工业互联网平台应用实施关键方法研究与发展对策建议

2022-06-03 08:58勇,李君,2,张旭,刘
科技管理研究 2022年9期
关键词:工业企业

周 勇,李 君,2,张 旭,刘 欣

(1.国家工业信息安全发展研究中心,北京 100040;2.清华大学自动化系,北京 100084)

1 研究背景

工业互联网平台是工业经济全要素、全产业链、全价值链连接的核心,是工业资源优化配置的重要载体。当前,党中央国务院高度重视工业互联网发展,工业互联网平台作为工业互联网的核心,可以自身作为枢纽,实现工业经济全要素、全产业链、全价值链的有效连接。当前在工业互联网平台领域,我国的相关政策体系日趋完善。2017 年,《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》由国务院发布并实施,在此基础上带动了工业互联网在各行业的落地与应用,并进一步带来了效益的切实增长和创新价值的有效融合,对社会经济的全面发展具有强有力的支撑作用[1]。在此基础上,《工业互联网发展行动计划(2018—2020 年)》在2018 年由工信部印发,这也标志着我国工业互联网的发展由概念导入阶段进一步转化为实践深耕阶段。此后,中央深改委在2019 年审议通过了《关于深化新一代信息技术与制造业融合发展的指导意见》,这一指导意见对新时期工业互联网发展具有勾勒新蓝图,指明新方向的重要意义[2]。

当前,我国工业互联网平台的建设正处于稳步推进阶段,并带动工业互联网平台相关应用创新生态的持续壮大与技术融合的不断创新[3]。工业互联网平台在我国的发展现状已经由概念普及转化为深化应用,对制造业数字化转型具有重要意义[4]。截至2021 年11 月,我国以“十五大双跨平台”为代表的有影响力的工业互联网平台已达100 余家,平台接入设备规模突破7 600 万台(套),工业APP 突破59万个,2019 年我国工业互联网产业规模为8 039 亿元,到2020 年已达9 101 亿元[5]。但是,大部分企业依然存在信息化基础薄弱、对工业互联网平台认识不足、平台应用成效不明显等诸多问题,亟需一套科学的方法论指导企业应用工业互联网平台[6]。

目前,虽然对于指导企业工业互联网平台应用实施的系统理论尚未形成,但国内外研究人员在工业互联网平台的参考架构、安全、性能和解决方案等领域已经开展了较为深入的研究。美国工业互联网联盟(Industrial Internet Consortium,IIC)于2017年发布的工业互联网参考架构(v1.9 版)对工业互联网的应用功能进行了系统描述[7]。王晨等[8]阐述了工业互联网平台在用户生态、开发者生态、数据生态构建以及在工业大数据系统与工业数据建模和分析方面的相关挑战。李燕[9]从信息孤岛、平台关键技术本土供给能力不足、平台发展的资源要素保障条件有待完善等方面研究了工业互联网平台发展的制约因素,并针对性地提出了推进策略。李君等[10-12]研究了工业互联网平台的核心功能,并综合阐述了其应用价值。周剑等[13-14]对工业互联网平台的发展现状与趋势进行研究,对比了工业互联网平台在中美德的发展与应用现状,为我国推进工业互联网平台发展提出了建议。Lee 等[15]研究了面向工业互联网应用的操作系统的性能评估。庄存波等[16]构建了工业互联网推动离散制造业转型升级的三维参考模型,并详细阐述了对应的技术体系及面临的挑战。陶永等[17]分析了智能制造和工业互联网融合发展的宏观需求、发展现状、趋势、机及存在的问题。Liu Chao 等[18]研究了工业物联网技术在云制造系统中的实现。Bian 等[19]研究了电气设备智能物联网平台的实现和应用现状、实施过程中存在的问题、解决问题所采用的关键技术和解决方案。Zhang 等[20]在现有理论和产业实践的基础上,研究了符合产业需求的IIP 通用模型、参考架构、服务评价指标体系、实施路径与应用验证。中国电子信息产业发展研究院发布了《工业互联网平台新模式新业态白皮书》,并对工业互联网平台新模式新业态的典型特征、应用场景和落地路径等进行了研究[21]。

