我国工业互联网技术路线与发展趋势研究

时间： 2021-02-25 09:14 |来源：

从2017年官方文件发布《关于深化“互联网先进制造业”发展工业互联网的指导意见》以来，从中央到地方，从政府到企业，各单位对国家的方针政策响应都很积极。据统计2018年至今，工信部发布了10个带有工业互联网标题的政策文件，安徽、北京、重庆、福建、甘肃、广东、贵州、河南、湖北、吉林、江苏、青岛、青海、上海、深圳、天津、云南、浙江等各省市均出台过推进工业互联网创新发展的政策。2020年上海国际工博会上，参展的工业互联网企业有200多个，呈现出一片繁荣景象。

但企业在向工业互联网的过程中遇到很多问题，经调研，其中反映最普遍的问题是很难找到市场需求点以实现盈利模式。此外，制造业中小企业普遍反映数字化成本过高，互联网企业普遍反映难以向垂直行业深挖，垂直行业企业普遍反映在转型升级后没有取得好的效果。因此很多企业陷入不知道如何发展工业互联网，应该走什么样的技术路线的困境。

本文从技术和产业双重角度，梳理国内外各类型企业向工业互联网转型的几种发展模式，分析其中的优劣，为我国工业互联网创新发展提供技术路线方面的建议。

1 工业互联网技术体系与发展路线

首先，工业互联网是新型网络基础设施，是新型工业生态，是新型应用模式。因此从广义的技术上来看，工业互联网技术既包括工程技术，也包括管理理论和经济学理论等内容。

其次，工业互联网是新一代信息通信技术和工业的融合，因此从狭义的技术上来看，即工业互联网工程技术，其主要包含工业技术、信息技术和通信技术。

并且，从工业互联网整体架构的角度来看，工业互联网以网络为基础，以平台为核心，以安全为保障，因此其技术体系包含了网络技术、平台技术和安全技术。其中网络技术除了包含网络基础设施技术，还包括标识解析技术等。平台技术除了包含云原生技术、云计算技术，还包括大数据技术、边缘计算技术等。安全技术既包含信息安全技术，也包括工控安全技术等。

最后，从工业发展的角度来看，工业互联网是第四次工业革命的基石，是新一代工业信息化，是以工业3.0为基础，以数字化、网络化、智能化为方向。因此工业互联网技术，以自动化技术为基础，包含数字化技术，如数据采集技术、数据可视化、数字孪生技术等，也包含网络化技术，包含网络平台安全所有技术，以及智能化技术，如工业智能、机器学习等。

可见，工业互联网技术体系规模庞大，任何一个企业都不可能同时发展全部的技术。任何企业在向工业互联网企业转型的过程中都需要选择适合自己的技术发展路线。

根据以上总结的技术体系，可以得出以下几条技术发展路线。

1.1 工业类企业向普惠金融领域发展

很多人知道工业互联网是由美国通用电气公司在2012年提出的，但不知道在通用电气牵头研究工业互联网的是一位经济学家，名叫马可·安努齐亚塔（Marco Annunziata），曾多次提出工业互联网解决的是发达国家经济增长停滞的问题。在2017年官方政策文件中把工业互联网仅仅定义为网络基础设施，而现在我们国家也意识到工业互联网不仅仅是基础设施，更是商业模式和工业生态，工业互联网不仅仅是“工业互联网”，而是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的产物。现在，越来越多人意识到工业和金融的融合是未来的趋势。

一般大型制造业企业在积累了一定闲置资本后，召开董事会做出金融决策，来为公司争取更多的利益。或更进一步，决策控股一个金融公司或项目组，由该公司或项目组独立运营金融业务，比如通用电气资本（GE Capital）、因特尔资本（Intel Capital）等等。

普惠金融最大的难点在于风险控制。其一，金融机构风控的模式已经固化；其二，金融机构对其他行业了解较浅，很难准确判断贷款对象的价值；其三，在技术上还无法实现对借款企业有效的监测。而这些问题在工业类企业却得到很好的解决。首先工业类企业不存在固有的金融风控模式，其次工业类企业对自己供应链上下游的中小微企业了解相对较深，并且工业互联网技术也让对工业价值链的监控实现可能。

因此在工业互联网革命下，工业类企业实现产融结合反而比金融类企业更具有优势。以三一重工孵化的三一金票为例：

湖南三一金票科技有限公司成立于2019年11月18日，由三一重工股份有限公司发起设立的，简称“三一金票”，是国内首家工程机械行业提供供应链金融服务的平台，助力解决供应商融资难融资贵的现状，以实现产业金融结合。

其中，所谓的“金票”是一种基于供应商对企业的应收账款的电子付款承诺函。由企业向供应商开具的“金票”，可以让供应商在三一金票平台上借到贷款。

这种基于应收账款的贷款模式，在一定程度上打破了传统金融机构的风控模式，应收账款在一定程度上可以体现借款企业的经营情况，然而这种模式离真正的产融结合还存在差距。

1.2 工业制造类企业与信息通信类企业相互转型发展

工业制造类企业和信息通信类及其相互转型的技术本质是工业的信息化，在工业互联网革命之前，这种转化就是存在的，但不够彻底。工业互联网是新一代的工业信息化，比之前融合得更加深入和彻底。也因此，工业类企业和信息通信类企业彼此融合是目前工业互联网革命大浪潮下最主要的旋律。

