工业互联网促进产业链现代化：理论逻辑与突破路径※

内容提要：安全高效是产业链现代化的重要目标，包括竞争性、关联性和变革性三大支柱，协同则是实现路径。作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，工业互联网可以发挥要素配置、需求驱动、分工协作功能促进产业链要素、能力、治理协同，是提升产业链现代化水平的重要抓手。由于要素配置、企业能力以及链条治理等尚不完善，工业互联网核心产业链在核心技术、重要设备、关键环节等方面仍存在一些制约瓶颈，主要表现为信息网络与控制网络融合难、工业智能自主化水平亟需提升、工业互联网安全发展相对滞后等。工业互联网促进产业链现代化的关键在于在全产业链环节进行规模化运用，通过全面的网络连接与数据互通，实现产业链贯通。这就需要精准施策，着力破解成本、标准、安全等难题，让企业愿用、能用、敢用。

一、 引 言

产业链现代化是中国中长期经济社会发展的重要战略目标之一。近年来，随着大数据、云计算、人工智能、区块链等数字技术日新月异，数字经济逐渐兴起。由于其具有强渗透性、高膨胀性、广覆盖性、边际效益递增性等特征，数字经济正成为影响、驱动产业链发展的重要因素和关键力量。工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，不仅是产业数字化的载体，也是营造产业生态的关键支撑。中国信息通信研究院2021年发布的《中国数字经济发展白皮书》显示，2020年中国产业数字化规模占数字经济比重超过80%，而工业互联网在其中作出了重要贡献。从学理上讲，工业互联网通过人、机、物、系统的全面互联、信息交互、数据挖掘，深刻影响产业链的内涵和边界，包括生产组织形式、要素配置方式和竞争行为模式等，从而重构产业链现代化的内容体系和评价体系。因此，推动工业互联网创新发展，不断提升产业链现代化水平就成为当前理论界和实务部门亟待解决的重大问题。目前，对工业互联网的研究主要有两大路径，其一是将工业互联网作为背景或视角，去探讨企业商业模式、生产行为、治理结构、价值创造等的演进、变革(马永开等，2020)，其二是分析工业互联网发展的内涵(任保平，2021)、经验(李晓华，2020)、路径(吕文晶等，2019；武汉大学工业互联网研究课题组，2020)、评价(李君等，2018)、影响因素(王君泽等，2020)等。总的来看，现有对工业互联网的研究多聚焦于某一领域，例如平台、安全，少有从全产业链视角开展的讨论，而且将工业互联网与产业链现代化结合起来的研究也不多见。这就需要在厘清工业互联网促进产业链现代化的理论机制的基础上，一方面分析工业互联网产业链的发展现状，特别是制约核心产业链高质、高效发展的瓶颈问题，另一方面剖析工业互联网通过产业应用为产业链尤其是制造业产业链赋能当中可能存在的“堵点”“难点”问题，从而提出相应的对策建议。这对于提升产业链现代化水平，推动制造业高质量发展，加快建设制造强国，具有一定的理论价值和现实意义。

二、 工业互联网与产业链现代化：概念与机制

工业互联网能够实现数据的实时交互、反馈，既是技术范畴，也是产业链组织形式(Falkenreck和Wagner，2017)，其发展和应用将会有力推进产业特别是制造业质量变革、效率变革和动力变革，是补齐产业链短板、锻造产业链长板的关键抓手和途径，对于提升产业链现代化水平、提高供给体系质量具有纲举目张的重要意义。

1. 产业链现代化的三重维度解析

产业链最早起源于亚当·斯密的分工思想，但与价值链、供应链等不同，是一个更为复杂的概念，由于内涵、边界等难以严格、清晰界定，在很长时期内都没有被纳入学术研究的范畴。一些国内学者分别从产业关联、生产流程、价值分配、企业生态等多个不同视角对其进行了分析探索(郁义鸿，2005；程李梅等，2013)，但主要聚焦产业链的某种表现形式，在理论内涵、形成机制、影响因素、分析框架等方面尚未形成统一认识。本文认为，产业链作为一个复杂系统本质上属于产业组织形式，表现为产业部门之间由于技术经济联系而呈现的“链”或“网络”形态，是价值链、供应链、创新链、要素链等的链接集成载体，其形成的基础是技术关联下的产业分工。但遗憾的是，不论是基于SCP范式的传统产业组织理论，还是引入博弈论分析方法的新产业组织理论，其分析对象都是企业或同类企业的集合(产业)，主要讨论的是不完全竞争市场条件下市场结构、厂商行为和经济绩效等问题。产业网络概念及分析方法的提出将研究的触角延伸到了企业间的关系与协调方式，似乎突破了产业组织理论只聚焦单个主体或同类主体的局限性，但产业网络更侧重于强调治理意义，即这是一种跨企业边界的有别于纯企业科层结构和纯市场机制之间的组织形式和制度安排。迈克尔·波特最早提出的产业集群则是另一个超越了同类企业集合的研究范畴，主要探讨企业间竞争与合作关系，但更关注特定的地理范围，即从空间视角分析竞争力。总的来说，将产业链作为一个独立的产业组织层次进行系统研究的理论和方法仍比较欠缺。

