中國自動化學會專家谘詢工作委員會指定宣傳媒體
新聞詳情

全球工業互聯網發展比較

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 14:52:09 來源:社科院工業經濟研究所 李曉華

原文刊於《甘肅社會科學》2020年第6期

李曉華(1975— ),男,江蘇豐縣人,中國社會科學院工業經濟研究所研究員,博士生導師。

提要

工業互聯網是重要的基礎設施,工業互聯網平台是製造業智能化轉型開展的載體。美國、德國、日(ri)本(ben)和(he)中(zhong)國(guo)等(deng)世(shi)界(jie)主(zhu)要(yao)工(gong)業(ye)大(da)國(guo)都(dou)發(fa)布(bu)了(le)各(ge)自(zi)的(de)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)參(can)考(kao)架(jia)構(gou)。各(ge)國(guo)的(de)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)參(can)考(kao)架(jia)構(gou)既(ji)具(ju)有(you)共(gong)性(xing),又(you)相(xiang)互(hu)借(jie)鑒(jian),同(tong)時(shi)由(you)於(yu)各(ge)國(guo)製(zhi)造(zao)業(ye)、信息技術產業發展的條件、優勢不同,工業互聯網參考架構在名稱表述、優勢、形成與推動力量、重點應用領域等方麵也存在差異。工業互聯網平台可以劃分為IaaS平台、通用PaaS平台、工業PaaS平台、SaaS平台等四類,其主要構建者包括信息技術企業、自動控製與軟件企業、裝備製造企業、生產製造企業、創業企業等五類不同企業。

引言

人工智能技術與製造業的融合能夠帶來製造業的深度、全麵變革。智能製造在微觀層麵能夠幫助製造企業提高運營效率、降低成本、增強市場反應,在宏觀層麵會改變國家和地區間的比較優勢、競jing爭zheng優you勢shi,使shi世shi界jie產chan業ye格ge局ju發fa生sheng重zhong構gou,同tong時shi智zhi能neng製zhi造zao相xiang關guan技ji術shu與yu服fu務wu也ye會hui催cui生sheng規gui模mo可ke觀guan的de新xin興xing產chan業ye。自zi通tong用yong電dian氣qi提ti出chu工gong業ye互hu聯lian網wang概gai念nian以yi來lai,世shi界jie主zhu要yao製zhi造zao大da國guo都dou在zai積ji極ji推tui動dong製zhi造zao業ye的de智zhi能neng化hua轉zhuan型xing,大da型xing製zhi造zao企qi業ye、係統集成企業、工業軟件企業和互聯網企業也紛紛進軍智能製造領域。在國家層麵,工業大國也都推出各自的工業互聯網參考架構體係,以其凝聚共識、彙聚力量、加快發展,強化本國在智能製造領域的話語權和掌控力;在企業層麵,不同行業背景的企業基於各自優勢構建智能製造(工業互聯網)平台,在優化自身產業生態的同時,也為中小企業的智能化發展提供了便利條件。我國政府高度重視智能製造和工業互聯網的發展,2017年11月國務院發布《關於深化“互聯網+先進製造業”發展工業互聯網的指導意見》提出“增強工業互聯網產業供給能力”“持續提升我國工業互聯網發展水平”“努力打造國際領先的工業互聯網”等方向和一係列具體任務;2018年中央經濟工作會議以來,黨中央、國guo務wu院yuan提ti出chu的de新xin型xing基ji礎chu設she施shi建jian設she中zhong,工gong業ye互hu聯lian網wang也ye是shi主zhu要yao的de內nei容rong。為wei推tui動dong工gong業ye互hu聯lian網wang的de發fa展zhan,工gong業ye和he信xin息xi化hua部bu也ye發fa布bu了le有you關guan工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai、工業互聯網APP、工業互聯網安全、工業互聯網標準化體係、5G+工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)等(deng)多(duo)個(ge)文(wen)件(jian),推(tui)進(jin)試(shi)點(dian)示(shi)範(fan)活(huo)動(dong)。可(ke)以(yi)說(shuo),工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)重(zhong)要(yao)的(de)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi),工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)發(fa)展(zhan)水(shui)平(ping)將(jiang)直(zhi)接(jie)決(jue)定(ding)一(yi)個(ge)國(guo)家(jia)製(zhi)造(zao)業(ye)轉(zhuan)型(xing)升(sheng)級(ji)和(he)國(guo)際(ji)競(jing)爭(zheng)力(li)提(ti)升(sheng)的(de)程(cheng)度(du)。

雖(sui)然(ran)從(cong)全(quan)世(shi)界(jie)範(fan)圍(wei)來(lai)看(kan),工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)提(ti)出(chu)已(yi)有(you)近(jin)八(ba)年(nian)時(shi)間(jian),我(wo)國(guo)政(zheng)府(fu)也(ye)推(tui)動(dong)了(le)三(san)年(nian)時(shi)間(jian),但(dan)仍(reng)然(ran)是(shi)一(yi)個(ge)正(zheng)在(zai)完(wan)善(shan)中(zhong)的(de)新(xin)事(shi)物(wu)。工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)平(ping)台(tai)以(yi)及(ji)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)的(de)發(fa)展(zhan)需(xu)要(yao)國(guo)內(nei)、國外眾多領域的企業、科研機構、公共服務機構共同參與,需要建立廣泛的連接和數據共享,因此需要建立工業互聯網參考架構,在平台接口、網絡連接、數據標準、信息安全等方麵達成共識,實現參與者之間的“互聯互通”;同tong時shi,工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai的de建jian設she和he運yun營ying也ye需xu要yao多duo方fang企qi業ye的de參can與yu,形xing成cheng不bu同tong的de層ceng次ci和he不bu同tong的de類lei型xing。工gong業ye互hu聯lian網wang架jia構gou和he工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai已yi經jing成cheng為wei製zhi造zao業ye智zhi能neng化hua轉zhuan型xing的de關guan鍵jian基ji礎chu設she施shi。本ben文wen對dui世shi界jie主zhu要yao工gong業ye大da國guo的de工gong業ye互hu聯lian網wang參can考kao架jia構gou與yu代dai表biao性xing的de工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai進jin行xing比bi較jiao研yan究jiu,以yi期qi勾gou勒le出chu世shi界jie工gong業ye互hu聯lian網wang基ji礎chu設she施shi的de概gai貌mao,發fa現xian其qi深shen層ceng影ying響xiang因yin素su,並bing有you針zhen對dui性xing地di提ti出chu對dui策ce建jian議yi。

一、主要國家工業互聯網參考架構比較

世界各國都在抓住新一輪科技革命和產業變革帶來的機遇,通過推動工業互聯網的發展加快製造業的數字化、智能化轉型,出台了一係列戰略和具體政策,如美國的“先進製造業夥伴計劃”、德國“工業4.0戰略計劃”、英國的“英國工業2050戰略”、法國的“新工業法國計劃”、日本的“超智能社會5.0戰略”、韓國的“製造業創新3.0計劃”,但其中最具代表性和影響力的還是美國、德國、日本和中國。它們不僅是製造業規模最大的四個國家,而且在製造業、自動控製與工業軟件、互聯網信息服務等領域具有各自的優勢。製造業的智能化或者說智能製造的發展需要工業互聯網作為支撐,因此美國、德國、日本和中國都由政府或製造業知名企業主導,發布工業互聯網參考架構、推動工業互聯網平台的發展。

