第三節 我國工業互聯網的發展

一、工業互聯網的概念

（一）工業互聯網概念的內涵

關于工業互聯網的表述，在學術界有幾種提法。最早在2000年，沙利文咨詢公司發布的一份報告中提到過工業互聯網，英文為“Industrial Internet”，被定義為“復雜物理機器和網絡化傳感器及軟件的集成”，本質是“物的互聯”。經過很長時間的沉寂，直到2012年，美國通用電氣發布了Industrial Internet：Pushing the Boundaries of Minds and Machines白皮書，重新引入了這個概念，并詳細刻畫了未來建設、發展和應用工業互聯網的工業愿景和目標。國內學者將“Industrial Internet”翻譯為產業互聯網，與消費互聯網相對應，并將其定義為以新一代信息通信網絡為基礎，以協同創新模式為核心，以云平臺為載體，構建和集聚產業鏈線上數據資源池，并以數據資源為核心生產要素，實現產業協同互聯、資源共享、要素融通，為全產業生態鏈中各類用戶主體提供生產全要素、制造全流程、企業全生命周期服務的產業互聯生態網絡。從定義中可以看出，產業互聯網的核心更加偏向于產業與互聯網技術的融合，與通用電氣所提概念雖有相同之處，但又有著本質的區別。

隨著美國五家行業龍頭企業聯手組建工業互聯網聯盟，工業互聯網的概念得到了推廣，其表述從最初的“Industrial Internet”逐漸被“Industrial Internet of Things”（簡稱IIOT）替代。國內將“Industrial Internet of Things”翻譯為“工業物聯網”。這一發展過程展現了工業互聯網概念在全球范圍內的不斷演變與進步。

但無論是技術層面還是經濟層面，其本質都是基于射頻識別、高級分析等技術，將人、機器、對象和通信技術系統進行實時、智能、水平和垂直連接。這不僅幫助企業實現設計優化、預測性維護、遠程維修和高效的運營控制，還能通過合作及關系網絡實現行業資源共享及有效配置的目的。因此，兩種層面并不是相互對立的，而是技術與最終目的的相互補充。從綜合角度可將工業互聯網界定為企業之間通過采用物聯網、射頻識別及高級分析等技術，將人、機、物進行連接，以數據為核心資源，以平臺為載體，進行企業內部和外部的水平與垂直連接與交互，從而達到內部資源優化與外部資源共享的目標，最終實現智能化生產的一種戰略形式。

（二）工業互聯網的構成

關于工業互聯網的構成，可從技術劃分和功能劃分來看。從技術組成的角度來說，工業互聯網的關鍵組成部分包括信息協議和中間件、傳感器、執行器、人工智能和大數據分析等信息技術驅動的服務。而從功能角度劃分，更多學者偏向自下而上的方式。例如，美國工業互聯網聯盟將工業互聯網劃分為邊緣層、平臺層和企業層，分別對應數據的采集、分析管理以及分配應用功能。國內則將工業互聯網平臺分為基礎設施層（IaaS）、平臺層（PaaS）、應用層（SaaS）三大層級，或者劃分為接口層、應用層和核心層。

隨著工業互聯網研究的深入和工業互聯網功能的拓展，進一步提出了工業互聯網包括工業物聯網感知層、綜合管控信息層、互聯網精準交易層以及工業大數據層四個層級。除了前述三大功能外，還提出了工業大數據層的智能運行功能，而智能運行是前三大功能的綜合匯總，是工業互聯網的理想目標狀態，即實現互聯工廠的愿景。

功能的實現離不開技術的支持。無論將工業互聯網劃分為幾個層面，其核心功能主要集中在四個方面：①在傳感器、射頻識別等關鍵技術支持下，實現工業設備數據資源的采集和傳輸，為后續功能提供基礎資源服務；②借助組態化的工業和IT微服務，以及強大的工業大數據處理能力，進行數據分析、管理、智能建模及智能算法應用；③開發服務于特定應用場景的工業App，為不同的企業提供基于互聯工廠的全流程解決方案；④基于模式跨行復制實現跨行業智能互聯與用戶深度參與。這些功能相互協作，實現了工業互聯網的全面運作和跨行業的智能互聯，推動了企業數字化轉型與智能化發展。

二、工業互聯網數字化升級

（一）產品升級

制造業由單純提供產品到提供“產品+服務”再到提供一體化解決方案，邁出了更大的步伐。最初，產品是制造企業連接市場獲取價值的唯一載體。隨著平臺壟斷結構的形成，以及需求個性化、多樣化和動態化等新特征的出現，企業開始開發在研發、物流、營銷、金融等服務領域的價值創造能力，產品附加服務成為價值創造的主要來源。但是附加服務具有單一性，對于通過平臺擁有了更多資源的制造企業來說，“產品+服務”的業務拓展仍然不夠。大型企業率先意識到自己多年積累的“產品+服務”包經驗，能夠幫助中小企業構建標準化解決方案，并吸納對方成為合作伙伴，于是向全方位解決方案的提供商發展，利用平臺提供整體方案成為今天大型制造企業價值創造的主要來源。企業由最初的銷售產品發展為銷售產品的功能、服務和制造方案，實現了產品升級。