从目标角度来看，产业链现代化是一个动态、相对的概念，包括创新能力更强、附加值更高、更加数字化、更加可持续、更加安全可靠、更加公平、更加协调顺畅等(刘志彪，2019；中国社会科学院工业经济研究所课题组，2021)。某一时间节点上先进产业链是被学习、被追赶的对象，也是现代化的参照系，其呈现出的一系列状态也成为产业链现代化的目标内涵与基本特征，因此，先进产业链实际上并不存在现代化的问题。但无论是从国家发展实际，还是从经济学理论研究来看，相对于现代化目标的内涵、评价等，人们可能都更关注产业链的主体、关系、运行迈向现代性的过程和战略。与社会学意义上的现代性不同，本文理解的产业链的现代性，是相对于过去，适应现代情境和发展要求的产业链所体现出的特征、状态、观念与价值取向。当前，全球化发展进入新阶段，“慢球化”(1)“慢球化”(slowbalisation)一词最早出现于英国《经济学人》(The Economist)杂志2019年开年的封面文章，指随着美国的贸易政策转向保护主义，全球化趋势逐渐疲软，全球商业规则将被重写，区域内经济体之间的联系将加深。甚至“逆全球化”趋势逐渐显现，特别是近三年来新冠肺炎疫情在世界范围内持续肆虐，除了效率外，产业链的安全日益成为各国政府和学界关注的焦点。国际货币基金组织研究团队发现，供应瓶颈已经成为经济复苏的主要阻力，并推高了通货膨胀，引发了重要的政策问题。习近平总书记在《求是》2020年第21期上发表的重要文章《国家中长期经济社会发展战略若干重大问题》中强调，要优化产业链，加强其韧性。所以，基于路径视角的产业链现代化本质上可以理解为产业链向安全高效目标发展的能力提升的过程。本文认为具体可以从三个维度进行阐释。

一是竞争性。这是产业链静态能力的度量，主要包括：一方面是产业链主体的竞争性，即在任意时间节点上某一主体能够以有竞争力的价格满足产业链下游市场的质量、数量和时间要求的能力，外在表现为该主体相对于同类竞争者在主营业务领域具有较高的投入产出效率和良好的市场经营业绩。这种能力根源于由企业战略、组织治理、技术能力、商业模式等综合影响形成的生产力(Krugman，1994)。另一方面由于产业链分工主要以产品为中心，竞争性的另一层含义就是产业链生产的最终产品能够在数量、质量、价格、交货及时性等方面满足细分目标市场上消费者的需求。其影响因素主要包括管理能力、中间品质量、基础设施和物流服务水平、产品技术标准等。

二是关联性。这是产业链运行能力的度量，主要包括：一方面是分工的合理性。产业链分工本质上是产品内分工，从产业间分工、产业内分工到产品内分工，表明最终产品的生产组织模式从以企业为主逐渐向以产业链为主转变，演进的动力主要源自于产品的复杂性、工序的可分性、企业的边界性，目的在于降低交易成本、提高劳动生产率。合理的产业链分工除了要求反映不同主体的比较优势、任务的匹配性等外，还需要上下游企业尽可能紧密联系，促进知识溢出和协同创新(Paunov和Rollo，2016)，从而实现共生共长。另一方面是信息获取的便捷性、有效性。信息已经成为市场主体生存的关键因素，特别是进入数字经济时代，信息的重要性更加突出。关联性要求产业链主体有效连接并畅通信息渠道，能够及时、准确获取客户、竞争对手、供应商、辅助机构和其他利益相关方的最新需求、行为等市场信息，从而降低产业链运行中的信息成本。

三是变革性。这是产业链动态能力的度量，主要包括：一方面是适应外部冲击的能力。外部政策、市场、政治等环境的变化都会对产业链正常运行产生冲击，比如中美竞争背景下美国在半导体领域对中国企业进行打压、限制甚至断供，再如新冠肺炎疫情造成汽车等一些全球分工制造业供应链不同程度中断。产业链韧性是产业链抵御风险及面对外部冲击迅速恢复的能力(陈晓东等，2022)，本质上是一种被动变革的能力，供应链弹性、产业基础、要素质量等都是重要的影响因素。另一方面是创新的能力。不论是颠覆式创新，还是渐进式创新，都是产业链主动变革，提高生产率，实现增长、赶超和引领的根本动力。从创新两阶段来看，关键是提升产业链将知识变成钱，即将知识转化为新产品、新工艺和新系统的能力。

