目前工業互聯網平臺技術產品創新與行業需求持續磨合適配、平臺應用水平從單項賦能向綜合賦能升級躍遷、平臺應用廣度從試點示范向規模化推廣加速轉變，工業互聯網平臺將產業鏈各要素之間以及產業上下游企業之間緊密結合，將單鏈條串行生產方式轉變為多環節并行的協作方式，從業務流程為基礎的單向價值鏈條向價值網絡過渡。在發現新變化、認識新規律的過程中，新模式、新業態不斷涌現。

1. 打破時空限制，促進企業從物理空間聚集向線上載體聚集轉變

隨著工業互聯網平臺創新發展，數據不斷發揮要素作用，幫助工業企業打破“地理經濟”的桎梏，促進區域之間交流互聯。傳統模式關注產業聚集效應，工業企業建廠選址過程中，地理位置重要性居第一位，中小企業更傾向于支撐服務完善、配套設施齊全的工業園區，創業企業更樂于在科研資源富集的大城市落戶。工業互聯網平臺正在構建虛實映射的工業體系，平臺生態打破了現實空間的隔閡，通過遠程協同、多地協同、云端協同，實現從地理位置聚集到線上載體聚集的轉變。

2. 延伸產業鏈條，促進行業從縱向發展轉向跨界合作

數據流通正在促進工業行業林立的狀態發生“化學反應”，原本清晰的組織界限逐漸模糊，使產業由原來的上下游、產供銷的線性關系向立體、多維的網絡化方向發展。行業內企業從原本的競爭關系轉向競合關系，個人消費者成為參與產品設計和制造的參與者，產業網絡逐漸成形，重新定義人與人、人與物、物與物之間的關系，帶來產業發展邏輯，產業組織形態，產業發展形態的結構性、顛覆性變化。

3. 重構價值模式，促進產業從封閉競爭走向生態構建

在傳統產業體系中，各行業有嚴格的界限和分工，通過提高技術壁壘來產生競爭力，形成了煙囪式發展格局。數字經濟背景下，信息和市場需求快速變化，對資源整合、業務協同的要求更高，平臺化發展已經成為共識，部分行業頭部企業正在從集團發展向平臺生態轉型，不僅將深耕多年的工業經驗面向行業推廣，還跨界向其他行業實現模式輸出，打造以工業互聯網平臺為核心的產業生態。

我國工業互聯網平臺應用為倒“微笑曲線”。從實踐來看，大部分企業以“務實”為先，80% 的調研企業對工業互聯網的需求集中在生產和管理。成本和效率是企業最迫切的需求痛點，設備運維仍然是應用最多的場景，大多數企業認可數字化方法和平臺化工具的作用，希望通過應用工業互聯網平臺實現降本、提質、增效 ( 見圖 1)。

圖1 工業互聯網平臺應用調研案例應用需求分布情況

新模式新業態呈現裂變式生長趨勢通過調研我國 498 家企業，對平臺化設計、數字化管理、智能化制造、個性化定制、網絡化協同、服務化延伸進行新舊模式分析對比，梳理 6 類模式主要應用場景（見圖2）。這些新模式是指傳統做法中因為復雜度高、成本高、門檻高，導致無法實現規模化的應用，通過工業互聯網平臺解耦工業場景，突破規模化困境，擺脫“試點應用”，實現產業化的創新模式。

圖2 工業互聯網平臺應用調研案例新模式分布

隨著工業互聯網平臺應用落地走深向實，工業互聯網平臺的技術供給能力和需求應用水平正在不斷走向均衡，“建平臺”和“用平臺”的雙輪驅動正在逐漸積累力量，形成合力，推動應用在全國各地、各行業企業范圍不斷擴大、深度不斷延伸，擴展了數據價值空間，正在構建工業領域的平臺經濟。工業互聯網平臺區域分布形成了一條覆蓋全國的長尾曲線，平臺服務商的分布集中在數字經濟發展領先的科技發展高地（見圖 3）。東南沿海平臺服務商正在積極布局全國市場，形成了從東南向西北輻射的發展方向。中西部地區加速從“用”到“建”發展，河北、河南等中部地區服務商數量有所增加，尤其在成渝地區，不僅有跨行業、跨企業平臺服務，還涌現出一批專精特新的服務商。

