苏州5G+工业互联网与智能制造的发展与对策

刘昭斌,方立刚

（1.苏州市职业大学 计算机工程学院,江苏 苏州 215104；2.江苏省现代企业信息化应用支撑软件工程技术研发中心，江苏 苏州 215104）

1 “人与机”互联互通的新时代

物质信息化、机器智能化、万物互联的全产业链的网络，即物—机—人互联的数字化时代已经开启[1]。数据的实时采集、云端共享与AI分析、资源的高效配置、科学精准决策的新技术也极大地推动着制造业迅猛发展。全球数字化转型对智能制造业的促进作用具有高度一致性，也是全球共同追求的技术目标。

工业发达国家在智能制造方面都进行了战略布局，亚洲有日本的“社会5.0战略”，韩国的“制造业创新3.0计划”[2]以及中国提出的“中国制造2025”；欧洲有德国的“工业4.0战略计划”，英国的“工业2050”，法国的“新工业法国计划”；美洲有美国的“先进制造伙伴计划”[3]。

信息载体的不断创新改变着人类社会进步的速度，信息交互方式的多元化及便捷化进一步加速了人类社会进化的进程。通过5G+工业互联网实现的“人—机—物的交互”即产生了人类社会更高效的工业组织形式—第四次工业革命下的智慧工厂。通过数据驱动、行业机理与智能科学结合，数字空间与物理世界融合的智能化决策闭环，构建出一个混合的新范式和方法论[4]，这种数字化转型的路径和方法论决定了当前苏州制造业变革的内容。包括工业互联网与中国制造2025的融合，也是中国智能制造迎接第四次工业革命的内容。总体上，5G+工业互联网技术在思想观念、产品创新、组织效率、资源利用与运行效率方面对制造业影响巨大，并且伴随带来“1%的威力”效益，即1%提效将会创造1万亿美元市场。苏州是中国重要工业互联网强市、国家高新技术产业基地、全国第三大出口城市、长三角第二大中心城市。最近十年，苏州市特别重视工业互联网技术在先进制造业和新兴产业的应用，大力发展生物医药、人工智能、集成电路、航空制造等先进智能制造业，苏州生物医药产业已经连续多年保持全国第一，生物医药的产值规模已经达到2 000亿元左右的规模。2021年前三季度工业增产值，苏州增长20.5%，上海增长15.2%，深圳增长4.8%。2021年，苏州市的规模以上工业营收已经突破4万亿元，规模也正式全年超越上海、深圳，正式问鼎全球第一大工业城市。未来十五年，我国铁路、航空、医疗、电力、石油天然气行业提效1%，将会带来2 760亿美元增长。

2 苏州5G+工业互联网的发展

工业互联网是基于工业大数据技术的工业互联的网，而不是工业的互联网，它也不同于工业物联网，即各种具有传感和监控能力的传感器和控制器的控制网络。它涵盖了工业物联网，但进一步延伸到企业的信息系统，将人、机、物通过感知融合，把诸因素连接变得更加智联，赋有价值，生产效率更高，对工厂的制造质量、配送效率、协同效率都会产生质的提升，所以又称工业互联网为工业与企业的万物互联网[5]。5G+具有超大带宽、海量数据、超低延时与实时性特性的云服务体系与通信管道，而工业互联网是新一代网络信息技术与制造深度融合的产物，具有实现数字化、网络化和智能化的特性，因而两者的结合极大地影响智能制造业的发展[6]。

2021年初工信部再次发布了TOP15国家级“跨行业跨领域工业互联网平台”名单，包括海尔的卡奥斯COSMOPlat工业互联网平台（青岛）、航天云网INDICS平台（北京）、东方国信CLOUDIIP平台（北京）、徐工的汉云工业互联网平台（徐州）、树根互联的根云ROOTCLOUD工业互联网平台(广州）、用友精智工业互联网平台（北京）、阿里云sup ET工业互联网平台（杭州）、浪潮的云洲工业互联网平台（济南）、华为FusionPlant工业互联网平台（苏州）、富士康Fii Cloud工业互联网平台（北京）、腾讯We Make工业互联网平台（深圳）、忽米H-IIP工业互联网平台（重庆）、宝信x In3Plat工业互联网平台（上海）、蓝卓supOS工业操作系统（杭州）、紫光UNIPower工业互联网平台（苏州）这15家工业互联网平台入选[7]。从地域上看，东部发展快，西部较落后。从城市看，除北上广深外，苏州、杭州、青岛5G+工业互联网发展比较快。

