加快发展工业互联网
鲁春丛
习近平总书记多次对发展工业互联网作出重要指示，强调要“深入实施工业互联网创新发展战略”，“持续提升工业互联网创新能力，推动工业化与信息化在更广范围、更深程度、更高水平上实现融合发展”。党的二十届三中全会提出，“加快新一代信息技术全方位全链条普及应用，发展工业互联网，打造具有国际竞争力的数字产业集群”。工业互联网作为新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态，既是体现新质生产力实践价值的关键领域，也是推动新质生产力培育形成的强大力量，对推动经济高质量发展意义重大。
一、什么是工业互联网
本世纪第二个十年伊始，以5G、互联网、大数据、人工智能为代表的新一代信息通信技术创新活跃、产业发展代际跃迁，数字产业化供给能力大幅攀升。同时，工业设备、产线、车间、工厂的数字化水平持续提升，产业数字化需求日益扩张。在供给推动和需求拉动双重作用下，数字技术与实体经济的融合从生活领域向生产领域加速延伸，工业大数据爆发式增长，海量工业数据的采集、传送、存储、计算、分析和应用都需要一个智能化的载体，这个载体就是工业互联网。通过对人、机、物、系统等的全面连接，工业互联网构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系，为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径，成为新工业革命的关键驱动力量。工业互联网具有与消费互联网不同的特点。
从连接对象看，工业互联网连接的主体多样，涵盖设备、产线、车间、工厂、企业，还有产业链的上下游和生态伙伴。在研发设计、生产制造、经营管理、运维服务等环节，企业内部、企业间协同的场景更为复杂，形成的数据量更为庞大，特别是研发设计和生产制造的大数据，因涉及企业特有的技术、工艺、知识和经验，绝大部分数据不出工厂且千企千面，需要量身定制组网方案。而消费互联网连接的主体是人，主要用于人与人之间的信息传递，网络终端、数据类型和应用场景具有同质性、规范性、可复制性，个人数据都高度集中在平台企业中。
从网络性能看，工业互联网对网络速率、时延、带宽等要求比消费互联网更高。比如，设备运动控制和产品视觉检测数据的通信时延须分别小于1毫秒和10毫秒，而一般公共通信网络时延在100毫秒以内即可满足使用要求。工业互联网的数据传输直接关系到生产安全，对于网络的可靠性、稳定性和安全性要求更为“刚性”，只有构筑起工业互联网网络大动脉，工业数据要素的价值才能充分释放，数字技术的应用才能更加融合高效。
2024年9月12日，2024全球工业互联网大会在沈阳中国工业博物馆开幕，本次大会以“以智焕制 以旧焕新”为主题。图为9月13日，2024全球工业互联网大会现场。 中新社发 黄金昆/摄
从发展模式看，工业互联网应用过程是企业数字化演进升级的过程，行业企业差异化程度高、工业设备数字化水平参差不齐，工业软件开发适配周期长、资产专用性强，很难找到普适性的发展模式，往往需要更长的投资回报周期。而消费互联网应用门槛相对较低、可复制性更强，通过培养用户使用习惯可以颠覆传统消费模式，其商业模式以“聚人气”、“流量变现”为主，可以面向普通消费者“前向收费”，也可以面向信息或软件服务企业“后向收费”，具有规模经济性，社会资本关注度和支持度较高。