圖3 工業互聯網平臺應用案例服務商分布

1. 平臺化設計：創新的全生命周期管理

研發設計是產品價值鏈的關鍵環節，目前，我國加工制造的基底深厚，但在研發設計環節還存在缺失。平臺化設計模式聚焦工業設計資源分散、工具軟件落后和研發效率低等問題，通過工業互聯網平臺匯聚產學研用等各領域研發設計資源，加快工業知識經驗沉淀、仿真設計工具創新，實現并行、敏捷、交互和模塊化設計，推動供應商參與設計、用戶反饋設計，提高產品設計水平、協同研發效率和成本控制能力。

（1）基于數字孿生技術的復雜產品仿真

航空航天、 汽 車、 軌 道 交 通等產品的研發是一個復雜系統的工程，需要多方協調配合。以汽車為例，一輛汽車的零部件達到萬級以上，而航空航天更是有過之而無不及。當前，部分企業積極探索，在數字孿生技術方面投入力量，構建基于工業互聯網平臺的復雜產品仿真生態。

（2）數據驅動的協同研發生態

當前，數據規模、范圍、精度都在與時俱進，數據處理、分析、治理能力直接影響到了研發設計環節的效率，協同創新成為研發設計的重要課題。如鋼研科技圍繞研發環節，自建高性能服務器集群和多尺寸計算仿真軟件群實現“計算 +大數據”代替“文獻 + 試錯”模式，大幅降低研發成本，縮短研發周期。

（3）產品全生命周期管理

面對日趨激烈的市場競爭，產品全生命周期管理需求不斷高漲，一方面能夠黏合研發和生產之間的裂縫，實現一體化管控和全過程追溯 ；另一方面能夠從銷售端的信息反饋到研發端，增加研發環節的響應度。企業打通研發設計、生產制造、運營管理、市場營銷等全環節數據閉環，實現全流程的管控和追溯，縮短產品研制周期，提升產品品質。

2. 數字化管理：數據應用的深度挖掘

數字化管理新模式通過工業互聯網平臺解決方案貫通企業生產、經營、銷售等環節數據，利用大數據和人工智能技術，實現數據智能分析，為企業生產工藝優化、設備資產管理、資源協同調度、輔助管理決策等提供支撐，打造數據驅動的管理新模式，從設備管理、安全管理、能源管理，到管理決策、戰略部署、發展規劃，數據應用的廣度、深度都在摸索中不斷延伸。

（1）高價值、高能耗、高復雜度的設備管理

目前，工業互聯網設備資產管理解決方案主要面向三種設備類型提供服務。一是高能耗設備的節能減排。如寶鋼自建智慧高爐平臺，實現對多基地高爐生產過程的遠程實時監控、故障診斷、閉環管理、爐效綜合對比和設備運維服務，高爐利用率提升 3.12%，高爐冷卻壁損壞多、原燃料條件劣化等不利因素影響降低 1/3。二是資產密集型設備的高效管控。上海電氣面向上海海立的高端設備資產管理環節，建立和打通 EAM 設備資產管理管理系統、MDC 系統，提供設備故障檢修、預防性維護等服務，實現對設備全生命周期管理，設備維修效率提升 90%。

三是復雜環境的設備平穩運行。如中鐵工程裝備集團接入 153 臺掘進裝備，通過掘進裝備智能掘進與運維技術實現安全、高效施工作業，有效縮短項目施工工期共計 13 個月，累計節省項目施工成本 3.12 億元。

（2）數據集成提升企業運營效率

在工業互聯網平臺的推廣下，設備、系統中的工業數據被采集出來，匯聚在平臺上，通過集成應用，能夠打通各環節之間的障礙，擴大感知范圍，在更多維度實現賦能。

一是虛擬工具賦能員工，工業知識沉淀在模型中，能夠通過更可視化的方式幫助員工快速提升專業能力。二是供需數據輔助精準營銷，平臺能夠改變數據從研發到銷售的單向傳送轉變為雙向互動，數據算法能夠快速梳理出用戶畫像，實現營銷決策優化。三是管理賦能，針對企業內部運營決策效率低、管理層級多，存在信息孤島等問題，工業互聯網平臺連通企業內部各板塊運營系統，基于大數據、人工智能等技術搭建統一的、系統性的分析模型，動態精準洞察企業運營的狀態，實現企業協同管理和精準決策。