如果构建一个关于产业链现代化的金字塔概念模型，那么安全高效就是金字塔的塔尖——产业链现代化的顶层目标，竞争性、关联性和变革性三大支柱就是金字塔的塔身——产业链现代化的内涵解构，而促进协同则是金字塔的塔基——产业链现代化的实现路径。当前，提升中国产业链现代化水平主要面临三大类问题：一是要素错配。中国普遍存在科技成果市场转化率与创新投入强度不成正比，信贷配给存在一定程度的所有制歧视，特别是中小型民营企业资金使用成本较高，人力资源在不同行业同时存在价格扭曲与价格膨胀，一些战略性新兴产业出现抢人大战等要素错配现象。二是关键环节及核心技术缺失。中国大多数企业位于各条产业链的中段，生产制造能力强劲，但产业基础薄弱，导致产业链的“两头”特别是位于链条上游的“前头”在外，容易被“卡脖子”。三是企业生态不完善。主要表现为产业链开放性不足以及企业间“有联系无生态”现象较为突出，比如由于链条形成后的封闭性，一些本土企业试图加入产业链的难度较大，上下游企业间只存在订单联系而缺少协同创新与攻关合作等。这些问题本质上都可以归结为结构性失衡，破题的关键就是要构建促进科技、金融、人力与产业链协同配置，企业能力协同提升，分工竞合协同有序的长效机制。

2. 工业互联网促进产业链现代化的理论机制

工业互联网促进产业链现代化主要应该包含两方面的含义：其一是工业互联网核心产业链本身发展能力的提升及现代化，包括工业互联网网络、平台、安全三大功能体系以及应用解决方案，相应的细分产业领域很多，比如网络通信与标识解析、基础平台与应用平台、安全产品、工业控制系统、工业软件与边缘计算、信息技术咨询服务、信息系统集成服务与工业数据服务等。吕铁(2020)曾提出做强核心层、做精应用层和规范接口层的发展路径。其二是工业互联网带动其他相关产业链的现代化水平提升，主要指的是工业互联网在电子、装备制造、钢铁、采矿、电力等产业及协同研发设计、远程设备操控、设备协同作业、柔性生产制造、现场辅助装配、机器视觉质检、设备故障诊断、厂区智能物流、无人智能巡检、生产现场监测等场景的应用与赋能。很多研究表明，工业互联网的发展与应用会促使制造模式、创新范式、商业模式等产生变革性影响(蔡呈伟和戚聿东，2021)，优化资源配置，从而推动产业链现代化水平的提升。

本文认为，工业互联网作为工业数字化转型的重要基础设施，不仅是集聚工业要素的载体，而且是实现工业应用的组织，还是创造工业价值的生态。加快发展工业互联网，是现阶段提升产业链要素配置、主体能力及上下游治理协同度的关键。工业互联网促进产业链现代化的机制如图1所示。

图1 产业链现代化及工业互联网促进机制

一是工业互联网可以通过优化配置促进要素协同，进而有助于增强产业链的竞争性、关联性与变革性。根据“结构红利假说”(Peneder，2003)，通过再配置实现要素协同是产业链现代化的基础条件。中共十九大提出的构建现代产业体系，不仅要求横向上产业与科技创新、现代金融、人力资源协同发展，而且更强调纵向上产业链与各类要素协同匹配。当前情境下，就是要尽快提升科技创新对产业链发展的贡献率，围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业链，促进创新链与产业链深度融合；就是要突破人才流动障碍、高技能劳动力与低技能劳动力“双重短缺”以及生产性部门特别是制造部门对人才吸引力不够等瓶颈；就是要化解资金在金融体系内部运转、资本野蛮生长与无序扩张和不同程度的金融错配等问题。工业互联网利用了物联网、云计算、大数据等新一代信息技术对生产全过程、产品与设备全周期、全产业链进行数字化、智能化升级，让技术、资本、劳动、土地等各类生产要素实现泛在连接，一方面有效减少了要素供给与需求方的信息不对称，另一方面极大缓解了要素流动的时空约束，可以降低要素再配置的搜寻成本和交易成本，促进弹性供给并提升配置效率。例如，对工业互联网平台数据资源进行挖掘分析，不仅便于金融机构对企业资质进行精准识别，而且利于劳动力等要素及时、高效跨部门、跨区域流动。国内外大量研究表明，要素连接和流动的网络化、便捷化更有利于企业创新与产业发展。同理，通过工业互联网促进要素再配置，发挥包括空间溢出在内的要素协同效应，对提升产业链现代化水平具有明显的支撑作用。

