工業互聯網發展背景與意義

工業互聯網是未來工業大國/強國在工業領域競爭的制高點。工業互聯網正在而且必將推動中國企業的技術/管理創新模式、生產方式、組織形式和商業模式的深刻變革，推動工業全要素、全產業鏈、全價值鏈的重構與再造。

國情驅動工業轉型升級

《中國制造2025》指出：“制造業是國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。十八世紀中葉開啟工業文明以來，世界強國的興衰史和中華民族的奮斗史一再證明，沒有強大的制造業，就沒有國家和民族的強盛。”

中國制造，是中國經濟發展的主要載體和重要引擎。建設“強大的制造業”是中國工業發展的巨大內在動力，中國現有工業基礎必須趕上甚至超越國際一流水平，必須要找到新型生產要素來形成一種促進工業發展的新動能。

中國與發達國家相比，社會生產力水平還有差距，工業亟待轉型升級，國家科學技術水平、民族文化素質還不夠高，人口基數大，人均資源占有量少，老齡化、少子化苗頭已經顯現，人口紅利逐年消減。在工業發展上，中國處于工業化后期階段，尚未完成工業化進程，在百年交匯歷史新發展時期，工業面臨必須盡快轉型升級的重大課題。

基于新興技術，解決實際問題，強化工業基礎能力，促進制造業創新發展，這是各國政府、廣大制造企業不遺余力推進本國工業轉型升級的內在動力。

《中國制造2025》提出中國工業轉型升級總體思想：“堅持走中國特色新型工業化道路，以促進制造業創新發展為主題，以提質增效為中心，以加快新一代信息技術與制造業深度融合為主線，以推進智能制造為主攻方向，以滿足經濟社會發展和國防建設對重大技術裝備的需求為目標，強化工業基礎能力，提高綜合集成水平，完善多層次多類型人才培養體系，促進產業轉型升級，培育有中國特色的制造文化，實現制造業由大變強的歷史跨越。”

2017年11月27日國務院發布《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》，工業互聯網開始加速發展，時至今日，熱度不減。

工業互聯網自2018年開始連續五年被寫入政府工作報告。近年來工業和信息化部也密集出臺了一系列鼓勵、推動、指導我國工業互聯網發展的政策，逐漸搭建了頂層設計框架，形成了相對完備的政策支撐體系。

2020年習近平總書記對工業互聯網做出了7次重要批示指示，黨中央國務院對工業互聯網進行了8次戰略部署，其中4次被寫進每年的政府工作報告中。“十四五”規劃涉及3方面重點布局工業互聯網任務。工業和信息化部發布了工業互聯網第二個三年行動計劃和“工業互聯網+安全生產”三年行動計劃。2022年3月5號《政府工作報告》再次強調了“加快發展工業互聯網”。

習近平總書記強調指出：“工業互聯網正在賦能千行百業的數字化轉型，推動我國數字經濟進入全面發展的新時代，并成為高質量發展的重要引擎。”這是對工業互聯網準確而又前所未有的定位，工業互聯網也必將肩負其應有的歷史使命，助力中國工業轉型升級，推動中國制造走向中國智造。

全球競爭+疫情+雙碳

企業“四難”長存

作者所著《機·智》一書將智能制造、工業互聯網產生的主因歸結為全球制造企業面臨的“四難”，即：難以提升的經濟增長，難以消化的全球產能，難以逆轉的老齡化，難覓世外的全球化競爭。

從近十年全球工業發展形勢來看，全球制造企業所面臨的上述“四難”，不僅沒有減緩，而且還在逐年加劇，無法用產業調整或激勵政策在短時間內消除。于是，全球很多工業國家不得不制訂工業轉型升級戰略來做長期應對的準備。工業4.0、智能制造、工業互聯網、工業價值鏈等都是在該背景下提出的。

為企業解難紓困，更新現有工業基礎設施，尋找工業新發展動能，是歷史賦予工業互聯網的艱巨任務和偉大目標。

疫情疊加“斷供”

在過去幾年全球化競爭中，中國參與的國際供應鏈一直受到西方工業強國的嚴重干擾，它們動輒以“斷供”相要挾，打壓中國企業，使得中國企業的外部發展環境日趨惡劣。國際供應鏈變化莫測，企業面臨著高度不確定性。俄羅斯遭到西方聯手全方位制裁，顯示了“斷供”已經成為為一種常態化無限制打壓手段。新冠肺炎疫情加劇了生產節奏遲滯、原材料漲價和用工短缺，造成了國內供應鏈緊張。中國內外部發展環境已經發生了不可逆轉的巨大變化。