(一)全球代表性工業互聯網參考架構

1.美國“工業互聯網”

2012年11月26日,GE(通用電氣)發布《工業互聯網:打破智慧與機器的邊界》白皮書,首次提出工業互聯網的概念。通用電氣認為,過去200年裏人類先後經曆了工業革命、互聯網革命和工業互聯網三次創新和變革浪潮,工業互聯網是工業革命和互聯網革命創新、融合的產物,前者帶來無數機器、設備組、設施和係統網絡,後者催生出計算、信xin息xi與yu通tong信xin係xi統tong更geng強qiang大da的de進jin步bu。工gong業ye互hu聯lian網wang使shi世shi界jie上shang的de機ji器qi都dou能neng連lian接jie在zai一yi起qi,並bing通tong過guo儀yi器qi儀yi表biao和he傳chuan感gan器qi對dui機ji器qi的de運yun行xing進jin行xing實shi時shi監jian控kong和he數shu據ju采cai集ji,海hai量liang的de數shu據ju經jing過guo強qiang大da算suan力li和he高gao效xiao算suan法fa的de處chu理li,實shi現xian機ji器qi智zhi能neng化hua並bing顯xian著zhu提ti高gao生sheng產chan係xi統tong的de效xiao率lv。2014年3月底,GE聯合AT&T、Cisco(思科)、IBM和Intel(英特爾)等5家企業聯合成立工業互聯網聯盟(Industrial Internet Consortium,IIC),意在建立一個致力於打破行業、區域等技術壁壘,促進物理世界與數字世界融合的全球開放性會員組織,並通過主導標準設立來引領技術創新、互聯互通、係統安全和產業提升。目前,IIC的成員已達到170多個。

2015年6月,工業互聯網聯盟發布了全球第一個針對工業互聯網具有跨行業適用性的參考架構——工業互聯網參考架構(Industrial Internet Reference Architeture ,IIRA),意在使工業物聯網(IIoT)係統架構師能夠基於通用框架和概念設計,開發可以互操作的IIoT係統,加快工業互聯網的發展。2017年1月,美國工業互聯網聯盟發布工業互聯網參考架構1.8版,在1.7版的基礎上融入新型IIoT技術、概念和應用程序;2019年6月進一步發布了1.9版。IIRA從商業、使用、功能和實施4個視角對工業互聯網進行描述。商業視角描述了企業所希望實現的商業願景、價值和目標;使用視角描述了工業互聯網係統的操作使用流程;功能視角確定了工業互聯網係統所需要具備的控製、運營、信息、應用和商業等關鍵功能及其相互關係;實施視角包括邊緣層、平台層和企業層三層架構。

2.德國“工業4.0”

2012年10月,德國信息技術、通訊、新媒體協會(BITKOM)、德國機械設備製造業聯合會(VDMA)以及德國電氣和電子工業聯合會(ZVEI)(它們擁有6000多家會員公司)組成的工作組交付了報告《保障德國製造業的未來:關於實施“工業4.0”戰略的建議》。2013年,“工業4.0”被德國聯邦經濟事務和能源部(BMWi)、德國聯邦教育及研究部(BMBF)納入德國《高科技戰略2020》中,成為德國政府確定的麵向未來的十大項目之一。《實施“工業4.0”戰略建議書》在2013年4月的漢諾威工業博覽會正式發布,德國電氣和電子工業聯合會於2013年12月發布“工業4.0”標準化路線圖。2015年4月,“工業4.0”平台得到擴展,更多來自企業、協會、聯盟、科學和政治領域的參與者加入。

所謂“工業4.0”是指工業革命的第四個階段或第四次工業革命。第一次工業革命於18世紀末開始,以紡織機的出現為標誌,水及蒸汽動力推動了生產過程的機械化;第二次工業革命開始於20世紀初期,電力驅動工業規模擴大,大規模生產時代到來;第三次工業革命開始於1970年代,以可編程邏輯控製器(PLC)的發明為標誌,工業生產進入自動化時代;現在開始的是第四次工業革命,將會形成一個將資源、信息、物品和人互聯的信息-物理係統(Cyber Physical System,CPS),實現“智能生產”和“智能工廠”。“工業4.0”的核心是三大集成。縱向集成是將包括機器設備、供應鏈係統、生產係統和運營係統等企業內部流程連接起來,實現信息的實時溝通。端到端集成是在價值鏈的角度,從產品的創意、設計到製造,再到運行服務,實現對產品的全生命周期管理。縱橫集成指的是企業的供應鏈上下遊的供應商、合作夥伴之間的互聯。“工業4.0”包括了智能工廠(smart factory)、智能產品、智能服務三大議題。

2015年,德國“工業4.0”平台(Industrie 4.0或I4.0)發布了“工業4.0”參考架構模型(Reference Architecture Model Industrie 4.0,RAMI 4.0)。RAMI 4.0包括三個維度。第一個維度是類別維度,也就是分為物質世界與信息世界的資產功能體係結構,由下向上依次為資產、集成、通信、信息、功能、業務,下層為上層提供接口,上層使用下層的服。第二個維度是全生命周期和價值流,包括從規劃、設計到仿真、製造直至銷售和服務的完整生命周期。第三個維度是層次維結構,包括產品、現場設備、控製設備、站、工作中心、企業到互聯世界的不同生產環境。

3.日本“互聯工業”

2016年1月,日本政府發布的《第五期科學技術基本計劃》提出“社會5.0”(Society 5.0)即超級智能社會(super smart society)概念,將人類社會劃分為狩獵社會、農業社會、工業社會、信息社會和智能社會等相繼出現的五個階段。在2017年3月的德國漢諾威工業博覽會上,日本首相安倍晉三發表了關於“互聯工業(Connected Industries)”政策概念的演講。2018年6月,日本經產省發布《日本製造業白皮書(2018)》,將互聯工業作為製造業發展的戰略方向。互聯工業是“社會5.0”在工業領域的具體表現,通過人、機器、技術跨越邊界和代際的連接,從而持續創造新的價值。互聯工業聚焦於自動駕駛/移動出行、製造業/機器人、生物技術/醫療健康、工廠和基礎設施維護、智慧生活。互聯工業的通用政策措施包括數據使用規則、IT技能和培訓、網絡安全、人工智能、知識產權和標準。

在日本經產省的支持下,日本工業價值鏈促進會(Industrial Value Chain Initiative,IVI)在2015年6月成立並於2016年6月成為一般社團法人。目前,日本工業價值鏈促進會共有包括三菱電機、富士通、東芝、日立、豐田等日本製造企業、設備廠商、係統集成企業等在內的738名成員,其目標是使不同企業間實現互聯互通,解決企業間的“互聯製造”問題。2016年12月,日本工業價值鏈促進會提出“工業價值鏈參考架構(IVRA)”;2018年3月發布《日本互聯工業價值鏈戰略實施框架》,提出了新一代工業價值鏈參考架構IVRA-Next。工業價值鏈參考架構是一個三維結構,包括資產視角、活動視角、管理視角等三個維度。資產視角包括人員、供需、產品、設備四個層次;活動視角包括計劃(Plan)、執行(Do)、檢查(Check)、改進(Action),形成PDCA循環,體現出豐田精益製造的思想;管理視角包括,質量(Q)、成本(C)、交付(D)、環境(E),構成QCDE活動。