二是工业互联网可以通过需求驱动促进企业能力协同提升，进而有助于增强产业链的竞争性、关联性与变革性。当前，由于关键核心技术受制于人、产业基础能力较为薄弱等，中国很多产业链都存在“大而不强”“泥腿巨人”的发展困境，破题的关键不在于某个企业能力尤其是创新能力的快速提升，而在于产业链生态圈企业特别是上下游企业能力的协同提升。例如，光刻机作为超精密制造的典型，是光学、运动、环境、温控、电器、软件等的系统集成，光靠一家企业技术能力的提升几乎不可能实现突破，而且某些方面或某个部件的先进技术能力并不能保证最终的精度要求，必须生态圈企业能力协同提升才能实现系统先进性的改进。本土企业能力的协同提升需要发挥内需的驱动作用。从学理上讲，企业能力的提升大体上包括供给驱动、需求驱动、政策驱动和混合驱动等几种类型，其中，最主要的就是供给驱动和需求驱动，分别体现了从0到1的突破和从1到N的提升。对于已有产业链来讲，企业能力的提升大多依赖需求驱动。过去，国内企业由于进入门槛、交易成本等影响通常更关注国际市场，要么早早陷入低水平代工陷阱，企业能力被低端锁定，要么单个企业和国际发包方、大买家之间“与狼共舞”，即使单个企业可能实现了成功，但由于与国内同类企业、上下游企业缺乏沟通协作，一定程度上也造成了国内产业链关键环节缺失或塌陷。比如，国内领先的封装企业通过多年的国际竞争与合作，技术能力已经和世界先进水平基本相当，但是制造企业的工艺水平跟不上，采用先进制程的智能芯片等只能更多地依赖进口。内需则是驱动企业能力协同提升的关键变量，工业互联网对于企业能力协同提升的促进作用主要通过供需枢纽的功能发挥，它可以在产业组织层面加强供需对接、顺畅信息传导、缓解信息不对称。具体主要体现在：一方面提升供需匹配。工业互联网不仅可以实现生产制造过程的人、机、物多元全链实时连通，而且可以实现供需智能匹配，企业通过工业互联网对个性化、结构化、趋势化需求进行敏锐捕捉和及时响应成为可能。另一方面催生应用模式。工业互联网集聚了多类企业和多种要素，为各方提供便捷式交互机会，从而有利于催生新的应用场景和新的商业模式。

三是工业互联网可以通过分工协作促进治理协同，进而有助于增强产业链的竞争性、关联性与变革性。形成竞合有序、开放循环、充满活力的生态体系，是提升产业链现代化水平的主要内容与重要保障。从显性维度来看，产业链生态不仅仅指的是企业的供应商网络，而且还包括客户、融资机构、外包服务机构、互补品和替代品生产企业等一切利益相关者形成的相互作用、相互依赖、共同发展的系统；从隐性维度来看，产业链生态包含系统内主体间一切正式的及非正式的制度安排、关联关系、交易活动等。基于生态学视角和治理理论，产业链生态实际上是治理的外在表现形式，生态好不好反映了治理水平高不高。优化产业链治理，对于构筑并夯实竞争性、关联性与变革性三大支柱具有明显的积极作用。产业链现代化在某种意义上也可以看作产业链治理的优化和升级。理想的产业链生态，需要形成大企业尤其是“链主”企业充分发挥引领支撑作用、中小微企业更好发挥协作配套作用的良性治理格局。当前，中国很多“链主”企业对产业链的资源整合和集成创新作用尚未得到充分发挥，多数中小微企业游离于产业链之外，协作配套能力还需进一步提升。工业互联网优化产业链治理、促进治理协同主要得益于以数据为核心链接起多类主体、多种资源这一本质特征。一方面有利于产业链上下游相互了解，使技术、工艺、方案等方面的深入合作与交流更加便捷，可以形成协作攻关合力。另一方面有利于解构、重构产业链的组织形式、生产方式、发展模式，改变市场与企业边界，从而促进产业分工。在这一背景下，“链主”企业可以卸下包袱，适当摒弃以低成本、低价格、低利润、低质量为特征的劣质市场份额，转而聚焦以高性能、高利润、高竞争力为特征的优质市场份额，即不再聚焦于简单的成熟领域，放弃多重约束条件下被动进行的垂直一体化选择，进一步明晰企业边界和方向，专注于向复杂的前沿领域拓展，加强外包合作，优化企业分工，从而实现对产业链供应链的引领。同时，工业互联网的应用也有助于引导高技能人才、资金等高级要素进入具有较高盈利潜力的中小微企业，不仅促进其协作配套能力的提升，而且有利于其保持战略定力，瞄准某一细分市场深耕细作，避免盲目跟风，频繁改变经营策略与目标方向。

