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工业互联网研究专题工业互联网:我国实体经济与数字经济融合发展的路径选择

2020-09-27林浩陈春晓秦永彬

关键词:工业互联网实体经济数字经济

林浩 陈春晓 秦永彬

摘 要:党的十九大以来,中央积极推进数字经济与实体经济的融合,我国工业互联网发展取得积极进展。近期,工信部出台了,从政策层面进一步推动工业互联网在更广范围、更深程度、更高水平上融合创新。当前,工业互联网成为工业强国竞争的战略制高点,同时消费互联网蓬勃发展,对我国工业互联网的发展提出了更高要求。加快发展工业互联网基础设施,促进工业互联网生态体系建设,将大力助推我国经济转型升级和高质量发展。本文在调研分析当前工业互联网发展现状的基础上,分析研判了我国工业互联网发展的优势及其面临的诸多问题和挑战,并选取贵州煤炭工业为应用场景,对煤炭产业工业互联网的发展和应用进行了分析论证和实施路径设计,提出了工业互联网的发展对策。

关键词:工业互联网;数字经济;实体经济

中图分类号:F49  文献标识码:A  文章编号:1000-5099(2020)05-0085-10

Abstract:Since the 19th CPC National Congress, the central government has actively promoted the integration of digital economy and real economy, and China has made significant progress in the development of the industrial Internet. Recently, the Ministry of Industry and Information Technology issued “The Notice on Accelerating the Development of Industrial Internet” which at policy level, further promoted the integration and innovation of industrial Internet in a wider range, more profoundly and at a higher level. At present, industrial Internet has taken up strategically the core of industrial power competition, and in the meantime, the rapid development of consumer Internet imposes higher requirements for the development of industrial Internet. Accelerating the construction of industrial Internet infrastructure and industrial Internet ecosystem will vigorously promote China's economic transformation, upgrading and high-quality development. Based on the investigation and analysis of the industrial Internet development status, this paper analyzes the advantages, problems to face and challenges brought of the developing the industrial internet in China. With coal industry in Guizhou the application case, this paper analyzes the development and application of industrial Internet in Guizhou's coal industry, putting forward the implementation methods, thus to propose the strategy of it.

Key words:industrial internet; digital economy; real economy

近年來,以信息技术为核心的数字经济迅猛发展,极大地推动了经济社会的创新和进步。工业互联网是数字经济的关键基础设施,其技术发展与产业应用将助推工业革命、互联网革命两大革命性转变,是带动数字经济发展的关键,是第四次工业革命的重要支撑。

工业互联网的概念最早由美国提出。2012年,美国通用电气(GE)发布《工业互联网:突破智慧与机器的界限》白皮书,首次提出工业互联网的概念,认为工业互联网是数据、硬件、软件与智能的连接和交互[1]。2013年6月,美国通用电子公司则提出了工业互联网革命(Industrial Internet Revolution)的概念,宣称一个开放、全球化的网络,要将人、数据和机器连接起来。工业互联网的本质是通过开放的、全球化的工业级网络平台把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地连接和融合起来,高效共享工业经济中的各种要素资源,从而通过自动化、智能化的生产方式降低成本、增加效率,帮助制造业延长产业链,推动制造业转型发展[2]。

近年来,世界各主要工业强国都在积极推动工业互联网发展。工业互联网成为工业强国竞争的战略制高点。美国是积极推动工业互联网技术创新和应用的先行国家,设立了制造业伙伴计划,积极打造制造业创新网络(NNMI),围绕产业链推动技术创新和技术成果转化。2014年,美国成立了工业互联网联盟(IIC),汇聚了GE、AT&T、英特尔、思科等企业,在全球具有很大的影响力。德国也在积极推进工业4.0计划。2013年,在汉诺威工业博览会上,德国正式启动“工业4.0平台”,通过联网、计算和自主控制,使人员、设备和数据实现互动,提升制造业灵活性[3]。2015年,日本提出“推进成长战略计划”,强调利用大数据、人工智能和物联网等新一代信息技术,改造提升生产、流通、销售等制造环节。2015年,中国制定了“中国制造2025”计划。

