全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)(IIoT)發(fā)展實(shí)踐及啟示

人類社會經(jīng)歷了農(nóng)業(yè)革命、工業(yè)革命，正在經(jīng)歷信息革命。互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)與經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域的全面深度集成，正在催生以線上線下一體、信息與物理融合為特征的新產(chǎn)品新模式新業(yè)態(tài)，推動全球產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化變革，為世界經(jīng)濟(jì)打造新動能、開辟新道路、拓展新邊界。國際金融危機(jī)發(fā)生以來，發(fā)達(dá)國家高度重視虛擬經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，紛紛實(shí)施“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，重塑制造業(yè)競爭新優(yōu)勢。一些發(fā)展中國家也在加快謀劃和布局，積極參與全球產(chǎn)業(yè)再分工。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，日益成為新工業(yè)革命的關(guān)鍵支撐，對未來工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生全方位、深層次、革命性影響。

一、發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是各國面向未來的共同選擇

近年來，世界經(jīng)濟(jì)陷入低迷，全球增長動能不足，傳統(tǒng)增長引擎對經(jīng)濟(jì)的拉動作用減弱，但新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)尚未形成。要打造富有活力的新增長模式，挖掘各國和世界經(jīng)濟(jì)增長新動力，必須變革傳統(tǒng)的增長方式，在創(chuàng)新中尋找出路。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一頭連著制造，一頭連著網(wǎng)絡(luò)，既通過技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展，又通過模式創(chuàng)新豐富和重塑了生產(chǎn)關(guān)系，成為各國爭相投入、不容有失的共同選擇。

一是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新工業(yè)革命的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上是基于云平臺的制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化基礎(chǔ)設(shè)施，為企業(yè)提供了跨設(shè)備、跨系統(tǒng)、跨廠區(qū)、跨地區(qū)的全面互聯(lián)互通平臺，使企業(yè)可以在全局層面對設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動進(jìn)行優(yōu)化，為企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和組織管理變革提供了基本依托。同時，企業(yè)通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，獲得了在更大范圍內(nèi)打破物理和組織邊界的能力，便于打通企業(yè)內(nèi)部、供應(yīng)鏈上下游、供應(yīng)鏈之間的數(shù)據(jù)孤島，實(shí)現(xiàn)資源有效協(xié)同，形成無邊界組織，實(shí)現(xiàn)價值創(chuàng)造從傳統(tǒng)價值鏈向價值網(wǎng)絡(luò)拓展。

二是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的現(xiàn)實(shí)路徑。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)與現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)深度融合的產(chǎn)物，是一套涵蓋數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等通用目的技術(shù)的綜合技術(shù)體系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是通過構(gòu)建精準(zhǔn)、實(shí)時、高效的數(shù)據(jù)采集互聯(lián)體系，實(shí)現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的資源優(yōu)化配置，提高全要素生產(chǎn)率，推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量變革、效率變革、動力變革。一方面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可挖掘傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展?jié)摿Γㄟ^引入新技術(shù)、新管理、新模式，為制造業(yè)插上互聯(lián)網(wǎng)的翅膀、注入信息化的基因，加快傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級步伐。另一方面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加速先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展步伐，催生了智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個性化定制、服務(wù)化衍生、數(shù)字化管理等新型制造模式，推動制造業(yè)開啟智能化進(jìn)程。

三是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有助于各國獲得競爭新優(yōu)勢?；谄脚_的贏者通吃競爭模式正在加速從消費(fèi)領(lǐng)域向制造領(lǐng)域演進(jìn)，誰能在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的競爭中占得先機(jī)，誰就能夠把握住未來的主動權(quán)，重構(gòu)制造業(yè)研發(fā)模式、生產(chǎn)方式和組織形態(tài)，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為核心的生態(tài)之爭正成為主要國家競爭的新焦點(diǎn)。美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟、德國工業(yè)4.0平臺組建的主要目的在于，通過整合產(chǎn)學(xué)研用各方資源突破核心技術(shù)、開展測試驗(yàn)證、制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和推廣解決方案，打造制造業(yè)新生態(tài)，不斷強(qiáng)化制造業(yè)競爭優(yōu)勢和壟斷地位。