三、 制约工业互联网产业链现代化的难点

近年来，中国工业互联网发展十分迅速，核心产业链空间布局日趋完善，呈现出京津冀、长三角、粤港澳三足鼎立的产业集群发展格局，如北京已经形成工业互联网全产业链发展态势，深圳重点打造工业互联网平台，长三角聚焦工业互联网的一体化。但由于要素配置、企业能力以及链条治理等尚不完善，工业互联网核心产业链在核心技术、重要设备、关键环节等方面仍存在一些制约瓶颈，主要表现为信息网络与控制网络融合难、工业智能自主化水平亟需提升、工业互联网安全发展相对滞后等。因此，从宏观结构上看，中国工业互联网核心产业链各环节的发展并不协调，呈现出“表层大、底层小”的倒金字塔特征，工业软件和平台的市场规模占比高达60%，而安全、通信等环节市场规模相对较小。

1. 信息与控制融合难

网络互连是工业互联网发展的基础。现阶段，中国促进网络互连的关键在于企业内网的信息网络和控制网络融合，然后才是进一步的企业外网的连接，从而实现产业链供应链上下游企业之间的协同响应。但国内多数企业均面临不同程度的信息网络和控制网络融合难问题，仅实现了部分融合，难以推广到整个企业层面并形成规模效应。

信息网络和控制网络融合难的根源在于企业能力不足，除了技术本身的协调难度较大外，还主要体现在以下两方面。

一方面熟悉信息网络和控制网络的复合型人才较为缺乏。信息网络和控制网络融合要求人才不仅了解垂直行业场景的具体业务，而且熟悉5G、边缘技术、人工智能、云计算、大数据等专业领域。根据中国工业互联网研究院发布的《2020年工业互联网人才白皮书》，工业互联网相关的复合型新岗位、新职业不断涌现，如工业网络工程师、系统集成工程师等，占国家新增职业的比重接近50%。但人才供给存在较为严重的结构性不匹配，比如，岗位标准化程度较低，不同企业对于同一岗位的认知存在明显不同；很多高校的专业设置使得培养的人才难以适应复合型要求，特别是高校毕业生要真正在企业独当一面还需要实践中较长周期的培养和积累。

另一方面缺乏价值创造形成的长效机制。由于工厂中许多独立设备的购买分属不同时期，这些重资产的折旧周期通常需要数十年，不少人认为成本控制导致了信息网络和控制网络融合难以规模化，但成本原因只是表象，归根结底在于现有的信息网络和控制网络融合方案没有打通业务逻辑，无法为企业带来更多、更可持续的价值实现。

2. 工业智能自主化水平亟需提升

在第四次科技革命和世界百年未有之大变局背景下，中国工业智能的快速发展主要受芯片、软件、硬件三者的自主化水平相对不高的制约。

一是智能芯片的自给率不高。原因主要有两个：其一，中国在智能芯片关键环节的能力不足。比如，智能芯片设计所需的EDA工具被美国所控制，制程能力跟不上设计水平，半导体材料、制造设备市场也被美国、欧洲、日本所垄断。其二，全球包括智能芯片在内芯片行业整体产能不足。疫情冲击造成的供需矛盾、数字经济时代带来的需求猛增等都是造成芯片产能不足的重要原因。

二是工业智能软件多为国外垄断。中国工业软件市场规模占全球市场份额的比重仅约6%左右。一方面，缺乏细分领域的本土龙头企业。国内工业软件行业企业众多，竞争分散，且有加重趋势，国际巨头如微软、苹果、甲骨文、IBM等在操作系统、开发工具、中间件等细分领域占据了较大的市场份额。其二，国内软件企业多是在国外基础软件之上进行二次开发。由于需要长时间反复迭代才能相对稳定并获得市场认可，国内工业软件“突围”难度越来越大。

三是工业智能设备国产化程度不高。不仅智能设备整机对外依存度高，如高档数控机床的90%以上市场份额被国外产品占领，而且一些关键核心零部件如机器人的高精密减速器、高性能伺服电机和驱动器等均依赖进口。工业智能设备国产替代难，一方面在于中国在相关标准上缺乏一定的国际话语权，企业间合作不足，标准不一；另一方面是出于综合成本的考虑，虽然国产智能设备比进口智能设备价格上有一定优势，但考虑到稳定性、安全性带来的产品良率的保障，很多企业还是优先选择使用进口智能设备。

3. 工业互联网安全发展相对滞后

工业互联网核心产业链做大做强离不开规模化运用。除了考虑投入产出比、克服新技术带来的标准、规范等的变化以及利益生态的变动外，最主要的影响因素就是是否安全可靠。根据《中国工业信息安全产业发展白皮书(2020-2021年)》，2020年工业互联网安全产业规模达到了54.09亿元，占中国工业互联网核心产业规模的比重仅约0.6%，占全球工业信息安全市场规模的比重不到5%。中国工业互联网安全发展与美国、德国、日本等发达国家相比相对滞后，主要表现在以下三个方面。

