新型工業化背景下河北省工業互聯網平臺應用水平探析與路徑研究

袁兵 柳楊 康鵬 平思奇 戎彬 左璇

（1.國家工業信息安全發展研究中心，北京 100040；2.河北省電子信息技術研究院，河北石家莊 050057）

一、研究背景

黨的二十大報告提出“到2035 年基本實現新型工業化”，本質上是要加快推動數字技術在工業化中的廣泛應用和滲透融合。這為新時期加快推動制造業數字化轉型提供了新的遵循。落到工業互聯網領域，就是以工業互聯網為基礎，加速人、機、物、系統之間的數據連接與信息集成，驅動工業數字化、網絡化、智能化變革，支撐產業體系優化升級，高效驅動工業科技創新，強化產業鏈供應鏈的韌性水平，促進制造業高端化、智能化、綠色化發展。在此過程中，工業互聯網平臺作為工業互聯網的核心，是工業全要素、全產業鏈、全價值鏈全面連接、匯聚、配置的樞紐，也是制造業數字化轉型的重要抓手[1]。

近年來，河北省作為我國制造業大省，高度重視以工業互聯網平臺賦能制造業轉型的重要機遇，先后發布《關于大力發展工業互聯網平臺加快推進工業化和信息化深度融合的工作方案》《河北省“十萬企業上云”行動計劃（2022—2025 年）》等政策文件，依托工業互聯網平臺改造提升傳統產業，發展先進制造業。全省累計上云企業超過8.5 萬家，工業互聯網平臺普及應用基礎不斷夯實。

隨著工業互聯網平臺應用深度和廣度的不斷拓展，工業互聯網平臺用得“好不好”、水平“高不高”、成效“顯不顯”已成為各級政府、工業企業和服務機構的關注重點。開展工業互聯網平臺應用水平評價研究，是引導企業上平臺、應用平臺的重要抓手，有利于為科學評價平臺應用水平和成效提供量化依據，解決企業“上平臺”“用平臺”過程不規范、路徑不清晰、重點不明確的問題；有利于引導企業科學把握工業互聯網平臺應用重點和方向，幫助主管部門精準施策、企業精準決策、平臺服務商精準服務。

為進一步提升企業工業互聯網平臺應用水平，推動我國工業互聯網平臺高質量發展和規?；瘧?，本文以河北省工業互聯網平臺應用水平評價工作為契機，立足科學技術理論，通過工業互聯網平臺應用推廣公共服務平臺采集河北省企業工業互聯網平臺應用數據，并以此為依據探查分析河北省工業互聯網平臺的應用水平現狀，深入挖掘平臺規?；瘧么嬖诘钠款i問題，找準平臺應用水平提升路徑，為促進我國工業互聯網平臺高質量發展、加快企業數字化轉型步伐提供有益參考。

二、研究方法

目前，對工業互聯網平臺應用水平開展評價工作，主要是構建評價指標體系，采取一定的評價測算方法對指標賦權和計算。金夏垚等[2]聚焦工業互聯網安全監管類平臺，從功能建設、覆蓋范圍、運營服務、擴展能力4 個方面、12個維度構建了評價體系基本框架，并提出可定量、定性分析的具體指標說明及評價方法。王柯懿[3]從基礎支撐、數據匯聚、新模式應用、服務創新、可持續發展5 個方面建立了評價的基本框架，提出了一套可定量、定性分析工業互聯網平臺賦能能力與制造業數字化轉型對應關系的評價體系。李君等[4]從平臺基礎保障、平臺關鍵能力、平臺價值效益3 個維度、9 個方面構建了評價的基本框架，并給出了具體的評價指標體系和評價方法。周勇等[5]圍繞工業互聯網平臺應用實施框架、步驟和數據測算方法等開展了系列研究，為對工業互聯網平臺評價提供了一定借鑒。目前，學術界已有研究多為對工業互聯網平臺核心能力和建設水平的探討，對平臺應用水平的評價體系構建標準并不統一。

2022 年10 月12 日，GB/T 41870—2022《工業互聯網平臺 企業應用水平與績效評價》國家標準正式實施，提出了工業互聯網平臺應用水平評價指標體系，包括戰略與組織、基礎條件、平臺應用、業務創新和效能效益5 項一級指標，并向下逐級細分為20 個二級指標、34 個三級指標、52 個采集項[6]。該標準基于采集項數據，采用加權測算的方式，逐級得到各項一級指標得分和工業互聯網平臺應用水平總得分，并進一步計算工業互聯網平臺應用普及率、工業設備上云率等關鍵指標，如圖1 所示。

