工业互联网作为数字经济与实体经济深度融合的关键基础设施、新型应用模式和全新工业生态,是加快建设制造强国和网络强国、构建现代化经济体系、推进新型工业化和高质量发展的重要支撑。
(一)工业互联网是赋能制造业数字化转型的关键力量1.有效赋能行业提质增效降本工业互联网在装备制造、原材料、消费品等重点行业企业融合应用,能够建立高效开放的研发体系、制造模式与服务形态,打造智能化、敏捷化、柔性化的生产组织方式,有效促进制造资源配置和使用效率提升,降低企业生产运营成本,增强企业特别是劳动密集型企业的竞争力。例如,装备制造行业运用数据和算法提升产品研发智能化水平,依托智能装备构建新型制造服务体系,围绕产品研发设计和全生命周期管理实现价值提升;原材料行业聚焦能耗优化、安全生产两大领域开展智能化升级,以数字技术带动核心工艺创新突破,提高资源配置优化效率。 2.推动中小企业高质量发展工业互联网能够有效降低中小企业转型成本,助力中小企业纾困解难,加速中小企业提升数字化水平。工业互联网以平台化方式集聚了大量低成本、轻量化解决方案,能够提供低成本的数字化工具,带动中小企业以设备上云、系统上云方式进行数字化、网络化、智能化改造,快速补齐信息化短板,实现跨越式发展。例如,京东工业为中小企业提供 SaaS 采购管理软件,配合工业品采购平台,提供从订单采购到财务核算、单据处理等集成服务。同时,基于工业互联网整合订单、原料、金融、物流等各类生产资源,并以新的网络化生产组织方式实现资源精准对接和优化配置,帮助中小企业获取更多市场机会、降低融资和采购成本,满足生存和发展的双重需求。例如,捷配公司面向 PCB 板开展协同制造,汇聚 50 家中小工厂,进行订单分配并提供智能生产系统,实现人均产能提升 65%。
3.打造区域数字化转型标杆工业互联网面向地方各级行政区域,由政府主导,以区域性平台的形式提供标识节点、安全感知、咨询评测、人才培训、供需对接等产业公共服务,助力区域加速数字化转型进程。例如,安徽省2021年推出了首个政企联合打造、市场化运作的工业互联网综合服务平台,“羚羊工业互联网平台”上线运营近三年,已成为安徽加快建设制造强省、赋能企业数字化转型的重要抓手之一,助力越来越多企业驶上数字经济的“快车道”。工业互联网面向园区推动新型网络等基础设施的改造升级,提升园区管理服务水平,促进园区产业优化配置,带动园区内企业节能环保,赋能园区数字化、智能化转型升级。例如,美云智数的美擎数字园区解决方案助力重庆水机工厂建立全面的网络覆盖和连接,实现全园最优调度,提升功效超55%,每年节电超11 万度。
(二)工业互联网是保障产业链供应链稳定的有力手段1.“换道超车”创新机遇提升产业链安全性工业互联网能够充分发挥我国在新一代信息技术的技术创新和融合应用优势,加速在传统短板领域打造新模式、培育新技术、建立新赛道,有利于突破关键技术封锁,提升产业链供应链安全水平。以5G 技术为代表,我国充分利用 5G 技术产业全球领先优势,加速推进 5G 与工业融合应用,初步探索出了一条利用优势信息通信技术赋能工业数字化转型的新型工业化创新之路。一方面,5G、时间敏感网络(TSN)、边缘计算等新技术与工业网络深度融合,探索创新工业网络路线,有望打破传统碎片化的私有协议格局和封闭的产业生态;另一方面,加快推进工业 5G 模组、网关的研发和产业化,涌现出5G可编程逻辑控制器(PLC)、5G 工业机器人等新的工业设备形态,有望带动我国工业设备实现突破。例如,东土科技与三一重工、中国联通联合发布全球灯塔工厂 5G 云化 PLC 应用,将传统工业控制硬件云化为 5G 移动边缘计算(MEC)边缘云软件系统,建立新一代高质量网络下的云化智能控制体系。
2.网络化协同制造组织方式提升产业链韧性工业互联网驱动供应链组织形态从“链式”向“网状”转变,提供资源整合、信息赋能、精准对接等一体化供应链服务,显著提升供应链透明度和抵御风险的韧性。产业链上下游企业也可基于协同平台实现集聚,围绕生产加工、科技创新、资金融通开展互补共赢合作,有效提升产业链创新能力和竞争优势。例如,致景科技基于云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术打造了纺织工业互联网数字化系统“飞梭智纺”,全面打通纺织行业原料采购、纱线、坯布、染整等生产交易环节,实现纺织产业链的数据互通、产能协同与资源共享,以系统化运营和集约化管理推动纺织面料生产全流程的高效对接,整合集成纺织产业链,提升产业链备份能力。
