目前，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅猛，從國(guó)家層面、部委層面、地方層面都在積極推動(dòng)，國(guó)際上對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展也比較關(guān)注。今天，興園研究主要介紹工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)方面內(nèi)容：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本認(rèn)識(shí)、國(guó)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主要進(jìn)展、我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展的制約因素與推進(jìn)策略。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)新生態(tài)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是近年來(lái)在全球范圍內(nèi)興起的，以互聯(lián)網(wǎng)和新一代信息技術(shù)與工業(yè)系統(tǒng)全方位深度融合為特征的，新型、重大的工程科技和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，是支撐全球新一輪產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵基礎(chǔ)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)字新經(jīng)濟(jì)，它以智能技術(shù)為主要支撐，通過(guò)打通設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、流通、消費(fèi)與服務(wù)環(huán)節(jié)，構(gòu)建基于云平臺(tái)的海量數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析服務(wù)體系，支撐制造資源的泛在連接、彈性供給和高效配置，賦能產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是，在建立一張將機(jī)器、物料、人、控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)全面聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，通過(guò)對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的全面深度感知、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)傳輸與高級(jí)建模分析，形成智能決策與控制，驅(qū)動(dòng)整個(gè)制造業(yè)的智能化發(fā)展。
在當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)數(shù)字化已經(jīng)是很重要的一塊內(nèi)容，也是工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)很重要的推動(dòng)力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大脈絡(luò)有兩個(gè)維度，上面是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，下面是工業(yè)的發(fā)展。
互聯(lián)網(wǎng)從消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，其中一個(gè)很重要的方面，就是面向?qū)嶋H的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，利用互聯(lián)網(wǎng)提供相關(guān)的服務(wù)和支撐。工業(yè)本身也是自動(dòng)化、系統(tǒng)化的一個(gè)過(guò)程。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)兩大內(nèi)涵
目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有兩大內(nèi)涵，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施及新興業(yè)態(tài)與應(yīng)用。
首先，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基于現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和演進(jìn)，以便滿足安全、實(shí)時(shí)、可靠性等要求，包括工廠內(nèi)網(wǎng)、工廠外網(wǎng)和標(biāo)識(shí)解析。
其次工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是新業(yè)態(tài)和新模式，類似互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，圍繞工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，會(huì)產(chǎn)生很多應(yīng)用創(chuàng)新，包括智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同等等。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三大體系
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的功能視角包括三大體系，即網(wǎng)絡(luò)體系、平臺(tái)體系、安全體系。
第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系是基礎(chǔ)，主要作用是把各個(gè)工業(yè)要素、各個(gè)工業(yè)環(huán)節(jié)連接起來(lái)，以支持?jǐn)?shù)據(jù)的流動(dòng)，具體包括網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、標(biāo)識(shí)解析、信息交互。
