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工业互联网如何实现创新发展?

       自深入实施工业互联网创新发展战略提出以来,我国工业互联网创新发展迈出坚实步伐,有力推动了制造业数字化、网络化、智能化转型,有力推动了经济高质量发展,并取得了一系列阶段性、标志性、引领性成果。我国工业互联网在政策导向、基础设施建设、融合应用创新和产业基础构建4个方面呈现出了新的发展趋势,也在发展认识、发展安全、发展速度及发展模式4个方面面临着一系列挑战。未来,我国应保持战略定力、加强政策支持、夯实产业基础、强化融合应用,推动工业互联网创新发展持续走深向实。

       我国工业互联网创新发展的趋势

       政策关注方向“由建转用”

       工业互联网创新发展的4年,是“以建为主、示范带动”的4年,面向发展新阶段,工业互联网将加速转向“以用为主,以用促建”的新方向。4年来,以国务院《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》为引领,工信部先后出台网络、平台、数据、安全、应用多项政策。在工业互联网专项工作组统筹协调下,2018—2020年工业互联网三年行动计划超预期完成。依托工业互联网创新发展工程,建设了一大批公共服务平台,形成了一批具有标杆效应的试点示范项目,完成了一批产业示范基地建设,示范引领作用不断增强。2021年以来,工业互联网相关政策及试点示范加速向行业应用深入推进,对“工业互联网+园区”“工业互联网+产业集群”等不同形态载体强化支持引导,对“5G+工业互联网”在钢铁、化工、建材等重点行业应用强化统筹推进,对“工业互联网+安全生产”“工业互联网+绿色低碳”等特定领域拓展强化融合创新应用,对大型集团型企业、中小企业等不同主体强化分类施策。此外,全国31个省(区、市)均出台地方政策,多个省份不断丰富政策“工具箱”,利用重大技术装备研发、技术改造、智能制造等多种支持方式,推动设立工业互联网产业基金,引导社会资本积极布局,面向地方优势产业加快推动工业互联网行业应用。

       基础设施建设“从有到强”

       过去4年,工业互联网功能体系建设逐步完善,“从无到有”形成了与工业互联网发展阶段相适应的基础设施体系。网络体系不断夯实,高质量外网建设基本实现全国地市全覆盖,连接工业企业近20万家,5G等新型网络技术推动企业内网改造加力提速。标识建设、应用和管理一体化推进,五大顶级节点投入运行,建成二级节点169个。平台体系加速构建,全国建成工业互联网平台近1000个,其中具有一定行业和区域影响力的工业互联网平台超过150个。15个跨行业、跨领域综合型平台稳健发展,一批特色型和专业型平台持续涌现,多层次系统化平台体系初步形成。数据体系建设初见成效,国家工业互联网大数据中心“1+N”体系基本建成,已形成覆盖京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝双城经济圈的体系化布局。安全体系持续完善,监测范围已覆盖14个重要工业领域、140个重点平台、11余万家联网企业,威胁监测和信息通报处置不断加强,安全保障能力持续提升。下一步,工业互联网基础设施建设将充分结合制造业数字化转型的实际需求和现实场景不断深化,继续找准新方向。

       融合应用创新“由点到面”

       工业互联网创新应用已从龙头企业内部拓展到产业链上下游,应用环节加速从“研产供销服”各环节单点应用,向全环节、全流程综合集成应用和多领域系统创新延伸。应用模式逐步构建,探索形成平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理等六大典型应用模式,涌现出如老板电器茅山智造基地的“黑灯工厂”、中国商飞“基于工业云的飞机研制系统”、波司登“GiMS服装智能制造系统”等一批典型新模式案例。应用范围不断延伸,已拓展至钢铁、机械、电力、交通、能源等40余个国民经济重点行业,形成了千姿百态的融合应用实践。随着“512”工程的扎实推进,“5G+工业互联网”在建项目超过1800个,覆盖电子设备制造、装备制造、钢铁、采矿等20余个重点行业,打造了上万个5G应用创新案例,逐步形成协同研发设计、柔性生产制造、无人智能巡检、生产过程溯源、设备预测维护等20个典型应用场景,助力企业实现降本、提质、增效、绿色、安全发展。

       产业基础构建“容融创新”

       工业互联网应用需求的快速增长以及应用场景的加速拓展,带动了基础软硬件快速发展,并推动产业基础软硬件向“兼容并蓄、融合创新”的方向迈进。2021年,我国工业软件实现收入2414亿元,同比增长24.8%。传感器市场规模约3000亿元,实现年均接近18%的快速增长,高于全球9.2%的平均水平。基础元器件产业化进程提速,工业5G芯片、模组、终端产品产业化不断加快,传统模组和终端向智能化方向演进,支撑更高级、更复杂的应用。如中国联通推动的雁飞5G模组,价格已经下探至500元;移远推出兼具5G和AI技术的智能模组,实现极速5G连接和数据处理。关键技术研发体系化推进,“5G+工业互联网”、时间敏感网络、边缘计算、工业智能等相关领域的技术研究、标准制定和产业化进程基本与国际同步,工业互联网领域国家标准已发布60项,预计到2025年将达到100项以上。

