一、工業(yè)互聯(lián)網的三層內涵
工業(yè)互聯(lián)網最早由GE公司提出，GE公司CEO杰夫•伊梅爾特(Jeffrey R. Immelt)認為，工業(yè)互聯(lián)網是一個由機器、設備組、設施和系統(tǒng)網絡組成的龐大的物理世界，能夠在更深層面與連接能力、大數(shù)據(jù)、數(shù)字分析相結合。美國將工業(yè)互聯(lián)網上升為國家戰(zhàn)略，力圖以互聯(lián)網等信息技術優(yōu)勢加強異地協(xié)同制造，以數(shù)據(jù)驅動制造業(yè)智能化轉型，破解制造業(yè)空心化發(fā)展難題。綜合而言，我們認為工業(yè)互聯(lián)網可以從構成要素、核心技術和產業(yè)應用三個層面去認識它的內涵。
第一，工業(yè)互聯(lián)網是機器、數(shù)據(jù)和人的融合。從構成要素角度看，機器、數(shù)據(jù)和人共同構成了工業(yè)互聯(lián)網生態(tài)系統(tǒng)。工業(yè)生產中，各種機器、設備組和設施通過傳感器、嵌入式控制器和應用系統(tǒng)與網絡連接，構建形成基于“云-管-端”的新型復雜體系架構。隨著生產的推進，數(shù)據(jù)在體系架構內源源不斷地產生和流動，通過采集、傳輸和分析處理，實現(xiàn)向信息資產的轉換和商業(yè)化應用。人既包括企業(yè)內部的技術工人、領導者和遠程協(xié)同的研究人員等，也包括企業(yè)之外的消費者，人員彼此間建立網絡連接并頻繁交互，完成設計、操作、維護以及高質量的服務。
第二，工業(yè)互聯(lián)網是實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的技術集成。從核心技術角度看，貫徹工業(yè)互聯(lián)網始終的是大數(shù)據(jù)，從原始的雜亂無章到最有價值的決策信息，經歷了產生、收集、傳輸、分析、整合、管理、決策等階段。這其中，就需要集成應用各類技術和各類軟硬件，完成感知識別、遠近距離通信、數(shù)據(jù)挖掘、分布式處理、智能算法、系統(tǒng)集成、平臺應用等連續(xù)性任務。簡而言之，工業(yè)互聯(lián)網技術是實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的重要工具。
第三，工業(yè)互聯(lián)網是基于互聯(lián)網的巨型復雜制造生態(tài)系統(tǒng)。從產業(yè)應用角度看，工業(yè)互聯(lián)網構建了一個龐大的網絡制造生態(tài)系統(tǒng)，為企業(yè)提供了全面的感知、移動的應用、云端的資源和大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)各類制造要素和資源的信息交互和數(shù)據(jù)集成，釋放數(shù)據(jù)價值。這有效驅動了企業(yè)在技術研發(fā)、開發(fā)制造、組織管理、生產經營、市場營銷等方面開展全向度創(chuàng)新，實現(xiàn)產業(yè)間的融合與產業(yè)生態(tài)的協(xié)同發(fā)展。這個生態(tài)系統(tǒng)為企業(yè)發(fā)展智能制造構筑了先進組織形態(tài)，為社會化大協(xié)作生產搭建了深度互聯(lián)的信息網絡，為其他行業(yè)智慧應用提供了可以支撐多類信息服務的基礎平臺，為經濟社會提質增效發(fā)展提供重要的驅動力量。據(jù)GE測算，應用工業(yè)互聯(lián)網后，我國工業(yè)企業(yè)的效率將會提高20%左右，成本將下降20%，能耗將下降10%，未來20年，中國工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展至少可帶來3萬億美元左右GDP增量。
二、工業(yè)互聯(lián)網的應用趨勢
（一）工業(yè)互聯(lián)網促進制造業(yè)價值鏈持續(xù)提升
隨著工業(yè)互聯(lián)網在企業(yè)中的應用從營銷、服務端向設計、制造端深度擴散，工業(yè)互聯(lián)網不斷突破價值傳遞的平臺媒介角色，逐漸轉變?yōu)閮r值創(chuàng)造的重要工具，促進價值鏈的優(yōu)化提升和體系重構。
