工業(yè)互聯(lián)網研究專題工業(yè)互聯(lián)網：我國實體經濟與數字經濟融合發(fā)展的路徑選擇

林浩 陳春曉 秦永彬

摘 要：黨的十九大以來，中央積極推進數字經濟與實體經濟的融合，我國工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展取得積極進展。近期，工信部出臺了，從政策層面進一步推動工業(yè)互聯(lián)網在更廣范圍、更深程度、更高水平上融合創(chuàng)新。當前，工業(yè)互聯(lián)網成為工業(yè)強國競爭的戰(zhàn)略制高點，同時消費互聯(lián)網蓬勃發(fā)展，對我國工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展提出了更高要求。加快發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網基礎設施，促進工業(yè)互聯(lián)網生態(tài)體系建設，將大力助推我國經濟轉型升級和高質量發(fā)展。本文在調研分析當前工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，分析研判了我國工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的優(yōu)勢及其面臨的諸多問題和挑戰(zhàn)，并選取貴州煤炭工業(yè)為應用場景，對煤炭產業(yè)工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展和應用進行了分析論證和實施路徑設計，提出了工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展對策。

關鍵詞：工業(yè)互聯(lián)網;數字經濟;實體經濟

中圖分類號：F49 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1000-5099（2020）05-0085-10

Abstract：Since the 19th CPC National Congress， the central government has actively promoted the integration of digital economy and real economy， and China has made significant progress in the development of the industrial Internet. Recently， the Ministry of Industry and Information Technology issued “The Notice on Accelerating the Development of Industrial Internet” which at policy level， further promoted the integration and innovation of industrial Internet in a wider range， more profoundly and at a higher level. At present， industrial Internet has taken up strategically the core of industrial power competition， and in the meantime， the rapid development of consumer Internet imposes higher requirements for the development of industrial Internet. Accelerating the construction of industrial Internet infrastructure and industrial Internet ecosystem will vigorously promote China's economic transformation， upgrading and high-quality development. Based on the investigation and analysis of the industrial Internet development status， this paper analyzes the advantages， problems to face and challenges brought of the developing the industrial internet in China. With coal industry in Guizhou the application case， this paper analyzes the development and application of industrial Internet in Guizhou's coal industry， putting forward the implementation methods， thus to propose the strategy of it.

Key words：industrial internet; digital economy; real economy

近年來，以信息技術為核心的數字經濟迅猛發(fā)展，極大地推動了經濟社會的創(chuàng)新和進步。工業(yè)互聯(lián)網是數字經濟的關鍵基礎設施，其技術發(fā)展與產業(yè)應用將助推工業(yè)革命、互聯(lián)網革命兩大革命性轉變，是帶動數字經濟發(fā)展的關鍵，是第四次工業(yè)革命的重要支撐。

工業(yè)互聯(lián)網的概念最早由美國提出。2012年，美國通用電氣（GE）發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網：突破智慧與機器的界限》白皮書，首次提出工業(yè)互聯(lián)網的概念，認為工業(yè)互聯(lián)網是數據、硬件、軟件與智能的連接和交互[1]。2013年6月，美國通用電子公司則提出了工業(yè)互聯(lián)網革命（Industrial Internet Revolution）的概念，宣稱一個開放、全球化的網絡，要將人、數據和機器連接起來。工業(yè)互聯(lián)網的本質是通過開放的、全球化的工業(yè)級網絡平臺把設備、生產線、工廠、供應商、產品和客戶緊密地連接和融合起來，高效共享工業(yè)經濟中的各種要素資源，從而通過自動化、智能化的生產方式降低成本、增加效率，幫助制造業(yè)延長產業(yè)鏈，推動制造業(yè)轉型發(fā)展[2]。

