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國際工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展跟蹤研究
當前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正成為世界各國關注的熱點、發(fā)展的重點、競爭的焦點，從各國戰(zhàn)略支持重點，企業(yè)創(chuàng)新轉型方向，產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展趨勢看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正在超越網(wǎng)絡、平臺和安全三大體系為代表的數(shù)字空間維度，向傳統(tǒng)生產(chǎn)單元、系統(tǒng)、設備、車間、工廠等物理實體維度加速擴展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系與工業(yè)體系深度疊加，涵蓋工業(yè)數(shù)字化轉型的各個方面，加速工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化轉型升級的歷史進程，展現(xiàn)出難以估量的潛力空間。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)日益成為第四次工業(yè)革命的基石。發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是搶占這一輪工業(yè)革命制高點和主導權的必由之路。
一、主要國家以戰(zhàn)略規(guī)劃為統(tǒng)領，加大整體推進力度
世界主要國家搶抓“再工業(yè)化”與信息化交匯的重要機遇，紛紛出臺工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關戰(zhàn)略，著力形成多層次、全方位的政策推進機制，系統(tǒng)促進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術創(chuàng)新和應用推廣，加快推動制造業(yè)數(shù)字化轉型，搶占新工業(yè)革命制高點。
（一）美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)突出信息技術驅動的創(chuàng)新引領
美國政府認為，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為基石的先進制造業(yè)是推動國家未來經(jīng)濟發(fā)展的引擎。2008年國際金融危機以來，美國持續(xù)推出先進制造業(yè)戰(zhàn)略行動，高度重視充分發(fā)揮信息技術優(yōu)勢，積極探索制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)等信息技術融合創(chuàng)新發(fā)展路徑，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為抓手，強化創(chuàng)新驅動的前沿引領優(yōu)勢，確保全球領先地位。
美國通過“制造業(yè)復興法案”，先后出臺“先進制造伙伴關系計劃”、“先進制造業(yè)戰(zhàn)略計劃”、“國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡計劃”等戰(zhàn)略和計劃，2018年10月5日，又發(fā)布《美國先進制造領導力戰(zhàn)略》，開發(fā)和轉化涵蓋半導體、人工智能、先進材料、工業(yè)機器人、數(shù)字制造等的新型制造技術，加快以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為關鍵支撐的先進制造業(yè)發(fā)展。
國家科學基金會（NSF）連續(xù)14年將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心使能技術——信息物理系統(tǒng)（CPS）研發(fā)納入國家科學基金會資助范圍，2019年預計投資8228萬美元。國防部牽頭成立數(shù)字制造與設計創(chuàng)新中心（DMDII），通過制定標準，建設測試平臺，開發(fā)新型軟件工具、模型和生產(chǎn)方法，拓展人工智能、區(qū)塊鏈等新興技術應用，重點支持先進制造工廠、智能機器、先進分析、信息物理系統(tǒng)安全等相關技術研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。
（二）德國工業(yè)4.0全面加強信息物理系統(tǒng)創(chuàng)新應用
德國政府強調(diào)，當今最重要的顛覆式創(chuàng)新是數(shù)字化，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一個改變游戲規(guī)則的關鍵因素。近年來，德國持續(xù)升級相關戰(zhàn)略計劃，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系化建設和持續(xù)性推進提供政策保障，大力支持工業(yè)4.0（被譽為第四次工業(yè)革命)，保持和擴大制造業(yè)高端競爭優(yōu)勢。
