國家高新區工業互聯網高質量發展態勢及建議

□ 張超妮

新一輪科技革命和產業變革持續深入演進，互聯網從消費領域向生產領域快速延伸，有效助推工業經濟由數字化向網絡化、智能化深度拓展，互聯網創新發展與新工業革命的歷史性交匯，催生了工業互聯網。

一、工業互聯網賦能工業經濟高質量融通發展

工業互聯網不同于消費互聯網，也不同于產業互聯網及物聯網，是新一代信息通信技術與制造業融合發展的結果，其本質是通過開放的、全球化的工業級網絡平臺把設備、生產線、工廠、供應商、產品和客戶緊密地連接和融合起來，高效共享工業經濟中的各種要素資源，從而以自動化、智能化的生產方式降低成本、增加效率，幫助制造業延長產業鏈，推動制造業數字化、智能化轉型升級，最終目標是實現智能制造或智慧制造。

工業互聯網四大構成體系中，網絡是基礎、平臺是中樞、數據是要素、安全是保障（見圖1）。通過此四大體系，實現對人、機、物的全面連接與融合，進而變革傳統制造模式、生產組織方式和產業形態，構建起全要素、全產業鏈、全價值鏈、全面連接的新型工業生產制造和服務體系[1]。

圖1 工業互聯網四大構成體系具體內容

工業互聯網產業鏈可分為上游的設備層，中游的網絡層、平臺層、軟件層，下游的應用層以及安全體系等六大部分。

從以上分析可以看出，工業互聯網既是我國推進“上云用數賦智”實踐的重要載體，也是工業經濟數字化轉型的重要基礎設施，是重塑企業形態、供應鏈和產業鏈的新動能，是推動大中小企業融通發展的關鍵鏈接點，對支撐制造強國和網絡強國建設，提升產業鏈現代化水平，搶占全球新工業革命制高點，具有十分重要的意義。

近年來，我國工業互聯網融合應用持續快速向國民經濟重點行業拓展，形成了平臺化設計、智能化制造、網絡化協同、個性化定制、服務化延伸、數字化管理等六大新模式新業態，賦能、賦智、賦值、賦創作用不斷凸顯，促進實體經濟提質、增效、降本，綠色安全發展效果不斷顯現。

二、國家高新區推動工業互聯網發展的成效及制約因素

“十三五”時期，我國大力推動工業互聯網融合發展，工業互聯網平臺發展迅速，已完成100余個平臺建設，“綜合型+特色型+專業型”平臺體系基本形成，培育了一批平臺創新解決方案和高價值工業App，廣泛應用到30 多個國民經濟重點行業，連接工業設備總數達到7300 萬臺套，形成協同研發設計、遠程設備操控、設備協同作業、柔性生產制造、現場輔助裝配、機器視覺質檢、設備故障診斷、廠區智能物流、無人智能巡檢、生產現場監測等十大典型應用場景，并由巡檢、監控等外圍環節向生產控制、質量檢測等生產內部環節延伸，融合應用加速向縱深拓展，產業帶動效應不斷增強，在實體經濟數字化、網絡化、智能化轉型升級進程中發揮了重要作用[2]。

國家高新區作為制造業轉型升級主戰場和創新驅動發展的前沿陣地，在推動工業互聯網發展方面取得了顯著成效。例如青島、廣州、成都等高新區搶抓新一輪發展先機，注重發揮工業互聯網的乘數效應和邊際效應，探索形成了一些典型做法和經驗。

(一)“5G+云+AI”工業互聯網基礎設施建設提速

2020 年我國新基建政策出臺之前，一些國家高新區就已經以網絡為基礎，大力推進“5G+云+AI”數字基礎設施建設?！?G+云+AI”作為工業互聯網的關鍵支撐，正在被越來越多的高新區應用于智能制造的各種場景。為實現低時延、高可靠、廣覆蓋的網絡需求，許多高新區加大工業互聯網內外網改造力度，大力建設5G 基站，為促進研發設計、視覺檢測、視頻監控、智慧物流、巡檢運維等重點工業場景應用奠定基礎，同時加快城市大數據中心以及人工智能超算中心、人工智能開源平臺等算力基礎設施建設[3]。

例如青島高新區與數字企業合作打造了騰訊雙創小鎮、中興產業園、華為云小鎮、百度智創基地等一批數字化平臺，率先建設“萬兆主干、千兆桌面”的無線城市，著力完善數字基礎設施和數據源體系，打造互聯網產業示范基地、數字經濟大廈、數字產業創新基地等一批專業化工業互聯網園區，建設全國首個“5G 智能可視化”產業園，積極搶占5G 時代的產業發展先機。