近年來，世界各主要工業(yè)強國都在積極推動工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展。工業(yè)互聯(lián)網成為工業(yè)強國競爭的戰(zhàn)略制高點。美國是積極推動工業(yè)互聯(lián)網技術創(chuàng)新和應用的先行國家，設立了制造業(yè)伙伴計劃，積極打造制造業(yè)創(chuàng)新網絡（NNMI），圍繞產業(yè)鏈推動技術創(chuàng)新和技術成果轉化。2014年，美國成立了工業(yè)互聯(lián)網聯(lián)盟（IIC），匯聚了GE、AT&T、英特爾、思科等企業(yè)，在全球具有很大的影響力。德國也在積極推進工業(yè)4.0計劃。2013年，在漢諾威工業(yè)博覽會上，德國正式啟動“工業(yè)4.0平臺”，通過聯(lián)網、計算和自主控制，使人員、設備和數據實現(xiàn)互動，提升制造業(yè)靈活性[3]。2015年，日本提出“推進成長戰(zhàn)略計劃”，強調利用大數據、人工智能和物聯(lián)網等新一代信息技術，改造提升生產、流通、銷售等制造環(huán)節(jié)。2015年，中國制定了“中國制造2025”計劃。

黨的十九大以來，中央高度重視工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展，大力推動以大數據、人工智能、5G、工業(yè)互聯(lián)網、區(qū)塊鏈等信息技術為核心的數字經濟的發(fā)展，著力打造現(xiàn)代化經濟體系，推動經濟高質量發(fā)展。2017年，我國出臺了工業(yè)互聯(lián)網頂層設計文件，以網絡、平臺、安全為抓手，加快打造國際領先的工業(yè)互聯(lián)網;2017年12月8日，在中共中央政治局第二次集體學習時，習近平同志強調，要深入實施工業(yè)互聯(lián)網創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略;2018年，政府工作報告首次提出“發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網平臺”;2019年，政府工作報告進一步提出“打造工業(yè)互聯(lián)網平臺，拓展‘智能+，為制造業(yè)轉型升級賦能”;2020年政府工作報告再次指出“發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網，推進智能制造”，是國家“互聯(lián)網+”戰(zhàn)略、“大數據”戰(zhàn)略、“人工智能”戰(zhàn)略的延伸;2020年3月，工業(yè)和信息化部印發(fā)了，進一步明確政策導向，力爭實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網在更廣范圍、更深程度、更高水平上融合發(fā)展。近年來，我國工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展取得積極進展：一是圍繞工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的政策體系不斷完善，工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的基礎逐步夯實;二是工業(yè)互聯(lián)網的網絡、平臺和安全三大體系加快推進;三是工業(yè)互聯(lián)網的融合應用不斷拓展。

當前，數字經濟與實體經濟深度融合，消費互聯(lián)網蓬勃發(fā)展，對工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展提出了更高要求。推動工業(yè)互聯(lián)網建設是實現(xiàn)制造業(yè)轉型升級和“中國制造2025”的關鍵所在。工業(yè)互聯(lián)網可以助推制造業(yè)智能化改造，提升制造效率和效益，能夠促進同行業(yè)和行業(yè)間的資源共享與生產要素流動，發(fā)揮要素價值，促進產業(yè)鏈融合，打造產業(yè)生態(tài)體系。工業(yè)互聯(lián)網的部署與發(fā)展還能夠推進制造業(yè)從機械化、信息化向智能化、智慧化轉變;可以實現(xiàn)制造業(yè)產業(yè)鏈之間的信息互通、資源共享、能力協(xié)同、開放合作，推動制造業(yè)新技術、新模式、新業(yè)態(tài)的探索，助力制造業(yè)轉型升級;可以推動以大數據、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈為核心的數字經濟的進一步發(fā)展。以此推動工業(yè)互聯(lián)網建設可以逐步實現(xiàn)信息產業(yè)和制造業(yè)的產業(yè)融合、產業(yè)聯(lián)動和產業(yè)共榮。

