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工业互联网支撑数字化转型面临的主要挑战

引言
当前，受突如其来的新冠肺炎疫情影响，经济下行压力加大，为有效应对挑战、化解经济颓势，各产业数字化转型的进程不仅不能停滞，还应更大范围、更大力度加速推进 。工业互联网作为新一代信息技术与制造业融合的产物，在推动各产业数字化转型方面具有不可替代的作用，不仅能为各行业数字化转型提供新型基础设施支撑，还能不断盘活新要素、催生新业态、培育新动能，推动数字经济做大做强 。为此，要利用好工业互联网这一推动数字化转型的利器，通过大力发展工业互联网，提高支撑数字化转型的基础设施的供给质量，加速工业互联网在各产业的突破应用，培育壮大有利于促进数字化转型的生态，推动经济社会更高质量、更有效率、更加公平、更可持续的发展 。
数字化转型是应对新挑战、培育新动能的核心方案
随着新冠肺炎疫情加速扩散和蔓延，国际经贸活动受到严重影响，我国经济发展面临新的挑战，制造业作为实体经济的主体所受到的冲击和压力将更为直接和显著 。在这种形势下，加速产业数字化转型的必要性和紧迫性进一步凸显，亟需更大范围、更大力度推进互联网、大数据、人工智能、区块链等新一代信息技术与实体经济深度融合，借助数字化转型实现纾困脱困，培养壮大经济增长新动能，确保经济稳健、持续增长 。
全球经济将面临更大不确定性
当前，全球经济面临着内生动力不足、新冠肺炎疫情双重冲击，主要国家与经济体的经济增长遭受巨大影响 。新冠肺炎疫情爆发前，发达经济体相对强劲的经济增长伴随着明显的通货膨胀率上升趋势，新兴经济体和发展中经济体经济整体下行压力持续显现 。国际贸易和跨境投资作为世界经济增长重要动能的影响作用逐渐弱化，据经济合作与发展组织（OECD）的统计，2019年全球外商直接投资（FDI）约为1.3 万亿美元，虽较2018年有所回暖但仍处于2009年以来的低位水平 。随着新冠肺炎疫情在全球范围内的爆发，商品生产、人员与货物流通全面受阻的状况将长久存在，经济运行遭受到来自消费和生产两端的巨大压力，全球经济出现衰退趋势几成定局 。此外，美国政府在“史上最长扩张时期” 连续多年的“顺周期” 宏观刺激政策，不仅将2019年政府财政赤字 推升至GDP的4.6%，达到2008年世界金融危机以来最高水平；同时还将个人所得税率的最高档从39.6%降为35%、企业税率从 35%降为21% 。这种行为不仅加剧了其本土资本市场的泡沫，更使得政府在遭受疫情冲击时缺乏有效可施的财政刺激计策 。面对如此严峻的疫情形势，美国只能不断通过“超发”“甩锅”等方式应对风险、平息压力 。这也为世界经济的复苏与增长增添了更多不确定性 。

工业互联网支撑数字化转型面临的主要挑战
文章插图
我国制造业承压将日益加剧
伴随着世界范围内的经济下行压力，我国制造业的发展面临着更为严峻的挑战 。从国际环境来看，由新冠肺炎疫情引发的大范围失业与供应链协同失衡问题，致使发达经济体对于制造业的“争夺”势头大幅提升，并纷纷在原有“再工业化战略”的基础上加大了对海外企业回流的政策支持力度 。例如，美国政府近期将“企业搬迁成本冲抵企业税款”列为重要政策备选项；日本政府于2020年4月新出台的《新型冠状病毒感染症紧急经济对策》明确指出，将对回流日本的中小企业提供2/3的（搬迁）补助，大企业提供1/2的（搬迁）补助 。由于日美两国很大一部分制造业产业链分布在我国，因此如若上述回迁政策得到更为强力的推动，我国可能将面临着更为严峻的回迁压力 。