一是工业互联网安全顶层设计尚不完善。一方面是政策体系。工业互联网安全涉及到多个管理部门，虽然中国已经由工信部等10部委发布了《加强工业互联网安全工作的指导意见》以及《“工业互联网+安全生产”行动计划(2021-2023年)》，但政策举措仍需进一步细化，且各地尚未出台具体细则。另一方面是标准体系。工业互联网安全需要完备的标准体系，虽然中国正在加速开展工业互联网安全标准研制，但在全球工业互联网安全标准中的贡献和发言权还不大。

二是工业互联网安全存在天然的技术难度。工业互联网是一个开放的系统，除了要关注传统工业领域中的功能、物理安全外，还要考虑信息安全，特别是工业互联网中不同种类的大量设备互联，不仅漏洞后门资源多，而且攻击路径多，设备、网络、数据、控制等方面的安全风险呈几何级增大。据工信部的统计数据，截至2021年10月，国家工业信息安全漏洞库累计收入工控安全漏洞5000余个，其中高危漏洞占比高达64%，这些风险很多来自于技术层面的一些内生性问题。

三是工业互联网安全市场还有待培育。从国外工业互联网安全产业的发展趋势来看，由于安全的重要性，工业互联网产业链各个环节的企业包括下游应用的制造业企业都全面渗透进入安全产业领域，并通过收购、并购、投资等方式加速资源整合和产品创新，形成工业互联网安全产业生态圈。目前，中国工业互联网安全领域企业主要还是以提供安全防护及安全管理的产品为主，缺乏对安全评估、安全培训等服务的开发与供应，而且企业之间以及与产业链上下游企业之间尚未形成协作共生产业生态。

四、 工业互联网与产业链现代化：应用的特征与障碍

1. 工业互联网应用的主要特征

(1) 工业互联网应用总体处于导入阶段且存在细分市场差异。工业互联网应用一般有三个层次，分别是信息化应用、大数据挖掘以及模式创新。目前，中国工业互联网的产业应用总体仍处于第一层次，以单一企业的独立探索为主，并逐步向第二层次过渡，部分企业在其内部进行了工业互联网应用探索，比如打造“黑灯工厂”，该阶段的主要特征是通过大规模信息化部署，特别是软件上云和简单数据分析，增强“连接+数据可视化”能力，实现采购、生产、物流、财务、人力资源、销售等过程的效率提升和成本降低。总的来说，中国工业互联网产业应用的规模效应和协同效应还远未发挥。工业互联网产业应用的子市场在集中度、成熟度等方面也存在一定差异，例如，云MES子市场尚处于萌芽期，市场集中度较低，工业视觉、工业大数据、5G+工业等子市场则不同程度步入成长期，市场集中度相对较高。

(2) 工业互联网应用在标准化、大批量行业可能更容易实现。目前，高可靠、大连接、低延时的工业互联网技术主要运用在以智能工厂为代表的生产制造领域，亦有一些向供应链领域拓展的初步探索。考虑到工业互联网的技术特性，其产业应用应该具有阶段性和行业异质性，更可能率先在标准化、大规模、高精度、多工序的流程类行业落地。工信部针对性提出了“5G+工业互联网”的5个重点行业以及10个典型应用场景。目前，最主要同时也是难度相对较低的两个应用场景是状态监测与报警、生产制造优化。但值得关注的是，如果仅仅在单个场景独立应用，缺乏场景与场景之间连接的话，是很难给企业带来明显的收益增长的。

(3) 工业互联网应用意愿与实际落地之间存在一定程度悖反现象。虽然调查显示，相对外资企业，国内制造业企业对于工业互联网带来的正向经济效应更为乐观，但现实中的应用落地却相对偏少。目前，中国入选全球灯塔工厂的大多数是在中国投资的外资企业或合资企业，如果剔除这些企业，那么本土灯塔工厂数量十分有限。另一个证据就是，由于缺乏足够的路径、策略与工具准备，国内企业的工业互联网应用能够从试点推广到公司层面的比例远低于外资企业。此外，不少企业在数字化转型探索中存在着重复投入或是建设运营一段时间后发现系统适用性不高等情况。

2. 工业互联网产业应用的影响

虽然工业互联网应用对钢铁、装备制造等部分产业链的要素配置、能力提升、治理改善等促进作用已初步得到显现，但由于中国工业互联网应用仍主要处于车间、企业的组织单元层面，总的来讲，对产业链赋能、赋智、赋值的作用尚不明显，但已对产业链上单个主体的要素结构、经营策略、生产能力等产生深刻影响。