从体系架构看，工业互联网包括五大功能体系，网络是基础，标识是身份，平台是中枢，数据是要素，安全是保障，其内涵边界与消费互联网有显著差异。工业互联网的网络包括工厂内网和外网，是人、机、物、系统全面互联的关键基础设施；标识由标识编码和解析系统构成，标识编码是机器、产品、数据等生产资源的“身份证”，通过解析系统就可以明确“我是谁”、“我在哪”、“我在干什么”；平台下连设备，上连应用，为数据汇聚、建模分析、知识复用、应用创新提供载体支撑；数据是新型生产要素，通过与其他要素组合，能够用于开发新产品、拓展新服务、创造新价值；安全是指保护工业互联网系统、设备和数据免受未经授权的访问、损坏、干扰的一系列技术和管理措施。
从应用效果看，发展工业互联网的目的是通过数字化赋能提升行业、企业的综合竞争力，体现在降本、增效、提质、绿色、安全这五个方面。工业互联网应用是一个循序渐进的过程，从“研产供销服”各环节单点应用，向全环节、全流程综合集成延伸，形成平台化设计、智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理等典型应用模式。工业互联网应用是一个协同发展的过程，从龙头企业内部拓展到产业链上下游，通过大企业带动小企业、下游企业带动上游企业、新兴产业带动传统产业，实现数字化转型从“样板间”走向“商品房”。
二、为什么要加快发展工业互联网
深入实施工业互联网创新发展战略、加快发展工业互联网，是党中央准确把握新一轮科技革命和产业变革发展大势，立足我国发展阶段、发展环境、发展条件变化，着眼于经济高质量发展作出的重大决策。
20世纪90年代，互联网等信息技术在消费环节规模商用，开启了消费互联网时代。随着移动互联网持续普及，移动支付、网络出行、生鲜电商、在线医疗等新业态迅速兴起，为壮大数字经济注入了强劲动力。但也要看到，近年来，我国网民规模、移动电话用户总数已双双突破10亿大关，消费互联网进入平稳发展期，发展数字经济亟待拓展新的增长空间。工业互联网有力促进各类要素资源的网络化泛在连接、服务化弹性供给、平台化高效分配，推动制造业生产方式、业务模式、企业形态等发生深刻变革，正在加快形成经济增长新动能。生产领域行业门类广、价值链条长、创新环节多，为新一代信息通信技术应用提供了广阔空间，同时面临行业间差异大、标准化程度低、规模效应不足等挑战，这也要求发展工业互联网不能照搬照抄消费互联网的模式经验，需在实践中不断深化规律性认识，探索有效路径。我国消费互联网从起步建设到逐渐成熟再到广泛普及经历了约30年的历程，发展工业互联网的周期或将更加漫长，必须保持战略定力，持续发力、久久为功。
放眼全球，数字化正成为重组要素资源、重塑经济结构、重构竞争格局的关键力量。运用工业互联网等新兴技术推动制造业数字化转型、培育产业竞争新优势已成为全球主要国家的共识。尽管各国发布的战略和政策提法各异，但实质都是深化新一代信息通信技术融合应用，激发数据资源活力，促进制造业转型升级，提升产业发展的全球竞争力。美国持续推进先进制造国家战略，聚焦“再工业化”，充分发挥信息技术和产业优势，推动制造业数字化转型，筑牢领先地位。德国大力发展“工业4.0”，以智能工厂、智能产线为基础，实现人、设备与产品的实时连通、相互识别和有效交流，着力构建高度灵活、个性化的智能制造模式。欧盟实施“工业5.0”，通过数字化转型打造以人为本、可持续发展和富有韧性的欧洲工业。日本布局“互联工业”，强化物联网、人工智能等新技术运用，提升重点产业和关键环节互联互通水平。
我国既是制造大国也是网络大国，发展工业互联网具有广阔前景。我国工业形成了全、多、大的独特优势，拥有41个工业大类、207个工业中类、666个工业小类，是全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家，制造业增加值规模连续14年居全球首位，为发展工业互联网提供了丰富的行业应用场景。我国在新一代信息通信技术部分关键领域形成先发优势，建成了全球领先的信息通信网络。截至2024年9月，我国累计建成5G基站总数达408.9万个，占全球5G基站总数的60%以上，实现县县通千兆、乡乡通5G、村村通宽带，算力总规模居全球第二，拥有全球领先的信息通信技术企业，为工业互联网发展提供了有力的技术服务支撑和基础设施保障。