一方面，工業(yè)互聯(lián)網打通了全產業(yè)鏈環(huán)節(jié)，加速各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)縱向流動和交互，通過對數(shù)據(jù)深層次分析，實現(xiàn)機器設備的智能運轉和遠程操控，為企業(yè)創(chuàng)新生產方式、優(yōu)化生產流程、提升生產效能發(fā)揮了極大的促進作用。比如，企業(yè)通過工業(yè)互聯(lián)網盡可能捕捉影響生產決策的隱性數(shù)據(jù)，如零部件的偶發(fā)失效、不同加工材料造成的運轉性能磨損的不同、靜止機器突然大功率啟動時發(fā)生的摩擦損耗等，在此基礎上開展預測分析，采取事前控制，通過降低決策成本和維修成本創(chuàng)造價值。
另一方面，工業(yè)互聯(lián)網搭建起企業(yè)與用戶、利益相關者無縫對接的平臺，拉近了制造端和服務端的距離，為企業(yè)基于用戶需求設計生產、無縫隙傳遞服務提供了支撐，推動服務型制造快速發(fā)展。工業(yè)互聯(lián)網條件下，生產設備網絡化和生產系統(tǒng)智能化水平得到提升，使得消費者需求在設計、生產領域能夠得到迅速及時響應。以生產者、產品和技術為中心的制造模式加速向社會化和用戶深度參與轉變，越來越多的制造企業(yè)探索“與用戶交互、讓用戶吐槽、最終由用戶定義”的工業(yè)互聯(lián)網應用新模式，大大提升了價值創(chuàng)造空間。
（二）工業(yè)互聯(lián)網驅動企業(yè)從個體生產向協(xié)同創(chuàng)新轉變
工業(yè)互聯(lián)網為不同企業(yè)搭建了信息共享與集成平臺，使其能夠在全球范圍內迅速發(fā)現(xiàn)和動態(tài)調整合作對象，整合企業(yè)間優(yōu)勢資源，在產業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)實現(xiàn)企業(yè)從個體生產向協(xié)同創(chuàng)新方向轉變。協(xié)同創(chuàng)新分為三個層面。
一是制造企業(yè)以品牌為核心，通過工業(yè)互聯(lián)網平臺整合上下游優(yōu)勢供應鏈資源，開展產品全生命周期的扁平化管理，推動制造產業(yè)鏈向兩端不斷延伸。比如，商飛公司為研制ARJ21支線飛機組建的項目廣域協(xié)同平臺，采用“主制造商+供應商”的管理模式，聯(lián)合全球10多個國家、104家供應商之間的協(xié)同研發(fā)和制造。寶鋼通過構建基于工業(yè)互聯(lián)網的全流程管理體系，實現(xiàn)了信息流、物流、資金流的協(xié)同，產品交貨時間、供應鏈管理水平等居全球領先地位。
二是制造企業(yè)以技術創(chuàng)新為引導，通過工業(yè)互聯(lián)網開放平臺吸納政府、科研、創(chuàng)客等6資源，建立從應用研究、技術開發(fā)到產業(yè)化應用的創(chuàng)新鏈條，突破創(chuàng)新中的孤島局限，實現(xiàn)創(chuàng)新主體、創(chuàng)新各環(huán)節(jié)有機互動，為促成大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新發(fā)揮著關鍵性作用。美國制造業(yè)創(chuàng)新網絡（NNMI）是此類應用的典型代表，他是以創(chuàng)新平臺為主體的先進制造技術創(chuàng)新研究中心，突破產業(yè)共性技術并快速投入市場應用，推動形成具有先進制造業(yè)能力的創(chuàng)新集群。目前，輕型和當代金屬制造創(chuàng)新研究所、數(shù)字制造和設計創(chuàng)新研究所、下一代電力電子制造研究所、復合材料制造業(yè)中心等創(chuàng)新平臺已陸續(xù)建成，開始在技術創(chuàng)新領域發(fā)揮著不可估量的平臺效用。
