工业互联网利好政策下我国制造业升级问题的研究

王 鑫，陈昌金，邓博文

（中国兵器装备集团自动化研究所，四川 绵阳 621000）

0 引 言

随着以人工智能为代表的计算机信息技术以及以5G为代表的信息通信技术在制造业的大规模尝试运用，工业互联网产业已经在世界范围内迅速扩张。世界主要制造业强国大国纷纷出台旨在培养和扶植本国制造业工业互联网升级的政策。如美国在2012年发布了“先进制造业国家战略计划”，其战略核心是通过大力推动“工业互联网”和“新一代机器人”来完成制造业产业升级和智能制造战略布局，以维持其第一强国地位。紧随其后，在2013年以德国为代表的西欧传统发达工业国正式实施以工业互联网为手段的“工业4.0”战略，期望进一步巩固制造业领先地位。我国在2015年颁布了制造业强国中长期发展战略规划《中国制造2025》，全面部署并推进我国由制造业大国转向制造强国的战略目标，过程中通过对制造业实施工业互联网改造，强调创新、智能化、绿色发展，加快我国完成制造业产业升级。抢占工业互联网的高地，已经成为各个主要工业大国强国强化本国未来产业竞争力的战略方向。

为了全面落实《中国制造2025》战略规划，中央出台众多指导企业工业互联网转型的文件，包括《工业互联网APP培育工程方案（2018—2020年）》《工业互联网发展行动计划（2018—2020年）》《工业互联网建设及推广指南》《工业互联网平台评价方法》等。2020年2月，工信部公布了2019年工业互联网试点示范项目名单，网络方向有29个项目，平台方向有35个项目，安全方向有17个项目。2020年5月，工信部发布《关于推动工业互联网加快发展的通知》，其重点任务在于加快工业互联网相关配套基础设施建设，具体有改造升级工业互联网内外网络、完善工业互联网标识体系、提升工业互联网平台核心能力、建设工业互联网数据中心等，在一定程度上指明了政府和企业进一步发展工业互联网的方向。

各地政府也纷纷出台帮扶利好政策，包括重庆市政府发布《重庆市深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网实施方案》[1]、广东省政府发布《关于加快推动5G网络建设的若干政策措施》[2]、深圳市政府发布《深圳市工业互联网发展行动计划（2018—2020年）》[3]、河南省政府发布《河南省智能制造和工业互联网发展三年行动计划（2018—2020年）》[4]和兰州市政府发布《兰州市5G产业发展行动方案（2019—2022年）》[5]等，均提到完善政策法规，加大财政资金和金融支持，加强人才支撑，对于符合条件的企业更是给予政策优惠与配套支持。其中，兰州市于2020年10月份更是宣布建成5G+工业互联网平台，实现制造业企业之间以及与外部的大融合[5]。

但即使在中央与地方政府政策利好和应用市场前景广阔的情况下，制造业想要转型工业互联网，依旧困难重重。本文通过对我国制造业升级痛点、难点的分析，根据我国工业互联网发展现状以及企业实际情况，提出不同规模的制造业企业在工业互联网转型中应负担不同的作用，最后对政府加强工业互联网基础设施建设以及人才队伍培养等提出一些建议。

1 我国制造业工业互联网发展现状

自《中国制造2025》中长期战略规划发布以来，从中央到各地省市区政府都在不断落实工业互联网政策，给出的发展路径和规划也越来越清晰，随着新型基础设施建设的有序展开，我国在工业互联网领域已经取得一定的成果。

1.1 工业互联网产业规模持续增大

2020年8月，中国工业互联网研究院正式对外发布了《中国工业互联网产业经济发展白皮书（2020年）》。白皮书中指出，2019年我国工业互联网产业增加值规模达3.41万亿元，2020年我国工业互联网产业增加值规模预计将达到3.78万亿元，名义增速达到22.14%，增速同比增长2.97个百分点。其中工业互联网直接产业增加值规模为0.92万亿元，名义增速达到19.86%，增速同比增长3.96个百分点；工业互联网渗透产业增加值规模为2.49万亿元，名义增速达到23.01%，增速同比增长2.57个百分点。预计2020年，工业互联网产业增加值规模占GDP的比重为3.63%，对国民经济增长的贡献达到11.81%。

产业规模持续增大，增加速度持续加大，在疫情可能常态化的未来，工业互联网将成为推动我国产业经济高质量增长的关键动力。

1.2 工业互联网基础设施快速建设

为了迎合和促进企业的工业互联网转型，具有高通量、低延时、高安全性的5G基础设施正在大力建设。工业和信息化部在2020年9月的记者会上指出，5G发展各项工作取得显著成效，全国已建设开通5G基站超50万个。各地方政府也出台相应文件，不断完善5G网络建设、安全保障、应用推广等方面的配套政策，如成都市政府发布的《成都市促进5G产业加快发展的若干政策措施实施细则》和重庆市政府发布的《重庆市人民政府办公厅关于推进5G通信网建设发展的实施意见》等。5G技术的快速部署与普及将融合云计算、大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术，实现万物互联并全面赋能工业互联网产业发展。

