工业互联网：风起云涌

当前，互联网创新发展与新工业革命正处于历史交汇期。发达国家抢抓新一轮工业革命机遇，围绕核心标准、技术和平台加速布局工业互联网，构建数字驱动的工业新生态，各国参与工业互联网发展的国际竞争日趋激烈。我国拥有完备的工业体系、坚实的网络基础、活跃的互联网创新生态以及全球最大的工程师队伍，蕴含超大规模的工业互联网应用市场需求，具备加快建设工业互联网的基础和优势，当前各种工业互联网的探索和实践风起云涌。

（一）工业互联网：全球竞争的新焦点

早在2000年，美国一家针对全球企业增长的咨询公司在一份报告中开创性地提出了“工业互联网”的概念——用以指代复杂物理机器和网络化传感器及软件的集成。这个含义和今天被大众熟知的工业互联网并没有本质的冲突，只是后来的内涵更丰富了。这家公司就是沙利文（Frost & Sullivan）公司。工业互联网这个概念的提出为沙利文公司带来了在工业制造领域的话语权，公司顺水推舟设立的“制造领袖奖”颇受国际认可。2016年，通用电气（General Electric Company，GE）公司荣获此奖。

GE确实是当之无愧的“制造业领袖”，是它在美国打响了“工业互联网”第一枪。2012年11月26日，GE发布了《工业互联网：打破智慧与机器的边界》，正式提出“工业互联网”的概念，指出工业互联网的目的是提高工业生产效率，提升产品和服务的市场竞争力。2014年3月，GE联合AT&T、思科、Intel和IBM，在美国波士顿发起成立了工业互联网联盟（Industrial Internet Consortium，IIC）。这个联盟的成立是“为了推进工业互联网技术的发展、应用和推广，特别是在技术、标准、产业化等方面制定前瞻性策略”。当然，其实质在于它们都瞄准了工业互联网这块蛋糕，想要抢占主要市场份额。截至2017年年初，该联盟已吸收来自33个国家和地区的270多名会员，而工业互联网所主导的技术变革也如火如荼，成为美国“制造业回归”的中流砥柱。

GE研究报告认为，未来工业互联网有望影响46%的全球经济，工业部门将成为工业互联网发展的基础。另外，工业互联网还包含比传统经济分类更广泛的部门。例如，它涉及大量的交通运输部门，包括航空、铁路和海运、公路运输等大型物流行业，而其他商业和政府服务部门也将因工业互联网的快速发展而受益。例如，在医疗领域，海量的健康数据将优化诊疗流程；而在公共交通领域，各类数据则帮助人们的交通出行更加便捷、高效。

当前，新一轮科技革命和产业变革正孕育兴起，全球工业互联网正加速发展。发展工业互联网已成为各国抢占全球产业竞争新制高点、重塑工业体系的共同选择，成为全球主要国家、产业界和领先企业战略布局的共同方向。世界主要发达国家采取了一系列重大举措推动制造业转型升级，德国依托雄厚的自动化基础推进工业4.0的应用；美国在实施先进制造战略的同时，大力发展工业互联网；法、日、韩、瑞典等国也纷纷推出制造业振兴计划。从各国先进制造战略的任务来看，工业互联网是先进制造战略的重要组成部分，是实现先进制造战略的关键要素。一些发展中国家则凭借更低的人力和资源成本，加快对外开放和结构调整的步伐，积极承接劳动密集型产业和资本转移。各国在高端和中低端领域对我国形成“双向挤压”的严峻挑战。

（二）工业互联网：融合发展的“升级版”

互联网更加开放、容量更大、方便好用的特点促进了其在消费领域的蓬勃发展并引起了巨大变革。习近平总书记指出，“现在人类已经进入互联网时代这样一个历史阶段，这是一个世界潮流，而且这个互联网时代对人类的生活、生产、生产力的发展都具有很大的进步推动作用”。互联网与消费领域的融合发展，催生了阿里巴巴、京东等互联网企业，打破了沃尔玛、家乐福等国际企业垄断的传统商业格局。

进入2015年，云计算、物联网、大数据、人工智能等新技术开始与经济社会各领域深入融合，互联网从消费互联网向工业互联网转变，并迅速转化为生产力，从生活到生产，从下游到上游，从外围到内部，从媒体、娱乐、商贸等服务业延伸到关乎国计民生的工业和农业，互联网也从浅层次的工具产品深化为重塑服务模式、变革生产方式的基础设施和创新要素，传统产业的产品和服务正被互联网深刻改变。