第二個(gè)是平臺(tái)體系，又稱數(shù)據(jù)體系，數(shù)據(jù)體系是核心，通過(guò)數(shù)據(jù)的流動(dòng)、共享、匯聚，支撐形成各種智能化應(yīng)用。包括三大閉環(huán)，即生產(chǎn)控制的閉環(huán)、企業(yè)層面的運(yùn)行決策優(yōu)化閉環(huán)、整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值鏈閉環(huán)。
第三個(gè)體系是安全體系，安全體系是保障，需要和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展同步規(guī)劃、同步部署。三大體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)施，把三大體系建設(shè)好，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)就非常好了，在這個(gè)基礎(chǔ)上可以更好地支撐各種創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展。
國(guó)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主要進(jìn)展
近年來(lái)，全球各主要制造強(qiáng)國(guó)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)注度越來(lái)越高，逐漸形成以龍頭企業(yè)為引領(lǐng)、以產(chǎn)業(yè)協(xié)同為依托的集團(tuán)化發(fā)展態(tài)勢(shì)，且無(wú)論產(chǎn)業(yè)層面還是國(guó)家層面，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的態(tài)勢(shì)越來(lái)越明顯。
國(guó)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)展情況
美國(guó)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展非常好，希望打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)，而且他們不僅僅是圍繞工業(yè)，還包括能源、車聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟是美國(guó)牽頭的產(chǎn)業(yè)推進(jìn)平臺(tái)。
德國(guó)更側(cè)重制造業(yè)，強(qiáng)調(diào)ICT技術(shù)和工業(yè)本身的結(jié)合，并成立有工業(yè)4.0平臺(tái)來(lái)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
日本更強(qiáng)調(diào)機(jī)器人應(yīng)用和工業(yè)本身高質(zhì)量的發(fā)展，成立有IVI價(jià)值鏈促進(jìn)協(xié)會(huì)、物聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)等組織。相關(guān)組織都發(fā)布有各自的參考架構(gòu)。
我國(guó)首先也是從參考架構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，同時(shí)通過(guò)測(cè)試引導(dǎo)新技術(shù)的研究，通過(guò)應(yīng)用案例標(biāo)桿，來(lái)引導(dǎo)應(yīng)用探索。
美國(guó)和德國(guó)不同的地方在于：美國(guó)強(qiáng)調(diào)水平化、互操作能力建設(shè)；德國(guó)以工業(yè)為主。美國(guó)IIC和德國(guó)工業(yè)4.0清晰地展示了雙方關(guān)注點(diǎn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用兩個(gè)方面都涵蓋，目前是以制造業(yè)為切入點(diǎn)，但更加強(qiáng)調(diào)水平化、互操作能力建設(shè)。
美國(guó)通過(guò)測(cè)試床引導(dǎo)新技術(shù)應(yīng)用，且要求嚴(yán)格，必須有創(chuàng)新技術(shù)或解決方案才可以。美國(guó)的測(cè)試床覆蓋范圍較大，不僅涵蓋智能制造，還延伸到產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，如航空、微電網(wǎng)等。
同時(shí)，通過(guò)測(cè)試床，積極推進(jìn)軟件定義、時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)、人工智能等研究和應(yīng)用。
全球范圍看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)成為全球競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，大家使用互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)能感覺(jué)出來(lái)，誰(shuí)的平臺(tái)占據(jù)了優(yōu)勢(shì)，會(huì)匯聚越來(lái)越多的資源和用戶。目前互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)ζ脚_(tái)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)延伸到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。IT、CT、電信運(yùn)營(yíng)商、工業(yè)企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)公司都在積極布局。許多大家熟知的公司都在布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。
強(qiáng)強(qiáng)融合成主要趨勢(shì)
一方面，不同領(lǐng)域的企業(yè)間合作正在強(qiáng)化，由GE、IBM、Intel等企業(yè)牽頭成立的美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，兩年來(lái)已吸引全球200多家企業(yè)和單位成為會(huì)員；依托該聯(lián)盟，GE、西門子、IBM、英特爾、甲骨文等來(lái)自不同領(lǐng)域的巨頭企業(yè)發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、安全等方面的聯(lián)合研發(fā)與試驗(yàn)，共同開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用空間。
