湯麗君，雷 群，曹連偉

（廣州市昊志機電股份有限公司， 廣州 511356）

0 引言

隨著全球智能制造的快速發(fā)展和工業(yè)4.0時代的到來，互聯(lián)網與工業(yè)的融合已達到前所未有的深度與廣度。通過將先進的智能信息通信技術與工業(yè)制造完美結合，孕育出了新一代的互聯(lián)網信息平臺，該平臺將會推動我國制造業(yè)朝著更高端、更智能化的方向發(fā)展。在工業(yè)互聯(lián)網的加持下，傳統(tǒng)制造業(yè)也將從傳統(tǒng)的數(shù)字化發(fā)展階段邁向更加智能的網絡化階段[1]。基于這樣的背景下，工業(yè)互聯(lián)網將迎來全新的發(fā)展階段。與此同時，全球發(fā)達國家和地區(qū)都在牢牢把握好迎接新一輪科技革命和產業(yè)變革所可能帶來的重大歷史性發(fā)展機遇，通過進一步切實強化信息產業(yè)升級戰(zhàn)略發(fā)展導向政策引領，出臺一系列具體的政策，推動了工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展，加快了傳統(tǒng)制造業(yè)的數(shù)字化、網絡化、智能化轉型升級，實現(xiàn)產業(yè)經濟發(fā)展[2]。如，德國政府基于機械、電子、自動控制和工業(yè)管理軟件等方面的優(yōu)勢，推出“工業(yè)4.0” 的五年國家發(fā)展計劃；日本政府提出的 “日本：制造白皮書” 和英國政府提出的 “英國制造2050” 等[3]。由此可以看出，各工業(yè)強國已陸續(xù)布局工業(yè)互聯(lián)網智能制造領域，把工業(yè)互聯(lián)網作為新一代工業(yè)革命制造的發(fā)展目標。我國工業(yè)化進程起步較晚，工業(yè)制造基礎相對薄弱，如果把握好這次工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的機遇，將有助力我國實現(xiàn)彎道超車[4]，實現(xiàn)從工業(yè)大國到工業(yè)強國的轉變，更能夠促進我國制造業(yè)從 “中國制造” 到 “中國智造” 的飛躍提升[5]。

在此背景下，本文將通過介紹工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展、工業(yè)互聯(lián)網在制造業(yè)應用的發(fā)展現(xiàn)狀及對二者融合的現(xiàn)狀短板分析，結合目前現(xiàn)狀分析并提出發(fā)展意見。

1 工業(yè)互聯(lián)網

1.1 工業(yè)互聯(lián)網的定義

工業(yè)互聯(lián)網，即Industrial Internet，是一個完全開放的、世界性的工業(yè)互聯(lián)網路[6]。工業(yè)互聯(lián)網是將人員、數(shù)據(jù)、工廠、運輸?shù)葐卧紝崿F(xiàn)了連接，是全球工業(yè)系統(tǒng)與高層次計算、分析、傳感技術及互聯(lián)網高度融合的產物[7]。工業(yè)互聯(lián)網是工業(yè)智能的中樞，各單元的結構關系如圖1所示。

圖1 工業(yè)互聯(lián)網的結構關系

1.2 工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展

隨著工業(yè)現(xiàn)代化的推進，傳統(tǒng)制造產業(yè)中互聯(lián)網的作用越來越重要，互聯(lián)網也因此在工業(yè)領域中快速發(fā)展，也就形成了當今具有較大規(guī)模的工業(yè)互聯(lián)網。工業(yè)互聯(lián)網是構建新型的現(xiàn)代工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)先進制造技術結合智能發(fā)展的必然途徑，是智能制造的關鍵基礎，也是充分發(fā)揮資源有效配置，生產工序優(yōu)化、實現(xiàn)企業(yè)提質降本增效的重要路徑[8]。

