工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對中國制造業(yè)的賦能路徑研究

　　[摘要]伴隨中國經(jīng)濟(jì)步入中高速增長階段，我國制造業(yè)當(dāng)前正面臨著傳統(tǒng)的要素投入型生產(chǎn)方式難以為繼、制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)缺失和產(chǎn)品附加值過低這三個問題。通過建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，推動制造業(yè)從點(diǎn)到面的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，從制造業(yè)企業(yè)、產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品三個層次進(jìn)行賦能，可以改變企業(yè)生產(chǎn)流程中知識傳播的方式、調(diào)整企業(yè)之間的連接方式、改變產(chǎn)品的屬性，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)流程數(shù)字化、產(chǎn)業(yè)鏈平臺化、產(chǎn)品服務(wù)化，提升創(chuàng)新能力和風(fēng)險(xiǎn)抗性，最終有助于提高我國制造業(yè)整體競爭力，打造世界一流的制造業(yè)體系。

　　[關(guān)鍵詞]工業(yè)互聯(lián)網(wǎng);制造業(yè);數(shù)據(jù)化;產(chǎn)業(yè)升級

　　在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)滲透了經(jīng)濟(jì)活動中大部分環(huán)節(jié)。特別是在消費(fèi)端，各種應(yīng)用(APP)層出不窮。例如淘寶、京東、拼多多徹底改變了人們的消費(fèi)習(xí)慣，逛街變成了爬網(wǎng);滴滴、陽光出行、神州專車等徹底改變了人們的出行習(xí)慣，網(wǎng)約車入市豐富了出行選擇;餓了么、美團(tuán)外賣則改變了飲食習(xí)慣，由下館子變成了點(diǎn)外賣。這些消費(fèi)端的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用讓消費(fèi)者的消費(fèi)行為和習(xí)慣發(fā)生了諸多改變，并由此引發(fā)了新的需求，促進(jìn)了消費(fèi)升級。但是這種改變尚且停留在消費(fèi)端，所產(chǎn)成的新需求仍然要依賴舊的生產(chǎn)流程來滿足。這就產(chǎn)生了消費(fèi)者日益復(fù)雜多樣化的需求與企業(yè)相對落后的供給方式之間的矛盾。

　　制造業(yè)論文范例： 適用于電力計(jì)量的制造業(yè)自動化控制系統(tǒng)研究

　　同時，伴隨著人口紅利逐漸消失、環(huán)境保護(hù)愈加嚴(yán)格、國際貿(mào)易環(huán)境惡化，我國制造業(yè)的生產(chǎn)成本驟升，一部分低技術(shù)制造業(yè)如制鞋、小家電、服裝逐漸轉(zhuǎn)移到印度和東盟。而我國在高精尖產(chǎn)品方面尚不能自給自足，如芯片、航空發(fā)動機(jī)、軸承鋼等依舊依賴于進(jìn)口，面對美國的技術(shù)封鎖，不得不支付高價(jià)進(jìn)口這些產(chǎn)品，甚至求購而不得。

　　從消費(fèi)端的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來看，我國依然處于國際先進(jìn)地位，阿里、騰訊、美團(tuán)、字節(jié)跳動等都是全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)巨頭。如果能夠?qū)⒃谙�費(fèi)端所積累的技術(shù)，如大數(shù)據(jù)分析、智能控制算法等移植到工業(yè)生產(chǎn)之中，實(shí)現(xiàn)對制造業(yè)的深度賦能，就能夠激發(fā)制造業(yè)潛在生產(chǎn)能力，解決需求與供給之間的結(jié)構(gòu)性矛盾，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。從國際視角來看，其它制造業(yè)強(qiáng)國也都提出了類似的概念。

　　美國提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”這一概念，強(qiáng)調(diào)對企業(yè)積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，通過標(biāo)準(zhǔn)化接口實(shí)現(xiàn)互聯(lián)共享，創(chuàng)造新的價(jià)值;而德國則推出了“工業(yè)4.0”，強(qiáng)調(diào)機(jī)械與芯片結(jié)合，讓生產(chǎn)智能化，構(gòu)建智能工廠;日本2016年發(fā)布《第五期科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃》，提出“社會5.0”概念，旨在最大限度應(yīng)用信息通訊(ICT)技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)空間與物理空間的融合，重構(gòu)工業(yè)與整個社會的關(guān)系，打造一個面向富裕、有活力的“超智慧社會”。