党的十九大以来,中央高度重视工业互联网的发展,大力推动以大数据、人工智能、5G、工业互联网、区块链等信息技术为核心的数字经济的发展,着力打造现代化经济体系,推动经济高质量发展。2017年,我国出台了工业互联网顶层设计文件,以网络、平台、安全为抓手,加快打造国际领先的工业互联网;2017年12月8日,在中共中央政治局第二次集体学习时,习近平同志强调,要深入实施工业互联网创新发展战略;2018年,政府工作报告首次提出“发展工业互联网平台”;2019年,政府工作报告进一步提出“打造工业互联网平台,拓展‘智能+,为制造业转型升级赋能”;2020年政府工作报告再次指出“发展工业互联网,推进智能制造”,是国家“互联网+”战略、“大数据”战略、“人工智能”战略的延伸;2020年3月,工业和信息化部印发了,进一步明确政策导向,力争实现工业互联网在更广范围、更深程度、更高水平上融合发展。近年来,我国工业互联网发展取得积极进展:一是围绕工业互联网发展的政策体系不断完善,工业互联网发展的基础逐步夯实;二是工业互联网的网络、平台和安全三大体系加快推进;三是工业互联网的融合应用不断拓展。

当前,数字经济与实体经济深度融合,消费互联网蓬勃发展,对工业互联网的发展提出了更高要求。推动工业互联网建设是实现制造业转型升级和“中国制造2025”的关键所在。工业互联网可以助推制造业智能化改造,提升制造效率和效益,能够促进同行业和行业间的资源共享与生产要素流动,发挥要素价值,促进产业链融合,打造产业生态体系。工业互联网的部署与发展还能够推进制造业从机械化、信息化向智能化、智慧化转变;可以实现制造业产业链之间的信息互通、资源共享、能力协同、开放合作,推动制造业新技术、新模式、新业态的探索,助力制造业转型升级;可以推动以大数据、云计算、人工智能、区块链为核心的数字经济的进一步发展。以此推动工业互联网建设可以逐步实现信息产业和制造业的产业融合、产业联动和产业共荣。

已有研究对工业互联网推动制造业转型升级的作用机理进行了深入研究。

一是推动制造业从“以产品为中心”转变为“以用户需求为中心”,优化提升生产方式,加快实现从大规模制造向按需制造、个性化定制、众包生产等方式演进[4]。二是带动制造业服务化转型,通过提供与产品相关的额外服务来增加核心资产价值,进而向服务提供者转变[5]。三是打造共享制造新模式,通过工业互联网平台推动设备、软件、数据、系统的集成应用,打造形成网络化、虚拟化、平台化的制造业新形态[6]。

相关文献对工业互联网在产业实践方面也进行了一系列有益探索。一方面,聚焦典型企业发展实践,凝练发展经验。例如,通过研究海尔集团工业互联网产业应用情况,深度剖析我国企业的智能制造实施模式、平台建设过程与治理体系[5];又如,基于航天云网发展情况,凝练出生产端、产品端、平台侧三种工业互联网发展路径[7]。另一方面,侧重区域性发展情况,分析共性问题。例如,通过剖析泰州、常州等地工业互联网发展实践,得出我国制造企业转型升级、人才培养、资金支持等方面的经验做法[8-9]。

总体来看,工业互联网正处于蓬勃发展的上升期,呈现出以下几个发展趋势:一是工业互联网领域的巨头企业,致力于搭建企业级大数据平台,着力提升协同制造水平和生产效益[10];二是将智能服务作为发展方向,以智能设备、大数据分析和互联网为基础,优化提升智能运作水平,打造面向终端用户的高附加值服务[11];三是对工业互联网产业生态建设的关注程度愈发提高,主要集中于用户生态、开发者生态和数据生态三方面[12];四是从工业互联网平台的竞争格局来看,未来工业互联网发展趋向于行业细分化、区域集中化,市场格局逐渐清晰。