（3）能耗管理加速推進“雙碳”目標

工業互聯網節能減排解決方案主要面向兩個主體提供服務。一是面向針對企業污染源監控環節，提供污染物監控、節能降耗解決方案，增強企業環境管控數字化能力。建材、鋼鐵等行業能源消耗多、排放壓力大，利用人工智能和數據分析對實時狀態進行遠程感知，通過先進的算法、模型以及云端強大的算力，對生產運營數據進行分析，動態優化整合各類資源，從而輔助做出最佳決策，提升環境綜合治理能力，增強環境管控數字化能力。二是面向政府主體，提供碳監測、能源監測等服務，為政府決策提供參考。針對電力、水煤油等領域數據融合度不強、數據能力發揮空間有限，政府及企業無法實時掌握碳排放、碳匯、碳減排等情況，通過工業互聯網平臺匯聚各領域能源數據，為政府提供雙碳監測、能源監測等服務，為政府決策提供參考。

（4）數據算法保障企業安全生產

安全生產作為重要的工業要素，借助新一代信息技術與傳統制造技術深度融合、集成創新應用，加速推進安全生產數據有效匯聚、服務安全生產監管是行業發展的迫切需要和必然趨勢。

一是實現高危行業的安全監管。民爆、采礦等行業具有“安全生產”特性，是政府主管部門安全監管的重點行業，也是企業安全生產難點集中的行業，工業互聯網平臺解決方案立足行業特點，提供針對研發、生產、運營等全場景安全生產解決方案，提高行業企業安全生產能力。

二是開展工業生產的安全管理。面向企業生產過程的安全生產解決方案，針對制造業生產過程中還存在的設備安全風險、人員違規作業等情況，基于工業互聯網平臺解決方案，通過對危險源監測預警、人員安全管理、智能巡檢等服務，實現主動監控、動態分析、事前處理，提高企業應急管理能力。

（5）利用數字工具，提升品控能力

工業互聯網平臺打通產品質量與工藝參數之間壁壘，對重大影響因素進行跟蹤分析，實現質量判定、過程監控、數據追溯、質量分析、質量預測，提前發現質量問題，及時準確調整工藝參數，保證產品質量的一致性。

一是強化產品質量檢測。產品質量是企業向品牌化、高端化發展的關鍵，無論是鋼鐵、化工，還是輕工、電子行業都有一套成熟的質量檢測機制，而工業互聯網正在推動以人工為核心的檢測模式轉變為以“人 + 技術”的質檢模式，幫助企業提升品牌競爭力，迎戰用工荒。

二是推進產品質量追溯。產品質量追溯往往發生在出廠后，當產品出現問題，企業需要溯源問題，快速應對，工業互聯網平臺能夠通過技術保證產品從研發端到出廠的全流程數據的完整性、準確性，幫助企業在最小范圍內解決問題。

3. 智能化制造：核心環節的智能化進程

智能化制造新模式聚焦傳統工藝技術落后、生產效率低和管控能力弱等問題，通過對制造過程數字化改造，推動設備、系統與平臺等之間數據互聯互通，實現對生產制造過程的動態感知、實時分析與科學決策，提升生產效率和產品質量，提高資源能源利用率與生產安全水平，實現數據驅動的智能化生產。

（1）聚焦關鍵環節，以“機器代人”加速效率提升

生產制造的數字化、網絡化、智能化水平，直接體現了產業數字化的發展水平。一是生產制造智能感知。企業通過建設在線協同、云端 MES 等系統打通生產各環節的信息堵點，并通過在生產環節換裝工業機器人，在物流環節部署AGV等實現“ 無人工廠 ”“ 黑燈工廠 ”， 大幅提高工業生產效率。如海爾面向家電智能制造場景，通過 5G+MEC、視覺、音頻、傳感等技術，構建工廠“眼”“耳”“手”“鼻”等多功能的智能化服務能力，人工管理成本降低 28%，管理效率提升 85%。二是生產制造智能調度優化。聚焦離散制造過程，打造數據驅動業務調度平臺，將業務規則和機理規則融合。例如，喜臨門家具通過 5G+ 工業互聯網平臺推動產線自動化和智能化，實現生產參數的反向動態調整，車間生產效率提升 11%，產品合格率提升 9%，人工成本降低 25%，單件產值能耗降低 34%。