　　本文對美國、德國、日本所提出的概念兼容并蓄，提出了適合中國國情的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念。其中不僅包含了德國強(qiáng)調(diào)的“讓機(jī)器積累知識”，也包含了美國強(qiáng)調(diào)的“讓數(shù)據(jù)生產(chǎn)價(jià)值”。提出了包含智能設(shè)備、數(shù)據(jù)中心和產(chǎn)業(yè)平臺的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算對制造業(yè)企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)賦能。本文立足于企業(yè)自身生產(chǎn)流程和同一產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)之間的關(guān)系，從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對企業(yè)的改造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對產(chǎn)業(yè)鏈的改造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對產(chǎn)品的改造三個方面進(jìn)行分析，提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對制造業(yè)賦能的路徑和內(nèi)容。

　　一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念

　　“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”(IndustrialInternet)這一概念始于美國奧巴馬政府“再工業(yè)化”發(fā)展戰(zhàn)略，其雛形源自于2011年和2012年的《重振美國制造業(yè)框架》《先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃》和《先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃》[1]。

　　其出發(fā)點(diǎn)是充分發(fā)揮美國所擁有的高端工業(yè)技術(shù)優(yōu)勢和信息技術(shù)優(yōu)勢，降低對廉價(jià)勞動力的依賴，提高制造業(yè)全要素生產(chǎn)率，以便促使制造業(yè)從發(fā)展中國家(主要是指中國)回流到美國。在上述文件的基礎(chǔ)上，由通用電氣牽頭，IBM、思科、英特爾和AT&T等IT企業(yè)聯(lián)手組建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)，自此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為一個獨(dú)立的對象被廣泛認(rèn)知。由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最初來自于美國對自身制造業(yè)技術(shù)和信息技術(shù)優(yōu)勢的整合，因此它自身就是一個由軟件、互聯(lián)網(wǎng)和監(jiān)控探測設(shè)備疊加在制造業(yè)上構(gòu)成的系統(tǒng)，在生產(chǎn)端發(fā)揮作用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建立了設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶的虛擬數(shù)字映像，并將其緊密地連接融合為一體。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以幫助制造業(yè)放松對產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)集群的空間約束，形成跨設(shè)備、跨系統(tǒng)、跨廠區(qū)、跨地區(qū)的互聯(lián)互通，使工業(yè)經(jīng)濟(jì)各種要素資源能夠高效共享，從而提高效率并推動整個制造服務(wù)體系智能化;還有利于推動制造業(yè)和服務(wù)業(yè)之間融合，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)產(chǎn)品附加值的提升，增強(qiáng)制造業(yè)的競爭力和盈利能力。德國提出的“工業(yè)4.0”與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)類似，都是將信息技術(shù)和制造業(yè)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能制造。

　　但是由于德國的制造業(yè)發(fā)達(dá)，而在信息技術(shù)方面并無優(yōu)勢，因此相對于美國提出的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”側(cè)重于企業(yè)間的信息互通，讓數(shù)據(jù)生產(chǎn)新的價(jià)值，“工業(yè)4.0”更強(qiáng)調(diào)企業(yè)內(nèi)部嵌入式系統(tǒng)與機(jī)器的融合，利用工廠內(nèi)生產(chǎn)數(shù)據(jù)優(yōu)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)迭代創(chuàng)新。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為一個系統(tǒng)，可以從構(gòu)成它的核心技術(shù)部件和概念劃分為多個層次。例如美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)提出了包含企業(yè)層、邊緣層、平臺層三層架構(gòu)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。李君等(2019)提出了一種包含基礎(chǔ)設(shè)施層(IaaS)、平臺層(PaaS)、應(yīng)用層(SaaS)三層架構(gòu)[2]。胡斌等(2020)提出了由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層構(gòu)成的三層架構(gòu)[3]。從層次劃分可以看出，美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟側(cè)重于企業(yè)間的資源配置，對于企業(yè)自身的技術(shù)升級關(guān)注相對較少。李君等更側(cè)重于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)內(nèi)的應(yīng)用，而胡斌等側(cè)重于工業(yè)APP的應(yīng)用，倡導(dǎo)從應(yīng)用端由上到下的技術(shù)革新。

　　本文結(jié)合上述研究成果，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)分為三層。以監(jiān)控探測設(shè)備為核心的基礎(chǔ)設(shè)施層，利用具有感知功能的終端設(shè)備，如傳感器、探測器、企業(yè)信息系統(tǒng)，準(zhǔn)確、實(shí)時、可靠地采集工業(yè)設(shè)備和機(jī)器組件產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)，如設(shè)備的功能、屬性、狀態(tài)、位置、所處環(huán)境數(shù)據(jù)等，實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)采集;以軟件、中心服務(wù)器為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)層，利用具有計(jì)算功能的工具和算法，如數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法、邏輯回歸算法，對基礎(chǔ)設(shè)施層采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，使其轉(zhuǎn)化為機(jī)器可識別的信息，如機(jī)器退化信息、機(jī)器健康信息[4]，也包括供求信息，最終實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)建模分析和行業(yè)機(jī)理模型沉淀，生成可視化、支持性的知識，輔助專家或智能算法做出正確、可靠地決策。