2013年以來，德國相繼發(fā)布《新高科技戰(zhàn)略（3.0）》、《數(shù)字議程(2014—2017)》、《數(shù)字化戰(zhàn)略2025》、《德國工業(yè)戰(zhàn)略2030》等，將信息物理系統(tǒng)（CPS）作為工業(yè)4.0的核心技術，并在標準制定、技術研發(fā)、驗證測試平臺建設等方面做出了一系列戰(zhàn)略部署。2019年，《德國工業(yè)戰(zhàn)略2030（草案）》指出，機器與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)（工業(yè)4.0）是極其重要的突破性技術，機器構成真實世界和互聯(lián)網(wǎng)構成的虛擬世界之間的區(qū)分正在消失，工業(yè)中應用互聯(lián)網(wǎng)技術逐漸成為標配，這一變化才剛剛開始。明確提出將機器與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)（工業(yè)4.0）作為數(shù)字化發(fā)展的顛覆性創(chuàng)新技術加速推動，通過政府直接干預等手段確保掌握新技術，保證在競爭中處于領先地位。
德國聯(lián)邦教育與研究部累計撥付上億歐元經(jīng)費支持工業(yè)4.0技術研發(fā)項目，德國經(jīng)濟與能源部出資5600萬歐元建立10個中小企業(yè)數(shù)字化能力中心。德國地方政府也積極籌措配套資金加大工業(yè)4.0落地。
（三）其他國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)突出應用導向的融合轉型
法國、英國、日本等發(fā)達國家均發(fā)布了制造業(yè)數(shù)字化轉型及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展計劃，并成立由產(chǎn)學研用各方組成的跨部門、跨領域統(tǒng)籌機構，協(xié)調(diào)相關推進工作。日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省在2018年5月設立數(shù)字化轉型研究組，討論數(shù)字化轉型面臨的挑戰(zhàn)和應對措施，同年6月發(fā)布《2018年度制造業(yè)白皮書》，進一步明確“互聯(lián)工業(yè)”戰(zhàn)略。依托工業(yè)價值鏈促進會（IVI）等組織，匯聚豐田、三菱、日立等一大批知名企業(yè)，共同推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用落地。
世界經(jīng)濟論壇創(chuàng)始人兼執(zhí)行主席克勞斯·施瓦布指出，第四次工業(yè)革命的核心是互聯(lián)網(wǎng)與各項技術的融合。越來越多的發(fā)展中國家意識到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要性，加快相關部署。印度總理莫迪指出，利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，加快第四工業(yè)革命將印度推向新高度。印度建立了第四次工業(yè)革命中心，印度尼西亞、泰國、越南等也先后發(fā)布工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)/工業(yè)4.0發(fā)展路線圖，通過資金支持、國際合作引導產(chǎn)業(yè)轉型。
二、領先企業(yè)以跨界融合為主線，加快產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新步伐
面對新工業(yè)革命的歷史性契機，領先企業(yè)充分發(fā)揮信息技術和先進制造技術綜合優(yōu)勢，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強化發(fā)展主導權和競爭力。同時越來越多的企業(yè)參與到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新當中，給工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入強勁勢頭，全球企業(yè)正在共同打造新一代信息技術與工業(yè)深度融合的關鍵基礎設施和新型應用模式，促進人、機、物全面互聯(lián)，努力實現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全面連接，推動形成平臺支撐、數(shù)據(jù)驅動、智能增值的工業(yè)生產(chǎn)制造和服務體系，不斷培育新增長點、形成新動能。
（一）美國企業(yè)持續(xù)鞏固綜合領先優(yōu)勢
美國受益于GE、PTC、羅克韋爾、思科、IBM、微軟等諸多領軍企業(yè)的帶動，云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等強大技術能力，以及企業(yè)強烈的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用意識，多層次產(chǎn)業(yè)群體加快形成，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展主導地位突出。