近年來，我國政府也越來越重視工業(yè)互聯(lián)、智能制造、5G應用、人工智能等新一代的信息發(fā)展，從中央到地方政府單位，皆認識到工業(yè)互聯(lián)網是新一代工業(yè)革命發(fā)展的強大驅動力，都在大力促進工業(yè)互聯(lián)網的相關部署和基礎配套建設。經過4年多的發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網平臺已從概念框架走向落地深耕，由建設培育轉向推廣應用，逐漸成為行業(yè)和區(qū)域數(shù)字化轉型賦能信息平臺發(fā)展的主攻方向[9]。近幾年，國家出臺工業(yè)互聯(lián)網的相關政策如表1所示。

表1 國家工業(yè)互聯(lián)網的相關政策

2 工業(yè)互聯(lián)網在制造業(yè)的應用現(xiàn)狀

2.1 工業(yè)互聯(lián)網助力中國制造業(yè)的發(fā)展

工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展程度對一個國家傳統(tǒng)制造業(yè)的轉型升級及國際競爭力的提升起決定性作用[10]。工業(yè)互聯(lián)網也被明確定義為將是推動傳統(tǒng)制造業(yè)往數(shù)字化、現(xiàn)代化轉型的關鍵驅動力，是加速5G應用開發(fā)、萬物互聯(lián)、智能制造的強勁引擎，并將逐漸成為傳統(tǒng)制造產業(yè)融合發(fā)展的重要方向[11]。工業(yè)互聯(lián)網的融合應用正走上成熟化、更深更遠的發(fā)展，將成為我國國民經濟高速發(fā)展的強勁動力。

傳統(tǒng)制造業(yè)在工業(yè)互聯(lián)網的加持下，將工人、智能設備、智能產品、原材料供應、物流運輸、產品檢測等相互融合分析，實現(xiàn)生產企業(yè)各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)交互、資源優(yōu)化、資料共享、問題分析等，充分挖掘并釋放企業(yè)數(shù)據(jù)價值，為企業(yè)提供更全面的信息感知、移動化的應用、云端的資源和運營的大數(shù)據(jù)分析[12]。制造型企業(yè)通過不斷拓深工業(yè)互聯(lián)網的應用領域，通過互聯(lián)網連接先進的設備儀器，能夠提高制造業(yè)的生產效率，顯著降低生產成本等[13]。

2.2 目前工業(yè)互聯(lián)網與制造業(yè)融合發(fā)展的短板分析

目前，互聯(lián)網與制造業(yè)的融合發(fā)展已成為全球制造產業(yè)和科技變革大趨勢，通過新一代信息通信技術和制造業(yè)融合，推動制造業(yè)朝著更高端、更智能化的發(fā)展方向邁進，已成為全球工業(yè)強國的普遍共識。我國雖然在工業(yè)互聯(lián)網的推廣應用和制造業(yè)方面有著產業(yè)體系、技術、人才、資本、數(shù)據(jù)等突出優(yōu)勢，但仍不可否認，推動制造業(yè)加速數(shù)字化、網絡化、智能化發(fā)展目前仍存在較多困境。

（1）制造業(yè)本身客觀因素受限

制造業(yè)是國民經濟增長的基石，也是工業(yè)互聯(lián)網革命的主戰(zhàn)場，工業(yè)互聯(lián)網的應用，提高企業(yè)的信息化發(fā)展水平，推動制造業(yè)的快速發(fā)展[14]。工業(yè)互聯(lián)網與消費互聯(lián)網相比，造成影響的客觀因素很多，實施起來面臨更多復雜的場景，主要客觀原因有：我國制造業(yè)快速發(fā)展，但整體信息水平仍然比較滯后，人才不足，市場不成熟，發(fā)展不平衡、企業(yè)自身不具備條件[15]；我國制造業(yè)覆蓋領域廣泛，涉及行業(yè)眾多、生產模式和管理模式各不相同，信息化和自動化的程度差異很大；加工設備類型各異，品種繁多，設備、傳感器，PLC 的接口標準、通信協(xié)議、管理協(xié)議多樣，沒有形成標準化；部分產品結構復雜、精度高、BOM物料眾多且多層次。