三是信息服務企業(yè)以提供制造服務為核心，通過工業(yè)互聯(lián)網云平臺將軟硬件、企業(yè)、專家、知識、技術等各類制造資源虛擬化，在統(tǒng)一、集中的智能管理和運營基礎上開展面向制造企業(yè)用戶的、覆蓋產品全生命周期的云制造服務。其運作模式是：企業(yè)用戶向云制造平臺提出使用請求，通過平臺對請求的分解、調度、優(yōu)化和組合，形成最優(yōu)匹配的整體解決方案提供給用戶，實現(xiàn)制造資源和工業(yè)軟件、研發(fā)設計等服務按需供給、即買即得。隨著云服務平臺陸續(xù)建立、大數(shù)據(jù)中心資源整合逐步開展、制造企業(yè)私有云穩(wěn)步推進、投融資體系持續(xù)跟進，云制造將進一步提升規(guī)模、形成集群并創(chuàng)新發(fā)展，成為工業(yè)互聯(lián)網戰(zhàn)略性新興產業(yè)的重要組成部分。
（三）工業(yè)互聯(lián)網從制造業(yè)向經濟社會的全領域滲透
如今，智能手機、移動Pad，智能電視、智能機器人、智能可穿戴設備等智能終端層出不窮，通過動態(tài)存儲、感知和通信實現(xiàn)可追溯、可識別、可定位，并廣泛應用于經濟社會各行業(yè)領域。因此，這些智能終端在應用中實際變成了工業(yè)互聯(lián)網的網絡終端，推動工業(yè)互聯(lián)網與制造業(yè)之外的傳統(tǒng)產業(yè)、各個領域的不斷結合，通過追溯、識別、定位和數(shù)據(jù)分析不斷發(fā)掘著增值服務環(huán)節(jié)和機會，大力創(chuàng)造新業(yè)態(tài)、新市場，重塑經濟社會發(fā)展新模式。
當前，我國能源領域的工業(yè)互聯(lián)網應用已經著手探索，嘗試通過工業(yè)互聯(lián)網優(yōu)化能源在生產領域的動態(tài)配置，開辟制造業(yè)綠色發(fā)展新路徑。大唐集團與上海電氣等設備制造商合作建立了數(shù)據(jù)監(jiān)測工業(yè)互聯(lián)網平臺，高頻度實時采集、匯總、存儲和集中處理各發(fā)電廠機組生產數(shù)據(jù)，不僅為發(fā)電廠優(yōu)化發(fā)電生產流程提供依據(jù)，也為電機制造企業(yè)改進電機設備、重組生產線提供了支撐。積成電子、中國移動、聯(lián)想集團共同打造了智慧能源平臺，利用智能能源設備采集水、電、氣、熱等能源使用數(shù)據(jù)，深度分析能源使用量與頻率之間的關系，從而按需配置能源，實現(xiàn)能效提升、節(jié)能減排。對企業(yè)而言，平臺實現(xiàn)了能源消耗的可追溯、可監(jiān)控、可管理，降低了能源開支，提高了能源使用效率；對合同能源管理服務提供商而言，平臺整合了實時數(shù)據(jù)存儲、分析、可視化管理等服務資源，降低了開發(fā)、建設和運營成本，促進效益最大化；對政府及金融機構而言，平臺提供了能源生產和消費的動態(tài)信息，為實行有效監(jiān)管和調控提供了真實透明的數(shù)據(jù)支撐。未來，平臺還將在節(jié)能技術改造、節(jié)能量監(jiān)測、核算和評價，以及碳交易的開展等領域開拓更多的應用，創(chuàng)造更多經濟和社會價值。
三、我國工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的五個必備條件
（一）加快推進工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展戰(zhàn)略部署
當前，《中國制造2025》這一中國制造業(yè)十年規(guī)劃即將出臺，這將是中國從制造大國向制造強國轉變的第一個十年行動綱領。在信息技術領跑制造業(yè)變革的時代，以工業(yè)互聯(lián)網為代表的信息技術與制造技術深度融合必將成為貫徹其中的發(fā)展主線。應當把握好工業(yè)向數(shù)字化、網絡化、智能化、綠色化發(fā)展的趨勢，立足我國工業(yè)發(fā)展的技術和市場基礎，緊密結合《中國制造2025》，發(fā)揮我國在互聯(lián)網、信息、通信等方面的技術和產業(yè)優(yōu)勢，大力推進工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的研究和部署。
（二）超前布局工業(yè)互聯(lián)網基礎設施