1.3 制造业头部企业工业互联网转型初见效果

早在2012年，身为家电制造业龙头企业的美的集团就已经在为工业互联网转型做准备。经过7年的数字化统筹与建设，通过积极构建工业互联网平台，美的已经建成了洗衣机智能工厂。在2019年，无锡小天鹅通过了评估范围包括设计、生产、销售、服务全流程的四级成熟度认证，成为我国首家获得四级成熟度认证的企业，标志我国智能制造先进水平迈入一个新的台阶[6]。

除了美的，类似应用工业互联网的优秀案例还有华为电子制造基地的主动防御系统、海尔的海链加速衣联网生态、华润电力的集中监测与分析专家系统以及江钢集团的铜冶炼行业智能工厂等。这些各自领域龙头企业的工业互联网项目的实施完成，有助于发现工业互联网项目落地的新方向、新业态和新模式，有助于工业互联网在制造业企业的推广和规模化应用。

在专门为工业互联网应用设计的IIoT平台领域，我国也涌现一批优秀的企业和平台，如中国航天科工集团的航天云网、海尔家电产业集团的树根互联[7]、华为技术有限公司的华为云、阿里巴巴网络技术有限公司的阿里云、三一重工股份有限公司的树根互联、浪潮集团有限公司的浪潮云、富士康科技集团的富士康云、深圳市腾讯计算机系统有限公司的腾讯云、瀚云科技有限公司的瀚云（HanClouds）以及用友网络科技股份有限公司的用友云等。虽然与国外跨国巨头如GE的predix和西门子的mindsphere平台有差距，但是至少填补了我国在至关重要的IIoT平台领域的空白，为以后的进一步自主独立发展和工业互联网的普遍应用打下坚实基础[8]。

2 我国制造业工业互联网发展痛点

虽然在政策红利下，我国已经产生一批具有示范效应的工业互联网项目或者智能制造改造工程，但是这些项目和推广仍然止步于较少数的龙头企业。根据《工业互联网化指数》的数据可以看出，当前工业生产设备数字化率为45.1%，数字化生产设备联网率为39.0%，工业电子商务应用普及率为49.6%，企业网上采购率为25.4%，网上销售率为30.1%。一些企业的数据平台尚未打通，且制造、物流、商务、用户等环节未实现很好的连接，工业互联网改造并未在整个制造业落地展开，我国整个制造业的工业互联网转型仍旧处于探索和实验阶段[9]。

造成这种现象的原因，不同的学者有不同的观察。

万志远等人从装备制造业角度指出我国工业互联网下智能制造存在的问题[10]。首先，核心技术对外依存度较高，自主创新能力不强。我国企业大多注重技术，忽略设备和技术管理的标准化，导致制造标准不统一，造成标准缺失、滞后以及交叉重复等问题。对于通过工业互联网生产出来的海量数据，核心技术体系不完善，数据整合缺乏统一标准，同时专业数据服务也较为匮乏，导致工业大数据难以有效利用。最后，与工业互联网相关的先进制造服务业发展滞后，具体表现为政策体系不完善，市场化程度低，相关专业人才建设体系滞后，无法满足需求等。

金浩指出，我国工业互联网发展并不均衡，企业集成水平不高，上下游协同较差，同时与发达国家相比，我国工业互联网还存在很大差距，主要表现在工业互联网产业支撑不足、核心技术不强、综合能力不强、体系也尚不完善、其数字化和网络化水平低、人才支撑和安全保障不足、缺乏龙头企业的引导等[9]。这些问题的存在，使得现有的网络不能满足工业发展的需要，导致工业互联网产业缺乏统一的接口，互通性差。

刘竹波等从安全、成本和数据这三个角度对中小企业不愿接入工业互联网进行研究[11]。通过调研，发现中小企业对企业网络和数据安全存在担忧，企业内部网络安全保证不了，数据一旦丢失，整个生产就会瘫痪，得不偿失；其次，企业也没有足够的资金投入到互联网安防设备中，工业互联网使得万物互联，也使得每一处设施都可能遭受网络攻击；最后，工业互联网所需的硬件，如大量的智能传感器和智能网关等，价格不菲，投入较大，但其带来的收益却无法精确估计，可能会造成入不敷出的局面。以上种种原因均导致了中小微企业上云难，不愿意上云的现实困境[12]。

综合以上学者的观点，当前我国工业互联网发展的主要问题集中在核心技术、人才建设、设备技术以及管理的标准化，以及数据安全和成本上。只有切实解决以上问题，才能为我国工业互联网发展扫清障碍，助力我国制造业的产业升级。

3 对我国制造业工业互联网发展的建议

由人工智能和5G技术与传统制造业的深度融合引发的第四次产业革命已经迫在眉睫，我国再次屹立于世界之巅的百年复兴目标的实现，将与能否把握住这次产业革命的机会存在很大关系。虽然我国与国外制造业强国尚存在差距，但是这种差距是由于历史造成的。我国已经实现5G技术和人工智能互联网应用技术的弯道超车，如何将其进一步运用到制造业，实现制造业的工业互联网改型，将是一个至关重要的问题。

