工业互联网“平台+”生态体系发展与应用研究

□ 文 黄 洁 夏宜君

0 引言

工业互联网平台为各行业提供了新型的数字化解决方案和应用模式，极大地提升了工业生产效率与供给质量，为产业转型升级带来了契机。特别是疫情发生后，国内多家平台企业陆续宣布免费开放远程协同、员工健康管理、物资对接与调配、产业链协作等服务，在帮助企业增强疫情防控水平、加速复工复产的同时，也带动各行业企业走出了数字化转型的第一步，有力保障了我国产业链供应链的安全稳定。

1 “平台+”生态赋能制造业数字化转型

随着工业互联网平台融合应用走向纵深，以平台为核心的生态体系逐渐丰满，“平台+场景”解决工业企业痛点问题，“平台+技术”挖掘工业数据价值，“平台+行业”助力行业优化升级，正成为推动制造业数字化转型、经济高质量发展的新引擎。

1.1 工业互联网“平台+场景”助力解决企业痛点问题

随着工业互联网平台数据采集精度、集成分析深度与跨界协作范围不断扩大，工业互联网解决方案在设备资产管理、生产过程优化、节能减排、供应链管理、管理决策优化、产业协同等场景在工业各行业均有应用，并且在部分行业、领域实现了规模应用。

设备资产管理是一项重要且基础的管理运维工作，成为工业互联网平台最主要的工业应用场景。一方面，生产设备是各类核心应用的数据来源，对生产制造、质量管理等提供了基础数据支撑。对设备状态的监测有助于充分掌握企业生产运行状态，可辅助管理者进行准确决策。另一方面，设备管理也是企业最迫切的需求，尤其是对高价值、高风险和关键性生产设备，设备的稳定运转和高效协同将直接决定生产效率的高低，停工损失和政策压力倒逼企业更愿意在保障设备稳定运行方面有更多投入。此外，设备资产管理也是各类新模式的创新载体。近年来，基于工业互联网平台的设备租赁、产能共享、供应链金融等模式创新解决方案不断涌现，加速制造企业数字化转型。

生产过程优化是工业互联网平台最典型的应用场景之一。它通过更大范围的数据采集、更快速的传输处理、更精准的建模分析、更实时的共享应用，打通了IT与OT之间的鸿沟，不仅能够实现对企业设备、生产线、车间、工厂、企业等贯穿企业不同层面的纵向集成，还能实现对设计、采购、物流、销售等不同部门系统的横向贯通，用客观的、科学的数据分析代替以前依赖人工经验的决策方式，为企业生产经营决策提供更快速、精准的数据支持，正在推动工业企业生产方式和组织管理模式变革。当前，市场竞争性较强、自动化基础较好、上下游协同程度较高的行业已经率先基于工业互联网实现数字化生产，如机械、电子、能源、交通设备制造等行业。此外，建材、纺织、食品等行业企业也结合自身发展需求，基于平台探索应用生产过程优化解决方案。

受限于工业数据质量、计算能力与建设成本，部分应用场景仍然尚未出现低成本、可快速复制应用的解决方案。如预测性维护、工艺优化、分享制造、产融合作等应用场景对数据实时性、智能分析的要求较高，各类解决方案均处于试点应用阶段，尚未达到规模复制的水平。

1.2 “平台+新技术”加速释放工业数据价值

随着5G、大数据、人工智能、数字孪生等技术发展，工业为新技术应用提供了最广泛的场景，工业互联网平台成为释放工业数据的要素价值的重要载体。“平台+新技术”正在推动工业经济向数据驱动型发展模式转变，带动工业技术创新、管理创新、模式创新，提升技术创新附加值。

大数据、人工智能、边缘计算等技术在发挥工业数据要素价值方面作用显著，并已应用于大部分工业互联网平台场景。“平台+大数据”通过对工业数据高级分析，实现对工业生产的动态感知、实时分析、反馈控制与科学决策，能够极大提高生产运营效率与决策精准度。“平台+人工智能”发展快、前瞻性强，更能发现行业新知识、新规律、新方法，能够应对工业场景的不确定性和复杂性。“平台+边缘计算”使数据在设备及系统源头就能得到及时有效的处理，这种就近的处理模式有效避免了网络带宽与延迟的瓶颈。此外，“平台+边云协同”解决方案凭借远程协同、全面连接优势，可推动工业数据的在线、流动、共享，实现业务协作、跨界融合，实现数据增值。