近年来,工业互联网平台的深度应用正逐渐成为企业价值创造的新引擎,明确工业互联网平台应用实施路径和步骤对于加快我国工业互联网平台规模化普及应用具有重要意义。为推动我国工业互联网平台在纵深领域的持续应用,带动我国数字化转型升级的进一步加快,本文从工业互联网平台应用视角出发,立足科学技术理论,结合我国工业互联网平台应用现状,提出一套用于指导企业建设工业互联网平台的方法论,帮助企业明确工业互联网平台应用实施的步骤、任务与方法。通过工业互联网平台应用推广公共服务平台采集工业互联网平台应用数据,并以此为依据分析我国工业互联网平台的应用现状,为促进我国工业互联网平台发展并加快我国数字化转型步伐提出参考意见。

2 工业互联网平台应用实施框架

工业互联网平台应用实施过程复杂,是一项复杂的系统工程,国内外多位研究学者已经从工业互联网平台建设的层级、功能、技术等多个维度发布工业互联网平台体系参考架构,但仍缺乏一套贯穿平台应用实施全过程的方法论。因此,需要考虑不同企业应用工业互联网平台的基础条件,从初始规划阶段到最后的应用阶段,提供全流程的应用实施指导,明确工业互联网平台建设的各项步骤,指导企业科学开展工业互联网平台建设工作。本文结合企业工业互联网平台应用实施的经验,基于PDCA方法论构造了工业互联网平台应用实施的关键步骤,主要包括总体规划、整体设计、实施准备、平台实施和平台应用五个方面(见图1)。

图1 工业互联网平台应用实施主要过程

3 工业互联网平台应用实施步骤

3.1 总体规划

企业开展工业互联网平台应用实施之前应做好前期的规划工作,明确工业互联网平台应用需求,从数字化管理、智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等方面找准适宜的发展模式,确立工业互联网平台应用目标,综合分析工业互联网平台应用的可行性,并选择适宜的工业互联网平台应用实施方式。

3.1.1 需求分析

企业在需求分析阶段应当以需求为导向,结合政策导向、宏观经济形势、市场环境、行业态势,以及工业互联网平台相关的产业、技术、应用等发展情况等相关外部环境和企业的发展战略、管理模式、业务模式、技术条件、软硬件基础等内部环境进行深入探讨,分析并识别拟通过工业互联网平台应用解决的业务痛点和能力短板,最终确定工业互联网平台应用构建的创新发展模式。

3.1.2 目标确立

企业在目标确立阶段应当围绕自身的需求,并结合企业自身实际情况,从企业的数字化水平、网络化水平、智能化水平、平台资源汇聚水平、平台赋能能力、关键业务绩效、创新发展模式实现情况和经济效益以及社会效益等方面提出清晰、明确、具体的工业互联网平台应用实施目标。

3.1.3 可行性论证

企业在可行性论证阶段,需依据工业互联网平台应用实施需求分析结果及确立的初期目标,对工业互联网平台应用实施的主要内容、配套条件、技术路线、资源投入和预期成效等进行全面、系统的调查研究、分析比较和评估论证,给出可行性论证结果。可行性论证的重点包括:(1)战略可行性,即工业互联网平台应用实施是否能够有效支撑企业发展战略的落地与实现;(2)业务可行性,即工业互联网平台应用实施是否能够解决业务发展痛点、补齐能力短板、提升业务效率、创新发展模式;(3)技术可行性,即企业现有IT 架构、网络环境、设备基础、数据基础、安全防护、人员能力等方面开展工业互联网平台应用实施的技术可行性论证;(4)组织可行性,即企业现有组织架构、人员配置、管理模式等方面开展工业互联网平台应用实施的组织可行性论证;(5)经济可行性,即投资预算、预期回报、潜在风险等方面开展工业互联网平台应用实施的经济可行性论证。

3.1.4 平台应用实施方法选择

企业在平台应用实施方法选择阶段应根据可行性论证结果作出是否开展工业互联网平台应用实施的决策,并选择适宜的工业互联网平台应用实施方式。企业可根据自身需求建设个性化的工业互联网平台实现工业互联网平台的资源汇聚和服务应用或选择面向市场提供公开服务的工业互联网平台并按需订阅平台提供的产品及服务。

3.2 整体设计

企业在设计工业互联网平台应用实施的具体应用布局阶段应做好方案设计工作,根据所确定的平台应用实施方式及自身业务特点选择适宜的工业互联网平台服务商,对人、财、物等资源进行合理的规划与布置,并以此为基础,制定工业互联网平台应用实施方案,推动后续工作的有效进行。

