一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重大意義
當(dāng)今世界，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)加速向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域滲透融合，深刻改變著各領(lǐng)域的生產(chǎn)理念、生產(chǎn)工具、生產(chǎn)方式。網(wǎng)絡(luò)空間與物理實(shí)體融為一體，加速了新工業(yè)革命的到來，推動著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的繁榮。在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與工業(yè)深度融合的孕育下，在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化新型工業(yè)形態(tài)的驅(qū)動下，以泛在互聯(lián)、智能控制、安全可靠為特征的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)蓬勃興起。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是人類生產(chǎn)力再度飛躍的關(guān)鍵基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)化、智能化推動人類生產(chǎn)力再上一個臺階已經(jīng)成為全球共識。根據(jù)德國國家科學(xué)和工程院研究，基于工業(yè)4.0將使生產(chǎn)效率和能源利用率分別提升40％和50％。而這一巨大變革的基本前提在于將工業(yè)各類信息孤島連線成網(wǎng)，形成支撐工業(yè)大數(shù)據(jù)流動的“高速公路網(wǎng)”。從信息和控制兩個角度來看，民用／商用互聯(lián)網(wǎng)基于“盡力而為”的傳輸方式無法滿足工業(yè)生產(chǎn)高可靠、高穩(wěn)定的要求，工業(yè)控制網(wǎng)則由于傳輸距離短、擴(kuò)展性弱、互聯(lián)互通能力不足的因素，制約了數(shù)據(jù)的跨系統(tǒng)、跨區(qū)域流動，因此都無法滿足這張“高速公路網(wǎng)”在安全、功能、性能等方面的高要求。在各類網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加、融合、創(chuàng)新，打造全新的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，成為決定工業(yè)智能化發(fā)展水平的關(guān)鍵。換句話說，未來制造業(yè)必將構(gòu)筑在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將像蒸汽機(jī)、電力、計(jì)算機(jī)一樣給人類勞動生產(chǎn)效率帶來又一次飛躍。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是加快經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的重要動力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)首先是多領(lǐng)域科技的復(fù)雜融合，繼而引發(fā)一批新技術(shù)的裂變式創(chuàng)新，抓住時機(jī)發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，將使我國能夠掌握一批支撐未來高端制造的基礎(chǔ)技術(shù)、非對稱技術(shù)、殺手锏技術(shù)，推動我國產(chǎn)業(yè)躍上全球競爭新的制高點(diǎn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是服務(wù)工業(yè)實(shí)體背后的新型網(wǎng)絡(luò)空間，使各類工業(yè)大數(shù)據(jù)資源被充分挖掘、傳輸和利用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素的優(yōu)化配置，支撐智能化生產(chǎn)、大規(guī)模個性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造、服務(wù)型制造等一系列新模式新業(yè)態(tài)，有力促進(jìn)產(chǎn)能優(yōu)化、存量盤活、綠色生產(chǎn)和質(zhì)量提升。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還將打破創(chuàng)新個體的封閉圍墻，為分布全國乃至全球的智力資源、制造能力提供匯聚平臺，推動企業(yè)從封閉式創(chuàng)新走向開放式創(chuàng)新，從而加速制造業(yè)領(lǐng)域的大眾創(chuàng)新萬眾創(chuàng)業(yè)，為制造業(yè)乃至整個經(jīng)濟(jì)發(fā)展增加新動力、注入新活力。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是確保我國產(chǎn)業(yè)安全乃至國家安全的應(yīng)有之義。一方面，美、德、法、日等制造強(qiáng)國為鞏固全球高端制造既有霸主地位，并進(jìn)一步形成智能時代新的壓倒性優(yōu)勢，都在依托強(qiáng)大的技術(shù)、市場能力，由龍頭企業(yè)為牽引，由產(chǎn)業(yè)合作為抓手，面向全球市場加緊工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)布局。我國制造業(yè)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備對外依賴嚴(yán)重，自主產(chǎn)品生態(tài)不健全，如果國外企業(yè)率先構(gòu)建起互聯(lián)互通的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，形成“知名品牌＋高端產(chǎn)品＋先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)”的立體優(yōu)勢，那么國產(chǎn)品牌和生態(tài)很可能將不可逆的失掉打贏“翻身仗”的機(jī)會，同時作為國家戰(zhàn)略資產(chǎn)的海量工業(yè)數(shù)據(jù)也將難以掌控在我們自己手中。另一方面，制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)化的大趨勢將網(wǎng)絡(luò)空間的邊界大大拓寬，網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)治理的外延進(jìn)一步擴(kuò)大。沒有網(wǎng)絡(luò)安全就沒有國家安全，積極發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是提升主動安全保障能力、構(gòu)建全面網(wǎng)絡(luò)安全體系的重要一環(huán)。