（2）傳統(tǒng)制造業(yè)管理者的轉型觀念不強及工業(yè)互聯(lián)網人才短缺

從長期來看，公眾普遍認為工業(yè)互聯(lián)網能為制造業(yè)帶來積極的改變，但短期內進行大量企業(yè)的數(shù)字化轉型并不容易。傳統(tǒng)制造企業(yè)對新興信息接受層次受限，一些企業(yè)缺乏長遠眼光，多數(shù)中小企業(yè)管理者對新一代信息技術，包括工業(yè)互聯(lián)網、智能制造了解不夠深刻，不愿跳出現(xiàn)有穩(wěn)定模式的 “舒適區(qū)”，這也導致大多數(shù) “不想用” 的情況。另一方面，很多中小制造企業(yè)數(shù)字化基礎較為薄弱，就企業(yè)本身而言，現(xiàn)有基礎條件不具備，這也導致出現(xiàn) “不能用” 的困境。此外，雖然目前工業(yè)互聯(lián)網在我國制造業(yè)已有不少應用案例，但工業(yè)互聯(lián)網在我國制造業(yè)中整體滲透率較低，相應的專業(yè)技術性人才十分短缺，這也影響著工業(yè)互聯(lián)網關鍵基礎能力的健全和生態(tài)能力的構建。

（3）制造業(yè)數(shù)字化轉型成本高，轉型過程壓力大

國內生產總值GDP近20年持續(xù)增長，但GDP增長率近10年呈現(xiàn)明顯的向下趨勢，不難看出經濟的增速放緩；與此同時，國內城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員的用工成本近10年在持續(xù)增加，2018年平均用工成本是2007年的2.57倍，國內制造業(yè)低成本用工優(yōu)勢在快速遞減。經濟正處于調結構、穩(wěn)增長的時期，面臨產品市場受國外發(fā)達國家和新興經濟體的雙重擠壓，競爭形勢日益嚴峻。

工業(yè)互聯(lián)網是把工業(yè)系統(tǒng)與人工智能、網絡通訊技術、傳感控制技術、數(shù)據(jù)分析與系統(tǒng)建模等連接融合，通過工業(yè)實體與虛擬化網絡相連接，形成高效率和多產能的生產信息系統(tǒng)[12]。在制造企業(yè)引入工業(yè)互聯(lián)網應用實施過程中，設備數(shù)字化改造只是第一步，之后面臨的是持續(xù)的大筆資金的投入。目前，制造業(yè)，尤其大規(guī)模定制機加行業(yè)，多處于嘗試摸索的階段，尚未建立成熟的工業(yè)互聯(lián)網的盈利場景。中小制造型企業(yè)受限于資金、人力、技術等因素，在面對工業(yè)互聯(lián)網轉型過程中陷入兩難的境地：一面是企業(yè)競爭壓力加劇，一面是嘗試轉型建立競爭優(yōu)勢而不斷的資金投入。

（4）工業(yè)互聯(lián)網的安全隱患

網絡安全及信息泄漏問題不僅僅出現(xiàn)在傳統(tǒng)網絡中，在工業(yè)互聯(lián)網的信息領域同樣面臨這類問題。與消費互聯(lián)網相比，工業(yè)互聯(lián)網是一個范圍更加廣泛的生態(tài)系統(tǒng)，具有較為大量且頻繁數(shù)據(jù)交換活動，為企業(yè)實現(xiàn)降本增效帶來數(shù)據(jù)信息處理優(yōu)勢的同時，也帶來巨大的風險問題。工業(yè)互聯(lián)網的安全不僅涉及到信息數(shù)據(jù)的泄露與破壞[16]，還可能波及到生產設備和設施的正常生產和運行，甚至影響到客戶和供應商等供應鏈合作伙伴的信任與合作。