縱观现有文献,学界关于工业互联网研究主要可以划分为两类:一类是理论性研究,如分析工业互联网、工业4.0、两化融合、“互联网+”的区别联系[13],探讨工业互联网的作用机理、发展路径、国际比较等[14]。这类研究侧重于理论分析,与产业应用存在一定距离。另一类是实践性研究,但主要是基于某个区域或企业的工业互联网应用进行探讨,缺乏宏观范围分析。本文基于既有研究的基础上,通过对德国和我国部分企业工业互联网应用情况的调研和分析,进行了国内外工业互联网发展的宏观对比,提炼了国内外特色工业互联网应用的特点和模式,对我国工业互联网存在的不足进行了分析。同时,选取贵州煤炭工业为应用场景,探讨煤炭工业互联网的发展和应用具体路径。相关建议可以作为我国工业互联网建设的有益参考。

一、工业互联网应用情况调研与分析——基于对德国和我国部分企业的考察

2019年12月至2020年4月期间,笔者作为全国政协工业互联网专题调研组组员,随团一起赴德国实地走访调研相关企业,同时通过座谈会、互联网视频会、企业实地走访等方式对我国相关企业进行了调研,旨在更好地探究工业互联网的产业应用情况及其研判核心问题,为理清发展思路提供了有益素材。

2019年12月,对德国西门子安贝格工厂、宝马丁格尔芬工厂等两家企业进行实地调研和考察。德国西门子安贝格工厂运用工业互联网打通了产业链各环节,实现了产品与产品之间、产品与机器之间、机器与机器之间、人与机器之间的互联互通,构建智能化控制生产流程,实现柔性制造,有效提升生产效率。应用工业互联网之后,其将交货时间提升到24小时以内,每秒产出1个产品,合格率99.9985%;管理30亿的元器件,通过5公里的地下元器件运输带、磁悬浮运输带实现元器件生产供应;75%的生产设备和电脑系统实现工序自处理,外加25%的人工工序。在企业生产面积和员工数不变的情况下,企业产能提高8倍,有效实现了柔性生产和个性化生产,西门子安贝格工厂真正实现了数字工厂,实现了传统生产商向智能制造服务商的转型,打造了全球顶尖的“未来工厂”。宝马丁格尔芬工厂是宝马全球规模最大、生产高端车型最多、最具柔性化生产能力的生产基地。该厂拥有员工8 000余人,每60秒下线一辆整车,每天下线1 600辆不同型号的整车。通过考察冲压车间、车身制造车间、总装车间,近距离了解近千种不同型号的汽车从钣金加工到车身加工、总装、检测、下线等柔性化制造过程。通过上述调研,可以归纳出两家代表性的德国工业互联网发展的两点启示:一是两家企业凭借芯片、操作系统、智能装备、工业软件等硬核技术,实现了典型的个性化定制生产和大批量柔性制造,展现出强大的协同制造能力,建成了全数字化智能工厂;二是建立了基于工业互联网的全产业链协同,位于产业链顶端的龙头企业牵引产业链上下游企业,从产品设计、生产、销售等全生命周期,构建上下游协同体系,重塑产业生态和价值链,实现产品零库存或少库存,有效地实现了企业赋能此两点启示,笔者(林浩)在结束对德国西门子安贝格工厂、宝马丁格尔芬工厂的实地调研和考察之后曾与同行进行交流,获得共鸣与认可。参见报道:《“软”“硬”兼施“智”造赋能——全国政协“加快推进工业互联网建设”双周协商座谈会综述》,人民政协报,2020-05-01。。

2020年1月至3月,通过线上调研等方式对国内阿里巴巴、海尔集团、树根互联等企业的工业互联网发展情况进行了调研。阿里巴巴的工业互联网主要依托阿里云在云计算、大数据、人工智能和物联网等方面的优势,通过整合阿里生态在电商销售平台、供应链平台、物流平台、产业链平台、金融服务平台等多方面能力,打造工业数字化服务的“淘宝网”。阿里工业互联网的自身定位是工业制造的数字基础设施,其致力于打造产业数字化转型的“底座”,为各类企业尤其是中小制造企业提供高效的信息化服务,促进产品和设备智能化升级,为制造业赋能,其优势是能够在产业链中推动消费互联网和工业互联网的深度融合,继而形成产业闭环。海尔集团的COSMOPlat平台是由海尔集团自主研发的具有完全自主知识产权的工业互联网平台,其核心是以用户体验为中心的大规模定制模式平台。该平台的特点是通过持续与用户交互,将用户体验变为场景体验,把用户从购买者转变为参与者、创造者,促使用户参与生产过程,使企业由原来的以自我为中心转变为以用户为中心。树根互联致力于为机器制造商、设备使用者等在设备后市场服务、资产管理、能耗管理、融资租赁等方面提供基于工业互联网平台的深度服务。

