工業互聯網作為制造業數字化轉型的發展基石和關鍵路徑，正推動著生產方式、產品形態、商業模式、服務方式的深刻變革，國內外均涌現出大量面向重點行業的實踐探索。對我國而言，行業發展布局已進入新的探索階段，同時還面臨疫情等各種不確定因素的影響，這就需要進一步調動各方積極性，全面布局工業互聯網實踐。
一、工業互聯網助力制造業轉型升級，有效應對長期挑戰和突發風險從整體發展趨勢來看，全球制造業面臨發展新形勢新挑戰，生產、管理、服務、創新等方面涌現出一系列新問題，催生轉型升級的新需求，工業互聯網成為重要抓手。一是生產制造降本增效需求迫切。傳統運轉方式的效率已達瓶頸，各行各業均在尋求破局之路，同時原料、人力等成本漲勢對制造企業也帶來極大影響。據統計，歐美國家人力資源成本居高不下，而我國 10 年內勞動力成本也上升了 5 倍。二是管理決策難度和風險不斷提高。無論是企業外部復雜多變的競爭形勢和市場格局，還是企業內部愈發迫切的組織變革和管理提質需求，都為決策帶來更高的難度和風險。以商業決策為例，傳統數據獲取及分析方式已無法適應越來越大的數據量級。三是產銷矛盾凸顯，產業鏈有待協同優化。大量行業迎來發展低潮，部分行業甚至出現產能過剩、市場負增長等現象，傳統的以產定銷、資源調配等方式難以為繼。以汽車行業為例，2019 年全球產量、銷量均出現連續下滑，其中我國銷量跌幅達 8.2%，而 2020 年形勢更不樂觀。四是業務和商業模式創新成為關注熱點。當前制造企業利潤低、訂單少，業務發展陷入困境，中小企業還存在貸款難等問題，傳統發展模式有待突破。工信部最新數據顯示，我國制造業企業平均利潤僅為 2.59%，低于 500 強的 4.37%，更遠低于世界 500 強企業的 6.57%，其中中小企業問題尤為嚴重。從今年新形勢來看，新冠肺炎疫情、OPEC 談判破裂等近期出現的一系列重大影響事件也在深深影響著全球經濟發展進程，如何運用新方法解決新問題、依托新動能實現新發展成為各國關注的焦點。以我國疫情應對為例，工業互聯網發揮全要素、全產業鏈、全價值鏈全面連接的能力，通過建立協同辦公、遠程服務、彈性供應等方式，推動各大行業企業實現資源調度優化和精準決策，有效助力我國疫情防控和復工復產。其中，重要戰略性物資需求量呈現指數級增長，對傳統供應方式造成極大的壓力，而工業互聯網通過動態感知、柔性生產、智能決策等方式打造彈性供應鏈，快速適應、響應市場，滿足物資供應需求，展現出非常重要的實踐意義。二、重點行業工業互聯網圍繞效率提升、風險防控等要求形成各具特點的應用布局在當前形勢下，以原材料、電子信息、汽車、高端裝備等為代表的重點行業圍繞工業互聯網開展探索，依托其深度感知、智能分析、高效處理、集成互通等能力，逐步實現提質降本增效目標，并在疫情防控中發揮重要作用。（一）工業互聯網面向不同行業共性需求，形成通用化應用模式不同行業在生產、管理、服務等方面存在一定的共性需求，依托工業互聯網形成四類通用化的應用模式。在生產制造中實現運營和控制優化。依托工業互聯網數據分析、實時監控、智能優化等能力，重點行業形成設備運行優化、物料調度、排程管理、現場監測等場景的應用。例如，為推動少人化建設，國家電網、富士康、奧迪等不同行業企業紛紛針對現場作業部署監控，并形成集中管理。在管理運維中實現協調和決策優化。依托工業互聯網數據打通、交互協同等能力，重點行業實現包括人力管理、客戶管理、輔助決策等場景在內的應用。例如，為提升綜合管理效率，貴州磷化、上汽、三星重工等不同行業企業通過部署和打通 ERP 等管理信息系統，形成相似的應用實踐。在產業協同中實現上下游對接和資源配置優化。依托工業互聯網互聯互通、系統集成、協同優化等能力，重點行業實現包括需求響應、精準營銷、資源調配等場景的應用。例如，泉州石化、攀鋼、波音等不同行業企業運用工業互聯網連接供應商和客戶，實現生產計劃與采購、銷售的對接。在創新探索中實現業務拓展和服務延伸。依托工業互聯網全要素連接等能力，重點行業實現生產性服務業探索，包括工業電商平臺、產融結合、增值服務等領域的應用探索。例如，三一重工、海爾、寶鋼等不同行業企業基于平臺開展產融結合探索，實現盈利模式多樣化。