随着技术的成熟和企业信息化水平的不断提升，以互联网为代表的新一代信息通信技术加速向制造业渗透融合，推动了机器、车间、工厂、信息系统、人乃至产业链与价值链各环节的全面深度互联，为制造业注入信息化的基因，插上互联网的翅膀，培育出柔性制造、网络制造、绿色制造、服务制造等新模式和新业态。基于互联网平台的赢者通吃竞争模式正在加速从服务业向制造业演化，通过提高工业知识复用水平，构筑工业知识创造、传播和应用新体系，集中力量提升中高端供给能力和生产力布局调控能力，促进制造业数字化、网络化和智能化，如图1-4所示。

随着技术的成熟和企业信息化水平的不断提升，互联网开始由“消费型”领域拓展到“生产型”领域，围绕用户和企业的各种产业互联网应用开始出现，我国长期以来推动的两化融合也有力促进了工业互联网在国内的兴起。从发展基础来看，过去十年，两化融合的工作不断深化，成效不断显现，对产业发展的提升作用日益显著，为工业互联网的发展奠定了良好的数字化基础，有力地促进了工业互联网在国内的兴起。

2017年，我国两化融合发展水平延续了近几年较快的增长态势，整体向更深层次、更高阶段演进。从发展水平来看，2017年全国两化融合发展水平得分达到51.8，比2016年提升2.0%。截至2017年年底，工业企业数字化研发设计工具普及率达到63.3%，关键工序数控化率达46.4%，达到集成提升以上的企业比例为19.3%。2012—2017年全国两化融合发展水平概览如图1-5所示。无论是企业设备设施的连接数量，还是工业原理、特征模型、决策规则等工业知识的模型化、软件化和模块化，都有了显著进步，为发展工业互联网提供了较为坚实的基础。

工业互联网的概念一经出现，就引起了各方的关注，我国各种工业互联网的理论和实践如雨后春笋般涌现。今天，在百度上输入“工业互联网”，可以找到相关结果约1110万个，CSDN、赛迪网等均在首页显著位置辟出专栏发布该领域的研究成果。从2016年2月工业互联网产业联盟成立开始，尤其是2017年11月国务院发布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》以后，工业互联网的概念开始被人熟知，成为当前融合发展的切入点，成为中国制造业发展的一个重要方向。

（三）工业互联网：智能制造

工业互联网是互联网、大数据、人工智能等新一代信息技术与工业系统全方位深度融合所形成的产业和应用生态，是工业智能化发展的关键综合信息基础设施。工业互联网连接工业全要素、全产业链和全价值链，是互联网从消费领域向生产领域、从虚拟经济向实体经济拓展的核心载体。

工业互联网整合了工业革命与网络革命两大优势，即将工业革命及其成果——机器、机组和物理网络与近年发展迅速的互联网革命及其成果——智能设备、智能网络和智能决策融合到一起。当前，制造业正处在由数字化、网络化向智能化发展的重要阶段，其核心是基于海量工业数据的全面感知，通过端到端的数据深度集成与建模分析，实现智能化的决策与控制指令，形成智能化生产、网络化协同、个性化定制和服务化延伸的新型制造模式。工业互联网的形成有利于加速智能制造发展，更大范围、更高效率、更加精准地优化生产和服务资源配置，加快互联网和工业融合进程，最终促成制造业变革与数字经济发展实现历史性交汇。

工业互联网是继桌面互联网、移动互联网之后的“第三张网”，是桌面互联网、移动互联网迭代演进、渐次优化的结果，前两张网对工业互联网的建设及推广具有重要的参考意义。通过万物互联和人机互联，工业互联网将推动制造业变革，实现网络化制造，满足个性化需求。工业互联网无论是在连接对象、连接数量还是业务场景方面均远比桌面互联网和移动互联网更复杂，三者的比较见表1-1。

全球制造业在经历了蒸汽时代、电气时代和信息时代3个历史阶段后，当前正朝着网络化和智能化时代迈进，其前提是构建一张打通制造业信息孤岛、支撑工业大数据安全有序流动的“高速公路网”。工业互联网的跨界融合特征必然带来一系列新的技术创新，不仅有力支撑大规模个性化定制、开放式协同制造、服务型制造等新模式和新业态得以深度应用和全面普及，还将带来商业运营逻辑、企业管理方式、生产制造模式乃至工业体系的全面优化，驱动工业制造产生质的飞跃。

现代制造业的演进史就是信息通信技术与工业不断融合的发展史，新的信息通信技术几乎会在每个十年为制造业带来新的变革。当前，互联网作为创新最活跃、赋能最显著、渗透最广阔的产业，正在通过“互联网+制造”延续已有的融合，加速向制造业的各环节渗透，驱动新产品、新应用、新市场与新业态的不断涌现，为传统行业发展赋予了网络化、服务化、个性化与智能化的新特征，推动工业发生深刻变革。