工業價值鏈三維架構中的每一個塊被看作一個“智能製造單元(SMU)”,多個SMU的組合被稱為“通用功能塊(GFB)”。製造企業的活動可以由幾個具有一般功能的單元來理解,這些單元可以由幾種“流”的交叉點來定義:需求/供應流、工程/知識流。穿越工程流、供需流、組織科層層級這三條軸線,可以將智能製造作為一個整體被建模為“通用功能塊”的組合。GFB的縱向是組織科層層級,包括設備層、車間層、部門層、企業層等4個層次;橫向表示知識/工程流,包括市場和設計、建設與實施、製造執行、維護和修理、研究與開發等5個階段;內向表示需求/供應流,包括總體規劃、物料采購、製造執行、銷售和物流、售後服務等5個階段。

4.中國“智能製造”

中國是世界最大的製造國,以雲計算、人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)等(deng)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)新(xin)一(yi)代(dai)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)對(dui)於(yu)加(jia)快(kuai)中(zhong)國(guo)製(zhi)造(zao)業(ye)轉(zhuan)型(xing)升(sheng)級(ji)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong)。中(zhong)國(guo)政(zheng)府(fu)高(gao)度(du)重(zhong)視(shi)利(li)用(yong)新(xin)一(yi)代(dai)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)改(gai)造(zao)提(ti)升(sheng)製(zhi)造(zao)業(ye),先(xian)後(hou)出(chu)台(tai)了(le)一(yi)係(xi)列(lie)政(zheng)策(ce)。如(ru),2015年7月發布的《國務院關於積極推進“互聯網+”行動的指導意見》,提出推動互聯網與製造業融合,大力發展智能製造,發展大規模個性化定製,提升網絡化協同製造水平,加速製造業服務化轉型;2016年5月發布的《國務院關於深化製造業與互聯網融合發展的指導意見》,提出打造製造企業互聯網“雙創”平台,推動互聯網企業構建製造業“雙創”服(fu)務(wu)體(ti)係(xi),支(zhi)持(chi)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)與(yu)互(hu)聯(lian)網(wang)企(qi)業(ye)跨(kua)界(jie)融(rong)合(he),培(pei)育(yu)製(zhi)造(zao)業(ye)與(yu)互(hu)聯(lian)網(wang)融(rong)合(he)新(xin)模(mo)式(shi),強(qiang)化(hua)融(rong)合(he)發(fa)展(zhan)基(ji)礎(chu)支(zhi)撐(cheng),提(ti)升(sheng)融(rong)合(he)發(fa)展(zhan)係(xi)統(tong)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)能(neng)力(li);2017年11月發布的《國務院關於深化“互聯網+先進製造業”發展工業互聯網的指導意見》提出夯實網絡基礎,加強產業支撐,促進融合應用,完善生態體係,強化安全保障,推動開放合作。

為加快推進智能製造發展,工業和信息化部、國家標準化管理委員會在2015年發布了《國家智能製造標準體係建設指南(2015年版)》,並於2018年進行了修訂。《國家智能製造標準體係建設指南》提出了一個三維的智能製造係統架構。生命周期包括設計、生產、物流、銷售、服務等產品生命周期的各個階段相互聯係的一係列價值創造活動。係統層級是指生產活動開展所依托的不同層次的組織,包括設備層、單元層、車間層、企業層和協同層,實際上涵蓋了生產活動的整個生態係統。智能特征是指生產過程具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等一個或多個功能的層級劃分,包括資源要素、互聯互通、融合共享、係統集成和新興業態等五層智能化要求。智能製造標準體係與“工業4.0”的理念比較常相似,智能特征對應於“工業4.0”dehengxiangjicheng,shengmingzhouqiduiyingyuduandaoduanjicheng,xitongcengjiduiyingyuzongxiangjicheng。weijiakuaiwoguogongyehulianwangfazhan,zaigongyehexinxihuabudezhidaoxia,yougongye、信息通信業、互聯網等領域百餘家單位於2016年2月共同發起成立工業互聯網產業聯盟。工業互聯網產業聯盟在2016年8月發布了《工業互聯網體係架構(版本1.0)》,提出了工業互聯網的內涵、目標、體係架構、關鍵要素和發展方向;2020年4月又發布了《工業互聯網體係架構(2.0版)》。工業互聯網產業聯盟提出的“工業互聯網體係架構”以網絡、數據、安全三大體係為核心,基於三大功能體係構建打通設備資產、生產係統、管理係統和供應鏈條,實現生產過程的智能分析與決策優化。

(二)主要國家工業互聯網架構異同

通過以上分析可以看到,美國、德國、日ri本ben和he中zhong國guo等deng幾ji個ge世shi界jie主zhu要yao製zhi造zao大da國guo都dou提ti出chu並bing推tui廣guang工gong業ye互hu聯lian網wang參can考kao架jia構gou,以yi此ci為wei基ji礎chu加jia快kuai本ben國guo工gong業ye互hu聯lian網wang和he智zhi能neng製zhi造zao的de發fa展zhan。不bu同tong國guo家jia的de工gong業ye互hu聯lian網wang參can考kao架jia構gou具ju有you共gong性xing,主zhu要yao包bao括kuo:第一,都重視物理世界與數字世界的融合,將物理-信息係統(CPS)作為技術使能係統。第二,都強調數據在其中的作用,通過數據感知、傳輸、集成、處理、分析、決策與反饋,提升設備和運營效率;第三,都認為工業互聯網應該涵蓋廣泛的範圍,包括全價值鏈、全產品生命周期、全商業生態。第四,各國的工業互聯網參考架構在競爭的同時,也在加強合作,推動互聯互通。例如,美國工業互聯網聯盟與德國“工業4.0”平台自2015年底就開始開展合作,並成立生產係統和工業物聯網解決方案、參考架構對接、測試床協作、互操作標準需求、安全、文件及路線圖製定等6個工作組推動合作的落實,雙方專家於2017年12月5日聯合發表《架構對接和可互操作性》白皮書,推動工業互聯網與“工業4.0”之間在標準、架構和業務方麵的合作與可互操作性,推動智能製造的深入發展。日本的工業價值鏈參考架構(IVRA)同時參考了美國工業互聯網參考架構(IIRA)和德國“工業4.0”參考架構(RAMI 4.0)。我國的智能製造標準體係與工業互聯網體係架構也受到IIRA與RAMI 4.0很大的影響。