工業(yè)巨頭堅定發(fā)力重點方向。GE公司將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺作為應對未來工業(yè)挑戰(zhàn)的核心力量，率先布局并大力推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務創(chuàng)新。2017年由Predix平臺直接驅動的訂單漲幅達到150%，GEDigital收入已達40億美元。2018年12月，GE宣布投資12億美元，將Predix在內(nèi)的GEDigital部門獨立出來，構建GE全資擁有、獨立運營的公司，并將擁有獨立的品牌和標識、股權結構和董事會，整合GE數(shù)字集團領先的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案，包括Predix平臺、資產(chǎn)績效管理、自動化、制造執(zhí)行系統(tǒng)、運營績效管理。
信息產(chǎn)業(yè)巨頭加快突破關鍵技術。PTC公司憑借ThingWorx平臺被多家研究公司評為2018年全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場技術領導者。羅克韋爾在推出FactoryTalk平臺的基礎上，嘗試將人工智能應用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)�；裟犴f爾發(fā)布ICSShield軟件解決方案，為管理多種過程控制網(wǎng)絡的工業(yè)客戶提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務。微軟AzureIoT平臺不斷豐富遠程設備監(jiān)控、預測性維護、工廠聯(lián)網(wǎng)與可視化等功能。英特爾推出邊緣計算相關芯片和處理器，將云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能技術優(yōu)勢下沉到設備終端。思科將推出支持NB-IoT技術的JasperControlCenter，從各種工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線中獲取實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
初創(chuàng)企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活力強勁。更多初創(chuàng)企業(yè)獲得資本青睞，2014年成立的Uptake公司，通過發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，在短短四年間獲取超過2.5億美元融資，市場估值高達23億美元。提供邊緣智能軟件的FogHorn公司目前累計融資4750萬美元，僅2017年B輪融資就獲取3000萬美元。Particle公司推出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)硬件、軟件及連接平臺，全球已有8500家公司使用。C3IoT提供設備預測維護、能源管理等應用，獲得多家行業(yè)巨頭及政府訂單，年收入超5千萬美元。
（二）德國企業(yè)進一步彰顯高端融合優(yōu)勢
在制造業(yè)自動化領先基礎上，以西門子、SAP等為代表的德國企業(yè)巨頭不斷強化信息技術應用，加快數(shù)字化工業(yè)布局。
打造平臺新生態(tài)。西門子將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺作為數(shù)字化轉型的關鍵杠桿，2017年數(shù)字化業(yè)務收入超過140億歐元。從2007開始，在數(shù)字化領域開展了一系列并購，致力于實現(xiàn)信息系統(tǒng)與自動化控制系統(tǒng)集成。在《愿景2020+》中，明確將數(shù)字化工業(yè)作為未來三大業(yè)務方向之一。聯(lián)合庫卡、費斯托、艾森曼集團等18家合作伙伴共同創(chuàng)建“MindSphereWorld”，打造MindSphere平臺的生態(tài)系統(tǒng)。最新發(fā)布MindSphere平臺3.0版本，強化工業(yè)APP開發(fā)與應用服務能力，通過大數(shù)據(jù)分析做出性能數(shù)字化雙胞胎，優(yōu)化產(chǎn)品設計，實現(xiàn)閉環(huán)生產(chǎn)。博世融合Eclipse開源組織，打造從數(shù)字雙胞胎到嵌入式編程的邊緣開放生態(tài)，博世IoT平臺集成了10余種工業(yè)協(xié)議，基于模塊化OSGi架構下發(fā)至網(wǎng)關設備上進行靈活配置。
加強應用技術創(chuàng)新。軟件企業(yè)方面，SAP在HANA平臺基礎上，進一步推出涵蓋邊緣計算、大數(shù)據(jù)處理與應用開發(fā)功能的Leonardo平臺。通過數(shù)字化雙胞胎網(wǎng)絡，橫跨企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、供應、銷售、服務全價值鏈，連接產(chǎn)業(yè)鏈利益相關方，主要在物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字雙胞胎、企業(yè)資產(chǎn)管理、數(shù)字化實時工廠、機器學習、區(qū)塊鏈透明交易等六大領域，支持企業(yè)全方位的數(shù)字化轉型。裝備企業(yè)方面，KUKA推出一系列產(chǎn)品布局智能生產(chǎn)，基于KUKAConnect云平臺，客戶能夠隨時隨地訪問自己的KUKA機器人，運用大數(shù)據(jù)和云計算技術進行預測分析，持續(xù)提高生產(chǎn)率、質(zhì)量和靈活性。
