工业互联网对中国制造业的赋能路径研究

姜兆云

[摘 要]伴随中国经济步入中高速增长阶段，我国制造业当前正面临着传统的要素投入型生产方式难以为
继、制造业产业链关键环节缺失和产品附加值过低这三个问题。通过建设工业互联网，推动制造业从点到
面的数字化转型，从制造业企业、产业链、产品三个层次进行赋能，可以改变企业生产流程中知识传播的
方式、调整企业之间的连接方式、改变产品的属性，实现企业生产流程数字化、产业链平台化、产品服务
化，提升创新能力和风险抗性，最终有助于提高我国制造业整体竞争力，打造世界一流的制造业体系。
[关键词] 工业互联网；制造业；数据化；产业升级

在数字经济时代，互联网技术已经渗透了经济活动中大部分环节。特别是在消费端，各种应用（APP）层出不穷。例如淘宝、京东、拼多多彻底改变了人们的消费习惯，逛街变成了爬网；滴滴、阳光出行、 神州专车等彻底改变了人们的出行习惯，网约车入市丰富了出行选择；饿了么、美团外卖则改变了饮食习惯，由下馆子变成了点外卖。这些消费端的互联网应用让消费者的消费行为和习惯发生了诸多改变，并由此引发了新的需求，促进了消费升级。但是这种改变尚且停留在消费端，所产成的新需求仍然要依赖旧的生产流程来满足。这就产生了消费者日益复杂多样化的需求与企业相对落后的供给方式之间的矛盾。同时，伴随着人口红利逐渐消失、环境保护愈加严格、国际贸易环境恶化，我国制造业的生产成本骤升，一部分低技术制造业如制鞋、小家电、服装逐渐转移到印度和东盟。而我国在高精尖产品方面尚不能自给自足，如芯片、航空发动机、轴承钢等依旧依赖于进口，面对美国的技术封锁，不得不支付高价进口这些产品，甚至求购而不得。从消费端的互联网应用来看，我国依然处于国际先进地位，阿里、腾讯、美团、字节跳动等都是全球网络技术巨头。如果能够将在消费端所积累的技术，如大数据分析、智能控制算法等移植到工业生产之中，实现对制造业的深度赋能，就能够激发制造业潜在生产能力，解决需求与供给之间的结构性矛盾，促进我国经济高质量发展。从国际视角来看，其它制造业强国也都提出了类似的概念。美国提出了“工业互联网”这一概念，强调对企业积累的数据进行加工，通过标准化接口实现互联共享，创造新的价值；而德国则推出了“工业 4.0”，强调机械与芯片结合，让生产智能化，构建智能工厂；日本 2016 年发布《第五期科学技术基本计划》，提出“社会 5.0”概念，旨在最大限度应用信息通讯技术，通过网络空间与物理空间的融合，重构工业与整个社会的关系，打造一个面向富裕、有活力的“超智慧社会”。本文对美国、德国、日本所提出的概念兼容并蓄，提出了适合中国国情的“工业互联网”概念。其中不仅包含了德国强调的“让机器积累知识”，也包含了美国强调的“让数据生产价值”。提出了包含智能设备、数据中心和产业平台的工业互联网，用大数据、云计算对制造业企业进行生产赋能。本文立足于企业自身生产流程和同一产业链上企业之间的关系，从工业互联网对企业的改造、工业互联网对产业链的改造、工业互联网对产品的改造三个方面进行分析。

工业互联网在企业中首先发挥的作用是帮助企业生产流程数据化。由于传统制造业企业自身生产过程中产生的数据难以被实时观测和记录，缺乏记录，无法以科学系统的方式对其进行整理归纳，以便提炼出有价值的信息优化生产过程。工业互联网则通过基础设施层和数据层与制造业企业的紧密结合解决这一问题。工业互联网与企业第一结合点位于基础设施层，一方面，通过在厂房、车床、流水线等必要设施增加摄像头、感应器，将生产过程的黑箱打开，将信息传递给数据层。另一方面，通过在上述设施中添加控制器，为实现对生产环节的精确调控提供基础设施支持。第二个结合点位于数据层，数据层支持海量、多源、异构数据的转换、清洗、分级存储、可视化处理等，并应提供多种分析算法和工具。在数据层对基础设施层收集到的海量工业数据进行汇总，并通过算法进行价值挖掘。通过基础设施层将企业的生产过程转化为数据，并在数据层构建根植于数据的虚拟生产流程，并且依据过往数据预测未来会出现的产品生产、原材料供应、需求端变化等方面的问题，制定应对方案，在虚拟的生产流程中加以修改，挑选出最优方案，然后实行以支撑企业对各种资源、要素使用计划的弹性安排，优化资源配置，实现各个生产环节的信息交互和协同。

德国推广“工业 4.0”是为了加强创新，美国推广“工业互联网”是为了利用信息技术和高技术制造业方面的优势吸引制造业回流，而我国推广工业互联网则是为了解决我国制造业现存的问题。伴随我国制造业的高速发展和规模壮大，我国在全球贸易中的角色也在发生转变。原本专注于低端工业品和来料组装、加工的制造业企业试图将自己的业务拓展到产业链上游，同时也试图为低技术产品赋予高附加值，这使得我国制造业与以欧美制造业为主导的高技术领域和高附加值领域竞争加剧。面对这种竞争，我国制造业必须抛弃以往高投入、粗放型管理、忽略研发与产品附加价值的发展方式，即突破现有的思维模式，摆脱路径依赖。我国当前对数字技术的开发与应用已经达到世界一流水平，在数据积累方面也是世界各国中的佼佼者，辅以国内庞大的市场和一流的基础设施，为我国制造业采用工业互联网提供了技术和物质基础。作为一个幅员辽阔的国家，我国内部区域经济差异巨大，这使我国对制造业的需求与德日等发达工业国不同。相对于欧美日发达国家，我国是后进者，需要以技术促产业升级，积极进入产业链上游，参与高技术产品和高附加值产品的竞争；相对于印度、 东盟和拉美国家，我国是防守者，需要防止低技术制造业向国外转移，而是要将其导入中西部欠发达地区，促进区域平衡发展。