二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的全球發(fā)展態(tài)勢
1、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵理解形成新認(rèn)識
對于什么是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，事實(shí)上國際上并未形成嚴(yán)格統(tǒng)一的概念，不同國家、行業(yè)基于不同的發(fā)展基礎(chǔ)和需要，說法并不統(tǒng)一，有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，有信息物理系統(tǒng)（CPS），還有工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）等等。但隨著人們認(rèn)識的加深，不同說法逐漸呈現(xiàn)殊途同歸的態(tài)勢，在基本要素和發(fā)展目標(biāo)上形成了統(tǒng)一。一是強(qiáng)調(diào)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，構(gòu)建工業(yè)全系統(tǒng)、全價值鏈、全產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)品全生命周期異構(gòu)集成、深度互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)體系。二是強(qiáng)調(diào)以數(shù)據(jù)為核心，圍繞工業(yè)大數(shù)據(jù)的存儲集成、建模分析和智能反饋，形成線上數(shù)據(jù)流動分析與線下生產(chǎn)經(jīng)營活動的無縫對接與同步映射。三是強(qiáng)調(diào)以安全為前提，將連接安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用安全等線上“網(wǎng)絡(luò)安全”與功能安全、設(shè)備安全、控制安全等線下“物理安全”全盤考慮，并將這種要素更廣泛、要求更嚴(yán)格的安全作為產(chǎn)業(yè)部署的首要前提。四是具有鮮明的共同目標(biāo)，即都是打造工業(yè)高端化、智能化、綠色化、服務(wù)化發(fā)展的新型信息基礎(chǔ)設(shè)施，形成工業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。
從國內(nèi)外相關(guān)組織發(fā)布的體系架構(gòu)和企業(yè)實(shí)際案例來看，可以通過“三個是否”來區(qū)分工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。一是工業(yè)設(shè)備或工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)裝置是否可以通過網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)發(fā)送數(shù)據(jù)。這是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)或其他領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別。二是是否有基于這些數(shù)據(jù)的云平臺計(jì)算和服務(wù)。這是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)工業(yè)控制網(wǎng)的區(qū)別。三是計(jì)算結(jié)果是否可以通過網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)反饋到設(shè)備現(xiàn)場對生產(chǎn)和運(yùn)行起到優(yōu)化作用。這工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠形成閉環(huán)的保證，也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的直接目標(biāo)。而網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的種類、網(wǎng)絡(luò)速度、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模等，都會隨著技術(shù)的進(jìn)步不斷升級，這與互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展類似，并非工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)特征。
2、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全球推進(jìn)呈現(xiàn)新特點(diǎn)
美國、德國是全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)最為活躍的國家，這也與兩國作為最積極的“再工業(yè)化”和新工業(yè)革命發(fā)起國相一致。在兩國產(chǎn)業(yè)合作組織和龍頭企業(yè)的帶動下，全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展呈現(xiàn)兩強(qiáng)引領(lǐng)、多國共進(jìn)、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的新特征。
一是國際工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC）的全球影響力持續(xù)擴(kuò)大。美國主導(dǎo)的IIC是目前全球推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（包括CPS、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等）發(fā)展最具影響力的產(chǎn)業(yè)組織，吸納了全球各國家數(shù)百家企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)和非營利性組織，包括GE、IBM、Intel、Oracle、SAP、博世、華為、海爾等一大批具有國際影響力和地區(qū)影響力的企業(yè)，得到了美、德、歐盟等政府的關(guān)注與支持，與ISO、IEC、3GPP等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織建立合作，目前已建立了23個測試床，參與測試床建設(shè)會員覆蓋全球41家企業(yè)。該聯(lián)盟在推動技術(shù)創(chuàng)新合作的同時，非常重視標(biāo)準(zhǔn)化、商業(yè)模式和大中小企業(yè)聯(lián)合，未來隨著其成員的進(jìn)一步增加、成果的不斷發(fā)布、聯(lián)合的不斷加強(qiáng)，其國際影響力將進(jìn)一步增強(qiáng)。