(二)協同發力,搭建特色化創新型工業互聯網平臺

工業互聯網由網絡、平臺、安全三個部分構成，其中平臺把設備、生產線、工廠、供應商、產業和用戶鏈接融合，實現跨設備、跨系統、跨廠區、跨地區的互聯互通，推動制造服務體系智能化，催生大規模個性化定制、共享制造等工業經濟新業態，是工業互聯網賦能產業融合創新發展的基石，是決定工業互聯網能否實現高質量融通發展的關鍵?；诖?，多地發力構建工業互聯網平臺，其中深圳、廣州等發達城市，在工業互聯網平臺建設方面各有特色。深圳一批龍頭企業及創新型企業著力突破工業互聯網領域關鍵核心技術，初步形成涵蓋工業互聯網平臺、系統解決方案、云服務、新一代網絡設備、工業軟件、工控系統與傳感器、安全設備與產品等領域的完整產業鏈，建成包括IaaS 云服務平臺、物聯網（設備）云服務平臺、ERP/MES 等應用軟件云服務平臺、解決方案云服務平臺、行業垂直價值鏈重構云平臺、全覆蓋的工業互聯網平臺等多種類型的工業互聯網平臺體系，其中華為Fusion Plant、富士康BEACON（FII）是兩大國家級平臺。廣州云集了華為云、阿里云、騰訊云、微軟云等國內外主流云計算開發平臺，先后引進了樹根互聯、航天云網等近20 家工業互聯網平臺，培育了中設智控、機智云、裕申、中和、中船互聯等多家本土工業互聯網平臺。立志建設“世界工業互聯網之都”的青島市共認定工業互聯網平臺8 個，其中海爾卡奧斯被業界評為比肩美國通用電氣和德國西門子的全球三大工業互聯網平臺之一，在工信部2019 年發布的10 大跨行業跨領域的“雙跨”工業互聯網平臺中位居榜首。寧波高新區的工業互聯網創新型產業集群入選科技部火炬中心2021年度創新型產業集群試點（培育）名單，建成工業互聯網平臺、工業軟件云開發及軟件人才實訓平臺等八大公共技術服務平臺，有效促進產業鏈、創新鏈關聯協作，有力支撐特色型中國軟件名城建設，助推全市乃至全省制造業智能化轉型升級。

2021 年11 月19 日，2021 世界制造業大會在合肥開幕。本屆大會以“創新驅動，數字賦能，攜手全球制造業高質量發展”為主題。圖為參觀者們在工業展廳參觀了解工業互聯網。圖/中新社

(三)以工業互聯網平臺賦能企業數字化轉型

近年來，國家高新區以工業互聯網為抓手，加快構建工業互聯網平臺體系，初步形成通用技術、企業級、行業級、領域級、雙跨五大類平臺，促進大中小型企業融通發展，賦能能力不斷增強?！?G+工業互聯網”成為改造新路徑，“工業互聯網+信貸/保險/租賃”等應用模式加速成型，形成驅動實體經濟數字化甚至智能化轉型的全新動力[4]。

一些國家高新區大力推廣模塊定制、眾創定制、專屬定制等大規模個性化定制，依托工業互聯網平臺，不斷加強“5G+工業互聯網”“人工智能+工業互聯網”“共性基礎技術+工業互聯網”等新興技術的交叉融合與應用，試點探索并大力推廣共享制造、柔性制造、供應鏈協同、產品全生命周期管控、遠程運維智能服務等新業態新模式。

(四)以標準化戰略引領工業互聯網創新發展

建立統一、綜合、開放的工業互聯網標準體系，對于促進我國工業互聯網深度融合、健康可持續發展具有重要戰略意義。我國積極推進完善工業互聯網行業標識解析體系，引導行業領軍企業參與物流編碼等領域的國際、國家、行業標準制定（修訂）。在這一背景下，國家高新區著力加強標準認定與管理，以標準化戰略引領工業互聯網創新發展。例如青島市出臺了工業互聯網平臺、智能（互聯）工廠、數字化車間、自動化生產線等認定標準，引導全市項目規范化建設，全方位營造產業發展環境，建立擁有3380 個工業互聯網應用場景的培育項目庫，聚焦超高清視頻、智能家居等重點領域，建設新一代人工智能產業創新應用試驗場，探索人工智能與實體經濟深度融合發展新范式。