圖1 工業互聯網平臺企業應用水平和績效評價體系

同年，河北省依據GB/T 41870—2022《工業互聯網平臺 企業應用水平與績效評價》國家標準組織開展工業互聯網平臺應用水平評價工作。因此，本文在綜合考慮評價指標體系的科學性、樣本數據的可獲取性等多方因素的前提下，依據GB/T 41870—2022 中提出的評價指標體系，開展河北省工業互聯網平臺應用水平探析與路徑研究。

三、河北省工業互聯網平臺應用水平分析

（一）數據來源

依托全國工業互聯網平臺應用推廣公共服務平臺（https://iipap.com），面向河北省工業互聯網平臺應用相關企業開展線上評價問卷填報，收集573 份一手數據，占2021 年河北省規模以上工業企業總數（16127 家）的3.6%。企業樣本總體分布情況與全省規上企業行業、規模分布情況基本一致，具有良好的代表性，可以較客觀地反映河北省工業互聯網平臺應用水平。

具體來看，行業分布方面，機械、建材、食品等行業樣本企業數量較多，占比分別達到11.4%、9.5%、8.9%，其次是輕工、電力、石化、醫藥、冶金等行業，占比均超過5.0%。與河北省規上企業行業分布情況相比，樣本行業分布情況符合度較高。企業規模分布方面，大型企業占比為4.7%，中型企業占比為14.0%，小型企業占比為81.3%。與全省規上企業規模分布情況進行對比發現，小型企業數字化轉型程度相對較低，平臺應用深度和廣度不足；大型企業產業基礎較好，平臺應用水平相對較高。因此，樣本中的小型企業占比低于全部規上企業中小型企業占比，大中型企業所占比例略高于全部規上企業大中型企業占比，如圖2 所示。

圖2 河北省工業互聯網平臺應用水平評價樣本企業行業與規模分布

（二）河北省工業互聯網平臺應用情況分析

基于河北省工業互聯網平臺應用水平評價樣本數據，對河北省工業互聯網平臺應用情況進行分析。

1.河北省工業互聯網平臺應用水平穩步提升

數據顯示，2022 年河北省工業互聯網平臺應用水平得分為36.0 分，較2021 年（31.2 分）提升15.4%。2022 年河北省工業互聯網平臺應用普及率為18.2%，較2021 年（11.5%）增長了6.7%，整體呈現穩中向好的發展態勢。從5 項一級指標得分來看，2022 年河北省企業“戰略組織”和“基礎條件”兩項一級指標整體得分分別為46.3 分和48.0 分，得分相對較高，說明河北省企業圍繞工業互聯網平臺應用開展了戰略規劃制定、組織架構設置、基礎設施建設等相關工作，工業互聯網平臺應用基礎條件初步完善。但是，在“平臺應用”（33.2 分）、“業務創新”（27.1 分）和“效能效益”（13.8 分）方面得分相對較低，說明河北省企業工業互聯網平臺應用仍處于初級階段，業務模式創新尚未充分開展，平臺應用的效能效益提升潛力巨大，如圖3 所示。

圖3 2022 年河北省工業互聯網平臺應用水平各一級指標得分情況

2.河北省各地市工業互聯網平臺應用水平總體呈現階梯式分布特征

樣本數據顯示，2022 年河北省各地市工業互聯網平臺應用水平總體呈現階梯式分布特征。工業互聯網平臺應用總體水平得分第一梯隊地市分別為唐山市、石家莊市、滄州市，這些地市是河北省新一代信息技術創新最集中、工業互聯網平臺應用最先進的地區，其工業互聯網平臺應用水平走在全省前列。第二梯隊主要包括保定市、廊坊市、邯鄲市，這些地市是周邊地區工業互聯網平臺應用發展高地，以點帶面帶動工業互聯網平臺應用在河北省各地蓬勃發展。第三梯隊包括邢臺市、秦皇島市、張家口市，這些地市工業互聯網平臺得到初步推廣和應用。第四梯隊主要包括衡水市、承德市等地市，這些地市亟須加快夯實工業互聯網平臺應用基礎，推動工業互聯網平臺普及應用與創新推廣，如圖4 所示。

圖4 2022 年河北省各地市工業互聯網平臺應用總體水平得分情況

3.河北省工業設備上云水平持續保持高位增長態勢

工業設備上云是指將工業設備接入工業互聯網平臺，基于平臺開展設備數據的全面采集、匯聚、分析，進而實現設備的狀態監測、預測預警、性能優化和能力交易的過程，以提高設備綜合效率，降低設備運行管理成本，持續發揮設備資產核心價值。近年來，河北省高度重視生產設備改造升級，以工業互聯網平臺推廣應用為契機，加速推動工業設備上云。數據顯示，2022 年河北省企業工業設備上云率提升至19.7%，相較于2021 年（16.9%）提高了2.8%，其中唐山市、承德市、滄州市工業設備上云率位居前三，分別為20.0%、19.2%和19.1%。工業和信息化部相關數據顯示，截至2023 年第二季度，河北省工業設備上云率達到21.2%，持續保持全國領先。越來越多的工業企業基于工業互聯網平臺開展設備健康管理、預測性維護、遠程運維、能耗優化等，推動生產設備數字化管理相關技術創新應用，促進生產設備的數據共享、工藝優化與效能提升，如圖5 所示。