当前，全球工业互联网正在加速发展。互联网与传统产业的融合从第三产业起步，对经济社会各领域的影响日渐加深，很多已经迅速转化为现实生产力，并已经深深影响到第二产业。从产业链下游到上游，从企业外围到内部，互联网与工业的融合正在深入，并且已经催生了不少成功的故事。GE预测，到2030年，工业互联网将为全球GDP带来15万亿美元的贡献。发展工业互联网已成为全球主要国家、产业界和领先企业战略布局的共同方向，也为我国推动工业供给侧结构性改革、促进实体经济转型升级提供了新的手段。

（四）工业互联网：支撑制造强国和网络强国建设

21世纪以来，我国在互联网发展方面取得了长足的进步，成为具有全球影响力的网络大国，建成了全球规模最大的宽带网络基础设施，形成了互联网领域较为完整的产业体系，并形成了全球最大的互联网市场，我国互联网产业具备了跨越发展、跨界拓展的条件。从我国自身的发展来看，随着经济发展进入新常态，增长速度、经济结构和发展动力都在发生重大变化，制造业发展站到了新的历史起点上。今天，大力发展工业互联网，对推动互联网和实体经济深度融合、大力发展数字经济，以及建设制造强国和网络强国具有重大意义。

第一，工业互联网为建设制造强国提供了关键支撑。建设制造强国以推进智能制造为指导方向，是实现数字化、网络化和智能化的先决条件，通过网络连接和数据互通，服务的环节由单点数字化向全面集成演进，实现数据驱动的智能制造转变，进而促进制造业开放创新，推动传统工业转型升级，加快新兴产业的培育壮大。

第二，工业互联网为建设网络强国提供了重要机遇。工业互联网作为新型网络基础设施，将互联网应用领域由虚拟扩展到实体，由生活延伸到生产，极大地开拓了网络空间的边界，能够加速网络演进升级，促进人、机、物全面互联，加速工业数字经济的发展，拓展了网络经济的发展空间，为建设网络强国提供了历史性机遇。

第三，工业互联网为经济转型升级提供了新动力。工业互联网具有较强的渗透性，可以与能源、交通、物流、医疗、城市、农业等实体经济的各个领域融合，促进各个领域由自动化向网络化、智能化发展，成为实现产业上下游跨领域广泛互联互通必不可少的基础设施，将打通各行业、各领域的信息孤岛和数据通道，从而加速新旧动能接续转换，支撑实体经济全面转型升级，助力打造现代化经济体系。

当前封闭、孤立、多层级组织的传统经济体系正在走向开放、协同、扁平化组织的现代经济体系。对我国而言，现代经济体系是转变经济发展方式、转换发展动能和全面均衡发展的迫切需要，适应了中国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段的需要，其重要特征是具有高质量的经济增长方式和完善的现代化产业体系。

在经济高质量增长方式方面，工业互联网平台是工业资源集聚、管理与再配置的载体，能够通过软件定义的方式优化资源配置效率，降低企业信息化部署成本和难度，实现集约、绿色和智能化生产，推动制造业走向体系重构、动力变革和范式迁移的新阶段；在完善现代化产业体系方面，工业互联网平台能够广泛汇聚研发创意、开发工具和开发者，有效支撑各类智能化产品和工业应用的开发创新，激发经济的活力、创新力和竞争力，形成面向制造业数字化、网络化和智能化的新一轮创新创业浪潮，构建经济增长的新动能。

在目前的工业互联网发展进程中，我国与美国以及欧洲基本保持同步，正面临着千载难逢的战略机遇。推动工业互联网发展，有利于充分释放我国制造大国和互联网大国的优势，实现我国制造业的“换道超车”，对于加快我国制造强国和网络强国建设具有重要的意义。2017年国务院《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》提出：“加快建设和发展工业互联网，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，发展先进制造业，支持传统产业优化升级，具有重要意义。”明确指出工业互联网作为互联网、大数据、人工智能和实体经济融合抓手的重要地位。

当前，我国制造业与互联网融合的步伐不断加快，在激发“双创”活力、培育新模式和新业态、推进供给侧结构性改革等方面已初显成效，以海尔、三一重工、宝钢等为代表的制造企业以智能制造为主攻方向，通过建立智能工厂，正在实现向数字化、网络化和智能化的转型。在这个过程中，工业互联网作为智能工业的超级引擎，将会创造新的生产力，构建新的生产关系和重塑新的生产体系。