从供给需求来看，新冠肺炎疫情对制造业供需两端产生了巨大冲击，一方面，部分经济社会运行停摆，企业停工减产、工人复工延迟，制造业的正常供销计划受到严重影响，企业现金流与资产负债状况恶化 。2020年2月，我国制造业采购经理人指数（PMI）降至35.7，同比下降27.44%，创下自2008年世界金融危机以来单月最低值，2020年3月、4月情况开始逐步好转 。企业家信心指数在2020年第一季度同比下降9.14%，环比下降32.74%，企业生存面临巨大考验 。另一方面，基于“收入—消费”的传导链条，伴随着失业停工对于居民收入、企业资金带来的冲击，消费、投资与出口乏力趋势日益显著，进一步延缓了制造业企业的复苏 。统计数据显示，2020年2月、3月全社会消费品零售总额仍保持负15%的增长，需求拉动效应难以有效凸显 。同时，由于我国经济已由超高速增长转向中速增长，再叠加突如其来的疫情影响，企业、消费者由于对未来收入信心不足而压低投资、消费水平的问题可能会长期存在 。总体而言，当前和今后较长一个时期，我国制造业面临着更为严峻的“回流”挤压与“活下去”的生存压力 。
数字化转型成为应对新挑战的关键之举
面对更为显著的外部风险、更为严苛的生存压力，通过加速数字化转型（主要表现为数字化、网络化、智能化水平的提升）来加强自身的快速应变能力、提升运转效率、降低生产成本，成为企业应对新挑战、寻求新机遇的核心方案 。新冠肺炎疫情显著加剧了经济社会的不确定性，一方面全球范围内疫情何时能够得到有效控制、会不会出现二次爆发都仍未可知；另一方面，世界各国政策的快速变化、产业链与石油等基础原材料波动性的飞速提升，使得既有的经验与策略难以有效应对，这也迫使企业需要慎重地制定发展目标与前进方向，并根据运行过程中的实时反馈结果不断地进行策略的更新与调整，以适应快速变化的现实状况 。由此，数字化转型也就迅速地从“选修课”转变为“必修课”，从“匀速”推进转向“加速”推进 。
数字化转型的本质是在数据+算法定义的世界中，以数据的自动流动化解外部世界、复杂系统的不确定性，实现最大限度的资源配置效率的优化、新兴商业机会的发掘，从而构建企业新型竞争优势 。当前，加快数字化转型的意义主要体现在：一是有助于更及时、有效地应对疫情引致的高度不确定性 。数字化、网络化、智能化的过程本身就是增加信息与知识要素在整个系统流转速度的过程，数字化的手段使得企业运转有了更为多样化的实施路径，数据驱动的决策方式使得企业的经营与运转更为灵活、有效；二是有助于显著降低运营成本、提升生产效率 。数字化、网络化、智能化水平的提升，能够帮助企业更为充分地实现既有资源的利用效率、压缩生产成本，通过整合优化企业的产品和工艺设计、原材料供应、产品制造、市场营销、售后服务等主要产业链环节，提升资源配置效率；三是有助于实现产品创新和服务升级 。数字化、网络化、智能化水平的提升，能够提高对需求结构调整的适应性，增强提供高品质、高附加值产品的能力，推动企业由单纯供给产品转化为提供“产品+服务”，并不断催生新模式新业态，帮助企业发掘新的业务增长点，拓展价值创造空间 。对整个社会而言，这将有助于提升全要素生产率，解决有效和高端供给不足、无效和低端供给过剩的问题，增强应对经济下行和长期持续发展的能力 。
工业互联网是实现数字化转型的关键支撑