一是加大涉农案件执行力度，加强失信联合惩戒，强化执行强制措施，切实维护乡村当事人的胜诉权益。二是积极开展国家司法救助，对权利受到侵害但无法获得有效赔偿的涉农案件当事人，给予适当经济资助，帮助他们摆脱困境。三是对经济确有困难的当事人，依法缓减免交诉讼费，确保困难乡村群众能够打得起官司。四是大力开展巡回审判，让法官多跑路、让群众少跑腿，降低群众诉讼成本，减少群众诉累，让乡村群众切实享受到便捷高效优质的诉讼服务。

5G、区块链、数字孪生和AR/VR在特定场景实现应用探索，但尚未实现规模化推广。“平台+5G”发展时间短、速度快，凭借高速率、低时延、高可靠的特性，能够解决复杂环境下生产过程不透明、产品质量缺陷检出率低等问题。“平台+数字孪生”开发难度大、价值高，通过数据建模、监测分析、虚实对照等服务，实现覆盖产品研发、模拟测试、生产制造的全生命周期管理。“平台+区块链”难篡改、可对等传输，为数据要素的配置、交易及管理提供了新的解决思路，在增强数据可信、提升协同效率、建设安全共享机制等方面的作用较为显著。“平台+AR/VR”沉浸式、互动成效显著，通过虚拟数据与现实场景的沉浸式结合，辅助产品研发、生产制造、设备运维等环节的员工操作，快速提升员工技能水平。

1.3 “平台+行业”带动传统产业数字化转型

近年来，在政产学研的积极推动下，工业互联网平台正在加速向传统行业渗透，在钢铁、石化、机械、电子、纺织服装等行业催生出一批新模式、新业态，让社会化资源能够更大范围、更高效率、更加精准地优化配置。从推广范围看，工业互联网平台解决方案几乎覆盖了全部工业行业，在2018年，工业互联网应用主要集中在机械和电力行业，而到了2020年，工业互联网应用几乎涵盖了工业所有分类，各行业在不同场景均有不俗表现，有效推动了产业转型升级。但从应用深度来看，大部分行业仍然处于试点探索阶段，仅在部分场景实现了规模应用。

机械和交通设备制造行业正在从存量竞争向服务化转型，在推广范围和应用深度均领先其他行业，主机厂等能够基于设备数字化基础开展远程运维、设备租赁、产融合作等应用，并进一步实现产业协同和服务增值。

钢铁行业价格波动大、下游中小企业分散，钢铁平台以供应链为切入点，探索供应链服务新模式，如欧冶云商基于平台现货交易大数据提供产能预售服务、嘉兴云切基于智能匹配算法提供钢板切割分享制造解决方案。

服装行业强调快时尚、定制化，按需定制解决方案创新性较强，酷特智能、迪尚等企业探索开展用户参与定制、消费数据反馈研发设计、热销订单预测等解决方案。

电子行业产品种类多、质量要求高、生产周期短，对生产制造过程优化的需求较高，泰衡诺、华星光电、精研等电子企业积极尝试SMT智能管理、缺陷自动检测、5G+人工智能检测等解决方案，在柔性生产、质量管控等方面实现能力提升。

2 “平台+”体系发展面临的问题与挑战

虽然我国工业互联网“平台+”体系已经进入高速发展期，应用推广取得了很多成就，但与高质量发展要求相比仍然有很多亟待解决的问题。工业互联网部分关键技术和产品存在短板，标准化体系尚不完善，平台间互联互通水平与合作程度不足，行业赋能仍面临诸多困境。

2.1 产业基础相对薄弱，部分关键技术和产品方面仍存在“卡脖子”问题

我国在高端传感器、工业控制系统、高端工业软件等领域仍然缺乏核心技术支持，产业基础薄弱，供给能力相对不足。例如，2020年我国工业软件市场规模占全球比例约为6.6%，远远低于我国工业增加值超28%的全球占比，特别是研发设计类软件，我国占全球比例不到1%。未来，随着中国制造业数字化转型加速，将催生大量对自主化工业软件的市场需求，“平台+”工业软件的生态体系将大有可为。