在全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中，信息技術(shù)與各行業(yè)各領(lǐng)域的融合發(fā)展具有廣闊前景和無限潛力，已成為不可阻擋的時代潮流。除了德國的“工業(yè)4.0”、美國的“先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”、日本的“機(jī)器人新戰(zhàn)略”等國家級戰(zhàn)略外，英國、法國、韓國、印度、俄羅斯等眾多國家也推出了一系列戰(zhàn)略，雖然名稱各異、側(cè)重點(diǎn)不同，但是推動新一代信息技術(shù)和制造業(yè)的深度融合，大力加快制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、平臺化、智能化轉(zhuǎn)型則是這些戰(zhàn)略的共同核心，各國都期望通過技術(shù)革命減少對人的依賴，更好發(fā)揮人的價值，實(shí)現(xiàn)各自國家向高質(zhì)量、高效率、綠色高端方向發(fā)展。

二、各國發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主要?dú)v程和做法

在上一輪全球化發(fā)展熱潮中，美、德、日為首的發(fā)達(dá)國家紛紛實(shí)施“去工業(yè)化”戰(zhàn)略，將價值鏈中附加值較低的加工、組裝等環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移到低成本國家和地區(qū)，在本國主要聚焦研發(fā)、關(guān)鍵零部件生產(chǎn)及品牌營銷等高附加值環(huán)節(jié)，通過全球資源的整合分工實(shí)現(xiàn)最大收益。但隨著全球競爭和分工的形勢變化，尤其是國際金融危機(jī)的發(fā)生，使發(fā)達(dá)國家重新意識到制造業(yè)的重要性，急需在新興國家不斷成長和數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求高漲的情況下尋找新出路，建立新優(yōu)勢。這種戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向需求與各國的產(chǎn)業(yè)實(shí)際相結(jié)合，形成了各具特色的不同發(fā)展路徑。

(一)美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展持續(xù)領(lǐng)跑全球

自2014年美國GE、IBM、Cisco等龍頭企業(yè)主導(dǎo)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)成立以來，美國政府及聯(lián)盟組織成員動向一度成為全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。在推進(jìn)策略上美國更加注重以創(chuàng)新為驅(qū)動，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)、信息通信、軟件等優(yōu)勢，利用信息技術(shù)“自上而下”重塑制造業(yè)。

一是政府大力實(shí)施再工業(yè)化戰(zhàn)略。2008年國際金融危機(jī)之后，美國意識到“去工業(yè)化”所帶來的“產(chǎn)業(yè)空心化”問題，將重振制造業(yè)作為長遠(yuǎn)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，密集而持續(xù)地出臺了一系列政策措施。美國政府組織實(shí)施了“先進(jìn)制造業(yè)伙伴計劃”，構(gòu)建“國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)”，重點(diǎn)突破信息物理系統(tǒng)、先進(jìn)傳感與控制、大數(shù)據(jù)分析、可信網(wǎng)絡(luò)、高性能計算、信息安全等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用提供有力支撐。通過這些措施，意在通過生產(chǎn)關(guān)系、生產(chǎn)方式以及技術(shù)革新，使工業(yè)重新煥發(fā)強(qiáng)大生命力和競爭力，并通過新一輪技術(shù)革命的成果引領(lǐng)和改造其他產(chǎn)業(yè)，推動產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級，加速第四次工業(yè)革命進(jìn)程。

二是領(lǐng)軍企業(yè)引領(lǐng)美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。GE作為美國傳統(tǒng)制造業(yè)的巨頭，率先意識到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要性，于2013年推出Predix工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，大力推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。隨后GE投入大量資源以Predix為核心成立新的業(yè)務(wù)部門GEDigital，將其作為GE戰(zhàn)略的關(guān)鍵部分。GE還與微軟、思科、IBM等巨頭建立合作關(guān)系，共同推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，強(qiáng)化平臺服務(wù)能力。2018年12月GE正式宣布將向私募基金公司銀湖出售部分GEDigital業(yè)務(wù)，并將投入12億美元成立新的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公司，獨(dú)立運(yùn)營Predix平臺及相關(guān)數(shù)字化業(yè)務(wù)，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展道路上進(jìn)行新一輪的嘗試。此外，美國參數(shù)技術(shù)公司(PTC)憑借ThingWorx平臺被多家研究公司評為2018年全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，已成為全球應(yīng)用最為廣泛的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)。

