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　　全球工業互聯網發展實踐及啟示

　　國際金屬加工網

　　先進制造 ◇ 系列技術講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機器人行業典型研討會

人類社會經歷了農業革命、工業革命，正在經歷信息革命。互聯網、云計算、大數據、人工智能等新一代信息技術與經濟社會各領域的全面深度集成，正在催生以線上線下一體、信息與物理融合為特征的新產品新模式新業態，推動全球產業數字化、網絡化、智能化變革，為世界經濟打造新動能、開辟新道路、拓展新邊界。國際金融危機發生以來，發達國家高度重視虛擬經濟和實體經濟的協調發展，紛紛實施“再工業化”戰略，重塑制造業競爭新優勢。一些發展中國家也在加快謀劃和布局，積極參與全球產業再分工。工業互聯網作為新一代信息技術與制造業深度融合的產物，日益成為新工業革命的關鍵支撐，對未來工業發展產生全方位、深層次、革命性影響。

　　一、發展工業互聯網是各國面向未來的共同選擇

　　近年來，世界經濟陷入低迷，全球增長動能不足，傳統增長引擎對經濟的拉動作用減弱，但新的經濟增長點尚未形成。要打造富有活力的新增長模式，挖掘各國和世界經濟增長新動力，必須變革傳統的增長方式，在創新中尋找出路。工業互聯網一頭連著制造，一頭連著網絡，既通過技術創新促進了生產力的發展，又通過模式創新豐富和重塑了生產關系，成為各國爭相投入、不容有失的共同選擇。

一是工業互聯網是新工業革命的關鍵基礎設施。工業互聯網本質上是基于云平臺的制造業數字化、網絡化、智能化基礎設施，為企業提供了跨設備、跨系統、跨廠區、跨地區的全面互聯互通平臺，使企業可以在全局層面對設計、生產、管理、服務等制造活動進行優化，為企業的技術創新和組織管理變革提供了基本依托。同時，企業通過工業互聯網平臺，獲得了在更大范圍內打破物理和組織邊界的能力，便于打通企業內部、供應鏈上下游、供應鏈之間的數據孤島，實現資源有效協同，形成無邊界組織，實現價值創造從傳統價值鏈向價值網絡拓展。

二是工業互聯網成為制造業轉型升級的現實路徑。工業互聯網是新一代信息技術與現代工業技術深度融合的產物，是一套涵蓋數字化、網絡化、智能化等通用目的技術的綜合技術體系。工業互聯網的本質是通過構建精準、實時、高效的數據采集互聯體系，實現工業經濟全要素、全產業鏈、全價值鏈的資源優化配置，提高全要素生產率，推動經濟發展質量變革、效率變革、動力變革。一方面，工業互聯網可挖掘傳統制造業發展潛力，通過引入新技術、新管理、新模式，為制造業插上互聯網的翅膀、注入信息化的基因，加快傳統制造業轉型升級步伐。另一方面，工業互聯網加速先進制造業發展步伐，催生了智能化生產、網絡化協同、個性化定制、服務化衍生、數字化管理等新型制造模式，推動制造業開啟智能化進程。

三是工業互聯網有助于各國獲得競爭新優勢。基于平臺的贏者通吃競爭模式正在加速從消費領域向制造領域演進，誰能在工業互聯網的競爭中占得先機，誰就能夠把握住未來的主動權，重構制造業研發模式、生產方式和組織形態，以工業互聯網為核心的生態之爭正成為主要國家競爭的新焦點。美國工業互聯網聯盟、德國工業4.0平臺組建的主要目的在于，通過整合產學研用各方資源突破核心技術、開展測試驗證、制定行業標準和推廣解決方案，打造制造業新生態，不斷強化制造業競爭優勢和壟斷地位。

在全球新一輪科技革命和產業變革中，信息技術與各行業各領域的融合發展具有廣闊前景和無限潛力，已成為不可阻擋的時代潮流。除了德國的“工業4.0”、美國的“先進制造業國家戰略計劃”、日本的“機器人新戰略”等國家級戰略外，英國、法國、韓國、印度、俄羅斯等眾多國家也推出了一系列戰略，雖然名稱各異、側重點不同，但是推動新一代信息技術和制造業的深度融合，大力加快制造業的數字化、網絡化、平臺化、智能化轉型則是這些戰略的共同核心，各國都期望通過技術革命減少對人的依賴，更好發揮人的價值，實現各自國家向高質量、高效率、綠色高端方向發展。