三、我国工业互联网发展取得了哪些进展
2017年，我国出台了《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》，明确了发展工业互联网的目标、任务和举措。2020年，工业和信息化部印发《关于推动工业互联网加快发展的通知》，明确提出加快新型基础设施建设、加快拓展融合创新应用、加快健全安全保障体系、加快壮大创新发展动能、加快完善产业生态布局和加大政策支持力度等6个方面20项措施。在政产学研用各方的共同推动下，我国工业互联网创新发展取得显著成效，已进入高质量发展、规模化推广的新阶段。2023年，我国工业互联网应用已融入49个国民经济大类，核心产业增加值达到1.35万亿元。据测算，工业互联网核心产业增加值每增长1个单位，将带动其他行业增加值增长约4个单位，对经济增长形成了较强的溢出效应。
数字新基建不断夯实。高速率、低时延、高可靠的工业互联网高质量外网覆盖全国主要城市，以5G为代表的新型网络技术推动企业内网改造加力提速。截至2024年11月，建成超4.5万个5G行业虚拟专网、700家高水平“5G工厂”。工业互联网标识解析体系全面建成，在供应链管理、质量管理、产品溯源等方面发挥着重要作用。工业互联网平台快速发展，高价值工业设备连接数持续增加。建成国家工业互联网大数据中心，在工业大省推进若干区域分中心建设。初步建成国家、省、企业三级协同的工业互联网安全监测服务体系，态势感知、风险预警和基础资源汇聚能力进一步增强。
我国既是制造大国也是网络大国，发展工业互联网具有独特优势和广阔前景。图为2024年5月19日，基于海尔集团卡奥斯工业互联网平台打造的元宇宙未来工厂（海尔上海洗衣机互联工厂），实体产线与虚拟产线同步运行，生产人员通过数字孪生大屏监测和控制实体产线运行，开展生产调度、故障诊断等工作。 中国工业互联网研究院供图
技术新突破加速涌现。国内工业级5G芯片、模组、网关实现突破，工业级5G模组成本较商用初期下降90%，支撑工业设备之间高速、稳定的数据传输，推动设备终端向智能化方向演进。工业以太网交换机、边缘网关等新型工业网络设备加快落地，网络切片技术已能够支持工业现场设备按需组网、灵活分配网络资源，使得低成本、便利化开展工厂内网改造部署成为可能。云化可编程逻辑控制器（PLC）可实现工业现场软硬件解耦，支持一个工业互联网平台控制多类、多个工业设备，为我们突破传统PLC技术受制于人的局面开辟可行路径。通用人工智能依托工业互联网逐步进入工业领域，部分工业模型已初步具备知识问答、代码生成和设备控制等能力，为工业垂直领域技术突破、产品创新、生产变革等提供解决方案。
融合新生态持续壮大。工业互联网行业应用已拓展至全部41个工业大类，深入制造业“研产供销服”等各环节，有力促进产业“智改数转网联”，有效支撑大国重器、服务绿色低碳、促进消费升级、保障安全生产。截至2024年6月，规模以上工业企业关键工序数控化率、数字化研发设计工具普及率分别达到64.9%、83.1%，培育421家国家级智能制造示范工厂。截至2024年9月，“5G+工业互联网”项目数超1.5万个，覆盖电子设备制造、装备制造、采矿等重点行业，形成机器视觉质检、设备预测维护、厂区智能物流等典型应用场景。人工智能与工业互联网融合应用在产品设计、中试验证、工艺优化、质量检测等方面探索推进，涌现出增强数字设计、人机协同制造、精益运营管理等新模式。
四、如何进一步推动工业互联网发展