　　在基礎(chǔ)設(shè)施層和數(shù)據(jù)層，計(jì)算與物理進(jìn)程相互融合，通過嵌入式計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對物理進(jìn)程進(jìn)行監(jiān)視和控制，并通過物理進(jìn)程的反饋結(jié)果調(diào)整計(jì)算進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展，對實(shí)體設(shè)備和運(yùn)行進(jìn)程的感知、數(shù)字化采集、數(shù)據(jù)化集成、智能分析及預(yù)判，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，減少資源浪費(fèi)，加快生產(chǎn)速度，從而達(dá)到優(yōu)化配置的目標(biāo)。

　　以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的連接層強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)空間和實(shí)體空間的深度融合，通過在網(wǎng)絡(luò)空間實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)映像之間的匹配，將企業(yè)間的連接從單線轉(zhuǎn)化為立體結(jié)構(gòu)，降低企業(yè)在線下交易過程中所需付出的搜尋成本、信任成本、調(diào)查成本、物流成本等，并賦予企業(yè)更多的潛在合作對象，最終降低企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈上的“被鎖定性”，增強(qiáng)企業(yè)生產(chǎn)活動的靈活性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)的自適應(yīng)、自組織和自協(xié)調(diào)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)使制造業(yè)由傳統(tǒng)意義上的單純機(jī)械加工技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榧瘷C(jī)械、電子、材料、信息和管理等諸多技術(shù)于一體。推動制造業(yè)向輕量化、精密化、數(shù)字化、智能化、綠色化、系統(tǒng)化、集成化轉(zhuǎn)型。

　　二、中國制造業(yè)的問題與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的賦能邏輯

　　(一)中國制造業(yè)存在的主要問題

　　在后疫情時代全球需求萎縮，再疊加逆全球化后，整體市場縮小，我國制造業(yè)面臨需求不足的情況。加入WTO后，我國制造業(yè)企業(yè)一直處于蓬勃發(fā)展之中，已經(jīng)連續(xù)多年穩(wěn)居世界第一①。在高速增長時期，我國制造業(yè)一直是以高資源投入，粗放型管理、快速擴(kuò)張的方式發(fā)展。這導(dǎo)致我國制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國家同類企業(yè)。

　　例如2004-2015年，我國工業(yè)平均電價(jià)上漲了60%，工業(yè)天然氣價(jià)格也翻了1倍，而美國同期電價(jià)沒有太大變化，天然氣價(jià)格則下降了25%～35%;2015年重點(diǎn)城市工業(yè)地價(jià)平均為每畝50.5萬元，而美國地價(jià)每英畝約為2萬美元(相當(dāng)于每畝2萬元人民幣)，我國城市平均工業(yè)地價(jià)約為美國的25倍;2010-2019年我國年人均工資從約3萬元升高至約7萬元，增幅為2.3倍，美國同期制造業(yè)人均年收入從約3.68萬升至約3.8萬美元，增幅僅為3%②。伴隨中國整體經(jīng)濟(jì)水平上升，老齡化加劇，中國的勞動力成本已經(jīng)大幅度上升，很多工廠都出現(xiàn)了招工荒。

　　一部分勞動密集型制造業(yè)已經(jīng)開始向印度、東盟國家、拉美國家轉(zhuǎn)移，還一部分則回流到日本、美國或歐盟。依據(jù)Wind數(shù)據(jù)庫和天風(fēng)證券的2016年的調(diào)查報(bào)告，選擇轉(zhuǎn)移的制造業(yè)企業(yè)中約7%的企業(yè)選擇回到日本或美國，22%的企業(yè)向東南亞轉(zhuǎn)移。37%的企業(yè)決定向中國西部轉(zhuǎn)移，剩下的則是選擇在省內(nèi)遷移。其中轉(zhuǎn)移到東亞的多是服裝、鞋襪等低技術(shù)勞動密集企業(yè)，而轉(zhuǎn)移到日本、美國的多是外資企業(yè)，以家電、數(shù)碼產(chǎn)品等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)為主③。制造業(yè)向東南亞和歐美發(fā)達(dá)國家的轉(zhuǎn)移對于中國世界工廠的地位形成了上下夾擊的態(tài)勢。值此時刻，充分發(fā)揮我國在消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域所積累的優(yōu)勢，將數(shù)字技術(shù)引進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)，構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是不得不為的重大事情。由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決的是生產(chǎn)端的問題，因此本文從制造業(yè)企業(yè)本身、制造業(yè)產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)的產(chǎn)品三個層次分析我國制造業(yè)面臨的問題：