　　二、各國發展工業互聯網的主要歷程和做法

在上一輪全球化發展熱潮中，美、德、日為首的發達國家紛紛實施“去工業化”戰略，將價值鏈中附加值較低的加工、組裝等環節轉移到低成本國家和地區，在本國主要聚焦研發、關鍵零部件生產及品牌營銷等高附加值環節，通過全球資源的整合分工實現最大收益。但隨著全球競爭和分工的形勢變化，尤其是國際金融危機的發生，使發達國家重新意識到制造業的重要性，急需在新興國家不斷成長和數字化轉型需求高漲的情況下尋找新出路，建立新優勢。這種戰略轉向需求與各國的產業實際相結合，形成了各具特色的不同發展路徑。

　　（一）美國工業互聯網發展持續領跑全球

　　自2014年美國GE、IBM、Cisco等龍頭企業主導的工業互聯網聯盟（IIC）成立以來，美國政府及聯盟組織成員動向一度成為全球工業互聯網發展的風向標。在推進策略上美國更加注重以創新為驅動，發揮互聯網、信息通信、軟件等優勢，利用信息技術“自上而下”重塑制造業。

一是政府大力實施再工業化戰略。2008年國際金融危機之后，美國意識到“去工業化”所帶來的“產業空心化”問題，將重振制造業作為長遠發展的重要戰略，密集而持續地出臺了一系列政策措施。美國政府組織實施了“先進制造業伙伴計劃”，構建“國家制造業創新網絡”，重點突破信息物理系統、先進傳感與控制、大數據分析、可信網絡、高性能計算、信息安全等工業互聯網關鍵技術，為工業互聯網的發展和應用提供有力支撐。通過這些措施，意在通過生產關系、生產方式以及技術革新，使工業重新煥發強大生命力和競爭力，并通過新一輪技術革命的成果引領和改造其他產業，推動產業優化升級，加速第四次工業革命進程。

二是領軍企業引領美國工業互聯網發展。GE做為美國傳統制造業的巨頭，率先意識到數字化轉型的重要性，于2013年推出Predix工業互聯網平臺，大力推動工業互聯網發展。隨后GE投入大量資源以Predix為核心成立新的業務部門GEDigital，將其作為GE戰略的關鍵部分。GE還與微軟、思科、IBM等巨頭建立合作關系，共同推動工業互聯網發展，強化平臺服務能力。2018年12月GE正式宣布將向私募基金公司銀湖出售部分GEDigital業務，并將投入12億美元成立新的工業互聯網公司，獨立運營Predix平臺及相關數字化業務，在工業互聯網發展道路上進行新一輪的嘗試。此外，美國參數技術公司（PTC）憑借ThingWorx平臺被多家研究公司評為2018年全球工業互聯網市場技術領導者，已成為全球應用最為廣泛的工業互聯網平臺企業。

三是優秀初創企業獲得資本青睞。2014年成立的Uptake公司在短短4年間獲取超過2.5億美元融資，市場估值高達23億美元。提供邊緣智能軟件的FogHorn公司目前累計融資4750萬美元，僅2017年B輪融資就獲取3000萬美元。獨角獸企業C3IoT基于工業互聯網平臺開發了一系列工業APP，目前接入設備數已超過7000萬，四輪累計融資1.1億美元，估值達14億美元。

四是積極打造工業互聯網發展生態。2014年3月，GE、AT＆T、Cisco、IBM、Intel等5家企業聯合成立工業互聯網聯盟（IIC），推動工業互聯網技術標準化和試點應用，打造工業互聯網生態體系。2015年IIC發布工業互聯網參考架構，系統性界定工業互聯網架構體系。2016年3月，工業互聯網聯盟和“工業4.0”平臺代表在瑞士蘇黎世探討分別推出的工業4.0參考架構模型和工業互聯網參考架構的潛在一致性。截至目前，美國工業互聯網聯盟已有來自全球33個國家的260余家成員單位，致力于開展測試驗證、標準制定、國際合作等工業互聯網生態建設。

　　（二）德國工業互聯網建設步伐不斷加快

　　德國制造業裝備領先全球，為應對新一輪科技和產業革命帶來的挑戰，德國更加注重發揮自身在制造裝備、自動化系統、工藝流程等方面優勢，利用互聯網等信息技術“自下而上”改造制造業，提出工業4.0戰略，其本質也是通過連接打通生產機器構成的“真實”世界和互聯網構成的“虛擬”世界，基于工業互聯網重塑新型生產制造服務體系，提高資源配置效率。

一是政府出臺一系列戰略部署。在德國國家工程院、弗勞恩霍夫協會等研究機構的推動下，德國政府將工業4.0上升為國家戰略，試圖通過信息網絡與工業生產系統的充分融合，打造數字工廠，實現價值鏈上企業間的橫向集成，網絡化制造系統的縱向集成以及端對端的工程數字化集成，強調機器與互聯網的相互連接以改變當前的工業生產與服務模式。2019年德國進一步提出“國家工業戰略2030”發展戰略，并將中美兩國在“平臺經濟互聯網公司全球獨攬”作為德國工業發展的挑戰之一，意在通過加大政府政策的附加力量，鞏固新形成的相對優勢。從德國系列戰略部署來看，其目的是進一步打造工業生產全要素、全價值鏈、全產業鏈全面連接的生產制造服務體系。

