工业互联网作为制造业数字化转型的发展基石和关键路径，正推动着生产方式、产品形态、商业模式、服务方式的深刻变革，国内外均涌现出大量面向重点行业的实践探索。对我国而言，行业发展布局已进入新的探索阶段，同时还面临疫情等各种不确定因素的影响，这就需要进一步调动各方积极性，全面布局工业互联网实践。
一、工业互联网助力制造业转型升级，有效应对长期挑战和突发风险从整体发展趋势来看，全球制造业面临发展新形势新挑战，生产、管理、服务、创新等方面涌现出一系列新问题，催生转型升级的新需求，工业互联网成为重要抓手。一是生产制造降本增效需求迫切。传统运转方式的效率已达瓶颈，各行各业均在寻求破局之路，同时原料、人力等成本涨势对制造企业也带来极大影响。据统计，欧美国家人力资源成本居高不下，而我国 10 年内劳动力成本也上升了 5 倍。二是管理决策难度和风险不断提高。无论是企业外部复杂多变的竞争形势和市场格局，还是企业内部愈发迫切的组织变革和管理提质需求，都为决策带来更高的难度和风险。以商业决策为例，传统数据获取及分析方式已无法适应越来越大的数据量级。三是产销矛盾凸显，产业链有待协同优化。大量行业迎来发展低潮，部分行业甚至出现产能过剩、市场负增长等现象，传统的以产定销、资源调配等方式难以为继。以汽车行业为例，2019 年全球产量、销量均出现连续下滑，其中我国销量跌幅达 8.2%，而 2020 年形势更不乐观。四是业务和商业模式创新成为关注热点。当前制造企业利润低、订单少，业务发展陷入困境，中小企业还存在贷款难等问题，传统发展模式有待突破。工信部最新数据显示，我国制造业企业平均利润仅为 2.59%，低于 500 强的 4.37%，更远低于世界 500 强企业的 6.57%，其中中小企业问题尤为严重。从今年新形势来看，新冠肺炎疫情、OPEC 谈判破裂等近期出现的一系列重大影响事件也在深深影响着全球经济发展进程，如何运用新方法解决新问题、依托新动能实现新发展成为各国关注的焦点。以我国疫情应对为例，工业互联网发挥全要素、全产业链、全价值链全面连接的能力，通过建立协同办公、远程服务、弹性供应等方式，推动各大行业企业实现资源调度优化和精准决策，有效助力我国疫情防控和复工复产。其中，重要战略性物资需求量呈现指数级增长，对传统供应方式造成极大的压力，而工业互联网通过动态感知、柔性生产、智能决策等方式打造弹性供应链，快速适应、响应市场，满足物资供应需求，展现出非常重要的实践意义。二、重点行业工业互联网围绕效率提升、风险防控等要求形成各具特点的应用布局在当前形势下，以原材料、电子信息、汽车、高端装备等为代表的重点行业围绕工业互联网开展探索，依托其深度感知、智能分析、高效处理、集成互通等能力，逐步实现提质降本增效目标，并在疫情防控中发挥重要作用。（一）工业互联网面向不同行业共性需求，形成通用化应用模式不同行业在生产、管理、服务等方面存在一定的共性需求，依托工业互联网形成四类通用化的应用模式。在生产制造中实现运营和控制优化。依托工业互联网数据分析、实时监控、智能优化等能力，重点行业形成设备运行优化、物料调度、排程管理、现场监测等场景的应用。例如，为推动少人化建设，国家电网、富士康、奥迪等不同行业企业纷纷针对现场作业部署监控，并形成集中管理。在管理运维中实现协调和决策优化。依托工业互联网数据打通、交互协同等能力，重点行业实现包括人力管理、客户管理、辅助决策等场景在内的应用。例如，为提升综合管理效率，贵州磷化、上汽、三星重工等不同行业企业通过部署和打通 ERP 等管理信息系统，形成相似的应用实践。在产业协同中实现上下游对接和资源配置优化。依托工业互联网互联互通、系统集成、协同优化等能力，重点行业实现包括需求响应、精准营销、资源调配等场景的应用。例如，泉州石化、攀钢、波音等不同行业企业运用工业互联网连接供应商和客户，实现生产计划与采购、销售的对接。在创新探索中实现业务拓展和服务延伸。依托工业互联网全要素连接等能力，重点行业实现生产性服务业探索，包括工业电商平台、产融结合、增值服务等领域的应用探索。例如，三一重工、海尔、宝钢等不同行业企业基于平台开展产融结合探索，实现盈利模式多样化。