二是美德強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合不斷加深。美國與德國的發(fā)展曾呈現(xiàn)各自不同的發(fā)展路徑，美國依托信息技術(shù)優(yōu)勢著力推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在各產(chǎn)業(yè)的橫向覆蓋，范圍涉及制造業(yè)、能源、交通、運(yùn)輸、醫(yī)療、城市建設(shè)各領(lǐng)域；德國則重在強(qiáng)化本國高端制造優(yōu)勢，推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在智能制造領(lǐng)域的縱向延伸。2016年德國漢諾威工業(yè)博覽會上，在奧巴馬和默克爾的共同見證下，美國IIC與德國工業(yè)4．0平臺實(shí)現(xiàn)對接，通過“架構(gòu)對接”、“測試床協(xié)作”、“標(biāo)準(zhǔn)與互操作”等六個聯(lián)合工作組的深入合作，形成廣度與深度上的“T”型互補(bǔ)。
三是新的競爭者不斷涌現(xiàn)。我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)步伐顯著加快，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已吸納各領(lǐng)域成員近300家，發(fā)布了我國首個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)指導(dǎo)性文件《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)》以及14個驗(yàn)證示范平臺，同時我國企業(yè)在IIC中的數(shù)量與活躍度不斷提升。日本在產(chǎn)經(jīng)省的推動下成立了工業(yè)價值促進(jìn)聯(lián)盟，囊括了幾乎所有著名的日本制造企業(yè)，聚焦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)與合作，并積極與IIC對接，另一個相關(guān)組織日本物聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)聯(lián)盟也與IIC建立合作。法國企業(yè)積極引入GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案在本土落地，法國著名自動化巨頭施耐德成為IIC指導(dǎo)委員會主席。印度企業(yè)軟件巨頭印孚瑟斯成為IIC測試床建設(shè)參與最多、活躍度最高的企業(yè)之一。
3、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為產(chǎn)業(yè)生態(tài)帶來新變革
回顧過去，全球化的浪潮使得國與國之間的制造業(yè)競爭，突出表現(xiàn)為對產(chǎn)業(yè)生態(tài)的掌控。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，催生新的基礎(chǔ)設(shè)施、業(yè)務(wù)模式和產(chǎn)業(yè)關(guān)系，正在給全球制造業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)帶來新的變革。
一是平臺成為生態(tài)核心。這是互聯(lián)網(wǎng)基因、特征、優(yōu)勢充分融入制造業(yè)所帶來的最突出的生態(tài)變遷，也是制造業(yè)傳統(tǒng)生態(tài)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)支撐下的新生態(tài)之間最顯著的區(qū)別。一方面，平臺提供資源集聚的途徑和開放協(xié)同的空間。如研發(fā)設(shè)計(jì)平臺對接全球智力資源實(shí)現(xiàn)眾包眾設(shè)，再如云制造平臺連接各地閑置生產(chǎn)能力實(shí)現(xiàn)協(xié)同制造。這是互聯(lián)網(wǎng)作為一項(xiàng)通用目的技術(shù)，其便捷優(yōu)勢、集聚優(yōu)勢和規(guī)模優(yōu)勢由生活領(lǐng)域向生產(chǎn)領(lǐng)域延伸的集中體現(xiàn)。另一方面，也是更為深刻的，是平臺提供工業(yè)大數(shù)據(jù)分析的載體和工業(yè)應(yīng)用服務(wù)的引擎。它將終端設(shè)備、控制系統(tǒng)這些制造業(yè)最內(nèi)部的要素作為集聚對象，帶來 “云＋端”的新型生產(chǎn)方式和服務(wù)方式。就像生活領(lǐng)域社交、視頻、娛樂平臺的高粘性一樣，未來，工業(yè)企業(yè)為了提高能效、降低成本很有可能對這類平臺產(chǎn)生強(qiáng)依賴。誰能夠掌控這類平臺，誰就能掌控整個產(chǎn)業(yè)鏈。因此，GE、IBM、微軟、Intel、SAP、博世、西門子等一批領(lǐng)先企業(yè)，都積極在全球部署各自平臺并提供多樣化服務(wù)，以此展開激烈的生態(tài)競爭。
二是集團(tuán)作戰(zhàn)成為常態(tài)。過去制造業(yè)發(fā)展以單兵作戰(zhàn)為主，一家龍頭企業(yè)就能夠具備掌控產(chǎn)業(yè)鏈的能力。但在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代，涉及到眾多學(xué)科、領(lǐng)域的融合，單個企業(yè)很難精通所有領(lǐng)域。不同產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)鏈不同位置的企業(yè)跨界合作、形成聯(lián)盟或者集團(tuán)軍，成為這個生態(tài)的新型運(yùn)轉(zhuǎn)方式。比如，GE、施耐德、英特爾、IBM、SAP、AT＆T等來自制造、軟件、通信等不同領(lǐng)域的企業(yè)，形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，共同開展技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、市場、競爭規(guī)則等多維度合作，通過優(yōu)勢互補(bǔ)、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合最終實(shí)現(xiàn)集團(tuán)壟斷。再如今年7月，GE公司與微軟合作，GE的Predix平臺登錄微軟的Azure云平臺，將GE的制造業(yè)和工業(yè)數(shù)字化經(jīng)驗(yàn)與微軟的信息技術(shù)優(yōu)勢充分結(jié)合，提升Predix在人工智能、自然語言處理、高級數(shù)據(jù)可視化等方面的能力。