為中國工業打造一件堅韌、強大的超級鎧甲，讓中國工業在全球化發展與競爭中游刃有余且安全自主，是工業互聯網必須承擔的功能之一。

“雙碳”是必然選擇

2021年10月24日，中共中央、國務院印發《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》，明確了我國在2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的目標。

中國工業互聯網研究院院長魯春叢撰文指出：“工業互聯網+雙碳”已經在主要行業應用并取得顯著成效。鋼鐵、化工、建材等高耗能行業通過“工業互聯網+雙碳”場景化應用，實現關鍵生產工藝能耗和碳排放的數字化、透明化，建立從生產、存儲、運輸、接收、利用處置、環境容納的全流程閉環監管。未來我國將做好監測、管理、調控、評估等聯動協同工作，提升跨部門、跨層級的“工業互聯網+雙碳”協同治理能力，如期實現“雙碳”目標。

新型工業基礎設施

對于工業互聯網的發展，在《關于深化“互聯網+先進制造企業”發展工業互聯網的指導意見》中有著明確的長遠規劃：

“到2035年，建成國際領先的工業互聯網網絡基礎設施和平臺，形成國際先進的技術與產業體系，工業互聯網全面深度應用并在優勢行業形成創新引領能力，安全保障能力全面提升，重點領域實現國際領先。到本世紀中葉，工業互聯網網絡基礎設施全面支撐經濟社會發展，工業互聯網創新發展能力、技術產業體系以及融合應用等全面達到國際先進水平，綜合實力進入世界前列。”

工業互聯網已經納入國家長期發展綱領性文件，被定義為提升與保障中國綜合國力、支撐經濟社會發展的新型工業基礎設施，成為“新基建”重點建設任務之一。

數字化和信息化集成協同

提及企業數字化和信息化建設，幾乎所有企業都在強調“一體化系統集成解決方案”，希望實現企業級、集團級信息集成，做到數據共享和知識順暢傳遞，但世界上沒有任何一個工業軟件廠商能夠提供覆蓋所有專業領域的解決方案，能夠集成所有數字化和信息化系統。企業里運行的各種數字化和信息化系統，大都是“千島湖”狀態——處處是信息孤島、數據深坑或數據煙囪，知識碎片散落，數據無法利用，設備“聾啞瞎傻”。

傳感器、5G、軟件、大數據、AI等正在快速融入工業實體，多樣化、碎片化、歧義化、孤島化的“解決方案”充斥業界。幾十個術語形成的“概念霧霾”模糊視線，“集成”與“協同”輪番亮眼，難有定論。

從早年“863計劃”的“計算機集成制造系統”到互聯網泡沫時期的“協同產品商務”，從德國工業4.0的“三個集成”到工業互聯網的“網絡化協同”，業界目光一直聚焦在“集成”與“協同”，它們如同兩個超大質量黑洞一樣，相互旋繞并彼此靠近，終究會融合在一起，聲震銀河，光耀瓊宇，綿延時空漣漪。

作者認為，“集成”與“協同”詞義關聯但是并不相同。企業內集成，企業間協同，是對兩個術語的恰當理解。工業4.0和智能制造，偏重“集成”，而工業互聯網則偏重“協同”。工業互聯網不僅聯接在研品、在制品，還要聯接在用品，不僅聯接本企業各種資源與供應鏈，還要聯接其他企業實體與合作伙伴。多實體、多資源之間協同，是工業互聯網主基調和大方向，亦是本書寫作主旨之一。

中國工業互聯網，是一張巨大無比、極度包容的網。企業工作場景中待解決的問題、既有的IT、CT、OT、ET解決方案、創新中的智能系統、其他行業先進技術等，都在工業互聯網語境下，在要素協同鏈網中，找到了最大交匯點，融合為面向“六化”應用模式和幾十個細分業務應用場景的解決方案。如表1-3所示。

上述“六化”模式和幾十個細分業務應用場景，是本書重點論述內容。

中國獨創兼顧引進吸收

業界多年流行著“2012年GE公司首次提出工業互聯網”的說法，意指工業互聯網是舶來品。目前不少圖文資料均指向一個事實：工業互聯網等中文術語由中國人首先提出。

中文術語獨創

從2006年到2010年，上海可魯電氣、研華科技、邁迪信息等中資企業，在不同行業，以不同視角，先后提出了“工業互聯網”“工業物聯網”的中文術語。

關于國內工業互聯網術語的提出，中國信息通信研究院（信通院）余曉暉院長提供了很有價值的參考意見和背景資料：

1）“我國工業互聯網不是模仿GE而來。實際上，比較早國內就思考互聯網技術與工業的融合問題（我們的理解是互聯網包含物聯網，ITU[3]的定義中也是這樣認為），2013年工業和信息化部曾經發布過《信息化和工業化深度融合專項行動計劃》，其中行動7是互聯網與工業融合創新行動計劃，包含工業物聯網、網絡制造、工業電子商務、工業大數據四個方面，當時有些環節還沒有完全想清楚，因此將這個行動作為探索性的。”