另一方面，大量的企業(yè)跨國(guó)合作匯聚成制造強(qiáng)國(guó)之間的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。2016年德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，在美國(guó)前總統(tǒng)奧巴馬和德國(guó)總理默克爾的共同見(jiàn)證下，美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟與德國(guó)工業(yè)4.0平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，美國(guó)發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)在制造、能源、醫(yī)療、交通、公共服務(wù)五大產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行綜合布局，德國(guó)發(fā)揮制造優(yōu)勢(shì)專注高端制造，雙方在廣度和深度上形成互補(bǔ)。同時(shí)，日本、法國(guó)、印度、韓國(guó)等國(guó)的企業(yè)也積極參與到美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟中，并發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將如何進(jìn)行產(chǎn)業(yè)推進(jìn)？
近年來(lái)，我國(guó)高度重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的發(fā)展。2019年中央政府工作報(bào)告指出，要打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，拓展“智能+”，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)賦能。發(fā)揮好工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的創(chuàng)新引領(lǐng)作用，需要結(jié)合平臺(tái)發(fā)展面臨的一些關(guān)鍵制約因素，采取針對(duì)性策略加以引導(dǎo)、支持和規(guī)范。
我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展的制約因素
一是一些平臺(tái)因?yàn)槿狈ψ銐虻膽?yīng)用場(chǎng)景而變成僅供展示的“陽(yáng)臺(tái)”。
近年來(lái)我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)量增長(zhǎng)很快，但真正形成關(guān)鍵規(guī)模和有效益增長(zhǎng)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)并不是很多。特別是有不少工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)雖有了技術(shù)展示的功能，但因缺乏足夠多的應(yīng)用場(chǎng)景，使用效率并不高。這其中雖有個(gè)別平臺(tái)自身的因素，但總體上看，主要是我國(guó)在工業(yè)基礎(chǔ)和工業(yè)專有技術(shù)方面與領(lǐng)先制造強(qiáng)國(guó)還有一定差距，多數(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在工業(yè)機(jī)理模型和專業(yè)技術(shù)方面沉淀不足。
二是“信息孤島”阻礙了制造資源、數(shù)據(jù)的集成共享和創(chuàng)新應(yīng)用。
制造企業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化程度決定了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的集成應(yīng)用水平。目前我國(guó)企業(yè)數(shù)字化基礎(chǔ)總體上較為薄弱，不同類型的企業(yè)基礎(chǔ)數(shù)字化能力參差不齊。企業(yè)內(nèi)部之間、產(chǎn)業(yè)鏈上下游之間、跨領(lǐng)域各類生產(chǎn)設(shè)備與信息系統(tǒng)之間還存在很多“信息孤島”，導(dǎo)致制造資源數(shù)據(jù)難以實(shí)現(xiàn)集成和共享，影響了進(jìn)一步的協(xié)同應(yīng)用。
三是平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)本土供給能力不足。
主要表現(xiàn)在：
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)連接人、機(jī)器、設(shè)備以及多種工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，對(duì)平臺(tái)企業(yè)來(lái)講前期需要軟硬件資產(chǎn)的大量投入。
我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展的推進(jìn)策略
第一，以解決關(guān)鍵瓶頸問(wèn)題為突破口，完善平臺(tái)支持政策。
一是完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)支持政策。
采取“揭榜”的方式，對(duì)于智能傳感器、云化工業(yè)軟件、網(wǎng)絡(luò)通信等領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，以及時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)、5G、軟件定義網(wǎng)絡(luò)、邊緣計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈等前沿技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用研究，給予科研立項(xiàng)支持，引導(dǎo)和支持平臺(tái)企業(yè)加大數(shù)字化研發(fā)投入。
二是支持高水平的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
加快高速率大帶寬、低延時(shí)高可靠、低功耗大連接的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量、大體量、連續(xù)采樣的數(shù)據(jù)需求。
三是完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的金融支持政策。