（二）工藝流程升級

一方面，網絡平臺下的價值流通渠道不再是從廠商、經銷商、零售商再到顧客的逐層傳遞，而是企業與消費者的雙向聯系。平臺壟斷結構和新的需求特征改變了企業與消費者的角色定位，顧客由價值消耗者轉變為價值共創者，企業也通過“互聯網+”等方式實現與消費者的實時互動。另一方面，產業鏈上下游的各個環節都可以在平臺上實現。在上游，確保了原材料的穩定性和整體集采價格的下降；在中游，構建了跨越時空界限的以數據資源為核心的生產體系；在下游，拿到了大企業的訂單，改變了先生產、再銷售的傳統生產方式，并進行新產品的快速研發迭代。因此，加固、穩定和提升了全產業鏈、供應鏈的工藝流程。

（三）職能性升級

工業經濟時期，制造企業被牢牢鎖定在價值鏈底層的加工制造環節，只能獲取較低的附加價值，然而獲取更高利潤、拓展產品線是企業的生存本能。在數字經濟范式下，消費者的需求滿意度和售后服務體驗被制造企業更多考慮在內，倒逼企業向研發設計、銷售服務等高附加值環節延伸，形成以自身為中心的產業鏈生態圈。

（四）跨部門升級

跨部門升級以職能性升級為基礎。當一個制造企業在研發端和服務端的業務日漸成熟后，就不再滿足于向乙方付費獲得業務支持，開始將這些業務內化，并逐漸向這些行業進軍，帶動跨部門升級的實現。如海爾等家電企業、華為等電子設備生產企業、互太等紡織企業都是在使用信息服務的過程中，學習這些領域的業務流程和專業知識，形成自己的行業信息化方案，進而成立信息咨詢部門，進軍服務業，將解決方案和咨詢服務出售給同行業的其他中小企業，獲得更高的利潤和更豐富的角色定位。

從消費需求升級角度，數字經濟激發了市場對智能化產品的巨大需求，促使制造業的供給結構迅速升級。消費者對智能手機、可穿戴設備、數字家電等智能產品和軟件應用、互聯網信息等智能服務的需求增加，推動了傳統PC、手機和電視的生產廠商向智能手機、智能家居等行業延伸，帶來了智能設備生產行業的興起。平臺壟斷的市場結構能夠有效整合企業資源，為各類企業提供一個學習和合作的機會，促進高技術制造業的產值大幅增加，使中低技術制造業在生產、產品和服務中努力提高智能化比重，進而使產業結構出現持續升級趨勢。同時，伴隨著產業結構的升級，人們又會對生產和生活方式產生更高的預期，帶動消費結構再次升級，為生產這些生產資料和生活資料的生產部門源源不斷地創造著提升供給質量的動力，形成產業結構升級的良性循環。

從投資需求升級角度，產業“數智化”轉型前景廣闊，引發了大量投資蜂擁而至。一是在信息技術革命席卷全球的形勢下，市場對5G、智能制造等制造前沿領域的投資空前活躍，希望獲取這些快速成長的朝陽產業的發展和政策福利；二是根據技術-經濟范式的發展規律，國內絕大多數制造設備到了更新改造和升級的窗口期，市場對切削、成形機床等普通設備的購買力，轉為對數控機床等智能設備的需求，制造業的新興產業投資正處在上升通道之中；三是政府對這些戰略性新興產業的政策傾斜和投資，也在一定程度上幫助這些行業迅速成長壯大，一些平臺廠商、產業鏈生態體系在資本的助力下迅速形成，帶動了制造業的產業結構升級。

從貿易需求升級角度，中國制造業進出口貿易結構發生改變，高水平對外開放取得積極成效，也刺激了制造業的優勝劣汰。一方面，出口貿易中，初級產品的比例不斷縮小，高技術產品的比例逐年擴大，國際市場對中國制造的需求正在從加工產品、初級產品，轉向智能手機、筆記本電腦、醫療設備、高鐵等高技術產品，推動了相關生產行業的發展壯大和落后產能的淘汰；另一方面，進口貿易中，對機器設備等生產資料的需求下降，帶動了國內裝備制造行業的興起，同時國外對核心技術和高端產品的封鎖，也迫使中國制造業不得不在核心領域擺脫進口依賴，更專注于關鍵技術突破和制造能力改進，從而使生產力水平大幅提升，加快了產業結構優化的進程。