2.2 标准体系不完善，平台间互联互通的壁垒有待突破

我国制造业门类众多、平台类型服务商数量庞大，但由于缺乏行业通用的标准体系与分类方法，平台解决方案、通信接口与功能参数各不相同，造成设备与设备、设备与系统之间、平台与平台之间互联互通操作困难，解决方案的部署周期与建设成本居高不下。当前，工业互联网仍处在行业发展初期，找对方法和模式、制定统一的发展标准，仍是当下行业发展的关键。

2.3 数据开发利用不足，制约“平台+”体系赋能效果

在消费领域，对消费者行为数据的挖掘分析已经取得显著的商业价值与应用成效，数据驱动的平台经济发展迅猛。但在工业领域，由于数据采集更困难、处理分析的难度更大、安全管理的要求更高，导致工业数据的开放共享相对滞后，数据开发利用深度也相对不足。特别是供应链、产业链上下游企业间仍存在数据信息孤岛和传递壁垒问题，导致数字技术与工业系统融合，解决方案的应用效果不及预期、复制推广范围有限。当前，数据已经成为新型生产要素，充分挖掘和释放数据价值对提升平台赋能效果、支撑产业转型发展具有重要意义。

3 对策建议

对工业互联网平台建议采取更为积极的政策措施，引导更多资源向薄弱环节、关键环节倾斜，持续完善平台标准，提升数据治理能力，推动更大范围的合作创新。

3.1 加大研发投入，补齐产业短板

建议继续实施工业互联网技术能力提升行动，推进工业互联网技术产品创新工程，加强工业互联网基础支撑技术攻关，加快新型关键技术与产品研发。建立长期内以自主研发、联合攻关为主的研发创新模式，进一步加大工业软件、工业传感器、工业控制器等领域的研发投入，增强自组织和配套能力，培育出具有自主产权且国际领先的高技术企业，逐步摆脱关键技术和产品对于外国的依赖程度。

3.2 加强标准化工作，夯实产业发展基础

应充分识别建平台、用平台、管平台三方的标准化需求，开展针对性的标准制定与宣贯活动。例如，通过参考架构、分类方法、兼容性和互操作性等标准，为平台建设者提出技术要求、建设指南等标准，提升平台技术能力与供给水平；通过平台服务规范、应用指南等标准，为平台用户开展平台应用提供指引，促进平台行业应用；通过平台监测、评估评价等标准，帮助平台建设者、管理者开展测试、评估及政策制定等活动，促进管理与服务创新。

3.3 加大推广力度，加强数据赋能作用和价值反馈

鼓励电力、装备、钢铁等信息化基础较好、数据资源较为丰富的行业率先开展平台建设和数字化转型，起到示范和带动作用。通过组织开展全国工业互联网大赛、遴选典型案例等活动，加强平台解决方案在各行业的深度应用。在标准化工作的基础上，构建工业互联网平台的监测分析体系，规范监测数据的应用管理，研制发布平台解决方案图谱、产业知识图谱、发展路线图、平台景气指数等数据产品，推动平台动态优化，反哺产业发展。

3.4 完善合作机制，构建更加开放的平台生态

支持综合型工业互联网平台着力打造跨行业、跨领域的生态体系，以“平台+”解决方案的形式向其他区域、行业实现模式输出，持续扩展服务范围、实现技术赋能。推动龙头企业之间实现跨行业合作，共建通用型平台，带动产业链上下游中小企业应用新技术、新方法，以高效服务提升产业数字化整体水平。鼓励解决方案服务商积极参与国家和地方组织的资源池建设，推动各地方加强平台解决方案资源池的互联互通，通过对服务资源的整合带来整体效率的提升，避免重复建设。

4 结束语

当前，百年未有之大变局叠加新冠肺炎疫情，我国经济社会发展面临更加复杂严峻的考验。2020年12月，工业和信息化部印发《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》指出，2021-2023年将是我国工业互联网的快速成长期。必须牢牢把握信息化、数字化带来的千载难逢的历史机遇，持续推动工业互联网“平台+”生态体系建设，发挥新型举国体制优势推动关键核心技术攻关，强化标准先行、应用牵引，拓展制造业发展新空间，有力支撑制造强国和网络强国建设。