同時,各國工業互聯網參考架構也存在明顯的差異,而這些差異根本上是由各國製造業、信息技術產業發展的條件、優勢不同所決定的。

第一,名稱表述不同。美國稱為“工業互聯網”,德國稱為“工業4.0”,日本稱為“互聯工業”,中國“工業互聯網”與“智能製造”均有使用。名稱的差異一方麵反映了各國都想建立自己的工業互聯網標準,從而在強化本國產業優勢的同時,推動本國智能製造技術、裝備和係統解決方案在全球的推廣。例如,在德國聯邦政府及企業的推動下,德國“工業4.0”獲(huo)得(de)廣(guang)泛(fan)的(de)認(ren)可(ke),包(bao)括(kuo)世(shi)界(jie)經(jing)濟(ji)論(lun)壇(tan)發(fa)布(bu)了(le)多(duo)個(ge)第(di)四(si)次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)的(de)專(zhuan)著(zhu)或(huo)報(bao)告(gao)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),主(zhu)要(yao)工(gong)業(ye)大(da)國(guo)的(de)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)參(can)考(kao)架(jia)構(gou)的(de)側(ce)重(zhong)點(dian)不(bu)同(tong),反(fan)映(ying)出(chu)各(ge)國(guo)的(de)製(zhi)造(zao)業(ye)和(he)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)的(de)條(tiao)件(jian)和(he)目(mu)標(biao)差(cha)異(yi)。美(mei)國(guo)的(de)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)參(can)考(kao)架(jia)構(gou)從(cong)IT出發,強調互聯網的作用;德國“工業4.0”參考架構強調設備,側重於現有工業標準的對接;日本的工業價值鏈參考架構強調連接;中國則強調新一代信息技術與製造業的深度融合,落腳在提高製造業的發展水平。

第二,工業互聯網的優勢不同。發展理念和產業條件、優勢的差異決定了幾個國家的智能製造各具特色(見表1)。美國的優勢在於引領前沿技術,互聯網高度發達,核心零部件和精密儀器、設備水平領先,但由於長期離岸外包,製造業出現“空心化”,勞動密集型產業比重很低、chanyelianbuwanzheng。yucixiangshiying,gongyehulianwangtuchulemeiguozaihulianwangdenglingyudequanqiulingxianyoushi。deguoyongyouqiangdadejixiehezhuangbeizhizaoye,qianrushixitonghezidonghuagongchengdejishushuipingshijielingxian,danshizaixinyidaixinxijishuheshuzijingjilingyudeliangdianbutuchu,yincideguotichu“工業4.0”旨在通過製造業與嵌入式係統、自動化兩方麵優勢的融合,保持德國在製造業的國際競爭地位。2019年正式發布的德國《國家工業戰略2030》提出工業占德國GDP的比重要從目前的23%提高到2030年的25%,保持產業鏈的完整性和在優勢產業領域的技術能力。日本製造業的優勢在高端製造業和精密製造業,汽車及零部件、機床、機(ji)器(qi)人(ren)和(he)電(dian)子(zi)電(dian)器(qi)是(shi)日(ri)本(ben)製(zhi)造(zao)業(ye)的(de)四(si)大(da)支(zhi)柱(zhu),而(er)且(qie)日(ri)本(ben)製(zhi)造(zao)業(ye)發(fa)展(zhan)中(zhong)形(xing)成(cheng)世(shi)界(jie)著(zhu)名(ming)的(de)精(jing)益(yi)製(zhi)造(zao)模(mo)式(shi),但(dan)是(shi)日(ri)本(ben)同(tong)樣(yang)在(zai)新(xin)一(yi)代(dai)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)和(he)數(shu)字(zi)經(jing)濟(ji)領(ling)域(yu)的(de)亮(liang)點(dian)不(bu)突(tu)出(chu),因(yin)此(ci)日(ri)本(ben)提(ti)出(chu)“互聯工業”突出工業的核心地位,希望通過人、機器、係統、技術的連接持續創造價值。精益製造模式下人的因素非常關鍵,因此IVRA-NEXT特別重視人員的作用和知識的價值,SMU中包含人員的因素,而GFB中強調了知識的流動,體現了日本版“智能製造”的特有價值導向。中國製造業具有門類齊全、配套完善、產業鏈完整的優勢,但是國際競爭力主要體現在勞動密集型的產業和環節,而且不同地區、不bu同tong企qi業ye間jian地di發fa展zhan水shui平ping非fei常chang不bu平ping衡heng,同tong時shi中zhong國guo又you與yu美mei國guo一yi起qi是shi世shi界jie數shu字zi經jing濟ji的de兩liang極ji,擁yong有you一yi批pi世shi界jie級ji的de互hu聯lian網wang平ping台tai企qi業ye,而er且qie這zhe些xie平ping台tai企qi業ye衍yan生sheng出chu強qiang大da的de人ren工gong智zhi能neng技ji術shu能neng力li,因yin此ci通tong過guo智zhi能neng化hua技ji術shu與yu製zhi造zao業ye的de結jie合he,可ke以yi推tui動dong中zhong國guo製zhi造zao業ye的de轉zhuan型xing升sheng級ji,特te別bie是shi通tong過guo提ti高gao製zhi造zao業ye的de經jing營ying效xiao率lv來lai應ying對dui工gong資zi水shui平ping的de上shang漲zhang和he低di成cheng本ben發fa展zhan中zhong國guo家jia在zai勞lao動dong密mi集ji型xing產chan業ye及ji產chan業ye鏈lian環huan節jie的de競jing爭zheng。

第(di)三(san),形(xing)成(cheng)與(yu)推(tui)動(dong)的(de)力(li)量(liang)不(bu)同(tong)。在(zai)美(mei)國(guo),工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)是(shi)由(you)通(tong)用(yong)電(dian)氣(qi)最(zui)早(zao)提(ti)出(chu),並(bing)聯(lian)合(he)其(qi)他(ta)一(yi)批(pi)企(qi)業(ye)成(cheng)立(li)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)聯(lian)盟(meng)加(jia)以(yi)推(tui)動(dong)。雖(sui)然(ran)在(zai)美(mei)國(guo)國(guo)家(jia)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)委(wei)員(yuan)會(hui)發(fa)布(bu)的(de)《美國先進製造業領導戰略》等戰略或政策中也提到智能和數字製造、先進機器人,但是並沒有明確列入國家的戰略。德國“工業4.0”是由下而上提出的,最早是由民間機構發起,隨後獲得聯邦政府的認可並納入國家戰略,經濟事務和能源部、教育及研究部在研發、人才培養、中小企業等方麵給予支持。“工業4.0”平台彙集了商業、科學、工會、消費者和政界等各界代表的廣泛參與,其中行業協會、科研機構、企業是“工業4.0”的主要推動者,各類行業協會在推動相關研究、標準化、安全、“工業4.0”論壇等方麵發揮著重要作用。日本的“互聯工業”也是由政府提出並納入日本“社會5.0”的(de)國(guo)家(jia)戰(zhan)略(lve),日(ri)本(ben)工(gong)業(ye)價(jia)值(zhi)鏈(lian)促(cu)進(jin)會(hui)作(zuo)為(wei)一(yi)般(ban)社(she)團(tuan)法(fa)人(ren)提(ti)出(chu)了(le)工(gong)業(ye)價(jia)值(zhi)鏈(lian)參(can)考(kao)架(jia)構(gou)。在(zai)中(zhong)國(guo)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)和(he)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)提(ti)出(chu)和(he)發(fa)展(zhan)中(zhong),政(zheng)府(fu)發(fa)揮(hui)了(le)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong),包(bao)括(kuo)發(fa)布(bu)專(zhuan)門(men)的(de)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)、工業互聯網相關政策、編製和發布智能製造標準體係、開展工業互聯網、智能製造及相關領域(如企業上雲、工業APP、服務型製造)的試點示範。隨著中國市場化改革的推進與產業政策的轉型,非政府機構在智能製造發展中的作用在不斷加強。

