我国新型工业互联网发展现状及探索

韩 彬

（德州市应用技术研究院管理中心，山东德州 253000）

0 引言

随着科技进步和时代的发展，制造业和互联网，过去看似关联度不大的两个行业，由于先进技术集成应用于制造业，使传统产业通过互联网实现数字化、智能化转型，已经成为大势所趋［1］。

1 新型工业互联网产生的技术背景

近年来，人工智能、大数据、云计算、区块链、边缘计算、传感器、5G通信等技术不断走向成熟，通过这些先进技术在制造业应用场景中的融合与应用，未来将实现消费端、生产端和产业链各个环节数据的实时采集和智能分析，进而在订单驱动下，实现对生产环节、生产资料调配、物流管理、市场销售等进行智能分析、精准管控［2］。而实现这一过程的核心基础保障就是要建设新型工业互联网。

2 新型工业互联网的重要特点

2.1 可实现高能热度数据的采集和连通

传感器进入车间，完成各类生产数据的实时、精准采集；5G技术确保数据高通量、高速度、高稳定性的传输与交换；边缘计算实现更快的响应，减轻云端负荷。

2.2 可实现全过程精准智能调控。

以大数据和云计算的算力作为支撑，新型工业互联网平台（工业智脑）通过人工智能算法，高效率进行生产、物流、定价、资源调度等的最优调控，实现最具工业性价比的个性化、柔性化、品质化生产。

2.3 新型工业互联网达成信任共识

通过区块链技术，防止数据篡改，使人机之间、上下游企业之间、消费者与企业之间、金融资本与企业和消费者之间，都能够形成信任共识，极大地降低整个系统的交易成本。

2.4 新型工业互联网平台产生很强的金融属性

围绕平台上的高能热度数据和产品订单，将出现大量新的金融服务模式和产品创新。

2.5 制造业价值将会回归。

新型工业互联网深植于制造环节，消费端、产业链上下游数据都将汇集于此，使数据、算法、场景形成强大闭环，制造将成为整个网络的中心结点，生产环节的价值将大幅提升。

3 新型工业互联网在我国发展的现实基础

3.1 我国是全球最强大的制造业体系

改革开放以来，我国发挥劳动力成本低的优势，承接了全球产业链中的加工制造环节，特别是加入WTO后，电子、纺织等出口导向型产业，以及这个过程中重工业的不断发展，使得我国形成了一个全球最强大的制造业体系。据统计，在联合国制造业分类中（39大类、191中类和525个小类），中国是全球唯一的各类产品都生产的国家，有220种以上的产品产量位列世界第一［3］。2010年中国制造业总产出首次超过美国，占到全球的19.8%，2017年这一比例达到28.6%。到2018年，我国工业增加值的规模首次超过30万亿元大关。

3.2 我国互联网技术前沿应用广泛

我国深入参与了两次互联网浪潮，在PC互联网、移动互联网时代都取得了不俗的成绩，实现了大多数生活场景的数字化，完成人与人的互联网。华为、百度、阿里、腾讯等一大批互联网科技企业在此过程中成长起来，为我国培养了一大批互联网信息技术人才，同时也培育了中国的风险资本市场。在通信网络基础建设方面，我国拥有全世界规模最大、水平领先的光纤通信网络和移动通信网络。据统计，截至2019年年底，4G网络覆盖全国所有城市和主要乡镇，网络用户达到11.7亿。5G网络基站经建设达到13万个［4］。技术、人才、资本及设施基础的突出优势，已成了新型工业互联网的根本保障。

3.3 我国消费端数字化全球领先

我国拥有极其丰富的消费数据，为未来消费端、生产端贯通提供了基础条件。一方面消费支付的多元化，特别是支付宝、微信支付、云闪付等数字化支付方式被市场广泛接受及应用；另一方面，数字化支付用户数持续增长，且使用频率不断提高，从而使得消费数据得到大量累积。

4 我国新型工业互联网发展劣势

虽然我国在工业互联网发展和应用方面有着产业体系、技术、人才、资本、数据等突出优势，但不可否认，还存在着很多困境。

4.1 我国产业发展面临的瓶颈

经历三十多年的高速增长，我国产业发展遇到了很多新问题，一是制造业产能过剩。一般消费品、工业品普遍出现供过于求的局面，规模不经济，利润率越来越低，中国制造业500强企业平均利润率已经不到3%。二是产品个性化程度难以满足市场需求，品质普遍不高。柔性化生产、智能化制造的能力缺乏，以服装市场为例，2015年以来，市场整体规模出现萎缩，但定制化需求却保持快速增长，可是现有技术水平却撑不住具有性价比的小批量定制化生产。三是创新的层次和水平较低。比如在互联网领域，以模式创新为主，芯片技术、底层算法、系统平台薄弱；在制造业领域，工业母机依赖进口，关键核心技术卡脖子。四是约束条件发生变化。靠资源投入、不顾环境污染的粗放式发展模式已经走到尽头，人口老龄化使得廉价劳动力优势也在迅速丧失。