已有研究對工業(yè)互聯(lián)網推動制造業(yè)轉型升級的作用機理進行了深入研究。

一是推動制造業(yè)從“以產品為中心”轉變?yōu)椤耙杂脩粜枨鬄橹行摹?，?yōu)化提升生產方式，加快實現(xiàn)從大規(guī)模制造向按需制造、個性化定制、眾包生產等方式演進[4]。二是帶動制造業(yè)服務化轉型，通過提供與產品相關的額外服務來增加核心資產價值，進而向服務提供者轉變[5]。三是打造共享制造新模式，通過工業(yè)互聯(lián)網平臺推動設備、軟件、數據、系統(tǒng)的集成應用，打造形成網絡化、虛擬化、平臺化的制造業(yè)新形態(tài)[6]。

相關文獻對工業(yè)互聯(lián)網在產業(yè)實踐方面也進行了一系列有益探索。一方面，聚焦典型企業(yè)發(fā)展實踐，凝練發(fā)展經驗。例如，通過研究海爾集團工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)應用情況，深度剖析我國企業(yè)的智能制造實施模式、平臺建設過程與治理體系[5];又如，基于航天云網發(fā)展情況，凝練出生產端、產品端、平臺側三種工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展路徑[7]。另一方面，側重區(qū)域性發(fā)展情況，分析共性問題。例如，通過剖析泰州、常州等地工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展實踐，得出我國制造企業(yè)轉型升級、人才培養(yǎng)、資金支持等方面的經驗做法[8-9]。

總體來看，工業(yè)互聯(lián)網正處于蓬勃發(fā)展的上升期，呈現(xiàn)出以下幾個發(fā)展趨勢：一是工業(yè)互聯(lián)網領域的巨頭企業(yè)，致力于搭建企業(yè)級大數據平臺，著力提升協(xié)同制造水平和生產效益[10];二是將智能服務作為發(fā)展方向，以智能設備、大數據分析和互聯(lián)網為基礎，優(yōu)化提升智能運作水平，打造面向終端用戶的高附加值服務[11];三是對工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)生態(tài)建設的關注程度愈發(fā)提高，主要集中于用戶生態(tài)、開發(fā)者生態(tài)和數據生態(tài)三方面[12];四是從工業(yè)互聯(lián)網平臺的競爭格局來看，未來工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展趨向于行業(yè)細分化、區(qū)域集中化，市場格局逐漸清晰。

縱觀現(xiàn)有文獻，學界關于工業(yè)互聯(lián)網研究主要可以劃分為兩類：一類是理論性研究，如分析工業(yè)互聯(lián)網、工業(yè)4.0、兩化融合、“互聯(lián)網+”的區(qū)別聯(lián)系[13]，探討工業(yè)互聯(lián)網的作用機理、發(fā)展路徑、國際比較等[14]。這類研究側重于理論分析，與產業(yè)應用存在一定距離。另一類是實踐性研究，但主要是基于某個區(qū)域或企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網應用進行探討，缺乏宏觀范圍分析。本文基于既有研究的基礎上，通過對德國和我國部分企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網應用情況的調研和分析，進行了國內外工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的宏觀對比，提煉了國內外特色工業(yè)互聯(lián)網應用的特點和模式，對我國工業(yè)互聯(lián)網存在的不足進行了分析。同時，選取貴州煤炭工業(yè)為應用場景，探討煤炭工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展和應用具體路徑。相關建議可以作為我國工業(yè)互聯(lián)網建設的有益參考。

一、工業(yè)互聯(lián)網應用情況調研與分析——基于對德國和我國部分企業(yè)的考察

2019年12月至2020年4月期間，筆者作為全國政協(xié)工業(yè)互聯(lián)網專題調研組組員，隨團一起赴德國實地走訪調研相關企業(yè)，同時通過座談會、互聯(lián)網視頻會、企業(yè)實地走訪等方式對我國相關企業(yè)進行了調研，旨在更好地探究工業(yè)互聯(lián)網的產業(yè)應用情況及其研判核心問題，為理清發(fā)展思路提供了有益素材。