三是優(yōu)秀初創(chuàng)企業(yè)獲得資本青睞。2014年成立的Uptake公司在短短4年間獲取超過2.5億美元融資，市場估值高達(dá)23億美元。提供邊緣智能軟件的FogHorn公司目前累計融資4750萬美元，僅2017年B輪融資就獲取3000萬美元。獨(dú)角獸企業(yè)C3IoT基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開發(fā)了一系列工業(yè)APP，目前接入設(shè)備數(shù)已超過7000萬，四輪累計融資1.1億美元，估值達(dá)14億美元。

四是積極打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展生態(tài)。2014年3月，GE、AT&T、Cisco、IBM、Intel等5家企業(yè)聯(lián)合成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和試點(diǎn)應(yīng)用，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系。2015年IIC發(fā)布工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)，系統(tǒng)性界定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系。2016年3月，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟和“工業(yè)4.0”平臺代表在瑞士蘇黎世探討分別推出的工業(yè)4.0參考架構(gòu)模型和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)的潛在一致性。截至目前，美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟已有來自全球33個國家的260余家成員單位，致力于開展測試驗(yàn)證、標(biāo)準(zhǔn)制定、國際合作等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)建設(shè)。

(二)德國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)步伐不斷加快

德國制造業(yè)裝備領(lǐng)先全球，為應(yīng)對新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命帶來的挑戰(zhàn)，德國更加注重發(fā)揮自身在制造裝備、自動化系統(tǒng)、工藝流程等方面優(yōu)勢，利用互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)“自下而上”改造制造業(yè)，提出工業(yè)4.0戰(zhàn)略，其本質(zhì)也是通過連接打通生產(chǎn)機(jī)器構(gòu)成的“真實(shí)”世界和互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的“虛擬”世界，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重塑新型生產(chǎn)制造服務(wù)體系，提高資源配置效率。

一是政府出臺一系列戰(zhàn)略部署。在德國國家工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會等研究機(jī)構(gòu)的推動下，德國政府將工業(yè)4.0上升為國家戰(zhàn)略，試圖通過信息網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的充分融合，打造數(shù)字工廠，實(shí)現(xiàn)價值鏈上企業(yè)間的橫向集成，網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)的縱向集成以及端對端的工程數(shù)字化集成，強(qiáng)調(diào)機(jī)器與互聯(lián)網(wǎng)的相互連接以改變當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)與服務(wù)模式。2019年德國進(jìn)一步提出“國家工業(yè)戰(zhàn)略2030”發(fā)展戰(zhàn)略，并將中美兩國在“平臺經(jīng)濟(jì)互聯(lián)網(wǎng)公司全球獨(dú)攬”作為德國工業(yè)發(fā)展的挑戰(zhàn)之一，意在通過加大政府政策的附加力量，鞏固新形成的相對優(yōu)勢。從德國系列戰(zhàn)略部署來看，其目的是進(jìn)一步打造工業(yè)生產(chǎn)全要素、全價值鏈、全產(chǎn)業(yè)鏈全面連接的生產(chǎn)制造服務(wù)體系。

二是領(lǐng)先企業(yè)積極推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)布局。西門子數(shù)字化業(yè)務(wù)年收入高達(dá)140億歐元，在其剛剛發(fā)布的《愿景2020+》戰(zhàn)略中將“數(shù)字化工業(yè)”作為未來三大運(yùn)營方向之一，并啟動“火箭俱樂部”全球初創(chuàng)企業(yè)計劃，推出MindSphere平臺3.0版本，聯(lián)合庫卡、Festo、艾森曼集團(tuán)等18家合作伙伴公司共同創(chuàng)建“MindSphereWorld”，打造圍繞MindSphere平臺的生態(tài)系統(tǒng)，并擴(kuò)展其全球影響力。西門子近期還收購了低代碼技術(shù)公司Mendix，大幅降低應(yīng)用開發(fā)門檻，將會使基于平臺的工業(yè)APP開發(fā)效率大幅提升。SAP將在HANA平臺基礎(chǔ)上構(gòu)建涵蓋邊緣計算、大數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用開發(fā)功能的Leonardo平臺。

(三)其他國家和地區(qū)緊跟推出發(fā)展戰(zhàn)略

其他國家和地區(qū)結(jié)合本國制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)勢，也紛紛出臺工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略。