2）“可以肯定地說，中國推動工業互聯網是基于自身的考量，而非是模仿哪一個國家或企業，但GE的實踐給了中國產業界很多啟發，這也是肯定的。”

上海可魯電氣公司官網在2007年同時使用“工業互聯網”“工業物聯網”術語。參加IAC2008展覽會時，工控網（www.gkong.com）的報道是：“可魯首次出席IAC展會并推出全球首創的工業互聯網核心技術。”如圖1-7所示。

研華科技公司在2010年“研華技術應用創新論壇”上，首次舉辦“中國物聯網發展趨勢論壇”，開始討論“工業物聯網”的應用，如圖1-8所示。

上述事實證明，中國人在工業實踐中，首先創立并使用了“工業互聯網”“工業物聯網”等術語。隨后，中國人受到了國外“工業物聯網”的啟發，在不斷學習、反復思考和實踐應用中，逐漸擺脫了西方語境和原有定義框架，大規模推廣中國特色的工業互聯網，探索自主技術路線。

技術路線獨創

2020年，信通院與工業互聯網產業聯盟（AII）聯合發布了《工業互聯網體系架構2.0》等9本白皮書，內容涵蓋工業互聯網頂層設計、園區、網絡、標識解析、邊緣計算、信息模型、工業智能、數字孿生等內容，對工業互聯網技術路線進行了研究與披露。《工業互聯網體系架構2.0》設計了本土化工業互聯網技術路線。

國家工業信息安全發展研究中心以工業和信息化部信息技術發展司近幾年征集的一千多個工業互聯網平臺及解決方案實例為樣本，2020年發布工業互聯網解決方案應用創新報告《數聯物智 風勁揚帆》，2021年發布工業互聯網平臺應用案例分析報告《數聚六化 領航未來》，展現了當前平臺服務供需、平臺體系賦能和模式創新應用的總體情況。

2020年～2021年，賽迪研究院陸續發布了多個工業互聯網應用模式白皮書，如“平臺+垂直行業”“平臺+新技術”“平臺+新模式新業態”“平臺+數字仿真”“平臺+工業設備上云”“平臺+園區”等，顯示工業互聯網平臺在技術路線上的中國特色。

2020年～2021年，中國工業互聯網研究院陸續發布《工業互聯網發展應用指數白皮書（2020年）》《工業互聯網人才白皮書（2020）》《中國工業互聯網產業經濟發展白皮書（2021）》等研究成果。

2021年工信部電子五所與工業技術軟件化產業聯盟發布了《工業App白皮書（2020）》《中國工業軟件產業白皮書（2020）》。

2022年3月，由中國電子標準技術研究院主導的《工業互聯網平臺選型指南》已經形成征求意見稿，未來將成為國家標準。

推廣模式獨創

從2017年至今，國家相關機構密集發布文件，突出強調做好工業互聯網“新基建”。大約有31個省市自治區和眾多地級市發布了近兩百份發展工業互聯網指導意見、實施方案或扶持政策。很多省市的工信廳/委/局成立了工業互聯網處，在生產關系上實現了快速調整。

國家級研究院所一馬當先，各個企業、協會、民間智庫等研究機構積極跟進，不斷發布白皮書、指南、研究報告等，同時舉辦形式多樣、規模宏大的工業互聯網賽事。

生態體系獨創

工業互聯網參與者眾多，在多年快速發展中，形成了一種良好生態系統效應，越來越多的市場主體作為生態成員加入了工業互聯網大家族。

從工業互聯網需求與供給視角來看，工業互聯網具有生產者（供給側）、消費者（需求側）和參與者三個群體，類似于生態系統三種主要角色，共同構成了工業互聯網生態系統。

供給側是工業互聯網（含平臺、工業App、基礎設施、物理資產）的生產者；需求側是各類大中小微企業，是工業互聯網解決方案的消費者（有些企業也會以用戶身份參與開發，同時成為工業互聯網生產者）；參與者是政府、高校、研究院所、金融機構、線上社區、聯盟、智庫、商業交易平臺等合作伙伴。

網起，自然天成；網興，智在人工。

工業，吐故納新；融合，生態建功。