通过对上述典型工业互联网服务企业的调研,可以总结出国内工业互联网产业应用的三种模式:一是阿里模式,掌握核心工业互联网平台和技术的企业,可以依托掌控的优势技术为工业互联网服务,但是其服务缺乏领域性、层次性和个性化,难以实现多行业领域的推广应用;二是海尔模式,位于产业链顶端的龙头企业牵引产业链上下游企业形成的工业互联网,发展最为迅速、成效明显,但缺乏统一的技术标准,互通性差,难以实现跨行业的有效融合,与其他平台之间难以有效衔接;三是树根互联模式,通过工业互联网平台为中小企业提供设备接入和工业协议解析等服务,帮助打造不同行业的产业链。

从横向比较来看,各国发展工业互联网都存在差异化的比较优势与劣势。例如美国,虽然其工业互联网技术领先,其在芯片、操作系统、工业软件、网络安全和数据安全等方面具有优势,但由于其去工业化战略,产业链不完整,工业互联网发展缺乏工业基础的支撑。再如德国,其实施“工业4.0计划”“国家工业战略2030”的优势在于智能装备和工业软件,但其产业体系不完整,制约了工业互联网发展。对中国而言,我国工业门类齐全,产业链完整,互联网发展充分,为工业互联网的发展奠定了基础,我国工业互联网发展理念和体系建设与发达国家先进水平相比,基本站在同一起跑线上。和西方国家相比,我国工业互联网发展具有如下优势:

第一,“我国是世界制造业第一大国,拥有独立完整的工业体系,是全球唯一拥有联合国产业分类全部工业门类的国家”[15],为我国工业互联网的部署与发展奠定了坚实的基础。

第二,我国已经构建起良好的信息基础环境和数字经济发展环境。近年来,我国相继实施了网络强国战略、大数据战略、“互联网+”战略、人工智能战略,有效推进了网络基础设施建设,推动了电子信息产业发展,构筑了良好的信息基础环境和数字经济发展环境,为推动数字经济与实体经济的深度融合奠定了坚实的基础。

第三,政府高度重视和积极推动工业互联网的发展。在政府政策的推动下,近年来,我国工业互联网发展取得了积极的进展:一是各级政府相继出台支持工业互联网发展的相关政策,积极推进工业互联网的部署,围绕工业互联网发展的政策体系不断完善;二是在政府科研投入的大力支撑下,围绕工业互联网发展的基础工作逐步加强;三是通过政策支持和试点示范,积极打造工业互联网的应用场景,推进工业互联网的融合应用。

当然,与国外主要工业互联网企业相比较而言,数字化及智能化水平薄弱、工业互联网技术薄弱、发展生态不健全等因素制约了我国工业互联网的发展。中国工业互联网的发展面临诸多问题和挑战:

首先,工业互联网的发展模式尚需进一步探索和推广。位于产业链顶端的龙头企业牵引产业链上下游企业形成的工业互联网,发展迅速、成效明显,但难以实现跨行业有效融合及与其他平台有效衔接;掌握核心工业互联网平台和技术的企业,能够依托技术优势提供服务,但其缺乏领域性和层次性,难以实现多行业领域的应用;跨企业、跨地区、跨行业的工业互联网亟须融合并消除互联互通“壁垒”,拓展应用范围,创新发展模式。

其次,工业互联网的应用尚需进一步“下沉”。基于工业互联网的制造业产业协同生态、大中小企业融通发展、上下游协同的价值网以及规模化应用等尚未成熟。一方面,掌握核心平台和技术的企业针对中小企业提供的服务覆盖范围有限,未能有效衔接供需两侧,实现基于人、机、物的全面互联应用;另一方面,部分中小企业自身信息化水平低,数字化升级缺乏资金和人才,难以接入工业互联网。

再次,工业互联网的硬核要素仍需积累和沉淀。一是工业互联网所涉及的芯片、操作系统、智能装备、工业软件、工业数据采集等技术仍然薄弱;二是诸多工业互联网平台信息安全、接入产品安全等方面存在不足,基于工业互联网的安全保障体系、监测和保障手段依然缺乏;三是支撑工业互联网发展的高层次人才较为匮乏。