党的二十届三中全会提出，“加快推进新型工业化，培育壮大先进制造业集群，推动制造业高端化、智能化、绿色化发展”。工业互联网是新型工业化的战略性基础设施和发展新质生产力的重要驱动力量。加快发展工业互联网，推进制造业数字化转型事关现代化产业体系建设和经济高质量发展全局。我们要总结经验、立足国情、继往开来，把握工业互联网发展的基本规律，打好政策组合拳、开展多方团体赛、实施创新攻坚战、坚持融合持久战，全力推动实体经济与数字经济深度融合，为2035年基本实现新型工业化不懈奋斗。
夯实工业互联网技术产业基础。深入实施工业互联网创新发展工程，持续壮大核心产业规模，一体推进网络、标识、平台、数据、安全五大功能体系建设。以科技创新和产业创新深度融合培育新质生产力，加快工业互联网关键技术攻关和产业化，突破制约规模应用的技术瓶颈，推动标准体系建设和应用推广。培育更多元、更优质、更专业的解决方案，进一步提升工业互联网产业供给能力。深化“5G+工业互联网”融合创新，稳步推进工业5G独立专网试点建设，扩大工业感知网络覆盖，打造海量物联接入能力。强化工业互联网与人工智能等新技术融合，加快打造一批具备竞争力的通用大模型，培育一批面向生产制造场景的行业专用模型，研发一批工业级人工智能产品。
加快制造业数字化演进升级。坚持分业推进、分级推进、协同推进，聚焦地方主导产业，深化工业领域通用智能制造装备更新和智能工厂建设，打造一批制造业数字化转型标杆。大力推动“人工智能+”制造业，引导企业探索大模型在产品研发、设备交互、生产管控等场景应用。完善国家工业互联网大数据中心体系，推动建设装备制造业数字供应链平台，开展工业数据资产登记平台体系建设布局，打造可信工业数据空间，加强数据要素汇聚与应用，为数字化转型提供“数据动力”。深化工业互联网与绿色制造融合，建设推广工业数字化碳管理公共服务平台，提升能源、资源、环境数字化管理水平。加快推进“5G+工业互联网”融合应用试点城市建设，持续推动工业互联网一体化进园区“百城千园行”活动。充分发挥龙头企业引领作用，带动产业链上下游企业融入工业互联网，通过订单牵引、技术扩散、资源共享等方式，赋能中小企业数字化转型。
2024年7月9日，由中国互联网协会主办的2024中国互联网大会在北京国家会议中心开幕，大会以“互联三十载 智汇新质变”为主题，聚焦人工智能、工业互联网、数据要素、算力等热点。图为7月10日，参观者在大会上参观中国移动展区。 中新社发 陈晓根/摄
保障工业互联网安全。加强工业互联网安全顶层设计，不断健全工业互联网安全政策标准体系，完善安全管理制度机制。深入推进工业互联网安全分类分级管理，加强政策宣贯、攻防演练、人才培训、资源池建设等工作，在工业控制系统网络安全防护、移动APP等重点领域，强化漏洞信息共享、风险提示，提升行业安全保障水平。组织开展国家、省、企业三级协同的工业互联网安全监测服务能力技术攻关，体系化提升监测预警、应急响应、检测评估、功能测试等水平。着力加大工业互联网安全产业供给，发展工控安全、设备安全、网络安全、平台安全、数据安全、标识解析安全等关键技术产品，加强攻击防护、漏洞挖掘、态势感知等安全产品研发。
优化工业互联网发展环境。建设一批新型研发机构、企业创新联合体等创新载体，推动行业企业、平台企业和集成服务企业跨界融合，推进数字技术与行业领域融合应用。完善金融支持创新体系建设，鼓励地方设立专项基金，加强硬科技属性评估，引导社会资本加强对工业互联网等领域创新型企业投资，鼓励金融机构依托工业互联网创新金融产品。支持开设工业互联网领域相关专业，建设产教融合共同体，布局一批实训基地，形成培养高层次、复合型、技能型数字人才的长效机制。持续推进高水平对外开放，充分发挥双多边机制作用，强化工业互联网领域国际交流合作，共同构建开放共享的产业生态体系。
作者：中国工业互联网研究院院长