第四,智能製造的應用領域不同。工業互聯網產業聯盟發布的《工業互聯網平台白皮書(2019)》報告了國內、外wai工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai的de主zhu要yao應ying用yong領ling域yu,從cong中zhong可ke以yi看kan到dao中zhong國guo與yu國guo外wai工gong業ye互hu聯lian網wang應ying用yong領ling域yu既ji有you相xiang似si性xing,也ye有you很hen大da差cha異yi。從cong大da類lei應ying用yong領ling域yu來lai看kan,中zhong外wai在zai製zhi造zao與yu工gong藝yi管guan理li、產品研發設計、企業運營管理三個領域企業應用工業互聯網的比例大致相同;在資源配置係統、生sheng產chan過guo程cheng管guan理li領ling域yu,中zhong國guo企qi業ye應ying用yong的de比bi例li明ming顯xian高gao於yu國guo外wai,而er在zai設she備bei管guan理li服fu務wu領ling域yu,國guo外wai企qi業ye的de應ying用yong比bi例li明ming顯xian高gao於yu中zhong國guo。從cong小xiao類lei應ying用yong領ling域yu來lai看kan,中zhong國guo企qi業ye在zai金jin融rong服fu務wu、全流程係統性優化、供應鏈管理、生產管理優化等領域的應用比例明顯高於國外,在客戶關係管理、產品後服務、設備健康管理等領域的應用比例明顯低於國外。

工業互聯網平台應用領域取決於數據分析深度與工業機理的複雜度。數據分析、挖掘和利用的深度在很大程度上決定了工業互聯網平台的應用價值,因此數據分析深度越高,企業使用的動力越強;工業機理越複雜,工業知識越難以顯性化、軟件化,因此就越難以在企業中推廣。數據分析深度高、工業機理複雜度適中的大數據深度優化分析類應用的使用率合計達到62%,相比之下,工業機理複雜度高、數據分析深度第的數字化工藝設計與輔助製造、數字化設計與仿真驗證、全(quan)流(liu)程(cheng)係(xi)統(tong)性(xing)優(you)化(hua)等(deng)應(ying)用(yong)的(de)使(shi)用(yong)率(lv)較(jiao)低(di)。除(chu)了(le)行(xing)業(ye)一(yi)般(ban)性(xing)特(te)征(zheng)的(de)影(ying)響(xiang),國(guo)內(nei)外(wai)互(hu)聯(lian)網(wang)平(ping)台(tai)的(de)應(ying)用(yong)差(cha)異(yi)一(yi)方(fang)麵(mian)反(fan)映(ying)出(chu)中(zhong)國(guo)製(zhi)造(zao)業(ye)主(zhu)要(yao)集(ji)中(zhong)於(yu)價(jia)值(zhi)鏈(lian)的(de)加(jia)工(gong)組(zu)裝(zhuang)環(huan)節(jie),而(er)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)在(zai)價(jia)值(zhi)鏈(lian)的(de)服(fu)務(wu)化(hua)環(huan)節(jie)更(geng)具(ju)優(you)勢(shi),另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)也(ye)得(de)益(yi)於(yu)政(zheng)策(ce)對(dui)加(jia)工(gong)製(zhi)造(zao)環(huan)節(jie)數(shu)字(zi)化(hua)、智能化轉型的推動。

二、不同類型工業互聯網平台比較

智能製造是“基於新一代信息通信技術與先進製造技術深度融合,貫穿於設計、生產、管理、服務等製造活動的各個環節,具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。”工業互聯網是“互聯網和新一代信息技術與工業係統全方位深度融合所形成的產業生態和應用生態,是工業智能化發展的關鍵綜合信息基礎設施。”從cong二er者zhe的de內nei涵han界jie定ding可ke以yi認ren為wei,在zai智zhi能neng製zhi造zao的de企qi業ye實shi際ji操cao作zuo層ceng麵mian,智zhi能neng製zhi造zao是shi依yi托tuo於yu工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai開kai展zhan的de,工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai基ji本ben等deng同tong於yu智zhi能neng製zhi造zao平ping台tai。

(一)工業互聯網平台的主要類型

智能製造/工業互聯網平台可以劃分為不同的類型。王峰從為製造企業提供的功能、產生的效果角度,將工業互聯網平台劃分為資產優化平台、資源配置平台、通用使能平台等三種類型。資產優化平台通過對設備運行狀態與性能狀況進行實時智能分析,為生產與決策提供智能化服務;資源配置平台則聚焦於對資源管理、業務流程、生產過程、供gong應ying鏈lian管guan理li等deng進jin行xing優you化hua,提ti高gao資zi源yuan的de配pei置zhi效xiao率lv。資zi源yuan配pei置zhi平ping台tai共gong同tong構gou成cheng狹xia義yi工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai,狹xia義yi工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai再zai與yu通tong用yong使shi能neng平ping台tai一yi起qi構gou成cheng廣guang義yi工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai。但dan在zai產chan業ye實shi踐jian中zhong,智zhi能neng製zhi造zao平ping台tai往wang往wang同tong時shi具ju備bei資zi產chan優you化hua與yu資zi源yuan配pei置zhi能neng力li,很hen難nan將jiang二er者zhe清qing晰xi地di加jia以yi區qu分fen。工gong業ye互hu聯lian網wang產chan業ye聯lian盟meng從cong應ying用yong技ji術shu架jia構gou的de角jiao度du,認ren為wei工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai可ke以yi分fen為weiIaaS層、PaaS層與SaaS,由於各層所需的知識和能力不同,其主要的推動者也分別以互聯網企業和工業企業為主。肖鵬進一步將PaaS平台區分為通用PaaS平台和工業PaaS平台(見表2)。

資料來源:肖鵬.工業互聯網投資分析[EB/OL].(2020-04-01).
https://dy.163.com/artic/e/F951S7600518C0OT.html.