（二）工業互聯網基于不同行業特性需求，形成差異化應用模式不同行業結合本身特點和需求，依托工業互聯網形成具有行業特色的典型應用模式。流程行業以產能、資產、安環等方面的系統性優化為應用特點。典型的流程行業包括鋼鐵、石化、能源等領域，主要存在資源對外依存度高、產能結構待優化、資產價值高、能耗排放高、安全風險高等痛點。對此，工業互聯網主要聚焦業內原料配比優化、產能合理分配、高價值設備維護、安全管理、能耗優化等場景的應用。例如，我國化工行業的中策橡膠通過大數據分析不同產地原料組合的質量效果，計算最優配比，提高混煉膠合格率 3%-5%。韓國鋼鐵行業的浦項制鐵自創 AI 智能監控系統，實現鋼廠設備、材料、操作信息全呈現，預測安全風險并予以示警。多品種小批量離散行業主要圍繞產品全生命周期開展特色應用。此類行業以航空、船舶、工程機械等領域為代表，主要存在上游對接復雜、產品設計難、產品生命周期長、工藝繁瑣等痛點問題。對此，工業互聯網主要聚焦上游對接、協同設計、工藝優化、運維服務等場景的優化提升。例如，韓國船舶行業的大宇造船通過實時共享設計和生產信息，以 3D 模型為基礎，節省大量的人工干預和反復設計修改工作。美國航空行業的普惠集團利用平臺數據深度分析和優化能力，實現發動機預測性維護，防止因故障導致的飛行事故。少品種大批量離散行業以產品質量與市場需求為核心開展特色應用。此類行業以電子信息、家電、汽車等領域為代表，主要存在個性化需求高、質量和效率要求高、更新換代快、后服務管理難等痛點問題。對此，工業互聯網主要在需求預測、個性化定制、在線質檢、柔性生產、后服務優化等場景形成特色應用。例如，我國電子行業的華星光電基于 AI 開展視覺檢測和缺陷判定，目前的缺陷識別速度達到 50 毫秒，缺陷分類識別準確率為 90%。德國汽車行業的寶馬集團通過改造生產線，實現新能源車型與傳統燃油車的并線生產，適應快速變化的市場需求。加快工業互聯網應用，既是重點行業在產業革命浪潮下轉型升級、搶占競爭高地的關鍵需求，也是在突發挑戰中快速破局、消除影響的重要手段。下一步，要調動政產學研用各大主體協作能力，繼續釋放工業互聯網潛力，不斷降低、化解疫情對我國經濟發展帶來的短期沖擊和長遠影響，同時持續推動各大行業數字化轉型進程。具體來說，主要開展四個方面的工作：一是要加強新型基礎設施建設。基于當前行業數字化轉型現狀，針對性推動 5G、人工智能、大數據、區塊鏈等新型基礎設施建設。加快軟硬件、系統等部署應用和改造升級，逐步打通生產運營全流程。加強關鍵基礎設施安全防護，做好應用安全評測、監測預警和風險評估。二是要針對行業特點推廣應用。兼顧工業互聯網整體應用標準和分行業應用標準制定，形成有針對性的實踐指導。加快工業互聯網領域技術研發和產業化，集中突破面向不同行業的產品與解決方案。推廣行業試點，打造各大行業工業互聯網標桿示范，形成可推廣可復制的應用方案。加強薄弱環節攻關，突破應用關鍵短板和疑難場景。三是要推動大中小企業融通發展。一方面提升大型企業工業互聯網創新和應用水平，通過平臺整合資源，構建設計、生產與供應鏈資源有效組織的協同制造體系，構建抗風險能力；另一方面加快中小企業工業互聯網應用普及，推動低成本、模塊化部署改造，并依托大企業平臺融入發展生態，降低市場波動、疫情等外部因素影響。四是要構建創新應用發展生態。調動高校、科研機構能力，面向行業轉型升級需求，形成合作研發創新、聯合培養人才等機制。發揮產業聯盟和各行業協會的平臺紐帶作用，協調推動工業互聯網改造和應用創新。舉辦應用創新競賽、會議論壇、專業培訓等活動，形成良性互動的發展模式。作者：尹楊鵬，就職于中國信息通信研究院信息化與工業化融合研究所，主要從事工業互聯網、智能制造等相關研究工作 聯系方式：18917253400 yinyangpeng@caict.ac.cn
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