　　首先，傳統(tǒng)的制造業(yè)企業(yè)生產(chǎn)方式難以為繼。由于我國制造業(yè)過去20年的高速發(fā)展是在粗放型生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因此制造業(yè)內(nèi)缺乏對生產(chǎn)過程的管控，對自動化、模塊化、智能化、數(shù)字化的接受程度極低。楊汝岱(2015)的研究表明，制造業(yè)生產(chǎn)率增長的來源更多依賴資源投入，而非資源配置效率改善[5]。傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，數(shù)據(jù)是由工人用紙筆和頭腦記錄生產(chǎn)過程，由工頭進(jìn)行一線管理。這兩種記錄方式存在如下缺點(diǎn)：首先頭腦內(nèi)的記憶容易出現(xiàn)遺漏，錯誤。

　　其次，紙質(zhì)記錄難以傳遞。從數(shù)據(jù)記錄，到統(tǒng)計(jì)員，車間主任統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，最終到達(dá)管理者需要數(shù)天乃至數(shù)月，并且存在大量失真，在這期間管理者無法及時糾正生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的物料浪費(fèi)、工藝不規(guī)范等問題。導(dǎo)致企業(yè)根本無法及時準(zhǔn)確掌握生產(chǎn)線的狀態(tài)，例如工人的產(chǎn)量、質(zhì)量、不良品、廢品，工作計(jì)劃是否達(dá)成等。最終企業(yè)的生產(chǎn)變成一個黑箱，生產(chǎn)完成之前，沒有人能夠了解其原材料消耗、生產(chǎn)進(jìn)度、能源消耗、廢料排放、產(chǎn)品質(zhì)量等信息，這嚴(yán)重降低了我國制造業(yè)的生產(chǎn)效率。其次，制造業(yè)產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)缺失，自主創(chuàng)新能力不足，抗風(fēng)險(xiǎn)性不強(qiáng)。

　　習(xí)近平強(qiáng)調(diào)，我們現(xiàn)在制造業(yè)規(guī)模是世界上最大的，但要繼續(xù)攀登，靠創(chuàng)新驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，在產(chǎn)業(yè)鏈上不斷由中低端邁向中高端④。事實(shí)上，在全球500多種工業(yè)產(chǎn)品中，有220多種工業(yè)品出自中國制造，但是由于進(jìn)入工業(yè)化時間很短，大量基礎(chǔ)研究沒有跟上，導(dǎo)致很多關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、先進(jìn)基礎(chǔ)工藝、核心基礎(chǔ)零部件等都嚴(yán)重依賴于進(jìn)口。在一些關(guān)鍵元器件上(如高制程芯片、軸承鋼、航空輪胎等)對外依存度過高[6]。這一結(jié)果造成我國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈難以抵抗歐美發(fā)達(dá)國家的“制裁”，難以抵抗不確定性風(fēng)險(xiǎn)。想要對抗無理由的“制裁”，增強(qiáng)談判能力，一方面需要通過自主創(chuàng)新打破歐美的技術(shù)封鎖，另一方面需要通過改良產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)構(gòu)提升抗風(fēng)險(xiǎn)能力，最終實(shí)現(xiàn)制造業(yè)升級。

　　最后，制造業(yè)產(chǎn)品附加值過低。當(dāng)前中國制造業(yè)還是處于全球制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)中的中低端，主要以來料加工、生產(chǎn)低級工業(yè)品和勞動密集型產(chǎn)品為主，缺乏專業(yè)化服務(wù)、個性化定制及綜合解決方案等高附加值服務(wù)，導(dǎo)致所生產(chǎn)產(chǎn)品包含的附加值較低，嚴(yán)重影響了企業(yè)的利潤水平。根據(jù)中美商務(wù)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2019全年中國出口的商品中，每一單位工業(yè)品所包含的服務(wù)出口的價(jià)格約為0.15，而美國每單位工業(yè)品所包含服務(wù)出口的價(jià)格約為1.02⑤。兩相對比，我國制造業(yè)產(chǎn)品服務(wù)化轉(zhuǎn)型任重道遠(yuǎn)。

　　(二)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對制造業(yè)的賦能邏輯

　　進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著半導(dǎo)體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的快速發(fā)展，獲取、傳輸、存儲、處理數(shù)據(jù)的成本越來越低，而依托于大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)算法，則降低了工業(yè)軟件的進(jìn)入門檻。只要擁有大量數(shù)據(jù)，就可以跨越式地跳過傳統(tǒng)的試錯過程，快速構(gòu)建工業(yè)用數(shù)據(jù)模型，并且通過計(jì)算機(jī)模擬的方式，進(jìn)行材料學(xué)、動力學(xué)、工程學(xué)等實(shí)驗(yàn)。基于計(jì)算機(jī)模擬的方式節(jié)約了大量的時間成本，使得基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)發(fā)展跨越式追趕成為可能。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)利用數(shù)字技術(shù)推動制造業(yè)發(fā)展的模式非常適合我國的制造業(yè)升級。