智能製造具有數據驅動、軟件定義、平台支撐、服務增值、智能主導等五個方麵的特征,其實施和運轉離不開連接、數據、算力、算法等技術和設施的支撐。隻有實現對原材料和零部件、設備、軟件、人員、場景乃至全產業鏈、全生命周期和全商業生態的連接,才能產生實時的大數據;在對數據采集、傳輸、儲存、清洗、分析的基礎上,能夠利用數據優化企業生產流程、更好地響應市場變化;對數據的分析、訓練需要強大的計算能力作支撐;基於工業大數據針對特定產業場景開發算法並形成可複用的軟件、APP用於驅動工業的智能化運行。工業互聯網或智能製造平台就是為廣大製造企業提供第三方連接、數據、算力、算法、安全服務的基礎設施體係。

1.IaaS平台

智能製造是製造技術(Industrial Technologies)與信息技術(Information Technologies)的深度融合。在信息技術方麵,對數據的采集、傳輸、儲存、處理是智能製造的基礎。在邊緣層,數據的采集需要製造企業推動產業鏈、產業生態的數字化、智能化改造,特別是在生產線需要使生產設備接入信息網絡並具備數據的(實時)采集能力。在數據的儲存、處理層麵,存在著顯著的規模經濟性。對於中小企業來說,完全自建數據中心、計算中心成本高昂以致無力承擔,雲計算的資源池化、彈性供給、按需付費等典型特征使其能夠大幅降低企業的成本。IaaS是Infrastructure as a Service的英文縮寫,翻譯成中文是“基礎設施即服務”的意思。在數字經濟時代,包括智能製造在內的數字經濟應用都離不開連接與數據,因此對數據的存儲、計算、應用成為數字產業化或產業數字化各相關領域企業不可或缺的支撐,也就是說與數據的存儲、計算相關的資源成為全社會的基礎設施,主要是以雲計算及其相關硬件設施、係統架構、算法、軟件等形式存在的。

2.通用PaaS平台

PaaS是Platform as a Service的縮寫,意指平台即服務。通用PaaS平台提供通用性的開發框架、計(ji)算(suan)框(kuang)架(jia)及(ji)中(zhong)間(jian)件(jian),較(jiao)少(shao)涉(she)及(ji)工(gong)業(ye)行(xing)業(ye)的(de)知(zhi)識(shi),仍(reng)然(ran)屬(shu)於(yu)雲(yun)計(ji)算(suan)的(de)範(fan)疇(chou)。對(dui)於(yu)許(xu)多(duo)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)特(te)別(bie)是(shi)中(zhong)小(xiao)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)來(lai)說(shuo),它(ta)的(de)知(zhi)識(shi)和(he)能(neng)力(li)主(zhu)要(yao)存(cun)在(zai)於(yu)所(suo)處(chu)工(gong)業(ye)行(xing)業(ye)領(ling)域(yu),通(tong)常(chang)缺(que)乏(fa)數(shu)字(zi)技(ji)術(shu)方(fang)麵(mian)的(de)人(ren)才(cai)和(he)技(ji)術(shu)儲(chu)備(bei),當(dang)他(ta)們(men)開(kai)展(zhan)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)時(shi)就(jiu)會(hui)感(gan)到(dao)力(li)不(bu)從(cong)心(xin)。而(er)雲(yun)計(ji)算(suan)廠(chang)商(shang)不(bu)但(dan)擁(yong)有(you)強(qiang)大(da)的(de)算(suan)力(li),而(er)且(qie)其(qi)互(hu)聯(lian)網(wang)行(xing)業(ye)的(de)背(bei)景(jing)使(shi)其(qi)在(zai)算(suan)法(fa)方(fang)法(fa)具(ju)有(you)優(you)勢(shi),因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)在(zai)較(jiao)少(shao)下(xia)沉(chen)到(dao)製(zhi)造(zao)業(ye)行(xing)業(ye)知(zhi)識(shi)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),通(tong)過(guo)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)等(deng)手(shou)段(duan),運(yun)用(yong)生(sheng)產(chan)線(xian)運(yun)轉(zhuan)、shebeihuochanpinyunxingzhongjileidehailiangshujujinxingsuanfaxunlian,xiangzhizaoqiyejinyibutigongshuzihuashengjihuozhinengyingyongfangmiandefuwu,bangzhuzhizaoqiyejinxingzichanyouhuahuotigaoziyuanpeizhidexiaolv。eliyunzai《工業大腦白皮書》中做了一個形象的比喻:數據工廠是廚房,算法工廠是廚具,AI創作間是配菜,阿裏雲ET工業大腦是負責幫助建造廚房、提供廚具以及配菜與配方,從而讓製造企業成為“餐廳”,工程師成為“廚神”,能夠為客戶開發製作不同口味的菜肴。GE在《工業互聯網》白皮書中提出“1%的威力”(the Power of 1 Percent),就是通過數據優化為機器、設備組、設施和工業係統網絡帶來各種收益。由於涉及的製造行業知識少、不需要製造企業數據的開放共享,因此在製造企業實施的障礙較小。但也正是因為較少涉及製造行業知識,當通過數據挖掘達成“1%的威力”的目標後,如何進一步超越1%,通用PasS平台就力所不逮。

3.工業PaaS平台

工業PaaS平台“把大量的工業的技術原理、行業知識、基礎工藝、模型工具規則化、軟件化、模塊化,並封裝為可重複使用的組件”,提供給廣大工業企業使用。通用PaaS平台直接利用第三方製造企業的生產數據為其開發智能製造算法,其中包含了“大數據+深度學習”意義上的人工智能。而工業PaaS更像是在線化與自動化的整合,是另一種意義上的智能化。阿裏巴巴集團學術委員會主席曾鳴認為,“企業智能=在線化+自動化”。在線化是指核心業務的在線化,由此全本記錄用戶數據;自動化是指業務環節的自動化。從這個意義上來看,智能製造是工業PaaS平台把具體工業行業的知識變成算法、軟件,製造係統根據工作條件的輸入和運行環境的變化自動運行,實現自動調整工藝參數、個性化定製等操作。工業PaaS平台是物理世界與數字世界深度融合的結果,集數字技術與工業知識之大成,成為工業互聯網的核心。工業PaaS平台的本質是在IaaS平台上構建一個可擴展的操作係統,以搭積木的方式提供應用開發、創建、部署的基礎環境,支撐工業APP的開發部署與運行優化。主要的工業PaaS平台國外有GE的Predix平台、西門子的MindSphere平台、PTC的ThingWorx平台;國內有中國航天科工集團的航天雲網、三一重工的樹根互聯(根雲平台)、海爾集團的CosmoPlat、美的集團的美雲智數、徐工集團的Xrea平台等。