2019年12月，對德國西門子安貝格工廠、寶馬丁格爾芬工廠等兩家企業(yè)進行實地調研和考察。德國西門子安貝格工廠運用工業(yè)互聯(lián)網打通了產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了產品與產品之間、產品與機器之間、機器與機器之間、人與機器之間的互聯(lián)互通，構建智能化控制生產流程，實現(xiàn)柔性制造，有效提升生產效率。應用工業(yè)互聯(lián)網之后，其將交貨時間提升到24小時以內，每秒產出1個產品，合格率99.9985%;管理30億的元器件，通過5公里的地下元器件運輸帶、磁懸浮運輸帶實現(xiàn)元器件生產供應;75%的生產設備和電腦系統(tǒng)實現(xiàn)工序自處理，外加25%的人工工序。在企業(yè)生產面積和員工數不變的情況下，企業(yè)產能提高8倍，有效實現(xiàn)了柔性生產和個性化生產，西門子安貝格工廠真正實現(xiàn)了數字工廠，實現(xiàn)了傳統(tǒng)生產商向智能制造服務商的轉型，打造了全球頂尖的“未來工廠”。寶馬丁格爾芬工廠是寶馬全球規(guī)模最大、生產高端車型最多、最具柔性化生產能力的生產基地。該廠擁有員工8 000余人，每60秒下線一輛整車，每天下線1 600輛不同型號的整車。通過考察沖壓車間、車身制造車間、總裝車間，近距離了解近千種不同型號的汽車從鈑金加工到車身加工、總裝、檢測、下線等柔性化制造過程。通過上述調研，可以歸納出兩家代表性的德國工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的兩點啟示：一是兩家企業(yè)憑借芯片、操作系統(tǒng)、智能裝備、工業(yè)軟件等硬核技術，實現(xiàn)了典型的個性化定制生產和大批量柔性制造，展現(xiàn)出強大的協(xié)同制造能力，建成了全數字化智能工廠;二是建立了基于工業(yè)互聯(lián)網的全產業(yè)鏈協(xié)同，位于產業(yè)鏈頂端的龍頭企業(yè)牽引產業(yè)鏈上下游企業(yè)，從產品設計、生產、銷售等全生命周期，構建上下游協(xié)同體系，重塑產業(yè)生態(tài)和價值鏈，實現(xiàn)產品零庫存或少庫存，有效地實現(xiàn)了企業(yè)賦能此兩點啟示，筆者（林浩）在結束對德國西門子安貝格工廠、寶馬丁格爾芬工廠的實地調研和考察之后曾與同行進行交流，獲得共鳴與認可。參見報道：《“軟”“硬”兼施“智”造賦能——全國政協(xié)“加快推進工業(yè)互聯(lián)網建設”雙周協(xié)商座談會綜述》，人民政協(xié)報，2020-05-01。。

2020年1月至3月，通過線上調研等方式對國內阿里巴巴、海爾集團、樹根互聯(lián)等企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展情況進行了調研。阿里巴巴的工業(yè)互聯(lián)網主要依托阿里云在云計算、大數據、人工智能和物聯(lián)網等方面的優(yōu)勢，通過整合阿里生態(tài)在電商銷售平臺、供應鏈平臺、物流平臺、產業(yè)鏈平臺、金融服務平臺等多方面能力，打造工業(yè)數字化服務的“淘寶網”。阿里工業(yè)互聯(lián)網的自身定位是工業(yè)制造的數字基礎設施，其致力于打造產業(yè)數字化轉型的“底座”，為各類企業(yè)尤其是中小制造企業(yè)提供高效的信息化服務，促進產品和設備智能化升級，為制造業(yè)賦能，其優(yōu)勢是能夠在產業(yè)鏈中推動消費互聯(lián)網和工業(yè)互聯(lián)網的深度融合，繼而形成產業(yè)閉環(huán)。海爾集團的COSMOPlat平臺是由海爾集團自主研發(fā)的具有完全自主知識產權的工業(yè)互聯(lián)網平臺，其核心是以用戶體驗為中心的大規(guī)模定制模式平臺。該平臺的特點是通過持續(xù)與用戶交互，將用戶體驗變?yōu)閳鼍绑w驗，把用戶從購買者轉變?yōu)閰⑴c者、創(chuàng)造者，促使用戶參與生產過程，使企業(yè)由原來的以自我為中心轉變?yōu)橐杂脩魹橹行?。樹根互?lián)致力于為機器制造商、設備使用者等在設備后市場服務、資產管理、能耗管理、融資租賃等方面提供基于工業(yè)互聯(lián)網平臺的深度服務。