（2）擴大感知范圍，打通業務流程

生產制造環節和設計、采購、物流、質檢、運維等各部門相連，在新技術的驅動下，以生產制造為核心打通互相銜接的業務流程，實現各系統集成應用，提升整體效率。企業借助工業互聯網平臺實現人、機、料、法、環的集中管控，通過打通生產各環節數據壁壘讓感知更透徹、互聯更全面、智能更深化，提高生產整體管控水平。

（3）打造數字工廠，推進一體化管控

近年來，部分企業在選址建廠階段開啟數字工廠規劃，將數字化軟硬件與工廠建設相融合，達到“人、機、物、法、環”的數據采集、匯聚和管控。通過平臺構建制造企業各類對象的數字孿生，利用統一平臺、統一門戶集成企業研發、生產、運維等各環節管理應用，實現工廠業務高效協同、工廠數據綜合監測和工廠事件智慧決策。

4. 網絡化協同：社會化的資源優化配置

網絡化協同新模式聚焦產業鏈結構復雜、信息不對稱、協作效率低等問題，通過工業互聯網平臺匯聚設計、制造、運維、供應鏈等各環節主體，推動關鍵數據共享和制造資源優化配置，實現跨企業、跨地區、跨行業的研發協同、制造協同、供應協同，打造覆蓋產品全生命周期的云化服務與協同服務，以數據價值網絡推動產業鏈延伸與價值鏈升級。

物流是當前企業應用中實現聯合運營最多的環節，產品離開工廠，需要被安全、準確、及時地交付給客戶，各行業均有不同需求。石化、化工等行業，倉儲和運輸條件嚴格，需要特殊的運輸工具和更專業化的倉儲設施，工業互聯網能夠通過平臺協同調度運力和存儲能力，在滿足安全條件下降低安全風險。在醫藥、食品等行業，物流運輸對時間、溫度等有特殊需求，通過傳感器進行云端協同，能夠保障物流運輸中的時間精準性、溫度穩定性，運輸過程數據實時性。在水泥、煤炭等行業，產品價格低、重量沉、體積大，物流運輸需要最大限度地降低運輸成本。

隨著要素互聯的范圍越廣、主體越多、鏈條越長，供應鏈協同松散、治理缺失、重構緩慢的問題就越凸顯，急需應用工業互聯網平臺加快速度，降低復雜性，產業鏈上下游企業用互聯網的傳遞速度去協同，能夠打破物理空間的割裂，減少時間成本，同時，大數據、區塊鏈等技術幫助無序變成有序，在價值傳遞中提升公信力，讓供應鏈跑得快的同時，跑得更穩。工業互聯網平臺整合供應商、制造商、服務商、客戶等上、中、下游資源，實現跨區域、跨部門、跨產業數據互聯與協同，通過“聯合的力量”增強供應鏈的韌性與彈性。

產業集群是區域經濟的重要組成，在浙江、江蘇等地，塊狀經濟特征明顯，企業自發和政府引導合力下，形成了大大小小錯落有致的集群式發展趨勢。工業互聯網平臺在集群落地應用，能夠面向集群內中小企業，提供更低成本、更輕量化部署的解決方案。如上海致景面向長三角紡織產業集群，將飛梭智紡解耦成多個獨立的 SaaS 產品，并提供生產制造業務應用云化改造及端遷移，中小企業根據需求實現低成本、零門檻、高效率部署，減少織機異常停機時間至少 15%，機臺利用率提高至少 22%，坯布出庫失誤減少至少 76%，生產質量問題降低至少 32%，工廠原料采購成本下降至少 8%，原料交期平均降低至少1.3 天。

5. 個性化定制：滿足靈活與柔性的需求

個性化定制新模式聚焦產品附加值較低、多樣化市場需求無法有效滿足等問題，通過工業互聯網平臺增強用戶在產品全生命周期中的參與度，精準挖掘分析用戶需求，并基于數據整合分析、模型庫共享與供應商協同，實現模塊化與個性化設計、柔性化生產、智能倉儲和準時交付，實現高效率、零庫存的生產模式。

