破解工业互联网发展壁垒 智造新工业革命发展利器

狄前防 张明钟

当前以制造业数字化、网络化、智能化为特征新一轮科技革命和产业变革浪潮席卷全球，影响着全球制造业格局。工业互联网作为智能制造的核心，通过人、机、物的全面互联，全要素、全产业链、全价值链的全面链接，推动形成全新的工业生产制造和服务体系，成为发达国家抢占新一轮产业竞争的新赛道。回顾中国工业互联网发展，工业互联网赋能传统产业，推动传统产业智能化转型升级，给我国制造业发展带来了新机遇。但是，中国工业互联网发展模式仍在不断探索，安全问题、行业壁垒等问题亟待解决。加快破解工业互联网发展壁垒，进一步推动工业互联网创新发展，打造新工业革命发展利器。

中国工业互联网取得的成就

一是，从概念到落地开辟国际竞争新赛道。目前，全球各国纷纷布局工业互联网，围绕标准、平台、技术、应用、产业等进行全方位竞争，以抢占技术创新的制高点。美国将工业互联网作为先进制造重要基础，德国将工业互联网作为工业4.0的关键支撑，都希望本国制造业能在新一轮全球数字化、智能化浪潮中抢夺新机遇。据GE（通用电气）预测，到2020年，工业互联网年产值将达到2250亿美元，超过消费互联网1700亿美元的产值。到2025年，工业互联网将创造82万亿美元的经济价值，约为全球经济总量的二分之一。

随着人工智能、物联网、云计算等新一代信息技术的发展，工业互联网将对工业发展产生全方位、深层次、革命性影响，我国已经把工业互联网上升为国家战略产业。“十三五”规划纲要、“互联网+”行动、《中国制造2025》、《国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》等重大战略都明确提出发展工业互联网，北京、上海、广东等地方政府也纷纷出台了工业互联网行动计划，积极扶持工业互联网企业发展，推进企业“上云上平台”。在国家政策驱动下，中国工业互联网产业规模不断发展壮大，据中国工业互联网产业联盟的测算，2017年我国工业互联网直接产业规模约为5700亿元，预计到2020年时将达到万亿元规模。此外，工业互联网技术标准制定、试点示范、平台培育等重点工作也取得积极成效，以太网（EPA）、工业无线网络（WIA-PA/FA）技术被纳入IEC国际标准，72家企业入选工业互联网试点示范项目，并且具有一定影响力的平台数量超过了50家。

二是，从制造到智造打造工业革命新机遇。作为新一代制造技术的产物，工业互联网通过机器、人和物全面互联互通，实现数据深度感知、实时传输和智能决策，赋能制造业，驱动中国制造向中国智造转型，释放我国制造业发展新动能。工业互联网可以更大范围、更高效率、更加精准地优化生产和服务资源配置，实现全产业链良性互动，推动传统产业智能化发展，全面提升工业经济发展的质量和效益，为中国制造提供了“弯道超车”的新机遇。根据GE的1%理论，工业互联网只要提升1%的制造能力就能为整个制造业带来上万亿的利润。近几年，我国工业互联网发展迅速，制造业的数字化、网络化、智能化取得明显进展，为中国“制造”装上了新引擎。根据工业和信息化部数据显示，2017年我国规模以上工业企业数字化研发设计工具普及率达到63.3%，关键工序数控化率达到46.4%，制造业智能主导的特征日趋明显。此外，在政策与市场的双重驱动下，工业互联网平台成为抢占全球制造业主导权的新“风口”。例如，航天云网INDICS平台打通产业链上下游环节，形成资源优化配置应用，借助航天云网研发设计周期普遍缩减30%-45%，生产效率提高25%-60%，成本降低10%-30%，用工减少30%-60%。

同时，工业互联网催生智能化生产、协同化制造、个性化定制和服务化转型等新模式、新业态、新产业，构建中国制造业新的竞争优势。例如，海尔COSMOPlat平台颠覆了传统制造业中企业主导生产的方式，帮助企业实现需求、设计、生产全面打通，形成了以用户需求为主导的个性化定制全新生产模式。目前，在海尔的一家智能工厂生产线上，每15秒钟就会诞生一台洗衣机，时间比缩短了50%；在柔性生产线上，可以安排50多个型号的产品，提升了5倍；互联工厂生产效率提升60%，中央空调互联工厂已实现100%的产品用户定制。

三是，从消费向工业领域延伸拓宽通信技术新空间。经过20多年的发展，互联网技术通过技术创新、应用创新和模式创新，已全面而深入地影响着我们生产生活的方方面面。近几年，互联网还在向实体经济各个领域延伸扩展，将网络的连接对象从人延伸到机器设备、工业产品和工业服务，将互联网应用领域由生活延伸至生产，形成万物互联、人机交互、天地一体的网络空间。工业互联网是互联网和新一代信息技术与工业系统全方位深度融合所形成的产业和应用生态，跟消费互联网不同的是工业互联网是将世界上各种机器、设备、设施等，与先进的传感器、控制和软件应用程序相连而形成的一个巨大网络，是全球工业与互联网的高度融合。