（二）工业互联网基于不同行业特性需求，形成差异化应用模式不同行业结合本身特点和需求，依托工业互联网形成具有行业特色的典型应用模式。流程行业以产能、资产、安环等方面的系统性优化为应用特点。典型的流程行业包括钢铁、石化、能源等领域，主要存在资源对外依存度高、产能结构待优化、资产价值高、能耗排放高、安全风险高等痛点。对此，工业互联网主要聚焦业内原料配比优化、产能合理分配、高价值设备维护、安全管理、能耗优化等场景的应用。例如，我国化工行业的中策橡胶通过大数据分析不同产地原料组合的质量效果，计算最优配比，提高混炼胶合格率 3%-5%。韩国钢铁行业的浦项制铁自创 AI 智能监控系统，实现钢厂设备、材料、操作信息全呈现，预测安全风险并予以示警。多品种小批量离散行业主要围绕产品全生命周期开展特色应用。此类行业以航空、船舶、工程机械等领域为代表，主要存在上游对接复杂、产品设计难、产品生命周期长、工艺繁琐等痛点问题。对此，工业互联网主要聚焦上游对接、协同设计、工艺优化、运维服务等场景的优化提升。例如，韩国船舶行业的大宇造船通过实时共享设计和生产信息，以 3D 模型为基础，节省大量的人工干预和反复设计修改工作。美国航空行业的普惠集团利用平台数据深度分析和优化能力，实现发动机预测性维护，防止因故障导致的飞行事故。少品种大批量离散行业以产品质量与市场需求为核心开展特色应用。此类行业以电子信息、家电、汽车等领域为代表，主要存在个性化需求高、质量和效率要求高、更新换代快、后服务管理难等痛点问题。对此，工业互联网主要在需求预测、个性化定制、在线质检、柔性生产、后服务优化等场景形成特色应用。例如，我国电子行业的华星光电基于 AI 开展视觉检测和缺陷判定，目前的缺陷识别速度达到 50 毫秒，缺陷分类识别准确率为 90%。德国汽车行业的宝马集团通过改造生产线，实现新能源车型与传统燃油车的并线生产，适应快速变化的市场需求。加快工业互联网应用，既是重点行业在产业革命浪潮下转型升级、抢占竞争高地的关键需求，也是在突发挑战中快速破局、消除影响的重要手段。下一步，要调动政产学研用各大主体协作能力，继续释放工业互联网潜力，不断降低、化解疫情对我国经济发展带来的短期冲击和长远影响，同时持续推动各大行业数字化转型进程。具体来说，主要开展四个方面的工作：一是要加强新型基础设施建设。基于当前行业数字化转型现状，针对性推动 5G、人工智能、大数据、区块链等新型基础设施建设。加快软硬件、系统等部署应用和改造升级，逐步打通生产运营全流程。加强关键基础设施安全防护，做好应用安全评测、监测预警和风险评估。二是要针对行业特点推广应用。兼顾工业互联网整体应用标准和分行业应用标准制定，形成有针对性的实践指导。加快工业互联网领域技术研发和产业化，集中突破面向不同行业的产品与解决方案。推广行业试点，打造各大行业工业互联网标杆示范，形成可推广可复制的应用方案。加强薄弱环节攻关，突破应用关键短板和疑难场景。三是要推动大中小企业融通发展。一方面提升大型企业工业互联网创新和应用水平，通过平台整合资源，构建设计、生产与供应链资源有效组织的协同制造体系，构建抗风险能力；另一方面加快中小企业工业互联网应用普及，推动低成本、模块化部署改造，并依托大企业平台融入发展生态，降低市场波动、疫情等外部因素影响。四是要构建创新应用发展生态。调动高校、科研机构能力，面向行业转型升级需求，形成合作研发创新、联合培养人才等机制。发挥产业联盟和各行业协会的平台纽带作用，协调推动工业互联网改造和应用创新。举办应用创新竞赛、会议论坛、专业培训等活动，形成良性互动的发展模式。作者：尹杨鹏，就职于中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所，主要从事工业互联网、智能制造等相关研究工作 联系方式：18917253400 yinyangpeng@caict.ac.cn
AII微信公众号
AII头条号