目前，苏州拥有3.48万亿元的工业底盘，16万家工业企业、1.19万家规模以上工业企业，园区工业互联网产业链相关企业超过600家，核心企业近250家，2021年实现年营业收入近600亿元[8]。5G应用项目133个，涉及9大行业应用，已建成5G基站近2万个，基本实现全市生产生活重点、热点区域全覆盖，建成标识解析二级节点8个、在建4个，标识解析量达5.13亿次，各项指标位列江苏省第一。国家TOP15工业互联网双跨平台12家落户苏州（华为Fusion Pl ant工业互联网平台、紫光UNIPOWER工业互联网平台等）。获评国家级制造业与互联网融合发展试点示范项目10个，在全国大中型城市中排名第四。入选国家级两化融合贯标试点企业56家、省级互联网与工业融合创新示范企业71家。2021年苏州计划完成智能化改造和数字化转型项目5 000个。工信部电子五所华东分所、电子标准院华东分院、工联院江苏分院、信通院江苏省5G创新中心、赛迪（苏州）研究院相继落户，华为、腾讯、阿里、百度、京东、中软国际、360、浪潮、新东方国内数字领航企业全部战略签约落地。

杭州成为全国数字治理第一城。2021年杭州的工业互联网发展水平仅次于北上广，已迈入中国城市工业互联网前列，居全国第四，其工业互联网在基础建设、资金融资和环境配套等方面表现突出。2020年1月全国工商联发布：全国民营企业500强，杭州占39家，居全国城市第一，6家进入TOP100，软件与信息技术服务总量居全国第五，利润居全国第三。工信部双跨领域工业互联网平台2个，入围工信部工业互联网试点示范项目7个，省级平台14个，数字化经济连续21个季度保持两位数增长。全国5个新型互联网交换中心投入运营，5G基站20 430个，全国电子企业百强占6家。有两个国家级的大项目落户杭州，阿里巴巴携手浙江联通完成宁波舟山港的5G轻量化独立核心网全覆盖，腾讯在滨海总部落地5G边缘计算“一体化中心”，可以支持行业专网的部署。

青岛市政府提出进击工业互联第一城口号[9]，以工业互联网为核心引擎，推动数字化转型，谋求城市能源水平的跨越和产业转型升级。2021年青岛的工业互联网发展水平居全国第八，其工业互联网的应用链和工业软件较强，其中优势产业集中在大型企业。政府重点投向工业互联、人工智能、智能制造、新一代信息技术等科技领域，将工业互联网作为提升青岛产业集群竞争力的策略提上日程，中国首个“产业云脑”政企共建、市场化运营的综合服务平台—青岛市工业互联网企业综合服务平台正式上线，平台目前已涵盖281项服务，上线工业APP应用近1.6万个；2021年青岛工业互联网试点示范项目3个项目入选工信部，拥有国家智能制造试点示范项目12个；海尔基于5G虚拟专网的示范园区解决方案进入工信部国家级“跨行业跨领域工业互联网平台”名单TOP1。青岛市工业互联网基金利用资本市场撬动并汇聚了更多生态资源，投资领域围绕“工业赋能”场景与“数字城市”场景，其中，矿用高可靠5G专网系统及应用、化工行业安全生产管控工业互联网平台、基于安全大数据和零信任的工业互联网安全防护平台的5G+工业互联网试点示范项目尤为突出。

通过与杭州、青岛数据对比可看到，苏州5G+工业互联网具有雄厚的基础研究、基础设施完善、门类齐全、覆盖面广、应用链强等优势，不再是单兵作战。但本土企业整体创新能力不强，服务链比较薄弱，云网用户活跃度相对较低。

3 促进苏州5G+工业互联网与智能制造协同发展的对策

1）工业互联网是适合中国国情，顺应工业发展趋势的最佳途径。工业互联网是通过跨界、跨领域交互的载体和平台的无形之手，实现多层面、深领域、跨业界的合作交互，实现生产要素再分配和再优化。政府提出“互联网+”战略，通过开放、互融、合作、创新的方式，快速融入社会潮流[10]，更好地结合自身条件，消化吸收国内外一切有利于自己的先进思想和技术，为我所用，实现“弯道超车”。具体对策为：一是大力扶持和发展本土企业，在公共服务平台和典型工业应用场景服务有所突破，树立新的服务体验、生产组织方式和商业思维模式，构建出一个混合的新范式和方法论，获取超额竞争优势地位；二是加大工业软件开发与应用能力，开发构建整合制造企业所需的各种软件制造资源并提供云服务平台；三是形成自主化产权，提高了技术和产品的自主化意识。突破5G+工业互联网平台融合的关键共性技术。

2）形成顶层部署、协作推进、产业积极引领、多方协同的良好局面。需要明确政府、企业和公众三方共赢的具体目标，树立以用户为中心、追求可持续增效的发展理念，达到优势互补、合作共建、分享增效的结果。具体对策为：一是政府引导，企业主导实行市场化运作。可以借鉴发达国家的做法，由国家制定战略和市场化政策，发挥行业组织（如协会和联盟）的作用，以企业为主体从下向上或上下互动。二是从企业到集团，再到行业，逐层实现智能化。三是在平台层不断积累和丰富设备和工艺的优化模型，逐渐由量变到质变，实现平台功能的升级强化，再用挖掘大数据的结果为线下赋能，建好平台进行推广。