（1）終端市場消費升級倒逼傳統供應方式轉變

隨著經濟發展、消費水平的提高以及疫情影響下用戶消費習慣的改 變， 零 售 端“ 多 種 類、 小 庫 存、個性化”的柔性需求倒逼傳統供應鏈跟上“速度”。消費品的產品周期不斷縮短，企業基于平臺能夠匯聚海量用戶資源，通過大數據、人工智能技術分析挖掘用戶行為數據，實現更加精準的需求預測。

（2）產業自身發展痛點促進行業向柔性化生產方式轉變

鋼鐵、機械加工行業作為典型性流程制造業，具有規模化生產特點。然而，下游用戶個性化需求凸顯，傳統生產模式存在生產組織困難、生產成本和庫存上升、成材率和質量下降、交貨期延長等問題。在去產能政策和下游需求變化影響下，行業企業自發由生產型企業向服務型企業轉型，通過服務模式創新實踐，實現生產的精益化、柔性化、智能化和交付的敏捷化、準時化。如南鋼建立“JIT+C2M”模式，通過協同設計、協同制造、智慧營銷，實現智能工廠產品由制造端直接觸達終端用戶，訂貨周期縮短 30 天，生產效率提升 5 ～ 10 倍。

6. 服務化延伸：擁抱更廣闊的互聯市場

服務化延伸新模式聚焦傳統制造競爭力下降、設備運維成本高、售后服務要求高等問題，基于工業互聯網平臺實現對產品的遠程互聯和數據分析，實現產品追溯、遠程運維、分享制造、供應鏈金融、回收利用等服務模式創新，推動傳統制造向制造服務轉變、從出售產品到“產品 + 服務”轉變，拓展數字服務領域，重塑企業競爭力。

（1）設備價值延伸

裝備制造巨頭走在服務化延伸的前沿，正在探索“產品 + 服務”模式，以抵御市場飽和、運維成本高等挑戰，通過數據價值的挖掘和利用，擴展行業新市場。

一是通用設備的平臺化維護。壓縮機、鍋爐等設備數量大、分布廣泛，設備制造商建立遠程運維平臺，將被動式服務轉變為主動服務，發掘新利潤。二是復雜場景的設備增值服務。軌道交通、汽車等位置移動、環境復雜，運維難度大、安全標準高，主機廠紛紛打造“平臺 + 產品 + 服務”模式，開辟新市場、拓展新價值。如中車唐山機車開展基于大數據的產品和部件運行故障診斷、運維和檢修周期預測，打通配件供應鏈，降低動車組運維保障人車 34.12%，百萬公里故障率降低 51.81%，單車檢修成本降低 13%，檢修周期壓縮20%。

（2）創新服務模式

智能模塊幫助產品擁有了感官，能夠更高水平的滿足消費者的需求，企業正在通過創新服務模式，改寫傳統“賣產品”路徑，嘗試“賣公里數”“以租代買”等新玩法。

一是實現產品以租代買。除了整機設備外，部分零部件、輕工產品也在探索在已有業務上的創新交易模式，軋輥、輪胎、紡織繡花等企業均通過“以租代買”模式，實現從賣產品到買服務轉型。例如雙星輪胎利用傳感器實時監控汽車輪胎的胎溫、胎壓等，從賣輪胎到“賣公里數”轉型，幫助節約物流成本30%，爆胎率降低 50%，油耗節約 2%，運營效率提升 5%。二是產品數據增值服務。工業互聯網平臺幫助制造企業，打通生產與銷售的反饋閉環，降低后服務成本，各類企業紛紛出招，開展面向消費者的延伸服務。如麒盛科技通過智能電動床向用戶提供產品 + 系統服務，搭載非接觸式傳感器分析挖掘數據，構建“養―醫―護”模式，服務 1000 名用戶，降低萬人次緊急搶救 30%，減少緊急搶救死亡率 10%。

隨著數字經濟蓬勃發展、數字中國建設加速推進，工業互聯網發展如火如荼。技術是手段，最終要為企業帶來實效。

1. 以標準為紐帶，推動平臺健康有序發展

工業互聯網平臺是工業領域平臺經濟的樞紐，承擔更多的社會責任，需要發展和監管兩手抓。一是完善工業互聯網平臺標準體系建設。標準是產業發展的規范，需建立涵蓋工業互聯網平臺監測分析、能力評價、成效診斷、測試驗證等全流程標準化工作體系，為工業互聯網平臺數據互通、資源共享奠定基礎。