(三)工业互联网是提升产业整体创新能力的高效工具1.显著提升产品研发创新效率工业互联网在产品研发创新领域发挥的作用不断扩大,利用人工智能、数字孪生等技术,建设企业研发平台,显著提升研发效率。一方面,利用人工智能技术大幅提升设计和仿真的精度和速度。例如,英矽智能于 2023 年 11 月发布了全球首个制药领域AI 辅助决策智能机器人实验室,可替代原本需要约 50 名生物学家投入的实验流程,在 14 天内完成靶点发现和验证的实验闭环,将药物合成时间从3到6 周缩短到 3 到 10 天。另一方面,通过平台数据共享提升企业内协同研发效率。例如,徐工集团基于数字化研发平台共享企业各环节数据,依据市场反馈的使用数据不断更新迭代产品研发设计,同时,打造数字样机,通过仿真虚拟测试对产品进行优化迭代,大幅减少了产品测试周期和测试成本,产品可靠性水平提升30%以上。2.产业链协同创新形成合力以“云+网+端”为特征的工业互联网平台有助于整合共享产业链创新资源要素,通过平台有效集成不同设计企业、生产企业及供应链企业的业务系统,实现设计和生产的并行实施,大幅缩短产品研发设计与生产周期,促进企业实现产品研发创新与技术突破。如河南航天液压气动技术有限公司基于航天云网INDICS平台实现了与总体设计部、总装厂所的协同研发与工艺设计,研发周期缩短35%、资源利用率提升 30%、生产效率提高 40%。
(四)工业互联网是推进产业结构优化升级的重要抓手1.全面推动企业发展模式转变工业互联网打通工业数据流和资源要素流,产品个性定制、装备远程运维、共享制造、产融创新等已经成为产业广泛探索的创新服务模式,工业企业从单一提供产品向提供“产品+服务”的持续性价值创造模式转变,不断延伸价值链条。例如,上汽大通通过数据直连客户与生产系统,打造用户参与设计、柔性敏捷生产、弹性供应链方案,解决个性化订单问题,实现敏捷交付与服务增值,交付周期低至18天。同时,工业互联网推动产品体系变革,智能产品成为价值创造载体和中心,促进产品单点价值提升、价值链条延展与价值生态构建,如以特斯拉为代表的智能汽车正基于跨界数据实现资源整合,拥抱“软件定义汽车”时代,协同服务创新,智能服务营收占比不断增长。
2.本身作为新兴产业形成新增长点我国工业互联网产业规模持续高速增长,正成为新的数字产业增长点,新兴产业领域快速崛起,并带动传统工业支撑产业体系的变革。据测算,2023 年我国工业互联网产业规模达1.36 万亿元,较2022年增长 11%,实现“十四五”前三年持续保持两位数增长速度。数据表明,我国工业互联网产业发展实现规模稳步增长,制造业数字化转型全面提速,制造业新动能带动产业链协同高效运转,助力企业提质增效,为建设现代化产业体系提供有力支撑。同时,工业互联网催生了新型产业形态,涌现出一批专精细分领域技术的初创企业,工业智能、工业大数据、工业软件、工业安全等领域累计创业企业3000 家。
(五)工业互联网是推动工业绿色低碳发展的有效方式1.数字化能耗管理降低能耗水平工业互联网助力工业企业实施数字化管理,建设企业能耗管理平台,采集企业生产经营全流程所需的化石燃料及电、水、气等各类能源消耗数据,并对能耗数据进行统计分析,为能耗管理决策提供依据。例如,湖北三环锻造应用能源管理系统监测设备能耗,通过远程系统诊断和维护功能可随时对设备运行工况进行诊断和维护,系统应用后,能源利用率提升 22%,线路损耗由 2.5%降至1%,年可节省225万度电能。
2.产品全周期数字化碳管理降低碳排放水平工业互联网能够面向企业或区域提供产品全生命周期碳排放监测管理能力,推动产业绿色低碳转型。例如,安徽省能源集团联合海尔卡奥斯建立了安徽首个聚焦工业园区的能源工业互联网平台,以长丰县下塘工业园区为样板,打通源、网、荷、储、控等各环节,具备对能碳数据进行实时跟踪、管理和服务的能力,为企业提供了组织碳量化与产品碳足迹等服务,为园区提供了切实可行的整体减碳方案。3.建设绿色供应链体系提升全链条绿色化水平工业互联网通过供应链管理系统打通上下游绿色低碳数据,制定统一碳排放标准,打造绿色供应链体系。例如,化工企业巴斯夫开展供应商二氧化碳管理计划,向供应商提供产品碳足迹评估方法和工具,降低全产业链碳排放。2022 年 9 月,国家电网印发《国家电网绿色现代数智供应链发展行动方案》,围绕绿色低碳建立健全供应链统一标准体系,用需求侧绿色采购标准倒逼供给侧绿色建设和制造。