数字经济条件下工业互联网与装备制造业深度融合的策略研究

牛亚莉

摘 要：分析数字经济背景下工业互联网发展趋势，以陕西省为例，剖析装备制造业与工业互联网深度融合的产业基础、关联主体和政策环境。研究认为，嵌入强度不均衡、跨产业融合困难和技术安全风险是制约工业互联网与装备制造业深入融合的主要因素，进而从构建国有及民营企业技术创新联盟，加快跨产业行业网络整合优化及完善生态环境三个层面，提出深化工业互联网与装备制造业融合的策略。

关键词：数字经济;工业互联网;装备制造业;深度融合

中图分类号：F426        文献标志码：A      文章编号：1673-291X（2020）24-0122-03

在全球经济复苏乏力和国内经济下行压力加大的背景下，数字经济已经成为驱动产业转型和区域经济提速增效的新动能。习近平总书记指出，要“推动互联网和实体经济深度融合，加快传统产业数字化、智能化，做大做强数字经济，拓展经济发展新空间”。工业互联网通过联通上下游企业、构筑数字共享平台，推进了新一代信息技术向工业领域的渗透，促进了制造业升级，成为创新驱动强国战略实现的重要路径。本文以陕西省为例，探讨工业互联网应用的现状及问题，并提出促进工业互联网与装备制造业深度融合的策略。

一、国内外工业互联网现状及未来趋势

（一）国外工业互联网现状及未来趋势

2012年，以通用电气公司为代表的美国工业企业率先提出工业互联网的制造理念。至此之后，全球工业生产逐步由设计、研制与生产相分离的传统模式向多互联主体协同合作、资源优化配置的新模式快速转变。

数据显示，2016年工业互联网全球市场规模已达1 160亿美元;预计在2025年将突破9 000亿美元。目前，美国和欧洲仍是工业互联网的主要市场，亚太市场规模也在扩大，预计在2020年前后将达到540亿美元。从世界范围来看，美国和加拿大两国主导了工业互联网产业的发展进程，思科、通用电气、IBM、英特尔等公司积极参与工业互联网平台建设，极大地推动了产业进程。欧盟在工业自动化领域同样居于领先地位，特别是其工业机器人使用率已达到65%以上。亚太地区也在不断加大在机器人和物联网方面的投资，以弥补基础设施、技术和制度方面的不足。

整體而言，国外工业互联网及应用呈现出以下发展趋势：一是关键技术与边缘技术双向突破，服务应用升级。工业企业依靠技术沉淀，努力克服关键技术障碍，实现边缘技术、云计算和大数据的无缝互联。同时，新型网络技术深度应用于工业场景，引致数据萃取、数据分析、数据预测和生产维护的持续优化和升级。二是技术联盟与市场联盟协同共生，产业生态拓展。基于工业互联网平台的技术创新联盟助推了产业生态圈的生成，以产、学、研协同创新为根本模式的工业互联网多重生态结构日益丰富和完善。三是技术标准和技术规范加速形成，多维互联网平台延伸。数字经济向实体经济尤其是装备制造业延伸的同时，形成了控制网络标准、信息安全标准、服务应用标准等工业互联网标准体系。随着生态圈的升级与演进，由多单元、多功能、多维度构成的工业互联网平台得以繁荣发展。

（二）国内工业互联网产业现状及未来趋势

在国内，数字消费的规模优势以及对数字化前沿技术的探索催生了以工业电商、工业互联网为核心元素的数字经济生态。云计算、大数据管理和应用等基础技术的开发能力增强，工业互联网及其平台正深度融入制造工艺优化、资源调配以及运营决策等生产场景。

顶层设计和规划方面，中央相关部门和地方政府纷纷出台推进工业互联网与制造业深度融合的政策、规划和方案，并以产业园区和先进示范区为载体、以项目牵引和平台建设为抓手，实现了关键技术的突破并奠定了产业应用基础。例如，上海制定了《上海市加快制造业与互联网融合创新发展实施意见》（2017年）和《上海市工业互联网创新发展应用三年行动计划（2017—2019）》，确定了工业互联网发展的中长期目标及实施路径，以及3年短期规划及具体落实措施。

市场规模方面，统计资料显示，2017年全国工业互联网市场规模超过4 676亿元，且2016—2018年3年年均增长率达到甚至超过了12%。根据预测，2020年市场规模预计实现6 929亿元（如下页图所示）。

技术应用方面，企业级、行业级工业互联网正发挥着集成优势。企业级方面，阿里巴巴通过与横店的合作构建了工业互联网新体系，成为浙江省企业级工业互联网的标杆;行业级方面，我国在航空航天、石油化工和机械制造等领域正大力推广技术革新和网络升级。