投資并購補充短板。領先巨頭借助資本優(yōu)勢收購新興技術公司，彌補軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)分析、安全等弱勢領域。西門子花費6億美元并購低代碼應用開發(fā)平臺Mendix，其工業(yè)APP開發(fā)及部署時間有望縮短十倍。收購UGS公司獲得Teamcente軟件，實現(xiàn)實時動態(tài)地調(diào)整產(chǎn)品設計乃至整個價值鏈。投資工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全初創(chuàng)公司Claroty，提供威脅檢測和監(jiān)控軟件。
推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與5G融合創(chuàng)新應用。倍福（Beckhoff）、博世、德國電信、愛立信等歐洲企業(yè)聯(lián)合成立“工業(yè)互聯(lián)與自動化5G聯(lián)盟”（5G-ACIA），推動5G在工業(yè)生產(chǎn)領域的落地。弗勞恩霍夫與愛立信等企業(yè)合作，開展智能工廠、航空發(fā)動機制造、智能工業(yè)機器人等場景的5G技術驗證。
（三）其他國家先進企業(yè)著力加快趕超
瑞士、法國等歐洲發(fā)達國家立足自身領先制造業(yè)基礎優(yōu)勢，持續(xù)加大工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的投入力度；日本企業(yè)也積極部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，在平臺研發(fā)與應用探索并取得顯著成效；此外，印度等新興經(jīng)濟體的工業(yè)化需求持續(xù)促進亞太地區(qū)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺快速發(fā)展。
加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)新。瑞士ABB集團在未來發(fā)展中將重點推動四大領先業(yè)務與其Ability平臺的融合，為工業(yè)客戶提供數(shù)字化產(chǎn)品解決方案。ABB進一步擴展與IBM的合作，提升ABBAbility平臺的工業(yè)數(shù)據(jù)計算和分析能力，目前已經(jīng)匯聚210多個數(shù)字化解決方案。法國施耐德EcoStruxure平臺部署在全球超過48萬個安裝現(xiàn)場，得到了超過2萬名開發(fā)者和系統(tǒng)集成商的支持，管理超過160萬份資產(chǎn)，推動4000多家工業(yè)系統(tǒng)集成商將行業(yè)知識轉化為工業(yè)APP。
加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應用。在自動化領域，安川MMcloud平臺等嶄露頭角，成為各家企業(yè)圍繞產(chǎn)品提供增值服務的良好載體。在生產(chǎn)制造領域，日立、東芝分別構建了Lumada平臺和SPINEX平臺，在優(yōu)化自身價值鏈和降低運營成本的同時，為客戶創(chuàng)造新價值。
三、有關各方以產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟為紐帶，加快完善生態(tài)體系
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具有全要素連接、全鏈條融通、全主體協(xié)同的顯著特征，要求建立生態(tài)化、全球化的產(chǎn)業(yè)組織，促進各方面各領域各環(huán)節(jié)全面融合。近年來，新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟蓬勃發(fā)展，匯聚政產(chǎn)學研用各方力量，加速技術創(chuàng)新突破與擴散滲透，加速模式培育和應用推廣，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)迅速聚合壯大。
（一）美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟不斷匯聚優(yōu)勢力量
積極吸納各類企業(yè)巨頭和頂尖機構加盟，突出體系架構和測試床建設，加快互聯(lián)模式推廣和市場布局。
全球影響力不斷擴大。2018年底，IIC成員有246家，包括北美、歐洲和亞洲在內(nèi)的30余國家和地區(qū)的產(chǎn)業(yè)和企業(yè)代表，覆蓋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全生態(tài)鏈。美國國家標準研究院（NIST）、約翰-霍普金斯大學、賓夕法尼亞大學等頂尖科研機構，英特爾、思科、AT&T、博世、施耐德、富士通等全球巨頭均是IIC成員，我國華為、中國信息通信研究院等15家企業(yè)和研究機構加入其中。