3）全面培育工业互联网的芯片级产业链。切入和聚焦“设计—制造—封装—测试—整机集成”的传感器产业的痛点和难点，解决最后一公里卡脖子问题，实现工业互联网企业向良好生态型企业转变。具体对策为：一是推进面向行业应用的5G芯片、模组、终端等产品研发和产业化，加强科研院所、高校、企业、学会等产学研用各方广泛地参与部门间统筹协调，深化供需对接，形成合力共同推动工业互联网的芯片级产业链创新发展。同时，加大人才对工业互联网的芯片级产业链支撑力度，进一步增强企业主体能动性，最终形成协同创新、互利共赢的良好产业生态。二是建立一批重点实验室，设立科技专项，加大基础研究投入，加快形成工业嵌入式操作系统自主可控发展体系，建立起从底层的工业设备连接总线和协议，到云服务器和通信设备、数据库等基础软件，再到上层的工业软件，在工业软件的一些细分领域有所突破，形成自主产权的技术和产品。

4）做到工业互联网资源所有权、使用权和经营管理权分开。具体对策为：一是发挥市场的调节作用，通过兼并、重组和生态共建等方式，推动技术融合、数据融合和产业融合，整合行业内外的优势资源，逐步实现工业互联网所有权的国有化和经营管理的市场化，与行业生态体系的持续优化升级；二是通过政府引导、市场化运作、企业主导、行业组织（如协会和联盟）引领，实现运营的持续优化、业务的创新以及资产价值的最大化。

5）打通供给侧与消费侧之间的信息断层，将数据孤岛、部门墙、交货周期、运营效率等业务痛点有机的结合。具体对策为：一是工业互联网与消费互联网深度融合，形成工业互联网与消费互联网“双轮驱动”，逐步弱化农业、工业和服务业的边界，通过数据感知、数字孪生、云计算、AI等工业互联网新技术，使生产端产业和消费端用户之间相互参与反馈并及时更新，极大地提升两者之间大数据消费的深度、广度和增益；二是工业互联网与供给侧要感知充分和实时决策的联动，扭转当前以技术先进性为核心的市场策略，转向以鼓励专注于产品和服务，确保形成从设计、研发、生产、供应链到客户交付的产业联动，从而提高供应链的灵活性和响应速度。

6）注重工业互联网是推动制造业数字化转型的利器，同时也要防止工业互联网出现泡沫和需求过度膨胀现象。具体对策为：一是政府通过金融手段限制企业因初期支撑技术、服务性能、解决方案供给、应用深度、开放融合生态等方面，在相对薄弱的情况下，过度投资工业互联网的问题。二是政府帮助企业获取高效网络化协同能力以及基于数据的智能化决策能力。依托数据智能与网络协同的双螺旋，达到运营的持续优化、业务的创新以及资产价值的最大化。三是通过安全技术和管理体系建设，抵御和防范工业互联网面临的安全风险，最终建成工业智能化的安全可信环境。

7）打造“微平台+子平台+大平台”生态系统，建立取自于用户、服务于用户与行业的运营管理模式，实现线上线下互动与全产业链和全生命周期控制。具体对策为：一是大平台服务于整个行业的生态系统，负责行业平台架构建设和运维；子平台服务细分行业的产业体系，负责子行业平台建设和运维；微平台服务两端，核心是其中的微观技术体系，确保每个模块最优、标准统一和持续发展。二是既要重视工业互联网平台搭建，又要以云和通信设备为核心， 打破平台间数据融通的壁垒，在保障数据安全、可信的前提下，推动数据跨平台开放与共享。通过“微平台+子平台+大平台”生态圈实现跨维度、跨价值链、跨产业的数据交叉，提高平台的数据生产力。三是通过“微平台+子平台+大平台”生态系统提供的数据感知、IoT、监测、安全、云存储、云计算、AI的技术和知识，更好地赋能智能制造业规模化发展。

4 结语

物与物的互联，物与机的互动，人与机的智联，将改变整个企业生产运作方式，而5G+工业互联网又是智能制造数字化转型所必备的工具箱，它是数字世界和物理世界泛在互联、高度融通的“连接器”，是打破壁垒、共享发展的生态共建者；它也是应对疫情考验的有力工具，高效支撑了企事业单位有序的生产和经营活动，成为保障“产业链、供应链在关键时刻不能掉链子”的有力工具，充分保障了人民群众正常的生活和学习秩序。

市场竞争对企业的反应能力要求越来越高，分段、分层的数据汇总、传递、分析处理、决策、执行的交互异常频繁和巨大，传统方式已无法支撑，必将对现有企业组织框架及整合工具、多专业领域复合型人才、跨领域平台和多系统支撑提出新的挑战和要求。

5G+工业互联网释放数字革命的潜力和价值也必将对制造业智能化转型升级，工业互联网优势向传统领域扩展，跨界合作，整合思维，达到“1+1>2”的效果，对中国实现第四次工业革命的强国梦就显得更有意义。因此，推动的工业互联网与“中国制造三步走”战略相融合，是一种制度安排，也是一种智慧选择，也必将推动苏州从制造业大市向智能制造业强市转变。