2.3 對我國制造業(yè)應用工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展建議

（1）提升工業(yè)互聯(lián)網服務制造業(yè)企業(yè)的廣度和深度

制造業(yè)之間存在行業(yè)差異、產品差異、生產模式差異，不同企業(yè)存在的問題和改善的方向不同，進行工業(yè)互聯(lián)網改造勢必也會存在差異。政府應鼓勵和引導不同行業(yè)進行不同場景的嘗試，以降本、增效、提質、節(jié)能為目的解決問題，切忌千篇一律鼓勵所有企業(yè)上公有云或實現(xiàn)智能制造。企業(yè)實施工業(yè)互聯(lián)網要 “量體裁衣”。歐美發(fā)達國家工業(yè)基礎較好，公有云模式增速很快。但是目前中國制造業(yè)的發(fā)展水平參差不齊，發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網根據(jù)實施情況進行“量體裁衣”。

實施工業(yè)互聯(lián)網要求企業(yè)有一定的信息和自動化基礎，不要急于追求一步實現(xiàn)人工智能和工業(yè)互聯(lián)網，可依據(jù)各自實際情況進行分階段、分模塊的進行，逐步升級實現(xiàn)數(shù)字化制造、網絡化制造、智能化制造。

政府應不斷深化與國際工業(yè)互聯(lián)網標準合作與交流，在積極參與工業(yè)互聯(lián)網國際標準的研制的同時，加快完善工業(yè)互聯(lián)網網絡互聯(lián)標準、數(shù)據(jù)標準和應用標準等，在做好頂層設計的同時，加速產業(yè)融合，推動制造業(yè)應用工業(yè)互聯(lián)網的飛躍發(fā)展。

（2）加大宣傳工業(yè)互聯(lián)網推廣知識，加強培養(yǎng)工業(yè)互聯(lián)網人才

傳統(tǒng)制造業(yè)掌握工業(yè)互聯(lián)網核心技術重要且非常緊迫，需要加快拓展二者融合應用實踐的廣度和深度。目前，傳統(tǒng)制造業(yè)在工業(yè)互聯(lián)網的應用上還存在 “不能用、不想用、不會用、不敢用” 的問題，需要地方政府投入更多政策的優(yōu)化保障，加大選傳工業(yè)互聯(lián)網推廣知識，營造良好應用環(huán)境，便于加速工業(yè)互聯(lián)網的應用推廣。政府應進一步加強工業(yè)互聯(lián)網在社會的宣傳和普及，利用多種形式開展工業(yè)互聯(lián)網網絡、平臺等發(fā)展政策解讀與宣貫；營造數(shù)字化創(chuàng)新、數(shù)字化轉型的學習氛圍，為企業(yè)發(fā)展提供新的視角、新的場景，新的平臺；引導企業(yè)管理者，尤其是企業(yè)高層管理者對工業(yè)互聯(lián)網要有高度的重視，以實現(xiàn)企業(yè)能抓住工業(yè)互聯(lián)網優(yōu)勢提高競爭力，實現(xiàn)變道超車。

多種渠道培養(yǎng)和吸引工業(yè)互聯(lián)網人才。工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展，核心是人才的培養(yǎng)。僅憑高?；蚱髽I(yè)的單方努力可能會延誤工業(yè)互聯(lián)網快速發(fā)展的大好時機，建議政府引導高校和教育機構進行工業(yè)互聯(lián)網相關新興學科的布局，同時采取引進和培養(yǎng)相結合的方式，廣攬國內外工業(yè)互聯(lián)網人才；為工業(yè)互聯(lián)網領域的高端人才開辟綠色通道，并進行全方位的政策支持，推動和建立工業(yè)互聯(lián)網專業(yè)人才市場，建立科學的人才評價體系，鼓勵技術入股、科技成果轉化收益分配等機制；加強對基礎技術工人的培養(yǎng)與選拔，打造與產業(yè)發(fā)展相適應的專業(yè)化人才隊伍。

