网发展与数字化转型的国际竞争日趋激烈，各国将制造业数字化转型作为抢占新一轮发展制高点、把握时代主动权的关键抓手。美国凭借在云计算、人工智能、芯片、智能传感器等方面的优势，以通用电气等龙头制造公司为牵引，加快与先进制造业深度融合，致力于在数字化转型过程中保持产业领导地位。欧盟于2013年启动工业4.0战略，将推进工业数字化作为掌握全球科技竞争主动权的重要抓手，今年出台的“2030数字罗盘”计划更是提出，到2030年四分之三的欧盟制造业企业应使用云计算服务、大数据和人工智能，90%以上的中小企业应至少达到基本的数字化水平。日本于2016年开始定向谋划推动互联工业，聚焦人工智能、数字人才和数据流通等领域发展，以优势突破撬动制造业数字化转型。
（二）我国工业互联网发展迈上新台阶。我国工业互联网与发达国家基本同步启动，已逐步形成数字化转型新态势。一是保障机制日益完善。在国家制造强国建设领导小组下设立了工业互联网专项工作组，统筹协调各方面力量，密集发布了一系列相关政策文件，为工业互联网创新发展提供了指引。二是财政资金引导作用明显。近四年来，工业互联网创新发展工程累计带动相关投资近700亿元，培育了一大批公共服务平台及系统解决方案供应商。三是央地协同新格局基本形成。央地联动培育打造了28个跨行业、跨领域的综合性平台，培育了30万个以上面向特定行业、特定场景的工业APP，全面覆盖研发设计、生产制造、运营维护和经营管理等关键制造环节重点需求。
（三）我国发展工业互联网优势明显。区别于美、德等国将大型企业作为工业互联网平台的主要用户，我国以中小企业作为数字化转型主战场，通过大企业赋能中小企业，拥有更为广阔的市场需求、商业模式和应用场景。在大企业平台向中小企业赋能过程中，标准化、模块化和知识经验软件化将极大降低中小企业获取成熟方案、路径和知识经验的门槛和成本，有利于形成覆盖全要素、各行业环节的互联网生态。
工业互联网开创制造业数字化转型新路径
工业互联网平台承载数据汇聚、信息交互、产品服务交易和价值共创的功能，当其在各行各业呈现规模化应用时，能够发展成为产业链的“新链主”，它的企业生态核心资产属性也必然强化。
（一）人力替代需求是工业互联网发展的重要驱动力。我国面临劳动力成本上升带来持续的人力替代需求。人社部、工业和信息化部发布的《制造业人才发展规划指南》显示：中国制造业10大重点领域2020年的人才缺口超过1900万人，2025年这个数字将接近3000万人，缺口率高达48%。未来通过工业互联网等技术助力劳动力的经济性不断提升，建设工业互联网平台、企业数智化转型升级的驱动力将越发增强。
（二）工业互联网平台是产业集群和产业链乃至国家实力竞争的关键载体。随着产业分工发展，产业集群和产业链中的生产企业逐渐衍生出一些共同的生产和发展需求，进而衍化出平台型企业，专门为生产型企业提供公共服务，提升生产型企业轻资产运行水平，促使生产型企业专注生产核心和关键环节运营，并不必为配套的产业链环节而分散专注力。显著的市场竞争虽然发生在生产型企业之间，但其背后的竞争对象却是产业链协同的企业群体，工业互联网平台是这个企业群体协同的一种有效工具模式。通过平台型企业的重资产高效利用，可以显著降低每个搭载其上的生产型企业的固定成本。有平台依托且平台效率越高，企业群体的竞争力越强。从深层次看，产业集群、产业链乃至国家实力的比拼并不是单个优秀企业的比拼，而是企业群体和平台的竞争。
（三）工业互联网将重塑实体经济格局，乃至改变产业社会生产关系。工业互联网平台经济将打破旧有的研发设计、生产制造、运营管理、经营决策方式，改变技术、生产资料分配格局，将对企业经营、商业模式、产业链布局产生一系列影响，促进构建分布式制造体系，提高专业人才协同效率，加速重构产业新格局，甚至重新洗牌区域经济，进而引发社会生产关系改革。传统制造业与数字新技术深度融合，是换道超车的绝佳路径。
工业互联网锻造产业智能化绿色化发展新引擎
《“十四五”智能制造发展规划》要求构建知识驱动、动态优化、绿色低碳的智能制造系统。工业互联网将作为核心方法论和新型基础设施，连接人机料法环各生产要素，推动智能生产和管理创新，为制造业智能化升级、节能减排改造等典型场景落地应用提供技术保障。
（一）工业互联网是实现制造业智能化的制胜先机。工业互联网融合应用形成了网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理、平台化设计等智能制造的新模式应用，为工业现场全要素环节的动态感知、互联互通、数据集成和智能管控提供工具和平台基础，是制造业企业提质、增效、降本、安全发展的重要依托。
（二）工业互联网是实现制造业绿色发展有效手段。制造业能耗历来是能源消耗的主阵地之一，也是实践绿色发展的最佳试验田。为推动实现“3060”双碳目标，在产业集群、区域推动工业互联网建设和运行，提高产业数字化，是快速实现降低碳排放的绿色经济方法。通过工业互联网平台推动产业数字化，构建碳达峰、碳中和产业体系，必将进行全产业链碳中和改造，将重构整个制造业，开创新的绿色发展模式。
下一步工作建议
（一）加速培育工业互联网生态圈。构建以产业平台型企业为主导的生态圈，集众智、聚众力打造数字化转型的生态组织，串接企业群体，引导专业和行业的技术企业充分融合释放制造+互联网的能力，完善人才培养和投融资政策机制，提升产业集聚程度、资源匹配程度、上下游协同程度，加速效率变革，增强区域产业链供应链的黏性和稳定性，提升区域实体经济的抗风险能力和竞争力。
（二）规范工业数据治理体系。制造业数字化转型新关口已经到来，但以工业互联网打通产业流通环节尚面临极大挑战，究其原因在于数据资源的公共属性难以界定、难以共享其利益。另一方面，数据的价值在于流通交易，数据要素流通交易相关方的各方权责需要进一步厘清，尤其是要强化对平台企业的监管，提升公众对数据要素资产化的意识。
（三）重视工业软件等普及成本和用户体验。工业互联网平台、数字化转型产品或方案的应用是一项较高成本、长期投入的工作，必须关注大中小企业的不同需求和可负担能力，注重产品或方案标准化、模块化、组件化、低成本策略，支持工业技术软件化赋能，降低先进工艺技术、产品方案推广普及成本。同时保障企业通过数字化转型获得减负、激发动能，提升体验感和获得感。