3.2.1 平台服务商选择

企业可根据所确定的工业互联网平台应用实施方式综合考虑自身相关基础条件、技术能力等情况,根据需要选择适宜的工业互联网平台服务商。选择工业互联网平台供应商时考虑的重点包括:(1)平台汇聚的工业APP、云化软件或解决方案的种类、数量、质量及其与企业需求的匹配程度;(2)平台可连接或已连接的设备种类、数量及其与本企业的契合度;(3)平台积累的工业机理模型、工业微服务等资源的种类、数量及其与本企业的契合度;(4)平台提供的大数据挖掘、图形化编程、知识建模等开发环境及开发工具的丰富程度及易用性;(5)平台的模块化功能构建、个性化定制、可持续拓展、安全保障能力及与本企业业务系统的兼容适配性。

3.2.2 方案制定

企业联合所选择的工业互联网平台服务商共同制定详细、务实的工业互联网平台应用实施方案,并按程序对其进行评审、批准和变更控制。工业互联网平台应用实施方案制定过程中应充分考虑工业互联网平台应用实施的总体目标与考核指标、平台应用实施应遵循的法律法规和标准规范、平台应用实施的边界和范围、平台应用实施的主要任务和技术路线、平台的运行维护和安全保障措施、基于平台的创新发展模式设计和生态运营策略、平台应用实施的组织机制、进度计划、培训计划及资源保障和平台应用实施的投入预算、预期成效、潜在风险及应对策略。

3.2.3 资源投入

企业需对工业互联网平台应用实施相关的人、财、物等资源投入进行统筹安排。在人员支撑方面,工业互联网平台应用具体实施应该由企业最高管理者统筹推动,团队成员覆盖IT、设备、业务、数据等相关部门的负责人和专职人员,建立有效的协调沟通机制,并组织开展培训使相关人员具备工业互联网平台应用实施所需的工业和信息技术领域的复合性知识和技能;在资金支撑方面,统筹安排并协同优化调整工业互联网平台在应用实施过程中所涉及的设备联网、网络改造、平台开发部署、服务订阅等方面的资金问题,确保资金投入与使用的合理性、适宜性和持续性;在基础条件方面,配备适宜的工业互联网平台应用实施所需要的软硬件基础环境,并提供基础资源以支撑工业互联网平台应用实施中的网络、计算、存储等过程。

3.3 实施准备

企业在开展工业互联网平台应用实施的准备阶段应做好基础的准备工作,提供工业互联网平台应用实施所需的基础支撑条件,做好设备联网、网络改造、数据准备等实施准备工作。

3.3.1 设备联网

企业需根据工业互联网平台应用实施需求,明确拟接入工业互联网平台的设备清单、拟采集的设备数据、拟连接的设备通信接口及拟解析的设备通信协议等,并对相关设备进行必要的改造,使其具备接入工业互联网平台的基本条件。设备联网相关工作主要包括:对于不具备通信接口的设备,对其加装传感器或扩展通信接口,使其具备数据采集基础条件;对于具备通信接口的设备,对其通信协议进行解析,打通数据传输接口,确保设备数据可采集;根据现场情况安装必要的工业网关、工业计算机等边缘计算设备,开展设备的多源异构数据的汇总、集成、存储和分析工作,确保设备数据可在边缘端得到准确、及时、有效的处理;根据现场网络环境开展边缘端与工业互联网平台的通信连接、调试与适配工作,确保在边缘端与工业互联网平台之间建立起安全可靠的传输通道。

3.3.2 网络改造

企业需根据工业互联网平台应用实施需求,结合其网络应用现状,对相关网络设施进行必要的建设与改造升级。网络改造相关工作主要包括:开展企业内部网络基础设施建设与改造升级,优化网络拓扑结构,对网络通信设备、传输介质、传输协议进行必要的更换或升级,确保网络带宽与传输时延等可满足工业数据传输的容量、速率、准确性等要求;选用统一的网络通信标准打通工业现场总线、工业以太网、工业无线网、通用以太网等异构异质网络,实现异构异质网络的融合与互联互通;开展企业外部网络的服务选型与适配接入工作,构建安全可靠的外部网络连接机制,将企业内网安全可靠地接入必要的外部公共网络,可满足工业互联网平台在内外网之间进行高可靠、低延时数据传输的要求。