二、发展工业互联网的应用案例——以贵州省煤炭工业为例

既有文献中关于工业互联网产业应用的案例分析,多是聚焦于制造车间层面,对数据采集、智能优化、生产控制等部分环节进行观察探討。本文选择对煤炭工业领域的工业互联网应用进行分析,主要是因为煤炭工业领域涉及的作业环节多、机械设备复杂、数据处理量大;工业互联网的应用涉及对煤炭挖掘、物流运输、人员调配等整个大系统的优化,问题更复杂,更能凸显出工业互联网的优势和短板,有利于我们从全局系统的视角分析工业互联网的产业应用情况。

贵州省煤炭资源非常丰富,素有“西南煤海”之称。煤炭工业既是贵州省的主要基础工业,也是支柱产业之一。贵州省含煤地层分布广泛,面积约7万平方公里,占全省面积的40%,煤炭储量居全国第5位,相当于我国南方12个省的总和。

贵州省煤炭资源丰富、煤炭工业企业较多,形成了完整的煤炭工业产业链,为工业互联网的应用奠定了较好的应用场景。但在发展过程中,不平衡、不协调、不可持续、信息化智能化程度低等问题依然突出。总的来讲,当前贵州省煤炭工业面临的挑战主要有以下五个方面:

第一,结构性矛盾突出。贵州省煤炭生产效率低、人均工效与北方矿井差距大。煤矿发展水平不平衡,先进高效的大型现代化煤矿与技术装备、安全保障、管理水平差的落后煤矿并存。

第二,安全生产形势严峻。贵州省在地质上属扬子地台及其东南大陆边缘,以碳酸盐岩广布、喀斯特景观普遍发育为特征,地质构造复杂,褶曲、断层发育直接破坏了煤岩体的完整性。极为复杂的煤炭赋存条件导致我省煤矿瓦斯事故、顶板事故、透水等安全事故频发。以瓦斯灾害最为严重,治理难度大,严重影响了煤炭资源的安全高效开采。随着开采深度的增大,水、火、瓦斯、地温、地压等灾害风险加剧。

第三,采掘智能机械化率相对较低。“贵州煤层赋存以薄及中厚煤层为主,且地质构造条件复杂,受资源禀赋和地质条件影响,贵州以中小型煤矿为主,中小型煤矿依然是贵州省煤炭产量的主力。据统计,贵州一半以上的煤炭企业都是民营企业,这些客观条件限制了煤炭工业的规模化和集约化发展,这也是造成国内外部分成熟的、先进的智能机械化设备在贵州无用武之地的重要原因。”[16]截至2019年6月底,贵州省生产煤矿采煤机械化率达到72.16%,比2015年提高31.16%。因此,进一步加快“产、学、研、教、用”深度融合,研究适合贵州省煤矿条件的智能机械化采矿技术和设备对于提高贵州省工业的整体效率具有重要意义。

第四,科技创新能力不强。针对贵州省复杂地质条件下急倾斜煤层、薄煤层、近距离煤层群等安全高效开采的基础理论研究、共性关键技术研发都薄弱。亟须提高煤机成套装备及关键零部件的可靠性和稳定性。在研发投入、企业创新主体地位和主导作用方面都有待加强。

第五,专业技术人员严重短缺。“煤炭企业要适应知识经济时代发展要求,增强竞争力,必须拥有大量的科技人才,这是煤炭企业提高企业核心竞争力的必然选择。目前我国国有煤矿中,大专以上程度的技术人员仅占职工总数的3%左右,……与国内其他行业相比有很大差距。据了解,美国、澳大利亚等先进采煤国家煤炭职工专业技术人员所占比例均在50%以上;……煤炭企业专业技术人才奇缺,已经成为制约煤炭安全水平提高的重要瓶颈。”[17]