二、工业互联网与陕西装备制造业融合的现状与问题

陕西是制造业大省，工业界追逐协同制造、智能制造等新生产模式的愿望十分迫切。同时，作为重要的科技资源富集区，陕西在推进互联网基础设施建设、构建装备制造业工业互联网平台方面的产业优势和技术优势明显。

（一）工业互联网与陕西装备制造业融合的基础条件

1.产业基础。陕西省的工业互联网与装备制造业融合有着优良的产业沃土。高端制造业方面以航空航天产品、电子产品和汽车制造等为主导，并辅助以软件开发、移动互联网和通讯技术，形成了集聚效应明显的产业网络。航空航天产品方面，中国航天科技集团、中国航天工业集团、中航工业等中央企业研究院（所）产业集群发展较为成熟。汽车工业方面，以比亚迪公司为主体的汽车工业产业和以陕西鼓风机集团为主体的机械工业形成了以地方企业为依托的集聚带。尤其是航天产业，随着中国西安民用航天产业基地的建设，依托航天运载动力、卫星、航天特种技术产业等构建军民融合平台已成为相关企业开展技术创新转型的重要目标。

2.关联主体。工业互联网平台驱动制造业的转型发展，还依赖于包括高校科研院所、工程技术中心、企业等在内的关联主体在关键技术突破与开发、成果转移与推广、平台建设与应用等环节的协同发力。首先，技术开发方面，高校具有雄厚的智力优势，其在工业互联网前沿技术探索及基础研究中的核心地位无可替代，西安交通大学、西北工业大学和西安电子科技大学三所大学已经开设了人工智能与大数据、大数据交叉应用、智能制造与工业大数据等相关专业或成立了研究团队。其次，成果转移推广方面，陕西省信息化工程研究院及部分西安市属工程技术中心在推进工业互联网平台建设和成果转移中也发挥着重要作用。最后，平台构建和应用方面，2018年陕西获批试点项目的企业有法士特汽车传动集团公司、山利科技发展有限公司，同时，陕西鼓风机集团、中国电信云计算公司（陕西）基地、宝鸡机床集团有限公司等企业也在搭建工业互联网平台，并积极探索网络嵌入的新模式和新路径。

3.政策支持。2017年省政府出台《陕西省人民政府关于深化制造业与互联网融合发展的实施意见》，提出以两化深度融合为主线，夯实工业互联网等技术支撑，促进制造业提质增效的发展思路。2018年省政府印发了《陕西省2018年数字经济工作要点》，部署了包括加快工业互联网发展和推进能源互联网发展的20项重点任务。项目示范与引领是发展工业互联网的重要模式，2018年西安市也公布了《西安硬科技产业十条措施》等文件，政策体系构成了陕西工业互联网产业转型升级的外部生态。随着各级政策的落地，工业互联网对陕西制造业及关联产业的带动效应日渐显现，二者的融合正逐步转化为拉动陕西区域经济增长的新动能。

（二）工业互联网与陕西装备制造业融合存在的问题

与东部发达省市相比，陕西数字经济新业态尚处于初级阶段，工业互联网及平台建设也相对落后，与装备制造业融合面临以下问题。

1.国有、民营工业企业技术能力差距大，嵌入工业互联网的强度不均衡。陕西国有工业企业规模大、设备先进，特别是从事航空航天、武器装备、机械制造等的国有企业在科技创新方面的能力明显强于民营企业。但是，相对于国有企业而言，民营装备制造企业规模小，对构建、融入工业互联网的需求并不强烈，企业管理者的数字经济意识尚未形成。因此，国有企业、民营企业融入工业互联网难以找到最优的切入点。

2.产业结构及空间分布固化，跨产业业务难以实现高效共享的系统融合。陕西装备制造产业局部集聚效应明显，但由此带来的产业条块分割、跨产业系统融合问题也日渐突出。以西安市为例，工业布局呈现出以下特征：南郊以航天工业、电子工业研究及产品生产为主;北郊及阎良区形成了以飞机设计及制造、飞机发动机及零部件生成为主的航空基地;东郊则形成了以常规兵器生产为主导的兵器工业制造区和以纺织为主导的纺织城;西郊则打造成了以高压输变电设备和中低压电气制造为主的电气城。总体而言，产业空间布局和结构固化使得不同产业及企业主体难以配套协同，搭建工业互联网所依赖的技术、产业关联性不强。

3.标准建设和运行机制滞后，技术不确定性和安全风险问题依然突出。无论从全国范围还是从陕西省来看，工业互联网技术标准和技术规范仍有待完善，主要体现在设备安全、网络安全、控制安全和数据安全等方面尚缺乏统一的标准体系。陕西在高校科研院所方面虽占据规模优势，但专门从事工业互联网技术研究与开发的机构、团队数量较少，急需打造一批能够引领关键技术突破与外延的研究团队。