(1) 企业员工结构发生显著变化。结合学理分析和调查研究，现阶段工业互联网的产业应用对企业员工的结构影响可能大于数量影响，从全社会范围看至少在短期并没有带来明显的就业压力。结构性影响主要体现在三个方面：一是技能结构。与过去制造工厂对一线员工要求的较低层次的传统技能不同，应用工业互联网后的现代智能工厂要求员工能够掌握一定的计算机操作、识别、调试、分析等较高技能。生产线员工从原来的机械性、重复性劳动转向创新性、学习性劳动。过去生产线的创新主要来自管理层，现在一线员工可能才是主要的创新者。二是职位结构。工业互联网产业应用带来的对员工技能要求的变化也导致企业职位结构发生变化。一线操作工职位数量将大幅度减少，而生产监控、精度调配、设备调试运维、数据分析等方面的职位数量将明显激增。三是年龄结构。技能和职位结构的变化客观上使得员工平均年龄出现下降。

(2) 短期内企业成本可能不降反升。工业互联网应用对企业成本的影响主要体现在两个方面：一是人员成本。通常工业互联网应用导致员工数量减少会给企业减少一定的人员费用支出，但如果考虑到人员换岗、减裁、重新培训、招引新人等所产生的额外增加的费用，人员成本的降低并不十分明显。二是设备成本。由于信息化、自动化阶段无法逾越，利用工业互联网进行数字化、智能化改造一次性投入成本是非常巨大的。因此，从长期看，设备折旧带来的费用分摊、生产效率提高、人员培训费用的降低等会导致企业成本收益率的改善，但短期对企业成本的降低作用可能并不明显，甚至反而会增加。

(3) 产品质量和生产效率明显改善。工业互联网的应用会对产品质量和生产效率产生明显的积极作用。对产品质量的改善主要有两个渠道：其一，应用工业互联网的智能制造设备先进的传感器和质量保障系统可以提升产品的良率，减少产品返工。其二，利用工业互联网进行质量检测、监控可以提高精度和准确率。原先人工进行质量检测、监控存在很大的不确定性。此外，利用工业互联网技术和设备改造后，企业生产效率的提高也是显而易见的。

3. 工业互联网应用的障碍与不足

由于存在本质认知、基础能力、上云意愿等方面的障碍与不足，中国工业互联网的应用面临盈利模式不清晰、企业设备数字化改造难度大、具体行业场景类平台供给不足、新技术在制造领域的应用积累不够等困境，造成难以规模化应用，更缺乏产业链的贯通，工业互联网对产业链上生产要素配置、企业能力提升、链条生态治理等的协同促进作用还有待进一步释放。

(1) 认知约束：企业对工业互联网的认知存在偏颇。工业互联网是一个新兴事物，包括企业在内社会各界有很多不同的理解，一些认识上的不足可能会对工业互联网的应用产生消极影响。主要体现在两个方面：一是工业互联网的作用。很多企业对于工业互联网的应用仍停留在关注技术层面，尚未向优化业务、重塑服务与商业模式等价值层面深入。二是工业互联网的投入。不少企业认为工业互联网应用需要大投资，特别是在已有工厂基础上进行工业互联网应用改造，以前的生产系统可能将全部被替换，从而造成沉没成本的损失，此外还有新技能的结构性投资。事实上，并不是所有场景的工业互联网应用都是大投资的。

(2) 能力约束：工业互联网应用的基础有待提升。工业互联网应用的基础能力主要包括：一是基础设施能力。从理论上来讲，工业互联网的应用无法跨越自动化、信息化阶段，至少需要具备工业信息化、数据分析处理、设备与网络连接等基础条件。但很多企业特别是中小微企业数据基础设施较为薄弱。二是分析运用能力。工业互联网的应用涉及到方案、设备、软件、平台等多个方面，大多数企业往往依赖于第三方提供的总体顶层设计和系统集成商提供的“交钥匙”解决方案，缺乏自身对工业互联网应用的深刻理解和后续数据分析能力。三是标准制定能力。由于标准不一，很多工厂的不同设备、同一企业的不同工厂之间难以连接，数据无法打通，形成数据“孤岛”。

(3) 安全约束：企业上云愿意不足。目前，企业上云意愿普遍不足，通过对一个主要监控能耗水平的工业云系统进行案例分析后发现，选择上云的企业，绝大多数都是能耗占生产制造成本较高的企业或是对能耗成本比较敏感的企业，一些负荷不重的企业上云较少，而且中小企业和初创企业相对大型企业上云较多。企业上云意愿主要受三大因素制约：一是安全，包括数据安全和设备安全，例如，上云后生产数据可能泄露并造成重大损失，提供云服务的设备稳定性可能难以保障。二是成本，对于制造业企业而言，上云主要是为了节约成本，但短期内未必能够实现降本增效，特别是一些企业需要进行大投入的云化改造，将产生高昂的硬件采购成本、设备维护费用和人员培训费用。三是价值，企业上云的价值主要来自于规模效应，即产业链上下游企业上云后可以促进生产运营的协同高效，增强产业链韧性，以及场景丰富带来的商业模式变革，但目前很多落地场景还受限。