面对煤炭工业的上述问题,结合我国煤炭工业绿色安全开发、清洁低碳利用、多元协同发展的战略方向,通过嵌入工业互联网推动煤炭工业的信息化、数字化、智能化改造,推动煤炭工业的转型升级,对于贵州煤炭工业的发展具有十分重要的作用和意义。基于国家煤炭工业发展规划和贵州煤炭工业的实际情况,结合工业互联网的支撑能力和典型特点,本文提出贵州煤炭工业数字化、智能化以及产业链和生态体系构建,实现基于煤炭工业互联网发展路径的四个阶段:

第一,加强政策引导,实现煤炭工业领域的完全机械化和有限数字化。2017至2020年,建立健全煤矿智能化建设技术标准,形成辅助生产系统智能化运行技术和管理体系,实现采煤工作面完全机械化作业、井下固定岗位无人值守与远程监控;实现生产煤矿采煤机械化率达到100%;实现域内煤矿生产的完全机械化,推动辅助系统信息化服务管理和监控覆盖率100%,逐步夯实发展工业互联网的“点”。前期,贵州省已经通过省科技厅重大专项等政策引导推动省内煤炭企业推进机械化和信息化改造,至2020年底,贵州省煤矿机械化开采率将达到96%。2020年,贵州省科技厅发布了《贵州省煤炭智能采掘技术榜单》,计划从2021年开始探索和实践煤炭工业的智能化升级和改造。推进有条件的煤矿企业实现煤矿采掘工作的有限数字化和智能化,结合井下实际情况,逐步探索在井下设备管理、安全监测、作业调度、智能运送等环节实现有限的数字化和智能化,为下一阶段利用工业互联网实现数据采集、实时计算、安全预警和智能化辅助奠定条件和基础,逐步向完全智能化过渡。

第二,实现机械化叠加信息化的联动发展,推进部分智能化。2021至2022年,针对工业互联网在煤炭工业中建设投入大、涉及范围广、技术内容多、实施场景复杂的实际,出台有利于建设和发展的政策措施,推进有条件的煤炭企业部署井下工业互联网,逐步实现井下采掘设备、安全监测、作业调度、煤炭运输等环节的数据采集,实现基于井下实时数据的安全监测、智能化管控和智能化运输。大力支持有实力、有基础的煤炭集团企业,先行开展面向行业或区域产业链的工业互联网建设,发挥集团企业对下属企业的行政管理权,全面规划工业互联网架构和标识解析体系,建设基于工业互联网的个性化定制、众包设计、云大脑、云生产等新型制造模式和运维模式,打造可推广、可示范的煤炭工业互联网平台应用案例,并逐步向全行业辐射推广模式和业态。初步形成煤矿开拓设计、地质保障、生产、安全等主要环节的信息化传输、自动化运行技术体系。部分煤矿实现综采工作面内少人或无人操作、掘进工作面减人提效、辅助生产系统无人值守与远程监控、危险岗位机器人替代。着力打造围绕煤炭工业的全产业链应用场景,培育煤炭行业数字化升级的内生动力,推动围绕煤炭采掘、井下安全监测、井下运输等应用场景的工业互联网网络部署、平台应用和软件推广,促进有条件煤炭企业的试点示范,逐步将“点”连成“线”。

第三,推进信息化叠加人工智能,完成煤炭工业智能化转型。2022至2023年,利用煤炭工业互聯网基本实现煤炭智能化开采、延长产业链,实现煤炭加工利用的多产业跨界融合发展,建成超低生态损害、超低排放、智能化的煤炭开发利用体系,实现煤炭加工与发电超低污染排放。通过工业互联网、采掘技术、加工技术等领域的突破,全面实现基于工业互联网的井下少人乃至无人智能化开采,将人工智能、云计算、大数据等新一代信息技术应用到煤炭加工环节,利用煤炭工业互联网延长煤炭产业链,推动煤炭的智能化采掘和清洁化加工。基于工业互联网推动智能装备的应用和推广,探索应用智能探测仪、自动化机器人等智能装备,实现煤炭工业数字化、网络化、智能化转型,开展“透明矿井”建设。