三、工业互联网与陕西装备制造业深度融合的策略

推进工业互联网与装备制造业深度融合是适应新时代制造业产业结构调整和转型升级的必由路径。笔者针对工业互联网与陕西装备制造业融合面临的困境，提出以下策略。

（一）升级技术创新联盟，推进国有企业的智能化改造和民营企业的创新追赶

1.鼓励技术创新联盟升级，将现有联盟组织推向更高层级。探索技术创新联盟的新模式、新机制，推进区域内技术创新联盟的转型升级。引导现有技术创新联盟（包括智能制造和工业机器人产业联盟、智能制造和先进技术产业联盟、控制技术产业联盟）的组织治理优化和规模扩张，通过政策引导、规划布局等提升结盟高校院所和企业的合作網络强度。在条件成熟时，将优势技术创新联盟推向全国。

2.推进国有企业智能化改造，夯实工业互联网应用的基础条件。政府牵头成立工业互联网及关联公共技术开发平台，依托政府主导构建高校、院所和国有企业深度参与的“大校、大院、国企”合作机制;建设产业链协同平台，将智能技术应用到陕西国有工业生产、管理和运营的各个环节。同时，相关部门围绕智能制造供需做好推介、协作配套等服务，实现智能化改造需求的企业和专业服务机构的直接供需对接。

3.激励中小民营企业创新追赶，扩展工业互联网的产业外延。建立先进国有工业企业与中小民营企业互动、共享的技术平台，破解技术与管理壁垒，引导技术关联性强、市场互补明显的国有、民营企业有机联动。同时，科技部门、商务部门应设立中小企业工业互联网平台建设与嵌入基金，加大中小民营企业平台服务投入。

（二）加快工业互联网部署，突破跨业务、跨地域的工业互联网整合优化

1.实施跨地区跨产业工业互联网部署，推进基础资源整合。工业互联网不仅限于物链接，更为重要的是平台与平台、系统与系统间的链接。因此，还应从流程、安全、基础设施与设备、场所等方面实现跨业务、跨地域的基础设施等的资源整合与平台优化。

2.完善工业互联网体系架构，优化多层次多元化的载体支撑。以服务工业企业智能化生产和网络嵌入为主导，在陕西省现有装备制造业布局和产业链的基础上，持续优化工业互联网体系构架。微观层面上，相关部门应牵头打造面向产业级和区域级的互联网共享平台，培育装备制造业与工业互联网应用平台的生态圈;宏观层面上，应积极引导关联主体打破传统生产的框架约束和认知，兼顾网络全局设计和个体接入的平衡。

（三）改善生态环境，解除工业互联网与装备制造业深度融合的机制障碍

1.参与技术标准制定，加快形成工业互联网新型标准体系。充分调研国内外工业互联网标准体系，结合本省工业企业实际，制定工业互联网省级标准：一是要制定平台建设标准。深化国内、国际合作，培育工业互联网示范平台，遴选一批具有技术能力和市场潜力的企业或单位，加快构建平台建设标准体系，依据工信部《工业互联网平台建设及推广指南》和《工业互联网评价方法》制定并发布适合本省的标准文件;二是要制定工业信息安全标准。加快组织工业互联网信息管理、技术保障及服务规范等各环节安全标准省级规划，指导关联企业或行业对工业信息传递互通中的安全风险进行识别和管控。

2.完善资金扶持政策，引导形成工业互联网多层级资本市场。设立专项资金及创业创新基金，支持工业互联网技术开发、节点建设和行业应用：一是专项资金支持。设立专项资金，遴选优质项目，依托省内高校和科研院所直接介入工业互联网共性技术开发，并引导、助推科技成果转化，促进工业互联网共性技术开发生态的构建;二是创业创新基金扶持。引导龙头装备制造企业及行业协会发起并成立工业互联网创业创新产业基金，集中重点投资领域和方向，并促进先进企业与后发企业的深度合作，进而创建陕西省工业互联网与装备制造业融合的生态圈。

3.构建人才培养体系，促进工业互联网智力要素优化配置。强化产教融合，实施工业互联网人才工程，完善人才培养体系。首先，顶层设计方面，应制定明晰、长期的工业互联网人才规划，根据工业互联网发展和关联企业需求，做好人才布局。其次，培养模式方面，利用智能制造及高新技术产业等领域的人才储备，挖掘现有人才潜能;构建高等院校、工程技术中心和企业人才共享平台，充分发挥国家级人才市场的信息优势，做好工业互联网高层次人才的培養与引进，提高人才匹配性。最后，保障机制方面，持续优化人才政策，在个人所得税减免、租房补贴及子女教育等方面向从事工业互联网创业、技术开发的人才倾斜。

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