数字化转型的核心逻辑是，通过数字技术的全面应用实现数据在“设备—生产线—企业—产业链—价值链” 的汇聚和流通，并将每个行业所独有的工业机理、行业特点与数据相结合，构成一个数据驱动的全生命周期优化闭环，实现快速感知、敏捷响应、动态优化和全局智能化决策模式 。但是，现实情况是数字化转型面临着巨大的落地实施问题——不同的产业有着不同的痛点和需求，每个企业需要解决不同的数字化问题 。这就要求在推动数字化转型的过程中，把握其关键着力点，通过综合性、集成性的技术网络、解决方案等满足企业多样化、多层次的数字化需求 。工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的关键基础设施、新兴业态与应用模式，通过人、机、物的全面互联，实现全要素、全产业链、全价值链的全面连接，为沟通物理世界和虚拟数字世界搭建起桥梁，为各行业的数字化、网络化、智能化提供通用方法论，是制造业及经济社会各领域加快实现数字化转型的根本支撑 。工业互联网在各经济部门的广泛应用，将深刻改变生产要素构成、生产组织管理模式与业务供给形态等，引发生产力和生产方式的重大变革，逐步构建起数据驱动、智能优化的新生产范式，带动整个国民经济加速向数字化、网络化、智能化阶段跃升 。
工业互联网为数字化转型注入源源不断的数据资源
数据是数字经济发展的核心生产要素，是驱动数字化转型与发展的关键资源 。区别于传统通信网络与互联网强调人与人的连接，物联网强调物与物的连接，工业互联网进一步地将这种“连接”延伸到机器设备、工业产品和工业服务，将网络的应用领域与连接范围由虚拟扩展到实体、由生活延伸至生产，强调对人、机、物的动态、全面连接 。这种跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区、跨领域的实时互联互通，不仅激活海量沉睡的数据资源，同时还创造大量来自产品生产现场和使用场景中的新数据 。即工业互联网不仅带来数据连接量、流通量、计算量指数级的爆发式增长，还极大地丰富数据的种类、提升数据的时效性，促进数据在数量、质量、实效性方面的全方位升级 。正是依托工业互联网注入海量高质量的数据，才使全流程、全生命周期智能化决策、生产和服务成为可能 。
工业互联网为数字化转型提供新型基础设施支撑
数据的搜集、传输、整理、使用以及反馈都需要网络与平台作为物理载体 。特别是随着工业、交通、能源、农业等生产性领域数字计划进程的加快，对网络和平台的功能、性能、可靠性等提出更高要求 。工业互联网一方面通过构建低时延、高可靠、广覆盖的网络体系，能够支撑实现人机物万物互联，打通数据流动管道，有效满足各行业数字化转型在智能感知、网络连接等方面的需求；另一方面，通过构建计算能力弹性供给、灵活承载各类应用的平台体系，能够支撑开展数据深度分析与智能决策，开发部署满足不同细分领域、不同场景的应用软件或工业APP，促进生产与服务资源在更大范围内精准配置，生产运营过程更加智能、高效 。如某电子产品制造商，依托工业互联网将分布在各处的各类设备和工业传感器等连接起来，解决了设备联网上云、设备智能管理与分析、数据快速提取及互通等问题，为生产设计、生产执行、生产服务等环节提供了一整套数据采集处理解决方案，使设备管理效率大幅提升，整体设备维保费用降低15%，设备寿命延长10%，产线生产效率提升10% 。
工业互联网为数字化转型提供现实可行的实施路径
工业互联网能够实现不同数字化水平、智能化水平设备的泛在连接，降低企业数字化部署的成本和难度，加速数字技术从消费环节向制造环节扩散、从提高交易效率向提高生产效率延伸、从推动制造资源的局部优化向全局优化演进，推动制造业从工业时代走向数字时代，实现体系的重构、动力的变革和范式的迁移，加速实现数字化转型发展进程 。具体到不同行业、不同类型、不同信息化基础的企业，可以根据实际情况利用工业互联网探索差异化的数字化转型之路 。例如，可以利用工业互联网打通设备、产线、生产和运营系统，并通过数据处理和分析实现生产和运营优化，提升生产率和产品质量；也可以基于工业互联网对研发、生产、流通、销售、服务等全流程数据进行实时采集、汇聚与分析，塑造基于数据驱动的生产与决策新模式，推动产品和服务创新，开展规模化定制、服务化延伸、网络化协同，提升企业价值创造能力；还可以依托工业互联网帮助企业将价值创造模式由单纯的供给产品转化为提供产品和服务，或成为新的平台或服务提供商，实现价值链延展和升级 。