       我国工业互联网创新发展面临四大挑战

       ● 发展长期性与市场短视性不协调对发展认识的挑战

       工业互联网创新发展是一个长期的过程,其长期性是由数字化发展规律所决定的,也是由我国工业发展国情所决定的。工业互联网需要与行业特有的技术、知识、经验紧密结合,复杂性高、难度大。我国工业体量大、门类多、数字化水平不高,需求差异性大,个性化十分突出,建设成本投入大、周期长。但资本的逐利性、企业的生存压力对工业互联网发展和应用提出了高回报、快见效的要求。受限于长研发周期、高技术壁垒、低投资回报,工业互联网企业难以获得资本市场青睐,如腾讯的市值超4万亿元,而工业互联网市值最高的企业——工业富联仅为2200亿元左右。工业企业尤其是中小企业,在推动工业互联网应用中困难重重,“不敢”“不愿”“不会”的现实问题层出不穷,“不转等死,转型找死”的数字化转型忧虑频现,均在一定程度上影响了社会各界对于工业互联网发展认识的协调统一。

       ● 产业基础薄弱与转型持续深化不协调对发展安全的挑战

      目前,我国工业互联网基础软硬件国产化程度低,“先者愈先、强者愈强”的产业格局不易突破,关键技术产品受制于外国,如研发设计类软件、高端工业传感器高达90%的市场均被国外企业垄断,又如智能传感器全球市场规模预计到2027年将超过900亿美元,主要依赖霍尼韦尔、英飞凌等国外企业提供。网络与系统集成以国外技术为主,我国处于产业价值链的低端,95%以上的高端可编程逻辑控制器和工业网络协议被国外厂商垄断。面对持续发展的数字经济浪潮、不断深化的制造业数字化转型大势,基础软硬件在工业互联网产业发展中的地位日益强化,但产业基础薄弱在短期内不易改变,这对产业技术创新体系整体效能提出了更高的要求。

       ● 资金支持有限与三重属性要求不协调对发展速度的挑战

      工业互联网兼具基础设施、技术创新和产业发展三重属性,在资金支持多元性上有着较为复杂的需求,在资金支持强度上有着长期稳定的需求。作为基础设施,工业互联网具有战略性、安全性、外部经济性的特点,承载着实现产业基础高级化和产业链现代化的重要任务。在技术创新和促进产业发展方面,工业互联网深度集成云计算、大数据等新一代信息技术,打通“云网边端”,在加速通信技术、信息技术、控制技术聚合创新的同时,也在加速赋能行业应用,培育形成新业态。以上各环节均需要发挥政府投资的持续性和有效性,调动社会资本的积极性,推动政府与社会资本合作,凝聚各界合力。

      ● 商业模式选择与产业运行实践不协调对发展模式的挑战

       工业互联网发展处于从探索起步向纵深迈进的阶段,无前车之鉴,无路径可依,发展路径和应用模式仍处于不断摸索中,盲目套用消费互联网“概念炒作-流量牵引-吸引投资”的发展思维,无法弥合产品服务、解决方案与行业实际场景需求痛点之间的鸿沟。消费互联网用户对平台服务需求的共同性大于异质性,较为容易出现需求方规模经济效应以及“赢者通吃”的情况,而工业互联网涉及的应用场景更为复杂、标准化程度低、差异化和个性化程度高,缺乏规模经济的土壤,未来工业互联网的发展应是“千行百业、千姿百态”,每个行业都有特定的工业互联网系统解决方案。

       措施与建议

      “十四五”时期是我国工业互联网由探索起步转向快速推进的关键发展期,是从更好发挥政府引导作用转向更充分发挥市场主导作用的动力转折期。为持续推动工业互联网创新发展,需要在以下4个方面加力提速。

       一是保持工业互联网战略定力。准确把握当前工业互联网所处的发展阶段,进一步加大对工业互联网的政策引导和支持力度,进一步凝聚工业互联网创新发展共识,避免各种新概念炒作,进一步协调各方发展思路。在充分考虑我国产业基础和工业发展国情的基础上,进一步保持战略的延续并扎实推进——一家企业接着一家企业挖潜,一个行业接着一个行业推广,一步接着一步扎实前进。

       二是加强政策支持力度。持续强化政策协同,进一步加大财政支持力度,加大技改资金投入,从针对设备、技术的支持转向对数字化转型的支持。探索建立多元化、多渠道社会投入机制,加强对中小企业数字化转型的资金扶持,用好普惠型财税支持政策。充分发挥试点示范效应,有序引导企业充分发挥自身优势向专业化发展,培育一批行业领军企业。

       三是夯实产业基础支撑。推动智能芯片、智能传感终端、“AI+工业软件”等方面融合创新,推动开展新型工业网络应用创新,强化产业大脑、5G全连接工厂等领域集成创新。持续推进工业互联网标准体系建设,基础共性、关键技术、典型应用等领域的标准制定工作亟需完善。依托“新工科”建设,完善工业互联网学科专业体系,打造一批实训基地,培养应用型、复合型、创新型人才。

       四是强化融合应用创新。推动工业生产制造服务体系智能化升级、产业链延伸和价值链拓展,形成大企业建设引领、中小企业广泛应用的发展范式,培育推广一批符合中小企业实际需求的数字化平台、系统解决方案、产品和服务,进一步促进大中小企业融通发展。加快重点行业数字化转型,围绕高价值设备资产管理、安全环保管理优化、规模化定制、供应链追溯等行业实际需求,有序引导工业互联网相关企业开展赋能服务。持续开展工业互联网试点示范工作,打造一批应用创新示范标杆,探索构建基于工业互联网的数据模型交易、供应链中介服务等商业模式,推广先进生产模式、资源组织方式、创新管理和服务形式。

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