(五)工業芯片、軟件等關鍵核心技術亟待突破

我國工業互聯網發展取得顯著成效的同時，還存在一些“卡脖子”難題：一是高端工業芯片國產化嚴重不足。TI、英飛凌、NXP、瑞薩等國外六大工業芯片廠市場占有率超過45%，而工業射頻、高端模擬、千萬門FPGA、高性能存儲及控制器等高端工業芯片的國產化率不足1%。二是核心工業軟件受很大制約。半導體集成電路領域EDA 等軟件“卡脖子”現象尤其突出。目前中國工業軟件市場規模僅占全球工業軟件市場的5.5%，遠低于超28%的工業增加值全球占比。在國內CAD 市場，國產CAD 市占率不足10%，達索、西門子、歐特克等海外巨頭市占率超90%。三是工業互聯網平臺未形成規模。2020年10 月23 日，Gartner 發布的《2020 年全球工業互聯網平臺魔力象限報告》顯示，有來自9 個國家的18 個工業互聯網平臺最終入選，中國只有樹根互聯（ROOTCLOUD）一家上榜。四是能夠服務于工業互聯網創新發展的懂IT 技術、企業管理、精益制造、供應鏈管理等方面的復合型高端人才欠缺。五是存在建平臺、上平臺與用平臺之間脫節的矛盾。各地大力推動建設工業互聯網平臺，但很多大企業艱難轉型建成平臺后，行業內很多企業因為數據安全、增效額度、信息化基礎薄弱等問題卻不愿上平臺、用平臺，導致平臺建設與平臺應用之間的嚴重脫節。

三、國家高新區工業互聯網高質量發展對策建議

“十四五”時期，隨著人工智能、數字孿生、量子計算等新技術的快速發展，工業互聯網作為新工業革命和“互聯網+先進制造業”發展基石的作用愈發凸顯。加快建設和發展工業互聯網，是推動經濟高質量發展的重要抓手，也是謀劃產業新優勢、鞏固提升區域實體經濟能級的重要支撐和戰略選擇。

(一)以資源稟賦為出發點，找準工業互聯網發展賽道

推動產業數字化轉型升級是大勢所趨，但一味簡單模仿或套用是不行的，要結合地區資源稟賦，從“5G+工業互聯網”“人工智能+工業互聯網”“云計算+工業互聯網”“物聯網+工業互聯網”等交叉融合角度出發，與智慧城市、智慧園區、智慧車間、智慧產線、智慧水務、智慧醫療等建設相結合，找準適合自身發展的新賽道。工業互聯網軟硬件結合的發展模式已得到行業廣泛認可，但由于工業互聯網產業鏈較長，涉及面較廣，在大多數高新區沒有新一代信息通信技術領軍企業的情況下，要從高新區自身產業基礎、數字基礎設施、內外部環境、大中小型企業融通發展狀況、工業互聯網平臺建設等實際情況出發選擇性價比高的工業互聯網發展路徑，打造獨具行業特色與示范意義的高新區工業互聯網發展賽道。如無錫高新區結合地區傳感器等產業基礎選擇“物聯網之城”的工業互聯網發展賽道，創新高地中關村選擇5G 創新應用賽道，杭州高新區發揮人工智能“頭雁”效應發力“工業互聯網+人工智能”賽道等。

(二)以平臺建設為牽引，帶動工業互聯網全鏈條發展

國內外實踐證明，工業互聯網發展的核心載體是工業互聯網平臺。國家高新區在推動工業互聯網高質量發展中要緊緊抓住工業互聯網平臺建設這個“牛鼻子”，結合地區實際，著重打造行業級工業互聯網平臺、企業級工業互聯網平臺、雙跨平臺、云服務平臺、物聯網（設備）云服務平臺、ERP、MES等應用軟件云服務平臺、解決方案云服務平臺、行業垂直價值鏈重構云平臺、工業App 等子服務平臺，同時聚集研發、生產、銷售等各環節的要素信息，通過平臺建設牽引數據采集、網絡接入、安全防護、應用開發等產業鏈條協同發展，提升平臺供給能力，輻射帶動地區工業互聯網全鏈條發展。

(三)以場景應用為導向，漸進式打造多層次平臺體系

工業互聯網作為促進工業智能化的關鍵基礎設施，建設平臺不是目的，而是要從應用場景出發，以“全面開放應用場景”為導引，為基于智能制造的新秩序重構提供廣闊空間。要找到真實工業場景的現實瓶頸問題，自下而上地探索打造可操作、可復制的系統解決方案，并以工業App、工業微服務等形式逐漸沉淀到工業互聯網平臺上，由單點應用到多點推廣，由特定行業、特定區域推及跨行業跨領域，建立起涵蓋生產全流程、全環節的一系列平臺解決方案，形成多樣化多層次平臺發展體系，推動產業高質量發展。

(四)以多方合作為基石，積極構建開放共享協同生態

工業互聯網不僅是一種技術、工具，也代表著一種開放共贏的產業思維。發展工業互聯網不是一蹴而就的簡單工程，而是需要持續加大投入和長時間積累的多方協作系統工程，特別是要加快攻克軟硬件“卡脖子”技術，解決復合型專業人才短缺、工業互聯網平臺及企業間數據確權、資源共享、信息互聯等難題。在發揮龍頭企業引領帶動作用基礎上，形成“政產學研金介用”協同發展機制，推動科技創新、產業發展、金融服務融合互促，以開放共享的協同生態推進工業互聯網高質量發展。