　　在引入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)后，首先可以通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動企業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，具體是通過對生產(chǎn)流程數(shù)據(jù)化實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)的生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新，將生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)化，實(shí)現(xiàn)知識傳播規(guī)范化，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。從優(yōu)化資源配置和技術(shù)創(chuàng)新的角度解決中國制造業(yè)面臨的勞動力、土地、能源等生產(chǎn)資料價(jià)格上升導(dǎo)致企業(yè)競爭力下降的問題。其次在產(chǎn)業(yè)鏈層面通過推動產(chǎn)業(yè)鏈平臺化實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)內(nèi)的生產(chǎn)方式創(chuàng)新。

　　具體是通過構(gòu)建可以相互替代的復(fù)數(shù)連接減少供應(yīng)鏈對企業(yè)的鎖定，通過將企業(yè)模塊化促進(jìn)產(chǎn)業(yè)內(nèi)的生產(chǎn)方式創(chuàng)新，提高整個產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率，通過靈活生產(chǎn)化解“制裁”帶來的不確定性風(fēng)險(xiǎn)。最后是通過推動產(chǎn)品服務(wù)化轉(zhuǎn)型提高產(chǎn)品的附加值。具體是在企業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化、產(chǎn)業(yè)鏈平臺化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)智能制造，取得個性化定制和規(guī)�；�生產(chǎn)之間的均衡，同時也通過服務(wù)產(chǎn)品化提高產(chǎn)品的附加值。最終通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對制造業(yè)的賦能，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的升級。

　　三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)制造業(yè)企業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的過程是將其生產(chǎn)流程數(shù)據(jù)化和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)程序化的過程。并且在這一過程中增加了知識流動，讓企業(yè)內(nèi)部出現(xiàn)新的技術(shù)組合，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新[7]。

　　(一)企業(yè)生產(chǎn)流程數(shù)據(jù)化

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在企業(yè)中首先發(fā)揮的作用是幫助企業(yè)生產(chǎn)流程數(shù)據(jù)化。由于傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)自身生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)難以被實(shí)時觀測和記錄，缺乏記錄，無法以科學(xué)系統(tǒng)的方式對其進(jìn)行整理歸納，以便提煉出有價(jià)值的信息優(yōu)化生產(chǎn)過程。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則通過基礎(chǔ)設(shè)施層和數(shù)據(jù)層與制造業(yè)企業(yè)的緊密結(jié)合解決這一問題。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)第一結(jié)合點(diǎn)位于基礎(chǔ)設(shè)施層，一方面，通過在廠房、車床、流水線等必要設(shè)施增加攝像頭、感應(yīng)器，將生產(chǎn)過程的黑箱打開，將信息傳遞給數(shù)據(jù)層。另一方面，通過在上述設(shè)施中添加控制器，為實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的精確調(diào)控提供基礎(chǔ)設(shè)施支持。

　　第二個結(jié)合點(diǎn)位于數(shù)據(jù)層，數(shù)據(jù)層支持海量、多源、異構(gòu)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、清洗、分級存儲、可視化處理等，并應(yīng)提供多種分析算法和工具。在數(shù)據(jù)層對基礎(chǔ)設(shè)施層收集到的海量工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，并通過算法進(jìn)行價(jià)值挖掘。通過基礎(chǔ)設(shè)施層將企業(yè)的生產(chǎn)過程轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)層構(gòu)建根植于數(shù)據(jù)的虛擬生產(chǎn)流程，并且依據(jù)過往數(shù)據(jù)預(yù)測未來會出現(xiàn)的產(chǎn)品生產(chǎn)、原材料供應(yīng)、需求端變化等方面的問題，制定應(yīng)對方案，在虛擬的生產(chǎn)流程中加以修改，挑選出最優(yōu)方案，然后實(shí)行以支撐企業(yè)對各種資源、要素使用計(jì)劃的彈性安排，優(yōu)化資源配置，實(shí)現(xiàn)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息交互和協(xié)同。

　　通過對生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)化，實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)資源優(yōu)化制造資源，以制造資源生產(chǎn)數(shù)字資源，增加企業(yè)的資源稟賦，為管理層決策和優(yōu)化生產(chǎn)過程提供信息支持，如優(yōu)也發(fā)布ThingswiseiDOS和EEwise系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了基于數(shù)據(jù)的動態(tài)跨工序動態(tài)尋優(yōu)，幫助某300萬噸級鋼鐵企業(yè)每年降低11.4%的能源成本⑥。