工业互联网也是网络基础设施演进升级的重要方向，极大地拓展了网络空间的边界，也进一步拓宽了信息通信技术新空间。随着工业互联网连接量、数据量、计算量爆发式增长，给标识解析、IPv6、移动通信等网络基础能力升级发展带来了新契机，为云计算、物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术应用提供了新的空间，为推动数字产业化和产业数字化发展、发展数字经济、建设数字中国开拓了新的蓝海。

工业互联网发展面临的问题及挑战

一是，数据标准不统一。工业互联网需要各行业遵守统一的标准规范，在不涉及行业机密和信息安全的范围内实现有效的互联互通。但是，某些行业或采用行业私有标准的信息采集终端和应用管理平台，或信息保密等原因不愿开放内部资源，也不愿采用第三方信息系统，无法纳入到工业互联网框架，增加了企业“上云上平台”难度。因此，行业数据标准和互联互通是工业互联网发展需要面临的深层次问题，这涉及企业流程改变、设备改造等诸多问题，需要逐一解决。

二是，应用模式仍需探索。目前，中国工业互联网总体上处于发展的初期阶段，应用模式仍在探索中。跟消费互联网相比，工业互联网注重技术的可靠性、稳定性，也更注重业务模式创新，这是决定工业互联网应用速度的核心要素。工业互联网如何利用云计算实现海量数据的存储，如何结合大数据进行数据挖掘和分析实现生产與消费对接，如何发展出基于互联网的按需制造和定制化生产，这些问题仍在不断的探索和研究。

三是，安全问题亟待解决。从工业互联网本身来看，工业互联网的发展意味着工业控制系统将更加复杂化、IT化和通用化，不同工业控制系统互联互通，内部将采用更多的通用软件、通用硬件和通用协议，这将增加信息安全隐患。从技术应用来讲，随着工业控制系统产生、存储和分析的数据呈指数级增长，数据保护如何解决，云端数据信息如何保障，工业互联网信息安全面临着严峻挑战。此外，虽然我国工业控制系统已经形成较大的产业规模，但是高端市场拥有自主知识产权的技术和产品较少，芯片、嵌入式操作系统、嵌入式软件、总线协议和工控软件等核心技术仍受制于人，这也会带来一定的安全隐患。

工业互联网行业展望及发展建议

工业革命创造了各种机器、设备、机组和基础设施，互联网革命带来了信息技术的飞速发展，工业互联网汇集了两大革命的成果，必将进一步促进经济发展。工业是我国国民经济的主体，是促进国民经济发展的重要引擎，现正值我国工业转型发展的攻坚时期，如何利用工业互联网为我国经济发展创造新的增长机遇，有以下几点建议。

一是，加快制定行业标准，推进工业互联网规模化应用。互联网标准促进互联网的普及和发展，工业互联网的快速发展也需要各企业、各行业的共同参与，制定一个开放的、统一的行业标准，如具有实时能力、安全的工业协议，通俗、统一、易识别的机器表示等，这是我国未来工业互联网规模化发展的关键。同时，建议积极参与工业互联网国际标准的制定，做好顶层设计，满足我国工业互联网发展需要，形成技术创新、标准和知识产权协调的互动机制。

二是，高度重视安全问题，筑牢工业互联网安全底线。跟传统工业控制系统相比，工业互联网的信息安全问题将更加凸显，一旦出现安全问题工业网络信息的保密性、完整性、可靠性、可控性、可用性遭到破坏，将造成不可估量的损失。因此，坚持同步规划、同步建设、同步运行，不断提升工业互联网的安全保障能力。完善法规制度，强化安全监管，营造安全可靠的发展环境。重点加强工业互联网安全技术手段建设，不断提升设备、网络、控制、应用和数据的安全保障能力，形成国家、行业、企业协调联动的工业互联网安全工作格局，建设覆盖产业全生命周期的安全保障体系，加快构建工业互联网安全保障体系。

三是，加快人才队伍建设，促进工业互联网创新发展。人才建设是建设制造强国、大力发展工業互联网的根本。目前，既精通工业技术和信息技术的跨界融合高端人才极度缺乏，这在一定程度上制约了工业互联网创新发展。要汇聚全球范围人才，吸引互联网、通信、软件等各领域技术人才参与工业互联网发展，不断壮大人才队伍。着重培养高层次科技人才、优秀工程技术人才，培养科技领军人才、应用创新型人才、复合型人才，为工业互联网繁荣发展提供坚实的智力保障。充分发挥政产学研各方的协同作用，形成创新发展合力，为工业互联网发展提供强有力的人才保障。