一是各國打造本土工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系。英國出臺制造2050，法國制定“新工業(yè)法國”戰(zhàn)略，緊跟全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展動向，加大對本國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)布局、金融服務(wù)的支持力度。日本提出了“互聯(lián)工業(yè)”戰(zhàn)略，試圖將人、設(shè)備、系統(tǒng)、技術(shù)等相互連接起來，以創(chuàng)造新的附加值和解決相關(guān)的社會問題。韓國將機(jī)器人、人工智能、自動駕駛和3D打印確立為智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主攻方向。

二是國際合作與交流日趨緊密。2019年初工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟與澳大利亞物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IoTAA)達(dá)成協(xié)議，共同協(xié)調(diào)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，幫助改善數(shù)字經(jīng)濟(jì)。2018年，印度尼西亞與新加坡實(shí)施第四次工業(yè)革命締結(jié)合作，支持印尼工業(yè)4.0振興食品和飲料、紡織品和服裝、汽車、化工產(chǎn)品等五個領(lǐng)域。此外，印度的印孚瑟斯、塔塔等幾大軟件企業(yè)與美、德、日等多國制造企業(yè)廣泛合作，深度參與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟等國際組織。

縱觀全球各主要國家的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐，基本形成了一條“政府引導(dǎo)、市場主導(dǎo)、企業(yè)主體、聯(lián)盟支撐”的發(fā)展道路，在技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)業(yè)布局、資本服務(wù)等方面，加大產(chǎn)學(xué)研用合作力度，形成合力共同推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展。

三、對我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展啟示

建設(shè)發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是順應(yīng)新工業(yè)革命演進(jìn)的歷史趨勢，是大勢所趨。但新生事物的推進(jìn)沒有坦途，世界各國在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的推進(jìn)過程中，進(jìn)行了有益的探索，也暴露出一定的問題。對我國而言，要充分把握當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重要機(jī)遇期，充分吸收國外發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，結(jié)合我國自身制造業(yè)基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，打造中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺體系。

一是要以平臺為中心，輻射帶動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全鏈條發(fā)展。從國外領(lǐng)先工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)實(shí)踐看，德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略以及美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)都提出了打造一個平臺的重要實(shí)踐，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心載體是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，一方面平臺聚集了整個工業(yè)生產(chǎn)制造各個環(huán)節(jié)的要素信息，掌握住平臺就掌握了主動權(quán)，另一方面通過平臺的建設(shè)迭代能夠牽引數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)接入、安全防護(hù)、應(yīng)用開發(fā)等各產(chǎn)業(yè)鏈條協(xié)同發(fā)展，帶動提升平臺供給能力。

二是要以應(yīng)用為先導(dǎo)，循序漸進(jìn)打造多層次平臺體系。發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺不是單純的建幾個平臺，而是要從應(yīng)用場景出發(fā)，找到真實(shí)工業(yè)場景的現(xiàn)實(shí)瓶頸問題，自下而上形成實(shí)際可操作、可復(fù)制的一系列系統(tǒng)解決方案，并以工業(yè)APP、工業(yè)微服務(wù)等形式逐漸沉淀到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上，由單點(diǎn)應(yīng)用到多點(diǎn)推廣，由特定行業(yè)、特定區(qū)域推及至跨行業(yè)跨領(lǐng)域，建立起涵蓋生產(chǎn)全流程、全環(huán)節(jié)的一系列平臺解決方案，形成多層次平臺發(fā)展體系。

三是要以合作為基礎(chǔ)，積極構(gòu)建開放共享的協(xié)同生態(tài)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要高額持續(xù)的投入和長時間的積累，從GE最近工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)短期內(nèi)經(jīng)歷了從“出售”到“剝離”的波折，以及德國及時調(diào)整戰(zhàn)略出臺《國家工業(yè)戰(zhàn)略2030》加大政府支持力度來看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展不僅需要龍頭企業(yè)引領(lǐng)，更加需要政府、企業(yè)、聯(lián)盟、科研院所等多方力量協(xié)同，科技、產(chǎn)業(yè)、金融等各領(lǐng)域融通。這樣充分印證了我國始終堅持“產(chǎn)學(xué)研用政”相結(jié)合，著力打通科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、金融服務(wù)生態(tài)鏈的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展模式的正確性，進(jìn)一步打造更具活力的生態(tài)體系，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用落地。