　　(二)企業(yè)內(nèi)部“生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)”具象化

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠改變制造業(yè)企業(yè)內(nèi)部“生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)”的傳播方式和擴(kuò)散速度，將難以具象化的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為固定的流程和操作指南，簡化工人的勞動，降低對工人生產(chǎn)技術(shù)水平的需求。工人在生產(chǎn)活動中所積累的經(jīng)驗(yàn)是寶貴的知識，但是這種方式所積累的知識難以在企業(yè)內(nèi)部廣泛傳播。

　　一方面，在傳統(tǒng)的制造業(yè)企業(yè)中，知識的傳承是以“師傅帶徒弟”的方式傳遞的。這一過程中，熟練工人所積累的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)以一種低效率、隱秘的方式向新工人傳遞，同時還要捆綁一系列的“隱性費(fèi)用”，例如對師傅的一般要求必須予以滿足，師傅所傳授的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)也可能是殘缺的，以確保自己所擁有的知識是稀缺的。最終導(dǎo)致工人的技術(shù)水平增長緩慢，企業(yè)的生產(chǎn)過程效率低下。另一方面，工人通常不具有系統(tǒng)化的理論基礎(chǔ)，他們是靠不斷歸納和試錯實(shí)現(xiàn)對經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，而在傳遞過程中，他們也難以順利地將這些經(jīng)驗(yàn)描述出來，導(dǎo)致工作中累積的知識在傳播中耗損。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過基礎(chǔ)設(shè)施層和數(shù)據(jù)層能夠回收更多的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，并對企業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行抽象，將原本難以觀測，只能以“生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)”的形式所儲存的知識直接轉(zhuǎn)換為直觀的、可復(fù)制知識，并將其具象化為工藝或操作手冊，加快企業(yè)內(nèi)部知識的傳播速度，快速培養(yǎng)熟練工人。最終，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過將原本抽象的、模糊的經(jīng)驗(yàn)積累過程具象化為具有操作性的具體數(shù)據(jù)、流程，提高了企業(yè)內(nèi)部勞動人員和管理者的勞動效率。例如德國安貝格西門子智能工廠在占地10萬平方米的廠房內(nèi)近千個制造單元僅通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，大多數(shù)設(shè)備都在無人力操作狀態(tài)下進(jìn)行挑選和組裝，只需要1000名員工即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)作，而且次品率僅為0.00015%。

　　四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈平臺化

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)字化的企業(yè)以松散的方式連接在一起，但是擁有2n(n為企業(yè)數(shù))條連接，最終形成一個蜂巢化的立體連接，每一個企業(yè)都可以隨意選取自身的合作對象，建立供銷關(guān)系。在這種松散的環(huán)境下，企業(yè)不再需要花費(fèi)大量精力去尋找合作對象，只需要專注于自己的核心資源，將自己轉(zhuǎn)換成模塊化企業(yè)。最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈平臺化，并通過平臺化推進(jìn)組合創(chuàng)新和增強(qiáng)抗風(fēng)險(xiǎn)能力，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級。

　　(一)產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)間關(guān)系蜂巢化

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)之間新的連接，通過給予企業(yè)更多的供給和需求信息，賦予企業(yè)在選擇供應(yīng)商和客戶時更大的自由度。此時企業(yè)之間不再是一對一，而是多對多的關(guān)系。在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上，企業(yè)之間的信息是透明的，便捷的信息流和物流降低了企業(yè)間的交易成本，使得松散化的組織形式得以實(shí)現(xiàn)。每一個企業(yè)都有多個與之相關(guān)的供應(yīng)者，這種立體化復(fù)合結(jié)構(gòu)的供應(yīng)鏈更加穩(wěn)定。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠在制造業(yè)企業(yè)之間構(gòu)建信息流通的渠道。通過連接層將各個企業(yè)由數(shù)據(jù)層精煉的后的信息匯聚，并將這些海量、異構(gòu)、多維數(shù)據(jù)按照不同規(guī)則進(jìn)行匹配，重構(gòu)企業(yè)間的聯(lián)系。并且伴隨算法對大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)，匹配效果會不斷改良，企業(yè)間的信息連接也會更加復(fù)雜，從單線連接轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫孢B接，最終轉(zhuǎn)化為立體連接。例如阿里巴巴的C2B網(wǎng)絡(luò)“飛龍”，將大量中小型企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起，通過數(shù)據(jù)分析將訂單分解發(fā)送給各個適合的企業(yè)，再將一部分生產(chǎn)出的零件轉(zhuǎn)移到相應(yīng)企業(yè)，最后實(shí)現(xiàn)零庫存靈活生產(chǎn)。在“飛龍”網(wǎng)絡(luò)中，企業(yè)之間的連接是虛擬的，松散的，繁多的。而企業(yè)的功能則模塊化了，不再承擔(dān)核心能力之外的如銷售和采購，都依賴于阿里的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“飛龍”提供相關(guān)服務(wù)。