工业制造业可以按照生产模式分为流程型和离散型。调研发现，工业互联网在离散行业更体现出赋能效果。流程行业的产品往往通过连续的物理或化学方法加工原材料制得，其生产模式更加固化。离散行业的产品往往由多个零件经过一系列并不连续的工序的加工最终装配而成，汽车、家电、飞机、电子设备等等属于离散工业产品。离散型制造经工业互联网赋能升级便产生了全新的生产模式，其中目前火热的正是C2M（Customer-to-Manufacturer，用户直连制造）。

1.2.1 工业制造类企业向工业互联网平台企业转型

工业制造类企业向工业互联网平台企业转型可以举的案例太多。在2019年工信部评选的十大双跨工业互联网平台中，包括海尔COSMPlat、东方国信Cloudiip、树根互联的根云平台、航天云网INDICS、浪潮In-Cloud、华为FusionPlant、富士康BEACON和徐工的汉云平台，八家都由制造业企业孵化而来，了解工业互联网行业的人对这些平台都已经非常熟悉了。经过今年的调研，发现另有两家工业制造类企业在工业互联网转型上颇有特色，一家是金风，另一家是美的。

新疆金风科技股份有限公司，简称金风科技，是国内首家具有自主研发生产完整风电装备的企业。金风目前通过数字孪生技术打造的工业互联网平台，可以有效全面分析当地的地理和气象状况并计算出风机搭设的最佳坐标，平台预测天气的准确度甚至高出国家的天气预报节目。

1.2.2 信息通信类企业向工业领域延伸

信息通信类企业在向工业垂直领域深耕时，本身携带互联网基因，拥有较为开放的机制，能更快适应工业互联网开放性的模式。但反过来，信息通信类企业最大的问题是对工业的理解浮于表层。信息通信类公司在转型时经常给toB和toC两种模式作比较，认为C端的共性需求更多，比如听歌、购物，而B端的共性需求少，差异化大。实际上，这是因为服务提供者自己就是C端，很容易找到自己的共性需求。B端的共性需求其实也很多，但信息通信类企业不了解工业企业，才会出现提供的功能无法根本性满足工业类企业。

拿工业电商举例，阿里巴巴的1688、京东工业品、百度的爱采购都有此类问题，因为工业对供应链原材料或零件的质量要求非常高。如果平台自身无法把控平台上工业品的质量，就难以打入工业真正核心的领域。相比而言，有色金属网、震坤行和云汉芯城在工业界都要更具影响力。

1.3 自动化企业向数字化、网络化、智能化方向发展

自动化企业在本文不是指能够实现自动化的企业，而是专门提供自动化解决方案的企业，比如西门子、ABB、施耐德、和利时等等。有一些人分不清自动化和工业互联网，自动化是工业3.0的成熟模式，而工业互联网是工业4.0的基石。自动化和工业互联网存在一定的重合，然而本质上来说自动化中核心的信息技术是计算机技术，工业互联网中核心的信息技术是互联网技术。从表象上来看，自动化生产的特点是无人、流程固定和快。而工业互联网赋能的生产是在无人和快的基础上，还能实现数据监控和网络协调，甚至进一步实现柔性智能。工业互联网是在自动化实现的基础上，进一步的信息化，是工业的数字化、网络化和智能化。数字化是网络化和智能化的基础，智能化是工业4.0最有价值的目标，是工业互联网最核心的驱动。因此自动化企业转型的方向是从提供自动化解决方案，升级为能够提供工业数字化、工业网络化、工业智能化的解决方案。

有的企业为了噱头，把自动化工厂宣传为智能工厂。以全球自动化行业第一巨头西门子为案例，西门子专门设立了西门子Advanta模块来应对工业数字化挑战，确保其用户在数字化转型的赛跑中始终领先。可见，世界最先进的自动化企业仍处于工业4.0最基本的数字化阶段的摸索时期。

1.4 工业软件类企业向平台方向发展

有一种观点认为工业互联网是以工业软件为驱动的，虽然此观点尚需讨论，但毫无疑问的是，工业软件正是统一了工业的共性需求而集成出的解决方案。工业软件类的公司属于信息通信行业，相比于工业制造类公司，更具有互联网行业的形态特征。相比其他信息通信公司，对工业更了解。从工业软件到工业互联网平台，只需要把软件平台化，把以前零散的数据整合，这条路线在文中提到的四类发展路线中是最顺理成章的。可惜的是，我国工业软件发展在世界处于落后位置，国内缺乏实力强大的工业软件类企业。2020年7月美云智数打造了国内第一款拥有自主产权的工业仿真软件MIoT.VC，并在逐步平台化。

这种发展路线，以法国的达索系统的3DExperience为相对成熟的案例，达索系统公司把它曾经推出的多款产品，如SolidWorks，CATIA，SIMULIA，DELMIA，ENOVIA 和3DVIA 等等，都集成到了它的3DExperience平台，提供公有的或私有的云服务。用户可以在一个平台上使用所有的软件功能，所有使用的记录会统一保存在云端，在各个环节打通，所有从设计到研发再到制造，以及产品和项目全流程的管理的数据都能够清楚地掌控。

2 工业互联网成熟模式以及各类企业发展趋势

虽然工业互联网行业呈现出一片繁荣景象，但所有调研的案例都没有真正达到工业互联网理想的模式。按照技术路线的推理，工业互联网成熟形态至少包含以下四大类：

2.1 工

扫一扫在手机打开当前页