工業(yè)互聯(lián)網互聯(lián)互通、復雜運算、智能控制、智慧應用的實現(xiàn)，都是建立在工業(yè)互聯(lián)網基礎設施之上。為有效應對工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展需求，應當：一是制訂工業(yè)互聯(lián)網整體網絡架構方案，開展工業(yè)互聯(lián)網IPv6地址資源管理示范工程，探索IPv6與未來網絡技術的融合發(fā)展和長期演進方案。二是加快工業(yè)寬帶網絡優(yōu)化升級，適度超前部署超長距離、超大容量光傳輸和智能管控設備，重點推進產業(yè)集聚區(qū)的光纖網、移動通信網和無線局域網改造。三是有序推進工業(yè)互聯(lián)網應用基礎設施建設，引導云計算數(shù)據(jù)中心、服務器、感知設施等的合理發(fā)展和布局，推動與寬帶網絡的優(yōu)化匹配和有效協(xié)同。
（三）突破工業(yè)互聯(lián)網的核心技術
應當從國家信息安全的要求出發(fā)，結合《中國制造2025》明確的重點領域，面向全產業(yè)鏈，自主開展工業(yè)互聯(lián)網的技術標準體系和數(shù)據(jù)標準體系建設，抓住在中國市場制定競爭新規(guī)則的機會。聚焦各重點行業(yè)的工控、工業(yè)互聯(lián)網、工業(yè)云領域，打造中國自主的核心工業(yè)信息技術體系，形成技術創(chuàng)新、標準規(guī)范和知識產權協(xié)調互動機制，打破西方主導工業(yè)技術發(fā)展的現(xiàn)有格局。加快推動我國工業(yè)互聯(lián)網自主技術標準體系的國際化進程，大力提升國際標準制定的話語權地位，搶占工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展先發(fā)優(yōu)勢。
（四）開展工業(yè)互聯(lián)網試點示范
積極開展工業(yè)互聯(lián)網示范應用，對于引導工業(yè)互聯(lián)網健康發(fā)展作用重大。重點是遴選一批傳統(tǒng)行業(yè)優(yōu)勢企業(yè)開展工業(yè)互聯(lián)網試點示范，大力培育智能檢測、全產業(yè)鏈追溯、全生命周期管理、系統(tǒng)解決方案等工業(yè)互聯(lián)網應用新模式。積極引導兩化融合專項資金、技術改造專項資金、電子發(fā)展基金等向工業(yè)互聯(lián)網試點企業(yè)傾斜，探索建立工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展投資基金或專項資金，給予資金需求迫切的初創(chuàng)企業(yè)專項支持。加強試點企業(yè)與互聯(lián)網企業(yè)、軟件企業(yè)協(xié)同，探索建立三者之間協(xié)同發(fā)展機制，支持引導軟件和互聯(lián)網企業(yè)深入工業(yè)領域，與工業(yè)企業(yè)從技術、資本等層面進行跨界戰(zhàn)略合作探索。
（五）打造工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)生態(tài)圈
一是加強統(tǒng)籌規(guī)劃，加大政策扶持和資金投入力度，打造集合政府、產業(yè)界、學術界和各種社會科研機構等各界力量的協(xié)同創(chuàng)新合作體系，以政產學研協(xié)同化加速產業(yè)化進程。
二是組織建立跨行業(yè)的、公私合作的多樣化的工業(yè)互聯(lián)網技術聯(lián)盟和產業(yè)聯(lián)盟，引導聯(lián)盟成員在標準制定、技術研發(fā)、產品研制、規(guī)�；a和市場化推廣上加強戰(zhàn)略合作，共同推動工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展。
三是圍繞兩化融合管理體系貫標推廣工業(yè)云應用，支持有條件的企業(yè)建設工業(yè)私有云或混合云，支持建設一批面向中小企業(yè)需求的工業(yè)云專業(yè)服務平臺，引導工業(yè)企業(yè)在不同環(huán)節(jié)強化工業(yè)互聯(lián)網應用。
四是加強面向工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的法制環(huán)境建設，在依法治國的框架下，保護創(chuàng)新，保護企業(yè)數(shù)字資產安全，保障工控網絡安全，研究建立風險共擔機制，消除企業(yè)安全顧慮。
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