二是領先企業積極推動工業互聯網布局。西門子數字化業務年收入高達140億歐元，在其剛剛發布的《愿景2020+》戰略中將“數字化工業”作為未來三大運營方向之一，并啟動“火箭俱樂部”全球初創企業計劃，推出MindSphere平臺3.0版本，聯合庫卡、Festo、艾森曼集團等18家合作伙伴公司共同創建“MindSphereWorld”，打造圍繞MindSphere平臺的生態系統，并擴展其全球影響力。西門子近期還收購了低代碼技術公司Mendix，大幅降低應用開發門檻，將會使基于平臺的工業APP開發效率大幅提升。SAP將在HANA平臺基礎上構建涵蓋邊緣計算、大數據處理與應用開發功能的Leonardo平臺。

（三）其他國家和地區緊跟推出發展戰略

　　其他國家和地區結合本國制造業發展現狀及優勢，也紛紛出臺工業互聯網發展戰略。

　　一是各國打造本土工業互聯網體系。英國出臺制造2050，法國制定“新工業法國”戰略，緊跟全球工業互聯網發展動向，加大對本國工業互聯網技術突破、產業布局、金融服務的支持力度。日本提出了“互聯工業”戰略，試圖將人、設備、系統、技術等相互連接起來，以創造新的附加值和解決相關的社會問題。韓國將機器人、人工智能、自動駕駛和3D打印確立為智能制造產業發展的主攻方向。

二是國際合作與交流日趨緊密。2019年初工業互聯網聯盟與澳大利亞物聯網聯盟（IoTAA）達成協議，共同協調工業互聯網發展，幫助改善數字經濟。2018年，印度尼西亞與新加坡實施第四次工業革命締結合作，支持印尼工業4.0振興食品和飲料、紡織品和服裝、汽車、化工產品等五個領域。此外，印度的印孚瑟斯、塔塔等幾大軟件企業與美、德、日等多國制造企業廣泛合作，深度參與工業互聯網聯盟等國際組織。

　　縱觀全球各主要國家的工業互聯網實踐，基本形成了一條“政府引導、市場主導、企業主體、聯盟支撐”的發展道路，在技術攻關、產業布局、資本服務等方面，加大產學研用合作力度，形成合力共同推動工業互聯網創新發展。

　　三、對我國工業互聯網發展啟示

建設發展工業互聯網是順應新工業革命演進的歷史趨勢，是大勢所趨。但新生事物的推進沒有坦途，世界各國在工業互聯網發展的推進過程中，進行了有益的探索，也暴露出一定的問題。對我國而言，要充分把握當前工業互聯網建設的重要機遇期，充分吸收國外發展的經驗教訓，結合我國自身制造業基礎和產業結構，打造中國工業互聯網平臺體系。

　　一是要以平臺為中心，輻射帶動工業互聯網全鏈條發展。從國外領先工業互聯網企業實踐看，德國工業4.0戰略以及美國工業互聯網都提出了打造一個平臺的重要實踐，工業互聯網發展的核心載體是工業互聯網平臺，一方面平臺聚集了整個工業生產制造各個環節的要素信息，掌握住平臺就掌握了主動權，另一方面通過平臺的建設迭代能夠牽引數據采集、網絡接入、安全防護、應用開發等各產業鏈條協同發展，帶動提升平臺供給能力。

二是要以應用為先導，循序漸進打造多層次平臺體系。發展工業互聯網平臺不是單純的建幾個平臺，而是要從應用場景出發，找到真實工業場景的現實瓶頸問題，自下而上形成實際可操作、可復制的一系列系統解決方案，并以工業APP、工業微服務等形式逐漸沉淀到工業互聯網平臺上，由單點應用到多點推廣，由特定行業、特定區域推及至跨行業跨領域，建立起涵蓋生產全流程、全環節的一系列平臺解決方案，形成多層次平臺發展體系。

三是要以合作為基礎，積極構建開放共享的協同生態。工業互聯網需要高額持續的投入和長時間的積累，從GE最近工業互聯網業務短期內經歷了從“出售”到“剝離”的波折，以及德國及時調整戰略出臺《國家工業戰略2030》加大政府支持力度來看，工業互聯網發展不僅需要龍頭企業引領，更加需要政府、企業、聯盟、科研院所等多方力量協同，科技、產業、金融等各領域融通。這樣充分印證了我國始終堅持“產學研用政”相結合，著力打通科技創新、產業發展、金融服務生態鏈的工業互聯網發展模式的正確性，進一步打造更具活力的生態體系，推動工業互聯網應用落地。

　　( 文章來源：互聯網 )

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