積極創(chuàng)造條件，支持服務(wù)支撐能力強(qiáng)、系統(tǒng)生態(tài)效益顯著的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)上市融資。
四是在各類高層次人才和專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)計(jì)劃中，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)軍人才、工業(yè)信息工程專業(yè)人才等納入培養(yǎng)和培訓(xùn)計(jì)劃。
第二，以拓展“智能+”為方向促進(jìn)融合應(yīng)用。
一是推動(dòng)工業(yè)企業(yè)數(shù)字化智能化技術(shù)改造。
落實(shí)好固定資產(chǎn)加速折舊優(yōu)惠政策，對(duì)工業(yè)企業(yè)數(shù)字化智能化改造升級(jí)和設(shè)備更新給予支持。重點(diǎn)推進(jìn)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)線的智能化技術(shù)改造，提高生產(chǎn)全過(guò)程的數(shù)字化管控能力，支持有條件的大企業(yè)建設(shè)數(shù)字車間和智能工廠。
二是打破信息孤島，促進(jìn)設(shè)備、系統(tǒng)互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)集成共享。
以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為依托，采取發(fā)放技術(shù)服務(wù)券等方式，鼓勵(lì)支持中小企業(yè)推動(dòng)設(shè)備數(shù)字化改造，將業(yè)務(wù)系統(tǒng)向云端遷移，加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部、上下游企業(yè)之間、跨領(lǐng)域生產(chǎn)設(shè)備與信息系統(tǒng)的互聯(lián)互通，促進(jìn)數(shù)據(jù)資源協(xié)同與共享，支持企業(yè)借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
三是充分發(fā)揮我國(guó)制造業(yè)規(guī)模優(yōu)勢(shì)、強(qiáng)大的國(guó)內(nèi)消費(fèi)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，以大規(guī)模個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同研發(fā)和協(xié)同制造、共享制造等應(yīng)用模式創(chuàng)新為重點(diǎn)，拓展平臺(tái)應(yīng)用，達(dá)到平臺(tái)經(jīng)濟(jì)用戶規(guī)模的關(guān)鍵“引燃點(diǎn)”。
第三，以開(kāi)源和開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)為核心完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)。
一是以開(kāi)源模式推動(dòng)工業(yè)PaaS平臺(tái)建設(shè)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)要構(gòu)建完整的生態(tài)并保持持續(xù)創(chuàng)新的活力，需要堅(jiān)持開(kāi)源的框架。政策上要引導(dǎo)龍頭企業(yè)和技術(shù)服務(wù)提供商加強(qiáng)開(kāi)源社區(qū)、開(kāi)放技術(shù)平臺(tái)的建設(shè)，基于開(kāi)源框架吸引大量應(yīng)用開(kāi)發(fā)者，培育海量工業(yè)APP。在研發(fā)和推廣應(yīng)用政策上，重點(diǎn)向開(kāi)源軟件、產(chǎn)品和服務(wù)傾斜。
二是加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放和協(xié)議兼容，包括工業(yè)設(shè)備協(xié)議的兼容、通信協(xié)議的兼容等。
支持產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟組織平臺(tái)企業(yè)、技術(shù)服務(wù)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)等聯(lián)合開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)研制、試驗(yàn)驗(yàn)證和標(biāo)準(zhǔn)推廣。積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的研制。
三是促進(jìn)新技術(shù)、新商業(yè)模式的推廣應(yīng)用。
鼓勵(lì)平臺(tái)企業(yè)引入人工智能、VR/AR、區(qū)塊鏈等技術(shù)企業(yè)，探索新技術(shù)在各類工業(yè)場(chǎng)景中的應(yīng)用，不斷擴(kuò)大多邊平臺(tái)生態(tài)，提升價(jià)值創(chuàng)造能力。支持有條件的平臺(tái)企業(yè)開(kāi)展共享經(jīng)濟(jì)方面的探索，進(jìn)一步增強(qiáng)平臺(tái)活力。
第四，以制度建設(shè)為重點(diǎn)營(yíng)造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)健康發(fā)展環(huán)境。
一是將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的信息安全放在平臺(tái)健康發(fā)展的重要地位。
二是加強(qiáng)工業(yè)大數(shù)據(jù)的治理與使用。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量有價(jià)值的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，這些數(shù)據(jù)在使用過(guò)程中又涉及產(chǎn)權(quán)確認(rèn)、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)交易、跨行業(yè)跨區(qū)域流動(dòng)、數(shù)據(jù)保護(hù)等一系列問(wèn)題，需要利益相關(guān)方共同參與治理。
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