　　五、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)品服務(wù)化

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過賦予企業(yè)智能制造的能力和服務(wù)產(chǎn)品化，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的產(chǎn)品服務(wù)化轉(zhuǎn)型。對于制造業(yè)企業(yè)而言，只有生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠與常見的工業(yè)化產(chǎn)品存在顯著區(qū)別，能夠滿足用戶的個性化需求，同時實(shí)現(xiàn)與客戶長期互動，將服務(wù)封裝為產(chǎn)品，才能夠促進(jìn)產(chǎn)品服務(wù)化，提高產(chǎn)品的附加值。

　　(一)平臺化產(chǎn)業(yè)鏈賦予企業(yè)智能制造的能力

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈平臺化，而平臺化的產(chǎn)業(yè)鏈則賦予了鏈上企業(yè)靈活生產(chǎn)的能力。結(jié)合消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)，企業(yè)能夠快速響應(yīng)市場變化，在客戶個性化需求和規(guī)模經(jīng)濟(jì)之間取得均衡。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模定制化生產(chǎn)，解決規(guī)�；�與個性化之間的矛盾。在企業(yè)內(nèi)，通過基礎(chǔ)設(shè)施層和數(shù)據(jù)層實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)流程的實(shí)時監(jiān)控，對生產(chǎn)流程中不同環(huán)節(jié)進(jìn)行分布控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息跨部門跨角色共享、全面可視的產(chǎn)品質(zhì)量追溯、生產(chǎn)質(zhì)量實(shí)時監(jiān)控預(yù)警、生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時輔助決策分析，最終掌控每一個具體節(jié)點(diǎn)的工作進(jìn)度，完成對人力資源和機(jī)器的動態(tài)調(diào)控，達(dá)到生產(chǎn)流程透明化、過程可控化。

　　而在企業(yè)外，連接層將企業(yè)所需的供求信息端到端、準(zhǔn)確、完整的擴(kuò)散，極大豐富了企業(yè)的選擇余地。加強(qiáng)了產(chǎn)業(yè)鏈中企業(yè)與其他潛在供應(yīng)商和銷售渠道企業(yè)的信息交流，賦予了企業(yè)靈活選擇更換供應(yīng)商和銷售渠道的能力，讓企業(yè)不再受限于原材料采購和銷售渠道鎖定，實(shí)現(xiàn)按銷定產(chǎn)，按產(chǎn)定采購，最終實(shí)現(xiàn)資源協(xié)同調(diào)配與整體優(yōu)化，生產(chǎn)柔性化、智能化，以便同時滿足產(chǎn)品個性化和生產(chǎn)規(guī)模化的要求。

　　例如紅領(lǐng)集團(tuán)開發(fā)的紅領(lǐng)西服男士正裝定制領(lǐng)域的大型供應(yīng)商平臺RCMTM(Redcollarmadetomeasure，紅領(lǐng)西服個性化定制)，通過個性化刺繡、自動化裁床、數(shù)字化質(zhì)檢實(shí)現(xiàn)智能制造。其背后所依賴的則是20年來所積累的身高體重?cái)?shù)據(jù)，以及對每件衣服所需布片的電子編碼。通過智能制造，紅領(lǐng)集團(tuán)實(shí)現(xiàn)了零庫存，以及營業(yè)額120%增長的成績。

　　(二)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)制造業(yè)服務(wù)產(chǎn)品化

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)包含的技術(shù)能夠賦予制造業(yè)企業(yè)對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和建模分析的能力，這種從生產(chǎn)過程凝練出的知識不僅能夠用于對生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化，還可以加深企業(yè)對自身產(chǎn)品的了解，最終實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)測，在此基礎(chǔ)上提供可靠的快速解決方案。通過向客戶提供快速解決方案，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品+服務(wù)的組合。演變到最后，產(chǎn)品本身不再是利潤點(diǎn)，而服務(wù)則是長期提供現(xiàn)金流。例如華為、阿里、百度等提供的云計(jì)算服務(wù)，硬件采用出租的方式，核心競爭力集中在服務(wù)上。

　　六、結(jié)論與政策建議

　　德國推廣“工業(yè)4.0”是為了加強(qiáng)創(chuàng)新，美國推廣“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”是為了利用信息技術(shù)和高技術(shù)制造業(yè)方面的優(yōu)勢吸引制造業(yè)回流，而我國推廣工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則是為了解決我國制造業(yè)現(xiàn)存的問題。伴隨我國制造業(yè)的高速發(fā)展和規(guī)模壯大，我國在全球貿(mào)易中的角色也在發(fā)生轉(zhuǎn)變。