圖5 2021—2022 年河北省企業工業設備上云率TOP5 地市

4.河北省各重點行業業務云化各具特色

各行業企業通過各類業務系統的云化部署和一體化運作，加速推動經營管理、供應鏈管理、研發設計、生產管理、市場營銷和用戶服務等業務上云上平臺，提高資源配置效率，創新業務運營模式，提升企業價值效益。

具體來看，輕工行業經營管理和研發設計的業務云化水平領先于其他行業，其開展上述業務活動云端運行的企業占比分別為38.6%和21.9%。家具、塑料、造紙等輕工行業市場準入門檻低、產品同質化程度較高，相關企業通過經營管理與研發設計業務系統的云端部署與應用，推動業務精細化運營與研發設計標準化管理，進而降低企業經營管理成本，提升研發設計能力，提高產品市場競爭優勢。冶金行業在生產管理方面實現業務云端運行的企業占比為22.7%，為各行業之首。該行業企業主要通過生產管理業務云化，推動機臺協同作業、工序緊密銜接、流程協同管理，提升生產管理效率。電子行業在供應鏈管理、市場營銷和用戶服務方面的業務云化水平均為各行業之首，上述3 項業務活動云端運行的企業占比例分別為42.6%、34.6%和28.7%，如圖6 所示。

圖6 2022 年河北省重點行業不同類型業務云化水平情況

5.河北省工業知識沉淀復用能力穩步提升

工業知識沉淀復用是指企業應用工業大數據挖掘技術將工業原理、技術、方法、經驗、知識等進行軟件化、模型化封裝，形成可復用的工業機理模型、工業微服務/微組件、工業知識圖譜，以創新工業知識傳承體系并構建平臺開放價值生態。2022 年，河北省工業知識沉淀復用普及率達18.1%。從行業視角來看，電子行業和機械行業持續保持領先地位，分別為19.2%，18.6%，超過全省總體水平。同時，2022 年交通設備制造行業工業知識沉淀復用普及率由2021年的11.2%提升至2022 年的13.6%，提升了2.4%，提升幅度居全行業首位。交通設備制造行業內越來越多的企業基于工業互聯網平臺構建了相對成熟的工業知識綜合管理與創新應用模式，加快本領域知識封裝和迭代，并形成專業的知識庫和模型庫，有效促進了行業內知識沉淀、共享、傳播與創新，如圖7 所示。

圖7 2021—2022 年河北省重點行業工業知識沉淀復用普及率情況

四、河北省工業互聯網平臺應用存在問題與路徑研究

（一）問題分析

1.區域間工業互聯網平臺應用存在不均衡性

受政策導向、經濟基礎、產業結構等因素影響，河北省各地市工業互聯網平臺應用水平呈現較明顯的不均衡特征。如唐山、石家莊、滄州等一些經濟較發達、數字化轉型基礎較好的地區，由于資金充足、技術基礎設施良好、政策支持有力，工業互聯網平臺應用起步較早、發展較快，持續吸納周邊地區數字化資源，與其他地市的平臺應用水平差距持續拉大。而在張家口、承德等地市，受經濟基礎較薄弱、技術人才供給支撐力度不足等因素影響，企業數字化轉型進展較慢，工業互聯網平臺普及應用的步伐亟須加快。

2.工業互聯網平臺應用價值效益獲取滯后

河北省的工業互聯網應用體系各項一級指標中，效能效益指標得分低于其他4 項一級指標，說明目前河北省工業互聯網平臺應用仍處于初級發展階段，推廣平臺應用所帶來的效能效益也處于較低水平。究其原因，主要是河北省內大部分企業工業互聯網平臺應用起步較晚，平臺應用主要停留在數據采集與匯總階段，平臺價值未得到充分挖掘。而且，前期工業互聯網平臺的建設需要巨大的投入，包括基礎設施、軟件開發、系統集成等方面。這些投入需要在長時期內通過提升生產效率、降低成本、優化資源配置等方式得到回報。然而，由于工業互聯網平臺的應用涉及多個領域和環節，其效益的顯現具有一定的滯后性。

3.工業知識創新應用能力提升難度大

工業知識沉淀復用普及率是企業基于工業互聯網平臺進行知識創新應用的重要體現?？傮w來看，2022 年河北省全省工業知識沉淀復用普及率達18.1%，增長較好。但是下沉到各個地級市發現，石家莊市、滄州市等平臺應用水平較高的地區，其工業知識沉淀復用普及率增長速度明顯落后于其他關鍵指標，當地的工業互聯網平臺賦能優勢未得到充分釋放，平臺積累的大量研發、工藝等各類專業知識和工業模型并未得到充分推廣。同時，對于平臺應用起步較晚的地區，其工業知識沉淀復用普及率與其他地區差距持續擴大，區域內企業數據資源利用和產品迭代創新能力明顯不足。