基于我国工业互联网发展现状和发展痛点难点，提出以下三点建议，以供参考。

3.1 整合行业智力资源，着重打造少数重点工业互联网云平台

相比于传统的工业运营技术和信息化技术，工业互联网平台的复杂程度更高，其中涉及到的技术、资金、人员投入十分庞大，将是一项长期、艰巨、复杂的系统工程。目前我国拥有一定区域内行业影响力的工业互联网云平台数量超过50多家，而各个类型的平台数量更是有数百家之多。虽然这在一定程度上说明工业互联网平台在我国蓬勃发展，但是也从另一方面说明行业资源过于分散，很容易形成大而不强的局面。三家世界知名研究机构IDC、Gartner和Forrester在2019年发布的工业互联网平台格局图里面，均没有一家中国企业入选。这也佐证了当前我国工业互联网云平台大而不强的尴尬局面。

在考虑我国技术与国外差距的情况下，为了缓解甚至逆转这个局面，必须要发挥集中力量办大事的体制优势。因此，建议政府或者国有大型企业牵头，整合行业人力、技术和资金资源，重点打造几个具有国际先进水平的符合国情的工业互联网平台。通过大力推广这几个平台，可以规范标准，方便企业互联协作，为国内制造业产业升级和日后进军海外参与国际竞争做准备。

3.2 龙头企业打造体系，中小企业按自身阶段接入

我国制造业的工业互联网尚处于尝试和探索阶段，不应一刀切式地要求所有企业上云或者进行工业互联网改造。作为走在行业前沿的国有龙头企业，管理流程规范，数据采集存储和使用由来已久，同时最能感受市场变化和行业竞争，因此也最有动力去进行工业互联网改造，进一步提升自身发展上限和提高效率。而作为中小企业，可能连管理流程都不规范，数据缺失，要想整体接受工业互联网转型，需要从底层数据到高层管理进行较大建设和改动，资金、人力和时间成本难以承受。

一个较为可行的思路是，国有龙头企业首先根据行业和自身需求进行工业互联网改造，形成经验和实际方案，然后在众多龙头企业之间形成企业协作和互联，形成一个基于大型制造业企业的工业互联网体系。体系完成之后，中小制造业企业根据实际情况，针对自己最紧迫最能产生效益的部分进行工业互联网改造，而这种改造经验与方案则直接从龙头企业处获得。最后，将中小制造业企业纳入工业互联网体系中，形成对我国制造业实事求是的工业互联网升级。

3.3 重视工业互联网基础设施建设，加快人才队伍建设

工业互联网的核心在于数据，而工业大数据的安全有效传输，则只能依赖于政府公共通信基础设施的建设，其中，5G基站铺设与高速网络建设将是重中之重。通过5G技术，制造企业可以实现从设计、生产到销售各环节的互联互通，并在此基础上实现资源的整合优化，从而进一步提高企业的生产效率和产品质量。而高速网络则可以将各个公司联通起来，为企业的协作互联提供一个坚实的物理基础。

不但要加快基础设施建设，政府还应当指导研究院校改变教研体系。工业互联网是一项庞大而复杂的工程，需要更多的是熟悉多个领域的复合型人才，单纯通过开设专业课程很难达到实现工业互联网所需的技能深度和广度。政府和学校应当鼓励各个相关学科的人才进入企业进行工业互联网的实践和探索，为工业互联网人才建设提供方案和思路，同时也有助于企业自身的转型。

4 结 语

本文通过分析工业互联网在我国制造业中的发展现状，一方面肯定工业互联网正在我国蓬勃发展，包括美的智能工厂、三一重工的树根互联云平台以及工业互联网联盟组织下的一批落地项目，起到带头和示范作用，为我国进一步推广工业互联网探索出宝贵经验和可取路径。同时，5G基站正在全国大规模铺设，高校等科研单位也在积极展开工业互联网与智能制造相关的专业建设，为我国的工业互联网奠定了良好的软硬件基础。但是，另一方面文中也分析了我国工业互联网发展遇到的一些问题，诸如核心技术储备不足、专业复合型人才严重供不应求、建设标准不完善、中小企业普遍担心的上云数据安全性等。如果不能切实解决这些问题，我国工业互联网发展前途必将多舛。

为此，本文提出三条建议：一是发挥体制优势，集中行业力量重点打造少数互联网工业平台，力争摆脱大而不强的局面；二是区分赋予不同企业在工业互联网进程中的作用，对于大型的迫切需要改革的国企，应该首先实施工业互联网改造，得出经验和可行方案，并和其他行业龙头企业进行并联，对于中小企业，则参考国企的经验，按照自身最能提高效益的部分进行工业互联网改造；三是加快软硬件配套设施的建设，包括5G基站与高速主干网络的建设，以及教研结合下人才队伍的培养等。