話語權進一步提升。IIC目前已發(fā)布工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構（IIRA）、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)分析框架等六個重要架構報告，加強全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的引領。在工廠與智能服務、新型網(wǎng)絡技術、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全、人工智能、車聯(lián)網(wǎng)等領域，IIC建立了26個測試床，50余家各國企業(yè)共同參與，對參考架構和關鍵技術進行驗證，孵化新產(chǎn)品、解決方案及服務，對外輸出成果和最佳實踐，提升全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展話語權。
新模式新應用加快探索推廣。市場工作組通過發(fā)布《創(chuàng)新季刊》、舉辦成果展等形式，積極協(xié)助聯(lián)盟成員推廣最佳實踐和經(jīng)驗。商業(yè)解決方案工作組（BSSL）則主要負責孵化新模式新應用，通過與日本產(chǎn)業(yè)價值鏈（IVI）促進聯(lián)盟合作，形成IIC應用案例模板，并積極布局與IVI實現(xiàn)應用案例的共通共享。2018年，BSSL啟動了可信服務管理、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)貨幣化等新模式新業(yè)態(tài)研究，并積極尋求應用推廣。通過加速推動最佳實踐案例，建立應用案例和樣板庫等方式，為縮短產(chǎn)品上市周期、降低企業(yè)投資成本、實現(xiàn)轉型發(fā)展等提供了有力支撐。
（二）德國工業(yè)4.0平臺注重完善標準架構
優(yōu)化組織結構，以標準研制和國際化對接為重點，推動建立高度靈活的個性化和數(shù)字化的生產(chǎn)模式。
統(tǒng)籌協(xié)調(diào)標準工作。德國工業(yè)4.0平臺匯聚150多個組織的350多名利益相關者，將國際標準化作為重點工作持續(xù)推進，成立工業(yè)4.0標準化委員會（SCI4.0）推進國際標準對接與合作。已建立德國工業(yè)4.0的技術路線圖和標準架構，發(fā)布了工業(yè)4.0參考架構（RAMI4.0）、364個應用案例和76個測試床，圍繞工業(yè)數(shù)據(jù)空間等問題開展了系列前瞻性布局研究，發(fā)布了工業(yè)4.0組件之間的關系等成果文件。
促進數(shù)字商業(yè)模式應用。工業(yè)4.0平臺關注和強調(diào)價值及商業(yè)模式實現(xiàn)，提出價值服務理念�；趫鼍埃龠M自上而下工業(yè)數(shù)字化轉型，提升數(shù)字工業(yè)服務價值。成立專門工作組，推動建立數(shù)字商業(yè)模式方法論并應用于制造業(yè)發(fā)展。
（三）聯(lián)盟對接深入推動全球廣泛合作
主要聯(lián)盟強強合作，全球聯(lián)盟組織不斷壯大，加速產(chǎn)業(yè)生態(tài)繁榮，加速新技術、新標準的研制和推廣進程。
加強深度合作。主要聯(lián)盟組織之間加強優(yōu)勢互補、協(xié)同推進體系架構、標準、測試床等方面的合作，促進產(chǎn)業(yè)生態(tài)壯大。IIC與電氣和電子工程師協(xié)會、國際標準化組織、國際電工委員會等在內(nèi)的全球20多個知名行業(yè)組織建立合作關系，共同探討工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展大計。2019年2月，IIC和OpenFog聯(lián)盟宣布合并，充分發(fā)揮二者互補性，極大地促進霧計算（邊緣計算）技術在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應用，為行業(yè)發(fā)展提供更加清晰的市場前景。IIC還與澳大利亞物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IoTAA）達成協(xié)議，共同協(xié)調(diào)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
加強國際拓展。聯(lián)盟組織加強在各區(qū)域戰(zhàn)略布局，持續(xù)擴大影響力和知名度。IIC先后成立了德國、印度、中國區(qū)域分部，并圍繞架構、安全、路線圖等關鍵領域與德國工業(yè)4.0成立6個聯(lián)合工作組；德國工業(yè)4.0也已經(jīng)與中國、美國、日本、法國、意大利、澳大利亞等國的產(chǎn)業(yè)組織建立了合作機制。此外，新加坡、俄羅斯、韓國等國家和地區(qū)也都成立了本國產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，并與IIC對接，意在聚合優(yōu)勢資源，增進產(chǎn)業(yè)協(xié)同，積極融入全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。