3.3.3 数据准备

企业需根据工业互联网平台应用实施需求,对平台运行必需的工业基础数据和专业领域知识进行准备,以夯实工业互联网平台的数据集成应用与模型构建基础。数据准备相关工作主要包括:做好数据的标准化和规范化管理,明确需接入工业互联网平台的数据来源,并给出相关数据的格式、质量和采集等要求;识别各相关数据源的访问接口、交换格式与传输方式,并开展工业互联网平台与相关软件系统和硬件终端的适配连接,以确保多源异构数据的可采集、可接入;利用工业大数据技术,对拟接入平台的相关数据资源开展必要的汇聚、集成与预处理,并选择适宜的数据压缩、加密、传输方法,以确保平台接入数据的正确性、完整性、一致性和规范性;对相关专家经验、工业机理、工艺数据等专业领域知识进行梳理、归纳、提炼与总结,为工业互联网平台的专业算法、工业机理模型、知识图谱等模型构建提供基础支撑。

3.4 平台实施

企业在开展工业互联网平台应用实施的具体实施阶段应协同各相关部门做好协同配合工作,以所确定的平台应用实施方式为依据,进行工业互联网平台的相关开发与部署,将相关设备、系统、数据接入平台,稳妥开展工业互联网平台试运行与上线,并同步提升工业互联网平台安全保障能力。

3.4.1 平台开发

企业需依托内部团队或联合所选择的工业互联网平台服务商,根据所制定的工业互联网平台应用实施方案,务实开展工业互联网平台的建设开发工作。平台开发相关工作主要包括:结合自身IT 架构搭建形成涵盖IaaS、PaaS、SaaS 等的工业互联网平台,或基于所选择工业互联网平台服务商提供的通用平台,进行必要的定制化开发,形成符合企业需求的工业互联网平台;通过购买、批量导入、定制开发等方式,基于工业互联网平台汇聚部署一批模块化、可复用、易调用的数据模型,形成可满足应用需求的工业机理模型库、业务算法库和专业知识库;通过购买、批量导入、众包开发、定制开发等方式,基于工业互联网平台汇聚或开发形成一批针对特定场景的工业APP、云化软件或解决方案。

3.4.2 平台部署

企业需综合考虑维护成本、数据安全、运行可靠性、可用性等因素选择适宜的方式部署工业互联网平台。公有云部署、私有云部署、混合云部署等均为工业互联网平台部署的主要方式。

3.4.3 资源接入

企业需根据确定的工业互联网平台应用实施方案,将必要的设备、数据与业务系统等资源接入工业互联网平台。工业互联网平台的资源接入相关工作主要包括:基于工业互联网平台开展设备注册、权限设置和通讯连接等工作,将相关设备安全可靠地接入工业互联网平台;将必需的静态数据批量导入工业互联网平台,并采用边云协同等方式对相关动态数据进行实时采集、预处理和传输,将相关数据规范持续地接入工业互联网平台;开展必要的业务系统的云化改造,并与工业互联网平台进行接口适配和服务对接,将相关业务系统高效稳定地接入工业互联网平台。

3.4.4 试运行与上线

企业宜制定务实可行的工业互联网平台试运行与上线方案,有序推动工业互联网平台试运行与上线。工业互联网平台的试运行与上线工作重点如下:(1)开展工业互联网平台功能性能测试,确保工业互联网平台各方面功能性能指标满足运行要求。(2)分类组织开展工业互联网平台相关培训工作,确保相关人员具备应用、运营、维护工业互联网平台所需的知识和技能。(3)选择适宜的范围开展工业互联网平台试运行,对试运行反馈情况进行跟踪处理,并对平台功能性能进行优化完善。(4)条件具备时,推动工业互联网平台正式上线运行,并持续开展平台运行维护,保障相关用户正常使用。

3.5 平台应用

企业在开展工业互联网平台的应用阶段应“因企制宜”做好创新发展模式的应用工作,应从数字化管理、智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等方面构建基于工业互联网平台的创新发展模式,持续汇聚模式发展所需要的人、机、料、法、环等各类资源,不断繁荣工业互联网平台运营生态,系统分析并改进工业互联网平台应用绩效。