4.工業互聯網平臺應用生態有待完善

通過樣本數據測算以及對河北省工業互聯網平臺咨詢服務市場調研，發現河北省工業互聯網平臺應用生態有待完善。從服務角度來看，當前工業互聯網平臺應用服務領域缺乏統一的規范和標準，不同平臺之間的互操作性和兼容性差，同時河北省內本土化服務商的技術水平和專業能力參差不齊，工業互聯網平臺應用服務整體支撐力度不足。從技術角度來看，雖然河北省企業應用的工業互聯網平臺已具備一定程度的自動化和智能化水平，但在數據處理、模型優化、安全防護等方面仍面臨諸多挑戰。只有通過技術創新和研發，不斷提升平臺的技術水平和解決問題的能力，才能更好地滿足工業互聯網應用的需求。

（二）提升路徑

1.強化組織與政策支持

河北省各地市應加大組織與政策支持，為工業互聯網平臺推廣應用提供制度保障。為推動河北省工業互聯網平臺應用水平評價工作常態化開展，一方面，要強化組織領導，落實責任分工，鼓勵各地市建立工業互聯網平臺應用水平評價推進工作組，負責統籌協調各項工作；另一方面，要加大政策支持，保障落地見效，鼓勵各市區（縣）立足本地基礎條件、聚焦產業特點，制定配套支持政策，探索多元化資金支持渠道，因地制宜、分類施策。

2.加強工業互聯網平臺基礎技術支撐

夯實工業互聯網平臺的技術基礎是支撐工業互聯網平臺實現創新發展的重要因素。一是面向工業設備數據采集、邊云協同、知識沉淀復用等基礎共性關鍵技術瓶頸，組織政、產、學、研、用各方協同攻關、重點突破，加快補齊平臺建設發展核心技術短板。二是構建平臺通用功能知識庫、工具庫和模型庫，促進平臺的工業知識復用和應用創新，加快平臺建設和部署速度，降低平臺建設和維護成本。三是優化平臺測試驗證環境，對工業互聯網平臺的基礎功能、性能和應用服務能力等進行綜合測試驗證，促進工業互聯網平臺相關技術加速迭代升級，提升平臺供給能力。

3.以設備上云牽引釋放平臺應用成效

河北省要充分發揮企業工業設備上云領先優勢，以設備上云帶動業務上云，廣泛連接社會化資源、共享服務及制造能力，提升核心資產與核心業務系統數字化、網絡化與智能化水平。在設備上云方面，企業要重點針對高耗能、高通用、高價值、新能源等類型的工業設備進行數字化改造和上云用云，基于工業互聯網平臺開展設備狀態監測、精準控制、遠程運維、故障診斷與壽命預測。在業務上云方面，企業要推動研發設計、生產管控、用戶服務等業務云化，基于工業互聯網平臺打通設計與制造、消費與生產、管理與服務，實時監控業務流程執行過程，跟蹤評價流程執行績效，實現業務效率提升乃至商業模式創新。

4.以優質資源共享助力打造平臺應用新生態

資源匯聚和共享不僅是工業互聯網平臺建設的基礎，也是構建工業互聯網平臺發展生態的重要環節。一是創新資源共享模式，基于工業互聯網平臺引導不同行業、不同領域的龍頭企業充分發揮自身技術、經驗和資源等優勢，加快研制工業機理模型、微服務組件及相關開發工具，依托平臺應用市場和開源生態面向平臺開放相關資源，推動平臺建設與應用邁向更高水平。二是提高資源共享水平，通過開發數據采集工具、建立數據流轉機制、完善數據治理體系，基于平臺向用戶進行數據資源的開放共享，加速構建數字化管理、智能化制造、網絡化協同、個性化定制、服務化延伸等創新發展模式，開展更廣范圍的資源優化配置、更深程度的生產方式變革和更高水平的價值創造，不斷繁榮工業互聯網平臺運營生態。

五、研究結論

本研究在全國共推新型工業化建設、加快制造業數字化轉型步伐的背景下，以工業互聯網平臺應用為切入點，以河北省為麻雀，采集573 份樣本企業工業互聯網平臺應用水平評價數據，全面展現河北省近年來工業互聯網平臺應用現狀，深入挖掘分析河北省企業當前工業互聯網平臺應用存在的難點和痛點問題，并給出具有針對性的工業互聯網平臺應用水平提升路徑，旨在為河北省乃至全國企業應用工業互聯網平臺提供有益參考。