第四,建成基于煤炭工业互联网智能化应用,构建跨行业、跨领域的生态体系。2024至2025年,以煤炭龙头企业牵引形成围绕煤炭采掘、运输、加工等环节的产业链闭环。构建围绕企业链发展的价值网络,助推企业产业链重塑,大力培育以人工智能装备、工业软件、信息通讯为主的新兴业态。逐渐探索煤炭领域跨企业、跨地区、跨行业的工业互联网融合,消除煤炭行业间、企业间工业互联网互联互通“壁垒”,逐渐充实煤炭工业互联网融合发展与应用的生态体系。推动煤炭产业生产与发电、输配电行业与行业之间的数据融合和平台融通模式,促进跨行业、跨层级工业互联网平台之间的融合汇通,初步实现跨行业的有效融合和与其他平台的有效衔接。逐步探索推动煤炭工业互联网拉动的全产业链融合发展和价值互通,推动工业互联网和消费互联网的双向打通,培育一大批基于大数据应用、网络安全、云计算、工业软件的龙头企业,打造产业互联网和价值互联网,促进煤炭工业互联网“面”上的汇聚和应用。

为了实现上述目标,建议政府出台相应的政策引导和保障措施,有力推动基于工业互联网的煤炭工业智能化转型升级:

第一,突破煤炭工业互联网应用的关键技术,支撑煤炭工业互联网应用。基于煤炭工业的实际,充分考虑井下采掘的特殊性,推动围绕煤炭工业互联网的采掘智能装备、工业软件、网络安全、井下安全保障、井下实时计算等关键技术的攻关;充分推进产学研合作,推进技术研究与产业应用融合发展,构筑产学研用融合发展格局;调动各方面社会资源,推进复杂条件下智能采掘技术和装备的攻关,夯实自主知识产权,构筑技术生态体系;构建围绕煤炭工业互联网“点”“线”“面”的应用和实际需求,构筑围绕网络、平台和具体应用的安全体系;加强煤炭工业领域的集成创新,推动物联网、大数据、云计算等现代技术在煤炭行业的集成应用,服务煤炭生产、灾害预警等工作。

完善科技创新机制,深入实施创新驱动战略,激发煤炭+数字的科技创新活力。充分发挥国家和省级科技计划作用,积极支持煤炭科技研发工作,加强煤炭领域科技创新基地建设。加强对先进技术装备的支持。充分发挥企业创新的主体地位,支持优势煤炭企业加大科研投入,进行数字化关键技术攻关,提高自主创新能力。鼓励煤炭企业和高校、研究机构加强合作,建立产学研联盟,加快煤炭科技成果转化和应用。

第二,多渠道培养煤炭工业领域人才和数字化人才。一方面,教育部门应支持煤炭企业加强与职业教育院校的合作,着力为煤炭企业培养急需的职业技术人才。另一方面,煤炭工业互联网作为交叉学科领域,既需要掌握煤炭行业知识,同时也要深入了解互联网和信息技术,并且需要将煤炭领域知识与5G、大数据、云计算、人工智能、工业互联网等新一代信息技术融合,因此,面对煤炭工业互联网领域的人才队伍极度缺乏的现实局面,教育部门应该加大煤炭工业领域数字化人才培养力度,增强云计算、大数据、人工智能、区块链、工业数据库和软件等方面的高级专业化人才培养,打造学科交叉、领域交叉的人才培养体系。

建议行业相关部门完善煤炭工业互联网领域的人才引进、培养、使用、评价、激励和保障政策,优化人才引进和培养环境,重点培养和造就面向煤炭工业创新和智能化转型需求的实战型、领域型工程技术人才和具有扎实素养的应用型研发人才,围绕智能化转型的实际需求,加大在职人员继续教育,提升在职人员劳动素质,培养一批有色金属工业互联网领域的专业技术与研发人才队伍。

第三,强化政府引导,立足行业推动,夯实产业生态。政府引导,推动企业、高校、科研院所、行业协会等构建工业互联网产业生态,促进工业互联网产学研用协同推进,强化各行业、各领域工业互联网发展与应用的顶层设计和标准制定,形成完备的产业生态。充分发挥政府基金、产业投资基金等引导作用,推动重点企业、有条件的企业引领和推动工业互联网应用,吸引更多社会资本进入工业互联网领域,大力发展新兴业态,延伸数字经济新优势,赋能各行各业。