大力提升工业互联网赋能数字化转型的能力
当前，得益于国家强有力的引导和产业各方的共同努力，我国工业互联网取得积极进展，在推进制造业及其他产业数字化转型方面发挥着日益重要的作用 。但由于我国工业互联网整体上仍处于发展初级阶段，且各行业各领域企业数字化基础整体偏弱，工业互联网对各产业的赋能、赋智作用发挥得尚不充分 。需要继续引导和聚集各方力量建好、用好工业互联网这一推动数字化转型的利器，积极探索适合各产业的利用工业互联网促数字化转型的方法和路径，加强工业互联网能力建设，深化工业互联网在各行业的应用，完善融合应用大环境，务实高效地推进各产业转型升级，推动经济社会高质量发展 。
工业互联网支撑数字化转型面临的主要挑战
从支撑能力看，工业互联网融合创新发展能力相对不足，制约赋能水平发挥 。在网络方面，企业外网络目前主要依托于面向消费需求的公众互联网，企业内网改造尚未规模推进，特别是5G目前只是在部分地区和行业部署，使得整体上仍难以完全满足工业生产对网络高可靠性、高安全性和低时延性的要求 。在平台方面，虽然我国已涌现出一大批工业互联网平台企业，但平台的技术水平和生态整合能力等普遍偏弱，面向各子领域提供针对性工业互联网解决方案的服务提供商更是欠缺 。在安全防护方面，安全监管和制度体系尚不健全，安全态势感知、预警、防御等技术能力亟待提升 。此外，支撑工业互联网发展的核心技术与产业能力有待加强，芯片、操作系统、工业软件等产业链关键环节与国外差距较大，工业机理模型和核心算法能力较弱，5G、区块链、人工智能、数字孪生等新兴技术与工业互联网的融合创新及产业化仍处在探索初期，这些直接影响工业互联网供给能力和水平的提升 。
从应用基础看，企业数字化基础和能力薄弱，制约规模化推进 。一方面，我国工业企业数字化基础整体较弱，大多处于工业 2.0和3.0阶段之间，应用工业互联网的必要条件有欠缺 。特别是数量众多的中小企业，更需投入大量资源对设备和内网等进行改造，才能部署应用工业互联网 。另一方面，工业企业应用工业互联网的配套人才和资源注入能力准备不足，企业要实际利用工业互联网需要既了解工业又懂互联网的复合型人才，才能协助服务提供商将工业互联网嵌套到企业生产运营中；还需要投入一定的资金支持前期改造和持续运转，这对整体盈利能力不强和从事传统制造业生产的企业来说是不小的挑战 。
从整体环境看，融合发展和应用尚缺乏必要的保障和支撑，制约生态体系良性发展 。一方面，相关的安全和信任机制不完善，工业互联网的渗透应用进一步扩展了安全的内涵和边界，引发企业对生产运营安全更多的担忧，同时也因全面连接加大数据安全风险，而与此相应的数据确权、流转等规则尚未建立，导致大量企业在是否应用工业互联网上举棋不定 。另一方面，缺乏完善的公共服务平台和服务，跨界融合是工业互联网发展和应用的内在要义，对供需对接、资源共享、要素协同等有更高的要求，目前与之相关的公共服务平台数量有限，服务能力尚无法全面支撑发展所需 。此外，尚未探索出可持续的商业模式，由于工业企业需求差异大，供给方无法推出标准化、通用化的工业互联网解决方案，这同时也导致需求方无法以低价获得高质的针对性服务，延缓供需良性互促局面的形成 。
利用工业互联网促数字化转型的关键着力点