4.2 制造企业数字化程度低

多数企业生产数字化水平较低，数据信息收集明显不足，网络化、智能化演进基础薄弱，根据第三方调查数据显示，截至目前，我国正在进行工厂数字化改造建设的企业不到25%，美国是54%，德国是46%，差距明显。其次是芯片、底层算法、先进制造等关键核心技术不足，卡脖子的问题突出，标准、技术、产业基本被外商掌控，且标准众多、互通性差。工厂外传输网络主要依托公共互联网，安全性、时实性、可靠性较低，难以满足工业生产各方面的要求。

4.3 法律制度建设滞后，全防护体系级别较低

目前我国工业互联网方面的法律还不完备，主要有2017年由国务院印发的《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》，明确了我国工业互联网发展的指导思想、基本原则、发展目标、主要任务以及保障支撑［5］，其主要界定了工业互联网安全保障体系初步建立的近期目标和远期目标，但相关环节细则标准的制定仍然滞后，在执行方面缺少依据支撑。

4.4 与发达国家之间的差距增大

发达国家发展提速，我国与之相比还有明显差距，同处于新型工业互联网这条赛道上，发达国家在核心技术、关键元器件、工业母机方面领先。面对新的国际形势，各国都在抓布局、补短板、谋发展，美国于2010年实施了再工业化战略，特朗普政府更进一步地提出制造业本土回归，全球招引制造业企业到美国发展。在推动新型工业互联网方面，各国也马不停蹄，德国工业4.0，英国工业2050战略、日本工业价值链计划都在加快实施。

5 我国新型工业互联网发展的突破方向

工业互联网的发展是一项基础性、全局性、前瞻性、融合性的重大系统工程，在进一步推动我国新型工业互联网的创新发展方面，须重点在以下几方面进行突破。

5.1 优化产业转型升级

一是深化供给侧改革，实现新旧动能转换，调节制造业产能过剩的局面。通过促进科技与产业的深度融合，以科技创新提升全要素生产率，带动企业提高利润率。二是对市场需求，提升产品个性化设计，以市场需求为导向，提升产品品质化，满足高端市场需要。通过柔性化生产、智能化制造的提升，针对现有技术水平却撑不住具有性价比的小批量定制化生产困境，以满足客户定制化需求为切入点，以点带面，打开市场新格局，在市场整体规模出现萎缩的普遍情况下，以保持份额及利润增长。三是提高创新的层次和创新水平。针对长期卡脖子的各类核心技术，通过国家创新体系联合企业创新资源的方式，加快技术突破，打破国外的技术封锁，改变对国外技术的高度依赖。积极探索以模式创新为主的芯片技术、底层算法、系统平台等新兴前沿技术，加快新技术在工业互联网中的创新应用。

5.2 提升从业人才专业化水平

通过开展工业互联网专业培养、培训，或在高校开设相关专业学科、人才订单式培养等方式，开展职业教育。在国内先进制造业重点集聚地区，推动相关企业、院校联合合作，院企共建工业互联网实训基地等方式开展相关人才教育和培训，以人才促科技，以科技促发展，为新形势下新型工业互联网的发展注足动力。

5.3 提升制造企业数字化程度

加强企业生产数字化基础建设，提高数据信息收集率，打造智能化生产线，以降低企业成本、提升生产质量为核心目标，充分调动制造企业的参与度，同时要根据企业自身需求，科学制定切实有效的制造业转型升级方案。相关企业要做好顶层设计，以解决问题为导向，逐步实施，注重引进国内外先进技术，与企业自主创新相结合，进一步进行工厂数字化改造建设。重点突破关键核心技术，建立统一的行业标准，形成产业技术规范体系，增强企业间的互通性。建设工厂外专门的传输网络，以满足工业生产高安全、高实时和高可靠的要求，同时加快建设工业互联网公共服务平台，满足各领域、各区域企业的信息传输和数据统计。

5.4 加强立法和监督、保障工业互联网数据安全

设置立法层面的框架设置，建立针对工业互联网数据安全的法律体系，在数据的收集存储、处理分析、转移使用及删除各个环节，出台相应的法律准则，划出行业底线;一方面要保障用户数据采集的合法性，被采集方的知情权，另一方面数据使用的合法性，建立统一的有偿使用标准和数据使用获取渠道，把数据的安全使用纳入知识产权的保护范围。

5.5 构建工业互联网安全防护体系

在建设国家工业互联网安全技术层面，要加强工业互联网安全技术研究，特别是在黑客入侵预警、网络攻击证据自动留存、危险等级分级等，重点增强主动安全防御方面的关键技术攻关。在企业安全防护层面，要增强企业工业互联网的安全防护能力，构建企业工业互联网安全防护体系，根据不同的防护对象，制定相应的安全防护措施，针对实时监测中发现的或即将发生的安全问题，及时做出应对措施，提高安全管理系数［6］。

5.6 加强国际交流，提升工业互联网国际合作

充分利用我国制造业体系完善，消费数据、制造数据来源丰富等方面的优势，分析研判发达国家工业互联网发展的途径和模式，开展符合我国国情发展规划的国际合作。抓布局、补短板、谋发展，制定切实可行的新型工业互联网发展规划及目标，提升我国工业互联网的顶层谋划［7］。