三、发展我国工业互联网的对策建议

2020年3月,工信部出台了《推动工业互联网加快发展的通知》(以下简称《通知》)。该《通知》充分考虑到我国工业互联网的发展现状,从加快新型基础设施建设、加快拓展融合创新应用、加快健全安全保障体系、加快壮大创新发展动能、加快完善产业生态布局、加大政策支持力度等六个方面推动工业互联网的发展。基于笔者的国内外调研,结合工信部《通知》的實际情况,对于如何夯实工业互联网发展基础,推进国家工业互联网再发展,本文从终端接入、平台支撑、技术创新、生态体系等几个方面给出对策建议笔者(林浩)在接受《贵州政协报》采访时曾阐述了相关建议,参见:《科技促创新 重塑新业态》,贵州政协报,2020-05-22。:

第一,精准施策,推进企业有限数字化,构建全产业链协同。为了推动建立科学合理、层次化、精准化、个性化的政策推动体系,促进工业互联网从大型企业向中小型企业渗透:首先,充分考虑行业和企业数字化、智能化特征,出台差异化、精准化的引导政策,加快打造标准化、轻型化“全产业链数字工厂”,形成标准化模式,推进企业有限数字化,夯实企业接入工业互联网的基础和能力,部署和发展工业互联网的“点”;其次,着力打造全产业链应用场景,培育行业、企业数字化升级的内生动力,推动围绕应用场景的工业互联网网络部署、平台应用和软件推广,促进各行业、各领域、各层级企业的试点示范,逐步将“点”连成“线”。

第二,立足行业,互联互通,完善工业互联网融合发展的生态。跨企业、跨地区、跨行业的工业互联网急需融合,亟待消除工业互联网互联互通“壁垒”,夯实工业互联网融合发展与应用的生态。首先,探索行业间、平台间数据融通模式,促进跨行业、跨层级工业互联网平台间的融合汇通;其次,探索基于工业互联网平台服务企业双向发展的政策、资金等保障体系,推进工业互联网跨行业、跨领域协同和高效互联;再次,推动工业互联网和消费互联网的双向打通,打造产业互联网和价值互联网,促进工业互联网“面”的应用。

第三,自主创新,突破硬核技术,支撑工业互联网应用。推动围绕工业互联网“云、边、端”各层级的智能装备、工业软件、工业信息处理、网络安全等硬核技术的攻关,夯实自主知识产权,构筑技术生态体系;构建围绕工业互联网“点”“线”“面”相结合的安全体系;推动产学研合作,推进技术研究与产业应用融合发展,构筑产学研用融合发展格局;加大数字化人才培养力度,增强云计算、大数据、人工智能、区块链、工业数据库和软件等方面的高级专业化人才培养,打造学科交叉、领域交叉的人才培养体系,构筑全方位互联网发展的支撑体系。

第四,社会协同,培育新兴业态,实现工业互联网可持续发展。充分发挥政策、资金、行业推动等引导作用,开展多层次、多领域应用示范,推进基于工业互联网技术协同、制造协同、全产业链协同、行业/领域协同的生态体系构建,推动企业融入工业互联网生态,构建围绕企业链发展的价值网络,助推企业产业链重塑,培育工业互联网的新兴业态,助推我国工业互联网进入全新的发展周期。

四、结 语

工业互联网是传统产业转型升级的重要抓手,依托工业互联网推动制造业数字化转型,分层次加快推进制造业智能化改造,是实现产业链融合,降低制造业成本,提升制造业质量和效益的必经之路。本文通过文献分析、调研分析、案例分析等方式,剖析了我国工业互联网的发展现状、面临的挑战,并提出有针对性的对策建议:我国要准确把握工业互联网发展的历史机遇,出台科学有效的政策措施,积极推动工业互联网智能终端、服务平台、产业应用等各个环节的互联互通,以“全产业链数字工厂”为抓手,推动智能终端的普及和企业数字化水平的提升;以“工业互联网和消费互联网的双向打通”为抓手,推动基于工业互联网的跨行业、跨领域、跨层次的标准融通、数据融通、平台融通、应用融通和服务融通,提升应用场景赋能;以“全要素生态体系的构建”为抓手,着力构建更加全面、深入的工业互联网共享、开放和发展格局,打造推动工业互联网网络互连、数据互通、平台推广、应用实践、技术支撑以及安全保障的全方位产业生态体系。

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(责任编辑:杨 洋)

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