4.工業SaaS平台

工業APP是“為了解決特定問題、滿足特定需要而將工業領域的各種流程、方法、數據、信息、規律、經驗、知識等工業技術要素,通過數據建模與分析、結構化整理、係統性抽象提煉,並基於統一的標準,將這些工業技術要素封裝固化後形成的一種可高效重用和廣泛傳播的工業應用程序”。SaaS是Software as a Service的縮寫,意思是軟件即服務。工業SaaS平台搭載了大量麵向特定行業、特定應用場景的工業APP,也可以說工業SaaS平台是工業APP平台。從這個意義上,工業PaaS平台具備了雙邊平台的屬性,也就是說,一邊連接最終工業用戶,一遍連接APP的供應商,而平台提供各種開發工具和數字化模型、發揮供應商與用戶之間交易媒介的作用。工業SaaS平台與工業PaaS平台都是對工業知識的總結和軟件化,但工業PaaS平台提供的主要是工業微服務組件,在具體的應用過程中還需要基於此進行深度開發,而且屬於單邊平台;而工業IaaS平台則能夠提供各種場景下的具體應用服務,是工業技術、經驗、知識和最佳實踐的模型化、軟件化,可以讓用戶通過對工業APP的調用實現對特定製造資源的優化配置。就像互聯網平台一樣,工業SaaS平台能夠吸引大量的企業將他們軟件封裝化的知識分享到平台甚至彙聚更多的開發者。工業SaaS平台降低了大量中小製造企業數字化、智能化轉型升級的門檻,通過調用工業APP,製造企業可以低成本的實施數字化、智能化轉型。從產業層麵看,由於工業APP將製造企業內部原本分散、隱性的工業技術挖掘出來,有利於破解我國國內工匠不足的局麵。工業APP的發展存在著兩方麵的製約因素:從供給側來說,由於工業APP是製造業隱性知識的顯性化,而這些隱性知識正是製造企業市場競爭力的來源(如更高的質量、更低的成本),因此製造企業缺乏分享APP的動力;從需求側來說,由於製造企業的設備、工藝、原材料和零部件、產品以及數字化水平各不相同,工業APP的開發也沒有統一的平台、框架和標準,因此工業APP可移植性比較差,代碼的可複用性低,很難像PC平台上的軟件或智能手機平台上的APP那樣做到“即插即用”。

(二)工業互聯網平台構建主體類型

對於大多數製造企業來說,既不具備連接、數據、算力、算法的全方位能力,完全由自己開展智能製造所需的連接、數據、算力、算法等技術開發和相應支撐係統、設施建設也不經濟,因此就需要專業化的工業互聯網平台向第三方製造企業提供所需要的各種服務。同時,由於數字化、網絡化、智zhi能neng化hua是shi製zhi造zao業ye發fa展zhan大da勢shi所suo趨qu,提ti供gong相xiang關guan服fu務wu將jiang會hui形xing成cheng一yi個ge規gui模mo巨ju大da的de市shi場chang,因yin此ci也ye會hui吸xi引yin企qi業ye進jin入ru智zhi能neng製zhi造zao平ping台tai領ling域yu。總zong體ti上shang看kan,構gou建jian工gong業ye互hu聯lian網wang或huo智zhi能neng製zhi造zao平ping台tai的de企qi業ye可ke以yi劃hua分fen為wei裝zhuang備bei製zhi造zao企qi業ye、生產製造企業、自動控製與工業軟件企業、信息技術企業、創業企業等五類(見表3)。

資料來源:作者編製。

1.信息技術企業

信息技術企業特別是互聯網企業在發展自身業務的同時,逐漸形成在算法、算力方麵的能力。如亞馬遜、阿裏巴巴為網店經營提供便利發展起雲計算能力,後來將雲計算能力向電商平台之外的企業出租;互聯網公司為了優化業務、為客戶提供個性化定製服務,紛紛發展人工智能技術,形成強大的算法能力。基於在算力、算法上的優勢,同時受到製造業行業知識的限製,信息技術企業主要構建智能製造的IaaS平台,有些信息技術企業也更進一步提供通用PaaS服務。世界雲計算呈現高度集中的格局,主要雲計算廠家基本是中美兩強並立的格局,美國的雲計算廠商有Amazon的AWS、微軟的Azure、Alphabet(穀歌)的Google Cloud,中國市場的雲計算廠商有阿裏雲、騰訊雲、華為雲以及三大運營商、百度雲、金山雲等。

2.自動控製與工業軟件企業

自動控製企業與工業軟件企業長期服務於製造業,積累了大量製造業知識。自動控製企業掌握高檔數控係統、現場總線、通信協議、gaojingdugaosukongzhihesifuqudongdenggongyekongzhixitongguanjianjishu,tongshishuxigongyeshengchanliuchengjixiangguanshebeidegouchengyukongzhi。gongyeruanjianbaokuoyigehenkuandefanwei,liruCAD、CAE、CAM、CAT、CAPP、PDM/PLM、ERP、MES、MRO等製造業常用信息化軟件,以及物理模型建模軟件、IC設she計ji軟ruan件jian等deng應ying用yong於yu專zhuan業ye領ling域yu的de軟ruan件jian。工gong業ye軟ruan件jian企qi業ye掌zhang握wo製zhi造zao業ye具ju體ti環huan節jie或huo特te定ding製zhi造zao業ye領ling域yu的de大da量liang顯xian性xing化hua專zhuan業ye知zhi識shi。自zi動dong控kong製zhi與yu工gong業ye軟ruan件jian企qi業ye能neng夠gou將jiang自zi己ji關guan於yu製zhi造zao業ye的de知zhi識shi封feng裝zhuang、雲化後,提供給製造企業使用。

3.裝備製造企業

這(zhe)裏(li)的(de)裝(zhuang)備(bei)是(shi)指(zhi)應(ying)用(yong)於(yu)製(zhi)造(zao)業(ye)生(sheng)產(chan)線(xian)中(zhong)生(sheng)產(chan)其(qi)他(ta)製(zhi)造(zao)業(ye)產(chan)品(pin)的(de)設(she)備(bei),一(yi)般(ban)是(shi)製(zhi)造(zao)業(ye)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)的(de)核(he)心(xin)。核(he)心(xin)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)需(xu)要(yao)與(yu)其(qi)他(ta)輔(fu)助(zhu)設(she)備(bei)連(lian)接(jie)起(qi)來(lai),並(bing)通(tong)過(guo)工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)設(she)定(ding),構(gou)成(cheng)可(ke)以(yi)運(yun)行(xing)的(de)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)。因(yin)此(ci),裝(zhuang)備(bei)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)不(bu)僅(jin)掌(zhang)握(wo)核(he)心(xin)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)的(de)製(zhi)造(zao)知(zhi)識(shi),而(er)且(qie)了(le)解(jie)與(yu)其(qi)他(ta)設(she)備(bei)連(lian)接(jie)、組裝的知識。近年來裝備製造企業給生產設備安裝了傳感器、具備了物聯網功能,使得核心生產設備能夠采集並傳輸數據,裝備製造企業更加了解設備的運行狀況。由於工業PaaS包含了大量的行業專有知識——這是裝備製造企業的優勢,因此許多工業PaaS平台是由裝備製造龍頭企業建立和開發的,最早也是最知名的工業PaaS平台Predix和MindSphere的建立者通用電氣和西門子都屬於裝備製造企業。可以說,最早期的工業PaaS就是大型工業企業在對所在行業知識積累總結、封裝、軟件化基礎上,為行業內其他企業提供服務。例如,GE推動工業互聯網的策略就是GE for GE—GE for Customer—GE for Industry—GE for World。也就是說,將GE在高端裝備製造領域取得的成功經驗、軟硬件成果(GE for GE)進行提煉、通用化,研發出類似計算機操作係統那樣的通用平台,為本行業或其他行業的客戶服務(GE for Custom,GE for Industry)。