一是要加快工业互联网供给体系建设，提升促数字化转型的支撑能力 。加速构筑人机物互联的基础设施、打通全产业链数据通道，提供更为丰富的应用解决方案，夯实各产业数字化、网络化、智能化发展的基础 。重点要加快工业互联网内外网建设和改造步伐，推动“5G+工业互联网”512工程落地实施，扩大标识解析二级节点建设覆盖城市和行业；面向行业、区域和企业需求培育壮大多层次工业互联网平台体系，加快国家级工业互联网大数据中心和省级/行业分中心建设，并结合边缘计算、云计算和区块链等发展，提升数据的连接、互通、存储和计算能力；同步完善多层次覆盖、多功能保障的安全技术防控体系，加快推进国家工业互联网安全态势感知和风险预警能力建设，构筑更加安全、可靠的保障体系 。同时，还应加速统筹布局工业互联网前沿技术、基础技术、关键共性技术和融合应用技术的研发及产业化，引导产业链各方加快补齐产业链条上的短板，推动技术和应用创新实现群体性突破，强化工业互联网自身持续发展能力，进而为促数字化转型提供持久动力 。
二是要拓展工业互联网融合应用广度和深度，加快和提升促数字化转型的进程和水平 。重点是面向制造业及各行业高端化发展需要，加大工业互联网在更大范围、更宽领域、更深层次的渗透，以规模化市场应用牵引带动制造业产业链整体水平的快速提升 。一方面，要面向离散工业、流程工业、生产性服务业等各个垂直行业的数字化转型需求，以及大中小企业转型升级的不同痛点难点，加快形成可复制可推广可持续发展的应用路径与业务模式，加强培训与宣贯，拓展应用行业和场景；另一方面，依托工业互联网产业示范基地、试点示范等抓手，探索形成更多助力企业提质增效、转型升级的工业互联网解决方案，特别是开发更多适应中小企业需求的工业APP或适用型解决方案 。通过构建产业供给资源池、政府采购服务等方式降低工业互联网应用成本，突破应用普及瓶颈 。同时，要引导企业特别是中小企业加快生产装备的数字化升级，筑牢应用工业互联网的前提和基础 。
三是要优化工业互联网应用推广的制度和要素保障，构建促数字化转型的良性生态 。加快制定相关规则和制度，搭建供需动态平衡、要素高效协同的市场环境，扫清工业互联网促数字化转型的障碍 。一方面，要强化资金、数据和人才等要素保障 。推动形成多元化资金支持体系，充分发挥政府基金、产业投资基金等的引导作用，鼓励金融产品和服务创新，大力发展“工业互联网平台+金融/保险”等金融服务，拓展产业链升级的资金来源；加快制定数据确权、流转、交易、保护等规则，推动尽快形成健康、有序的数据要素市场；打造多层次工业互联网人才梯队，通过重大人才工程项目、校企联动等方式多途径加强人才培育和储备，特别是要加大面向各垂直行业的工业互联网应用培训力度 。另一方面，要加大公共服务供给范围 。着力打造面向中小企业的工业互联网共性技术平台和公共服务平台，尤其要推动创新资源聚集共享，加速创新科技成果转移转化；加强工业互联网龙头企业或标杆企业培养，培育一批面向垂直行业的工业互联网综合解决方案供应商 。
结束语
【工业互联网支撑数字化转型面临的主要挑战】 我国经济发展进入新阶段，推进经济社会各行业、各领域加速数字化转型，既是应对当前经济困境、助力实现“六稳”和“六保”目标的重要抓手，更是未来相当长时期实现经济持续增长的重要保障 。工业互联网作为支撑数字化转型的关键基础和培育壮大增长新动能的主要驱动力量，其地位和重要性毋庸置疑 。国家层面应进一步加强对工业互联网的统筹部署，引导产业各方协同联动，积极构建高水平供需动态平衡的产业生态，为工业互联网发展和应用渗透营造更加有利的环境，推动数字化转型迈上新台阶，促进经济高质量发展 。
责任编辑：tzh

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