二是持續推動工業互聯網平臺監測分析工作，持續完監測分析體系，動態掌握發展現狀和問題，實現管理有據、心中有數，支撐政府提升數字化治理能力。三是持續發布工業互聯網平臺發展指數。通過指數繪制我國工業互聯網發展晴雨表。同時，鼓勵平臺企業基于自身業務特點，對積淀的行業數據價值進行再發掘再利用，積極探索研制平臺特色指數，創新數據服務模式。

2. 以需求為牽引，促進平臺應用加速落地

我國工業互聯網平臺發展時間尚短，積累不足，存在低層次平臺重復扎堆、優質平臺供給不足的現 象。 

一 是聚焦核心問題和關鍵痛點，加快打造一批貼合需求、創新引領的工業互聯網解決方案，將無法快速實現產品化和模塊化的工業經驗以解決方案的形式，加速在工業現場落地應用。二是聚焦高質量、高價值的工業場景，集中優勢力量、下更大氣力加快對工業知識和經驗的挖掘、沉淀和轉化，打造更多高價值的工業機理模型，降低知識復用成本。三是聚焦通用化、輕量級的工業場景，充分發揮工業APP“小輕靈”等特點，打造通用、便捷的解決方案，提升平臺化服務能力，降低工業互聯網應用成本。

3. 以園區為抓手，加速平臺在聚集區落地

面向園區內產業集群數字化轉型共性需求，基于平臺創新園區公共服務模式，推動數字化基礎設施、解決方案和產品為園區內企業共建共享，降低平臺使用成本，加速推動企業數字化轉型。一是為園區管理提供工具箱。支持園區利用工業互聯網平臺加強企業安全生產監管、排放監測等公共管理能力。基于平臺資源匯集特點，引導園區探索數智化精準管理模式。二是創新園區公共服務思路。一方面，以平臺為載體，為園區提供集采集銷、評估檢測等企業數字化轉型公共服務 ；

另一方面，針對產業集群關鍵共性需求，聯合科研機構、平臺服務商、應用企業共同研制場景化解決方案，打造“政產學研用”集成創新模式。

4. 以合作為重點，加快培育平臺生態體系

工業場景和用戶需求往往復雜多樣，單一服務商難以滿足用戶所有需求，亟須打破平臺企業“各自為戰”的局面，提高資源共享和整合能力，實現優勢互補、協同共贏。

一是強化優勢互補，加快合作模式的探索，鼓勵不同領域服務商之間、綜合平臺型企業與專業技術型企業之間開展合作模式創新，推進平臺向多元生態進化，逐步構建高效強健的生態系統。二是促進交流合作，工業互聯網平臺往往建設投入大、回報周期長，鼓勵有能力的企業充分利用科創板、創業板等政策機制實現融資獲得成長空間，進一步強化產業鏈、金融鏈的聯通對接和相互賦能。

5. 以人才為核心，打造高端復合人才隊伍

工業互聯網作為新興產業，其發展所需的各類復合型產業人才缺口嚴重，同時，工業互聯網平臺的建設是一項復雜的系統工程，對于人才綜合能力的要求較高，培養時間長，育人難、留人難等問題突出。

一是完善人才培育機制，加強工業互聯網相關培訓課程編制和師資配備，通過工業互聯網學院、產教融合基地、體驗中心等多種方式，支持打造工業互聯網人才實訓基地，積極開展多層次人才培訓和應用實踐。

二是創新用人機制，在強化行業領軍人才、復合型人才等培養的基礎上，創新用人機制，建立工業互聯網產業人才能力評價標準，通過零工經濟和彈性工作機制，促進人才在行業中的流通和知識共享。

本文系工業和信息化部信息技術發展司重點研究項目“典型工業場景數字化路徑研究”（項目編號 KY20211112）的階段性研究成果

原文刊載于《企業管理》雜志 2022年11月  作者：國家工業信息安全發展研究中心 肖琳琳 夏宜君 黃潔 劉玫燚