3.5.1 发展模式构建

企业需根据自身的发展战略与定位,以工业互联网平台为基础,构建创新发展模式,并通过订阅平台服务,完成数字化管理、智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等方面的模式构建工作。在数字化管理方面,通过工业互联网平台服务的应用开展数据管理、运营管理、组织管理、财务管理等,形成基于工业互联网平台的数字化管理发展新模式;在智能化生产方面,通过工业互联网平台服务的应用开展计划调度、生产作业、仓储物流、设备管理、质量管理、安全、能耗、环保管理等,形成基于工业互联网平台的智能化生产发展新模式;在网络化协同方面,通过工业互联网平台服务的应用开展供应链协同、设计协同、生产协同等,形成基于工业互联网平台的网络化协同发展新模式;在个性化定制方面,通过工业互联网平台服务的应用开展需求获取、个性化设计、定制化生产、精准交付、用户服务等,形成基于工业互联网平台的个性化定制发展新模式;在服务化延伸方面,通过工业互联网平台服务的应用开展产品服务化、工程服务化、知识服务化等,形成基于工业互联网平台的服务化延伸发展新模式;在其他方面,可基于自身需求,形成基于工业互联网平台构建其他类型的创新发展模式。

3.5.2 生态运营

企业需开展工业互联网平台生态运营工作,基于平台开展相关设备、数据、机理模型、工业APP、解决方案等资源的汇聚集成和共享共用,通过人、机、料、法、环等资源的泛在连接和动态配置,打造开放、创新的工业互联网平台生态。工业互联网平台生态运营重点工作主要包括:基于工业互联网平台持续汇聚设备资源,并开展设备的运行监控、健康管理、能力共享、数据的治理、挖掘分析与共享应用等;基于工业互联网平台对机理模型进行持续汇聚,并在此过程中将工业技术、知识、经验等进行模型化处理,形成工业微服务,并以此为基础在不同行业与不同领域构建工业知识图谱,促进并加速工业知识的沉淀、积累和复用;基于工业互联网平台持续汇聚工业APP,打造开放活跃的开发者社区,聚集开发人员,不断丰富针对各类应用场景的工业APP;基于工业互联网平台持续汇聚解决方案,持续引入生态合作伙伴,打造健全的平台服务体系,实现系统性解决方案的汇聚、定制和应用。

3.5.3 绩效改进

企业需对工业互联网平台的应用实施绩效进行跟踪监测和持续优化,绩效改进主要工作包括:制定工业互联网平台应用实施绩效监测体系,明确绩效监测指标和监测方法,并按一定的监测周期持续开展绩效监测工作、发布绩效监测结果;以工业互联网平台应用实施绩效的监测结果为依据,对工业互联网平台应用实施过程进行持续性的改进与优化。

4 工业互联网平台应用评价数据测算方法

建立工业互联网平台应用实施方法论之后,作者团队从战略与组织、基础条件、平台应用、业务创新和效能效益5 个维度建立了工业互联网平台应用评价的基本框架,并构建了工业互联网平台应用评价指标体系[22]。本章主要从四个方面详细阐述平台应用评价数据的采集、处理与分析方法。

(1)数据采集:基于评价指标体系,构建了工业互联网平台应用推广公共服务平台(http://www.iipap.com),通过企业用户自愿填报的方式,采集近1 500 家企业的工业互联网平台有效评价数据信息。

(2)数据预处理:为科学合理地评价工业互联网平台应用,在数据计算分析之前,需要对各企业填报数据进行一致性检查,查找出数据中存在的低质量数据,例如无效值、超限值和缺失值等,对数据进行清洗。根据每个变量的合理取值范围和相互关系,检查数据是否合乎要求,对与主体数据不相符的数据,即异常数据,基于K-means算法进行处理。

Step2:求取其他数据与该中心样本的距离,数据样本根据距离划分类别:

Step3:对每个类j,求取平均值确定中心点:

式中,每个样本含d个属性,第j类共m个数据,其中样本属于第j类,属于第j类的样本的第D个特征求和,再求平均值,即为第D个特征的质心。

Step4:若目标函数收敛,终止程序;否则转到Step2。

(3)数据计算:利用熵权法对各维度加权,计算其综合得分。由于各维度单位不统一,需要进行标准化处理,本文构建的维度均为正向维度,可按照下式处理。

利用熵权法求权重需要取对数,而标准化数值为零的指标无法计算,因此将标准化后的指标值整体上移0.001 个单位。数据平移后的指标值为:

第一,对j企业在第i评价维度进行计算。

(4)数据分析:针对数据处理之后得到各个企业的评价结果,本文主要从行业视角和企业视角出发对我国工业互联网平台应用现状进行分析。围绕不同行业基于工业互联网平台的创新发展模式、不同规模的企业对于工业互联网平台的战略规划和资金投入情况,以及不同行业应用工业互联网平台之后的效益提升情况等三个方面进行综合分析。

5 工业互联网平台应用现状

5.1 各行业基于工业互联网平台的创新发展模式亮点纷呈

工业互联网融合创新的热度持续升温,各类新模式、新业态相继涌现,不同行业积极探索基于工业互联网平台的创新发展模式应用。经过数据测算分析,工业互联网平台创新发展模式在各行业的应用表现各不相同。

随着新一代信息技术在制造业的深入融合发展应用,3C 电子产品、无线终端、可视化大屏等各类智能化产品在产业中广泛普及推广应用,企业能够通过智能产品终端及时获取用户、产品、环境等各项信息,并基于综合信息开展精准服务。从图2 可以明显看出,开展服务化延伸比例排名前三的分别是电子、机械和交通设备制造行业,其中,开展比例排名第一的电子行业基于工业互联网平台构建服务化延伸创新发展模式的企业比例高达35.5%。

图2 重点行业基于平台开展服务化延伸的企业比例

在基于工业互联网平台的个性化定制模式的驱动下,企业需要精准、快速对客户的个性化需求进行获取,因此对于纺织、轻工、电子等与客户接触较紧密的行业该指标普遍表现较好。图 3 显示纺织行业实现个性化定制的比例最高为17.59%,该行业产品迭代周期短、个性化需求强烈,因此纺织行业基于工业互联网平台广泛开展个性化定制模式应用,可以精准、快速地捕捉用户需求,增强用户黏性。

图3 重点行业基于平台开展个性化定制的企业比例

协同模式在离散行业应用较为广泛,基于工业互联网平台的网络化协同模式一直在推动电子、交通设备制造、轻工、纺织等生产组织复杂的行业发展。如图 4 所示,交通设备制造行业在网络化协同方面表现最优,实现比例为38.31%。通过进一步分析发现,交通设备制造行业研发主体大多数是异地关系居多,因此迫切需要建立远程协同交互体系,开展异地协同研发,该模式的应用企业比例明显较高。

图4 重点行业基于平台开展网络化协同的企业比例

5.2 大中型和小微型企业应用工业互联网平台的侧重点有所不同

大中型企业拥有较为扎实的基础条件,已经围绕工业互联网平台制定较为完善和长远的发展规划,在应用推进方面明显优于小微型企业,积极探索工业互联网平台深度应用所带来的价值(见图 5)。一方面,大中型企业具备一定的信息化基础能力,在上平台之前已经部署了相关的信息化管理系统,各业务部门或子公司对信息共享和业务协同具有强烈需求。另一方面,大中型企业更加重视数据安全问题和核心知识产权保护问题等,在应用平台提供的单项应用方面较为慎重,普遍采用私有云或者混合云部署方式推动平台整体解决方案落地应用。

图5 不同规模企业规划与应用情况

通过相关企业实地走访发现,大部分小微型企业对于工业互联网平台的认知还停留在企业信息化阶段,并没有围绕工业互联网平台制定相关规划,以及推进平台在企业的整体落地应用。小微型企业受成本以及人才支持等因素的制约,普遍采用技术门槛较低的公有云服务,直接应用工业互联网平台提供的特色功能服务。小微型企业由于资金基础薄弱,并且较为注重投入产出的比例,因此更加关注工业互联网平台所带来的快速反应的直接价值效益,但由于其体量较小、竞争优势不明显,也更需要开放式的发展模式尽可能地消除与龙头企业之间的技术壁垒。如图 6 所示,小微企业普遍在特色功能应用,例如业务在线管理、产品个性化定制、制造能力在线交易等工业互联网平台提供的功能服务方面超越大中型企业。