五、 产业链现代化目标下激发工业互联网协同效应的对策建议

数字化背景下的工业生产具有整体性、连续性、边际成本为零等特征，根据前文分析，除了自身核心产业链的主体、环节、运行提升外，工业互联网对产业链现代化的促进作用主要得益于可以激发要素配置、能力提升、链条治理的协同效应。工业互联网促进协同关键在于在全产业链环节进行规模化运用，通过全面的网络连接与数据互通，实现产业链贯通。由于总体仍处于以单个企业独立探索智能车间、智能工厂为主的信息化应用阶段，数据挖掘、模式创新尚不充分，规模效应和协同效应也远未发挥，这就需要瞄准当前发展中面临的成本、标准、安全等难题，精准施策，绵绵用力。只有让企业通过数字化转型真正实现了提质、降本、增效三大核心目标，才能真正激发企业的内在动力。

一是聚焦成本收益，让企业愿用。由于资金需求强度大、投资回报周期长，目前，中国开展工业互联网实践应用的主要是一些骨干大企业，广大中小企业投资部署的意愿不强。应多管齐下，激活动机。其一，探索商业模式。通过机制设计促进生产企业与设备企业、平台企业等成为深度合作的利益共同体，探索资源共享、服务共享、能力共享的商业化运营机制，实现短期成本分摊，长期收益共享。其二，丰富应用场景。加快各类场景云化软件的开发和应用，以需求驱动促进工业互联网与重点行业融合发展。其三，强化政策支持。完善招投标政策，设立专门面向工业互联网企业的年度预算，鼓励工业互联网生态圈的企业联合投标等。建立政府产业基金、专项资金，提高投资效能，有效降低企业部署应用工业互联网的资金投入压力。政府从锦上添花的各类事后奖补资金中拿出一部分资金资助中小微企业进行信息化建设的顶层设计，让企业明了信息化建设的途径和步骤，企业就可以根据自身经营状况和财务情况进行或一步到位、或分步实施、或暂不实施的自主决策，从而避免走弯路。

二是聚焦统一标准，让企业能用。应集聚合力，增强能力。其一，加快建立工业互联网产业联盟。可以从部分重点行业率先开始，吸纳相关领域的政产学研金服用加入，一方面分享供需信息，完善工业互联网架构与功能，逐渐形成统一标准、统一平台，另一方面通过组织精品课题、举办产业峰会、发布行业报告等加强企业培训。其二，促进区域间工业互联网一体化合作。在长三角、粤港澳、京津冀等有条件的地区探索工业互联网一体化合作机制，加强政策协同、利益分享与发展保障。其三，加强企业复合型人才培养。工业互联网的发展需要越来越多的既懂信息技术、网络运营又懂产业领域的复合型人才，鼓励本土头部企业或国有企业更多地承担“人才母机”功能，以定制化思维强化校企人才联合培养力度，丰富应用场景驱动人才成长。其四，推动工业互联网新职业的规范性和标准化。针对工业网络工程师、工业互联网解决方案架构师、系统集成工程师等工业互联网新职业，加快制订岗位标准化手册，规范岗位名称、职责描述、能力要求等。

三是聚焦安全可靠，让企业敢用。工业互联网设备安全方面，要加强核心零部件、设备等的自主可控，促进国产替代。其一，明确国产替代基本策略。国产替代要与国外企业通常追求技术先进性和高额垄断利润有所不同，瞄准国内应用广泛、易被“卡脖子”的相对成熟领域，逐步加强系统能力的协同提升。其二，规避技术引进的知识产权风险。国产替代需要积极融入全球创新链，鼓励企业设立专门的知识产权部门深度参与技术引进的路径设计、风险规避。其三，建立样本客户制度。以此破解国产设备虽然价格便宜，但是停机率较高、良品率较低，使用成本并不低的难题。工业互联网信息安全方面，首先，除了要进一步完善政策的顶层设计如建立健全数据共享与保护制度外，还要顺应世界工业互联网安全产业发展趋势，建立完善统一安全标准，体现对标对表甚至引领能力；第二，加强5G、人工智能、物联网等新兴技术在安全领域的融合集成创新，基于内生安全技术加快构建工业互联网安全产业生态；其三，支持工业互联网安全领域的中小企业发展，除了政府采购、财税优惠等政策上的倾斜外，鼓励企业间的投资、并购；其四，加大对企业管理人员、设备操作人员等安全意识、安全技能的培训力度；此外，还要深入贯彻落实《关于加快建设全国统一大市场的意见》，加快建立健全数据交易、共享与保护制度，顺应全球安全产业发展趋势，开展工业互联网身份认证、运行维护等安全机制研究，建立完善统一安全标准。