（3）政府充分發(fā)揮引導作用，有效促進制造業(yè)轉型升級

政府對處于不同階段的企業(yè)進行差異性的引導。處于工業(yè)2.0的企業(yè)，政府要對其進行補課；加強對企業(yè)有關工業(yè)互聯(lián)網知識的科普，并實施相關獎勵政策，逐步轉變企業(yè)管理者傳統(tǒng)的思維模式，可考慮引導從解決企業(yè)現(xiàn)實業(yè)務問題出發(fā)，通過研發(fā)、生產、銷售或服務等業(yè)務系統(tǒng)云化，減少一次性軟硬件投入和后期的運維成本。后期再根據(jù)發(fā)展情況，逐步推進工業(yè)互聯(lián)網的實施。處于工業(yè)3.0的企業(yè)，政府可引導企業(yè)進行工業(yè)互聯(lián)網的轉型，對于信息化較為成熟、自動化良好的企業(yè)，可考慮工業(yè)現(xiàn)場設備聯(lián)網、數(shù)據(jù)采集，打通人、機和業(yè)務數(shù)據(jù)信息的通道，搭建或租用工業(yè)互聯(lián)網平臺，探尋新型智能制造模式或新型商業(yè)模式；國內達到工業(yè)4.0 的企業(yè)較少，對于達到或接近工業(yè)4.0 的企業(yè)，政府應繼續(xù)給予大力扶持，打造成國家、區(qū)域和行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網標桿，通過技術和管理模式溢出，形成示范效應，逐步帶動上下游企業(yè)跟進布局，小網變大網，形成工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)生態(tài)圈[17]。

政府支持搭建為中小企業(yè)服務的工業(yè)互聯(lián)網平臺。工業(yè)互聯(lián)網平臺建設初期投入成本大，沒有形成規(guī)模效應前對用戶收費過低難以收支平衡，收費過高不利于推廣，難以形成規(guī)模效應。政府需大力引導和扶持國內工業(yè)互聯(lián)網平臺的建設和發(fā)展，特別是平臺早期發(fā)展的階段給予扶持，提升廣大中小企業(yè)的數(shù)字化和網絡化的基礎能力，為實現(xiàn)推廣企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網應用實施。

（4）加強工業(yè)互聯(lián)網平臺的信息安全，推動完善工業(yè)互聯(lián)網的標準化和法制化

加大支持中國工業(yè)軟件和嵌入式操作系統(tǒng)發(fā)展的力度，工業(yè)軟件和嵌入式操作系統(tǒng)對工業(yè)互聯(lián)網安全至關重要，問題不解決就難以做到真正的安全，目前這也是中國工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的短板。只有自主的工業(yè)軟硬件系統(tǒng)達到一定的高度，才能真正為中國制造業(yè)轉型進行保駕護航。推動工業(yè)互聯(lián)網相關企業(yè)落實網絡安全主體責任，并加大工業(yè)互聯(lián)網安全防護，培養(yǎng)應急處理和攻擊溯源能力，提升企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網的安全防護能力。

加快完善和推廣工業(yè)互聯(lián)網的安全標準，全面借助標準組織力量，推動整個工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展[18]。推動國內工業(yè)互聯(lián)網領域的核心芯片、智能傳感器、高端數(shù)控裝備的設計和研發(fā)能力，扶持攻擊防護、入侵檢測、安全審計等安全硬件產品的行業(yè)發(fā)展，提升中國工業(yè)互聯(lián)網的安全感知和防護保障能力。

3 結束語

實體經濟發(fā)展是我國經濟發(fā)展的命脈，而制造業(yè)又是振興實體經濟的主戰(zhàn)場，工業(yè)互聯(lián)網作為制造業(yè)轉型升級的關鍵驅動力，發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網已被納入為我國的國家發(fā)展戰(zhàn)略重要部署內容。本文對我國工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題進行了歸納總結，結合現(xiàn)狀進行分析，并根據(jù)分析結果給出相關對策建議，旨在為我國傳統(tǒng)制造業(yè)的轉型升級與未來發(fā)展方向提供相關參考信息。就如何將工業(yè)互聯(lián)網與制造業(yè)深度融合，結合二者的優(yōu)勢，實現(xiàn)價值最大化，重點分析了從提出概念框架到落地實施的具體舉措內容，不僅需要政府的大力支持，同時也需要企業(yè)自身發(fā)揮自主能動性，提升企業(yè)綜合能力，推動國民經濟快速增長，共同實現(xiàn) “十四五” 發(fā)展目標。