图6 不同规模企业平台特色功能应用情况

数据分析显示大中型企业工业互联网平台相关的资金投入程度远高于小微型企业,目前仍有33.06%的小微型企业没有在工业互联网平台方面进行资金投入(见图 7)。

图7 不同规模企业资金投入情况

进一步分析表明,小微型企业对于上平台重视程度远低于大中型企业,其相关资金来源分散,且大多数来源于政府补贴。

5.3 工业互联网平台驱动重点行业全要素指标整体提升

随着新一代信息技术的普及和发展,工业互联网平台的相关应用开始逐渐向各个行业渗透。进一步分析各个行业的工业互联网平台应用绩效指标表明,不同行业平台应用效益提升表现各有侧重。上平台后,交通设备制造行业的产能利用率提升比例最高为6.56%,机械行业的库存周转率提升最高为9.46%,轻工行业的订单准时交货率提升最高为6.56%,电子行业的运营成本降低比例最高为5.39%,不同行业应用工业互联网平台后,其效能效益表现如表 1 所示。不难得出,交通设备制造行业基于平台广泛开展智能化生产创新发展模式,产能利用提升比率在各行业中表现突出;轻工行业基于平台开展个性化定制比例最高,其订单准时交货提升比率领先于其他行业;机械行业基于平台广泛开展供需对接和供应链管理,库存周转提升比率远高于其他行业;电子行业基于平台开展设备云端应用表现最好,运营成本降低比率指标表现优异。

表1 不同行业应用工业互联网平台之后的绩效指标

6 工业互联网平台发展建议

为更好地指导企业上平台和用平台,进一步提升企业工业互联网应用水平,针对上文通过数据挖掘分析得到的平台应用各项痛点问题,提出以下发展对策建议。

6.1 完善评价服务体系,以评价引导平台深化应用

一是提升工业互联网平台评价的意识,为企业明确工业互联网平台应用水平提升的方向。通过推广工业互联网平台应用推广公共服务平台,借助其便捷的数据采集能力以及对评价结果专业、系统的解读分析,使企业明确自身发展痛点问题,并结合自身实际情况,按照分析结果制定针对性举措提升平台应用水平。二是扩大典型示范企业的带动效应,形成良性的相互促进发展格局。通过评价工作的深入开展,提炼平台应用优秀成果,通过试点示范、宣传培训、咨询服务、测试评估等方式,推广可借鉴、可复制、可推广的实践经验,统一社会各界对该领域的认识,更深层次加强经验交流和成果共享,以平台应用水平与绩效评价服务为引领加速工业互联网平台应用普及推广。

6.2 加强平台核心技术攻关,培育平台应用复合型人才

一是面向工业设备数据采集、边云协同、知识沉淀复用等关键技术瓶颈,组织政、产、学、研、用各方协同攻关,推动关键核心技术不断升级迭代和核心功能持续丰富演进。通过构建相关领域知识库、工具库和模型库等产品,为企业提供专业、精准、适用的服务,降低平台应用技术门槛。二是依托工业互联网平台工程实训基地、工业互联网平台应用创新推广中心等载体,围绕两化融合重点领域,加强开放协同、创新创业等新理念教育,重构工程人才的课程体系和培养机制,支持校企合作开展工业互联网平台应用人才“订单式”培养,为进一步提升工业互联网平台应用普及水平提供坚实的人才保障。

6.3 推动企业上平台用平台,加速企业数字化转型

一是加快企业的设备、产线、车间、产业等全链条数字化改造。引导企业开展工业基础设施改造,推动关键设备和核心业务上云用云,基于平台实施集流程优化、组织重构、数据驱动为一体的管理变革,提升企业在工业互联网平台领域的核心竞争力。二是引导企业“因企制宜”构建适合的工业互联网平台创新发展模式。推动企业开展相关设备、数据、机理模型、解决方案、工业APP 等资源的汇聚集成和共享共用,通过各类资源的动态配置和泛在连接,支撑企业数字化转型创新发展。

6.4 打造大中小企业融通发展生态,形成融合发展新格局

一是打造融通新模式,推动大中小企业发展模式创新。基于工业互联网平台引导龙头企业充分发挥自身的规模优势、技术优势、资源优势、经验优势,加快研制各类工业互联网平台相关开发工具,依托开放的市场向小微企业提供部分开源服务,打造大中小企业融通发展的创新生态。二是打造融通新格局,发挥大中小企业的各方规模优势。大企业可以在数据和资源分享方面持续赋能中小企业,中小企业可以源源不断为大企业注入快速变化的新血液,逐渐形成大中小企业发展新生态。

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