三是馬太效應(yīng)風(fēng)險加劇。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不是空中樓閣，是現(xiàn)有自動化控制系統(tǒng)、設(shè)備裝備、計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)、新一代信息技術(shù)等各類核心元素的升級與融合。發(fā)達(dá)國家在上述領(lǐng)域的核心技術(shù)、市場份額、品牌效應(yīng)、人才供應(yīng)等各方面都具備強(qiáng)大基礎(chǔ)，細(xì)分領(lǐng)域的中小企業(yè)創(chuàng)新活躍，跨領(lǐng)域、跨國界的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合和企業(yè)并購又進(jìn)一步加強(qiáng)了各國在交叉融合領(lǐng)域的優(yōu)勢。發(fā)展中國家仍處于工業(yè)化進(jìn)程中，與發(fā)達(dá)國家差距明顯，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的全球興起，使得發(fā)展中國家 “補(bǔ)課”與“加課”的雙重挑戰(zhàn)再次升級，二者差距進(jìn)一步拉大的風(fēng)險不容忽視。
三、我國推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建議
盡管全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)競合已經(jīng)提速，但總體仍然處于起步初期，技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等關(guān)鍵問題并未取得明顯進(jìn)展，產(chǎn)業(yè)格局尚未形成，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展存在寶貴的時間窗口。近年來，我國在這方面已逐漸形成先行企業(yè)自發(fā)探索、產(chǎn)業(yè)協(xié)同日益緊密、政府推進(jìn)因勢利導(dǎo)的良好局面，整體推進(jìn)具備一定基礎(chǔ)。這里結(jié)合國際工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢再提三點(diǎn)思考。
一是聚焦本質(zhì)，加快務(wù)實(shí)發(fā)展。當(dāng)前“泛工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念較多。如果從學(xué)術(shù)研究角度看，對不同概念深入辨析有利于加深對新思想、新技術(shù)的理解，但從產(chǎn)業(yè)推進(jìn)和政府引導(dǎo)角度看，更應(yīng)該聚焦這些不同名稱背后共通的本質(zhì)，即網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和安全。國際上對于不同概念也更多的是求同存異，以抓本質(zhì)、促行動為第一要務(wù)，不追求嚴(yán)格定義。因此對繁雜的概念，應(yīng)借鑒小平同志當(dāng)年指出的“不爭論”思想，這樣政府可以避免政出多門、減少重復(fù)投入，企業(yè)可以減少迷惑、集中精力探索，從而使得我國制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的推進(jìn)效率進(jìn)一步提升。
二是強(qiáng)化平臺，完善自主生態(tài)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是未來生態(tài)競爭的核心，面對發(fā)達(dá)國家巨頭企業(yè)們的提速，我國由于缺少在制造業(yè)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)方面具備綜合競爭能力的龍頭企業(yè)，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展上已經(jīng)落后。盡管一些先行企業(yè)也在平臺建設(shè)方面取得積極探索，但在技術(shù)水平、應(yīng)用水平、行業(yè)覆蓋面以及應(yīng)用開發(fā)生態(tài)上都與發(fā)達(dá)國家存在較大差距。當(dāng)前亟需加強(qiáng)政府引導(dǎo)，凝聚我國互聯(lián)網(wǎng)、電信、工業(yè)自動化、制造業(yè)等領(lǐng)域的優(yōu)勢力量，共同打造若干具有先進(jìn)技術(shù)和規(guī)模效應(yīng)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，重點(diǎn)培育一批平臺解決方案提供商和應(yīng)用服務(wù)提供商，同步推進(jìn)示范應(yīng)用，同時圍繞平臺積極構(gòu)建開源開放社區(qū)，形成供需良性循環(huán)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
三是避免割裂，確保整體推進(jìn)。美、德、日等國在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展上，除了強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵技術(shù)、資源、標(biāo)準(zhǔn)，還非常注重大中小企業(yè)聯(lián)合發(fā)展、人才隊(duì)伍建設(shè)、應(yīng)用生態(tài)培育等工作，并制定具體措施促進(jìn)整體推進(jìn)。我國應(yīng)當(dāng)借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)中強(qiáng)調(diào)整體能力提升。比如在相關(guān)試點(diǎn)示范中，要求大企業(yè)與小企業(yè)聯(lián)合申報、要求解決方案企業(yè)與應(yīng)用企業(yè)聯(lián)合申報，又如在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心建設(shè)中注重技術(shù)轉(zhuǎn)化與新一代勞動者培訓(xùn)并重，再如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)測試床建設(shè)要求兼顧技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式規(guī)劃等，從而不斷提升主體協(xié)同、業(yè)務(wù)協(xié)同、創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化協(xié)同、發(fā)展與安全協(xié)同，避免出現(xiàn)明顯短板。