4.生產製造企業

雖然裝備製造廠商能夠了解使用裝備的行業的許多知識,在一些情況下還能掌握設備的運作狀況,但各個製造行業(包括裝備製造行業本身)仍然有自己行業特有的知識,每個企業也會有自己的專利、技術訣竅和商業機密,形成本企業競爭優勢的來源。這些知識是裝備製造企業、自動控製企業與工業軟件企業很難獲得的。對於生產最終產品的整機廠商(如計算機、家電、汽車等)來說,它們的生產活動需要高效組織大量供應商、供應鏈企業、分fen銷xiao商shang,一yi方fang麵mian掌zhang握wo本ben行xing業ye的de特te有you知zhi識shi,另ling一yi方fang麵mian也ye有you進jin一yi步bu提ti高gao供gong應ying鏈lian效xiao率lv的de需xu求qiu,因yin此ci一yi些xie行xing業ye龍long頭tou企qi業ye著zhe手shou建jian立li本ben行xing業ye的de工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai,將jiang商shang業ye生sheng態tai中zhong的de大da量liang企qi業ye、產(chan)品(pin)實(shi)現(xian)連(lian)接(jie)和(he)數(shu)據(ju)驅(qu)動(dong)。由(you)於(yu)成(cheng)熟(shu)的(de)製(zhi)造(zao)行(xing)業(ye)普(pu)遍(bian)呈(cheng)現(xian)多(duo)家(jia)大(da)型(xing)企(qi)業(ye)寡(gua)頭(tou)壟(long)斷(duan)競(jing)爭(zheng)的(de)格(ge)局(ju),各(ge)家(jia)龍(long)頭(tou)企(qi)業(ye)之(zhi)間(jian)存(cun)在(zai)激(ji)烈(lie)的(de)競(jing)爭(zheng),因(yin)此(ci)很(hen)難(nan)出(chu)現(xian)該(gai)行(xing)業(ye)統(tong)一(yi)的(de)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)平(ping)台(tai),通(tong)常(chang)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)平(ping)台(tai)是(shi)圍(wei)繞(rao)龍(long)頭(tou)企(qi)業(ye)的(de)產(chan)品(pin)及(ji)商(shang)業(ye)生(sheng)態(tai)建(jian)立(li)的(de)。在(zai)工(gong)程(cheng)機(ji)械(xie)領(ling)域(yu),國(guo)內(nei)知(zhi)名(ming)的(de)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)平(ping)台(tai)就(jiu)有(you)三(san)一(yi)重(zhong)工(gong)旗(qi)下(xia)樹(shu)根(gen)互(hu)聯(lian)的(de)根(gen)雲(yun)、徐工的Xrea,家電行業知名的平台有美的集團旗下美雲智數的美的雲,海爾的COSMOPlat。由於各行業存在著大量的共性運營知識,一個行業的智能製造平台也會將自己的經驗複用到其他行業,幫助其他行業解決供應鏈管理、生產管理、個性化定製等問題。比如海爾COSMOPlat就已經跨界到服裝、陶瓷、房車等行業。

5.創業企業

chulegexingyezaiweiqiyegoujianzhinengzhizaopingtaizhiwai,zhinengzhizaodejudafazhanqianjingyexiyinlexuduochuangyeqiyejinru。yuzaiweiqiyexiangbi,chuangyeqiyemeiyouxitongderencai、知識積累,規模、shiliyebijiaoruoxiao,danshiyoushizaiyushanyufaxianzhinengzhizaofazhandutejiazhisuqiu,bingnenggouzhenghegefangmianderencaiheziyuan。erqieyuxuduozaiweiqiyeyijingxingchengzijideshangyeshengtaiquan、牽扯到各種利益糾葛不同,創業企業可以作為獨立的第三方,避免同行競爭或縱向控製,更容易取得用戶的信任。

三、結論與對策建議

本文的研究表明,新一輪科技革命和產業變革會推動產業的質量變革、效xiao率lv變bian革ge和he動dong力li變bian革ge,智zhi能neng化hua成cheng為wei製zhi造zao業ye的de發fa展zhan方fang向xiang,而er工gong業ye互hu聯lian網wang是shi製zhi造zao業ye智zhi能neng化hua轉zhuan型xing的de重zhong要yao基ji礎chu設she施shi。為wei了le抓zhua住zhu新xin一yi輪lun科ke技ji革ge命ming和he產chan業ye變bian革ge帶dai來lai的de曆li史shi機ji遇yu,加jia快kuai智zhi能neng製zhi造zao的de發fa展zhan,掌zhang握wo智zhi能neng製zhi造zao的de話hua語yu權quan,同tong時shi在zai全quan球qiu範fan圍wei推tui廣guang自zi己ji的de標biao準zhun、技術、設備和解決方案,美國、德國、日(ri)本(ben)和(he)中(zhong)國(guo)等(deng)世(shi)界(jie)主(zhu)要(yao)工(gong)業(ye)大(da)國(guo)都(dou)發(fa)布(bu)了(le)各(ge)自(zi)的(de)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)參(can)考(kao)架(jia)構(gou)。各(ge)國(guo)的(de)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)參(can)考(kao)架(jia)構(gou)既(ji)具(ju)有(you)共(gong)性(xing),又(you)相(xiang)互(hu)借(jie)鑒(jian),同(tong)時(shi)由(you)於(yu)各(ge)國(guo)製(zhi)造(zao)業(ye)、信息技術產業發展的條件、優勢不同,工業互聯網參考架構在名稱表述、優勢、形成與推動力量、重zhong點dian應ying用yong領ling域yu等deng方fang麵mian也ye存cun在zai差cha異yi。工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai是shi工gong業ye互hu聯lian網wang基ji礎chu設she施shi的de存cun在zai形xing式shi,是shi智zhi能neng製zhi造zao開kai展zhan的de載zai體ti,為wei廣guang大da製zhi造zao企qi業ye提ti供gong第di三san方fang連lian接jie、數據、算力、算法、安全服務。工業互聯網平台可以劃分為IaaS平台、通用PaaS平台、工業PaaS平台、SaaS平台等四類,信息技術企業、自動控製與軟件企業、裝備製造企業、生產製造企業、創業企業是工業互聯網平台的主要提供者,由於其背景和能力的不同,參與不同類型的工業互聯網平台構建。

為更好地促進工業互聯網發展,提出以下建議:第一,支持工業互聯網產業聯盟持續完善我國的“工業互聯網體係架構”,吸納更多的國內外企業、科研機構加入工業互聯網產業聯盟,擴大“工業互聯網體係架構”的影響,獲得更廣泛支持;第二,將工業互聯網作為新型基礎設施建設的重要內容加以支持,推動通用型和行業型工業互聯網平台的發展;第三,繼續推動工業互聯網平台、工業APP、工業互聯網安全、工業“互聯網+”等各類應用試點示範;第四,進一步完善工業知識產權、工業大數據保護方麵的法律法規,激發製造企業構建和應用工業互聯網平台的積極性;第五,在發揮政府引導工業互聯網發展,支持工業互聯網技術、標準發展等作用的同時,更多地吸引企業的參與,更好地發揮市場機製在推動工業互聯網發展中的作用。

版權所有 工控網 Copyright©2026 Gkong.com, All Rights Reserved