　　原本專注于低端工業(yè)品和來料組裝、加工的制造業(yè)企業(yè)試圖將自己的業(yè)務(wù)拓展到產(chǎn)業(yè)鏈上游，同時也試圖為低技術(shù)產(chǎn)品賦予高附加值，這使得我國制造業(yè)與以歐美制造業(yè)為主導(dǎo)的高技術(shù)領(lǐng)域和高附加值領(lǐng)域競爭加劇。面對這種競爭，我國制造業(yè)必須拋棄以往高投入、粗放型管理、忽略研發(fā)與產(chǎn)品附加價(jià)值的發(fā)展方式，即突破現(xiàn)有的思維模式，擺脫路徑依賴。我國當(dāng)前對數(shù)字技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到世界一流水平，在數(shù)據(jù)積累方面也是世界各國中的佼佼者，輔以國內(nèi)龐大的市場和一流的基礎(chǔ)設(shè)施，為我國制造業(yè)采用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供了技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)。

　　作為一個幅員遼闊的國家，我國內(nèi)部區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異巨大，這使我國對制造業(yè)的需求與德日等發(fā)達(dá)工業(yè)國不同。相對于歐美日發(fā)達(dá)國家，我國是后進(jìn)者，需要以技術(shù)促產(chǎn)業(yè)升級，積極進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈上游，參與高技術(shù)產(chǎn)品和高附加值產(chǎn)品的競爭;相對于印度、東盟和拉美國家，我國是防守者，需要防止低技術(shù)制造業(yè)向國外轉(zhuǎn)移，而是要將其導(dǎo)入中西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)，促進(jìn)區(qū)域平衡發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，在鼓勵積極促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)上提出如下政策建議：

　　第一、政府需要系統(tǒng)地制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一攬子政策，具體包含工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的組建方式、融資方式、監(jiān)管方式和相關(guān)人才培養(yǎng)方式。政府在制定政策時要從系統(tǒng)的角度認(rèn)知工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這一概念，確保制定的政策能夠與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)化的概念相適應(yīng)。首先積極推動以大型國有企業(yè)為核心的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)，以點(diǎn)帶面，多點(diǎn)開花。

　　從“干中學(xué)”的視角，大型企業(yè)能夠積累更多的知識，在發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺時具有巨大優(yōu)勢。因此政府適宜充分發(fā)揮大型國有企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)作用，引導(dǎo)其建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。同時，可以以不同的大型國有企業(yè)為核心，建設(shè)多個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，既可以起到試點(diǎn)的效果，也可以進(jìn)行多點(diǎn)開花，提高工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的知識外溢效果。還能以成功案例作為風(fēng)向標(biāo)，引導(dǎo)其他民營企業(yè)加入現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或重組新網(wǎng)。其次加強(qiáng)監(jiān)管，防范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可能出現(xiàn)的“卡特爾”和“接入瓶頸”。一方面，由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺會匯總參與者的信息并將其匹配給參與的企業(yè)，因此在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上一部分供求信息會透明化，參與的企業(yè)有可能借此達(dá)成隱性同盟，操縱定價(jià)。

　　另一方面，以大企業(yè)為核心發(fā)展的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中核心企業(yè)話語權(quán)較大，很容易引發(fā)“濫用市場支配勢力”的問題。大型企業(yè)可能出于減少競爭的角度制定特殊加入標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致外部企業(yè)難以加入。政府可以通過設(shè)置審查通道，參與標(biāo)準(zhǔn)制定訂過程對可能出現(xiàn)的違規(guī)行為加以預(yù)防。再次積極引導(dǎo)社會資本設(shè)立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基金。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涉及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、融合創(chuàng)新應(yīng)用、技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)新等眾多方面，需要大量、穩(wěn)定、持續(xù)的資金投入，特別是在建設(shè)初期，企業(yè)在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化改造方面需要大量投入，亟需社會資本投入。

　　同時，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展空間巨大，有望催生出新的龍頭企業(yè)，是投資的新藍(lán)海。成立產(chǎn)業(yè)基金支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，吸引社會資本積極投入，是促進(jìn)產(chǎn)融結(jié)合、實(shí)現(xiàn)雙贏的重要途徑。最后加強(qiáng)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)體系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)既需要高端人才引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，也需要高技能型人才推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地實(shí)施。政府可以通過建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展工程，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才實(shí)訓(xùn)基地，推進(jìn)多層次復(fù)合型人才培養(yǎng);推進(jìn)產(chǎn)教融合，打造“新工科”，引導(dǎo)人才投入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。

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　　作者：蔡呈偉1，戚聿東2

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