通過對上述典型工業(yè)互聯(lián)網服務企業(yè)的調研，可以總結出國內工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)應用的三種模式：一是阿里模式，掌握核心工業(yè)互聯(lián)網平臺和技術的企業(yè)，可以依托掌控的優(yōu)勢技術為工業(yè)互聯(lián)網服務，但是其服務缺乏領域性、層次性和個性化，難以實現(xiàn)多行業(yè)領域的推廣應用;二是海爾模式，位于產業(yè)鏈頂端的龍頭企業(yè)牽引產業(yè)鏈上下游企業(yè)形成的工業(yè)互聯(lián)網，發(fā)展最為迅速、成效明顯，但缺乏統(tǒng)一的技術標準，互通性差，難以實現(xiàn)跨行業(yè)的有效融合，與其他平臺之間難以有效銜接;三是樹根互聯(lián)模式，通過工業(yè)互聯(lián)網平臺為中小企業(yè)提供設備接入和工業(yè)協(xié)議解析等服務，幫助打造不同行業(yè)的產業(yè)鏈。

從橫向比較來看，各國發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網都存在差異化的比較優(yōu)勢與劣勢。例如美國，雖然其工業(yè)互聯(lián)網技術領先，其在芯片、操作系統(tǒng)、工業(yè)軟件、網絡安全和數據安全等方面具有優(yōu)勢，但由于其去工業(yè)化戰(zhàn)略，產業(yè)鏈不完整，工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展缺乏工業(yè)基礎的支撐。再如德國，其實施“工業(yè)4.0計劃”“國家工業(yè)戰(zhàn)略2030”的優(yōu)勢在于智能裝備和工業(yè)軟件，但其產業(yè)體系不完整，制約了工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展。對中國而言，我國工業(yè)門類齊全，產業(yè)鏈完整，互聯(lián)網發(fā)展充分，為工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展奠定了基礎，我國工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展理念和體系建設與發(fā)達國家先進水平相比，基本站在同一起跑線上。和西方國家相比，我國工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展具有如下優(yōu)勢：

第一，“我國是世界制造業(yè)第一大國，擁有獨立完整的工業(yè)體系，是全球唯一擁有聯(lián)合國產業(yè)分類全部工業(yè)門類的國家”[15]，為我國工業(yè)互聯(lián)網的部署與發(fā)展奠定了堅實的基礎。

第二，我國已經構建起良好的信息基礎環(huán)境和數字經濟發(fā)展環(huán)境。近年來，我國相繼實施了網絡強國戰(zhàn)略、大數據戰(zhàn)略、“互聯(lián)網+”戰(zhàn)略、人工智能戰(zhàn)略，有效推進了網絡基礎設施建設，推動了電子信息產業(yè)發(fā)展，構筑了良好的信息基礎環(huán)境和數字經濟發(fā)展環(huán)境，為推動數字經濟與實體經濟的深度融合奠定了堅實的基礎。

第三，政府高度重視和積極推動工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展。在政府政策的推動下，近年來，我國工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展取得了積極的進展：一是各級政府相繼出臺支持工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的相關政策，積極推進工業(yè)互聯(lián)網的部署，圍繞工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的政策體系不斷完善;二是在政府科研投入的大力支撐下，圍繞工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的基礎工作逐步加強;三是通過政策支持和試點示范，積極打造工業(yè)互聯(lián)網的應用場景，推進工業(yè)互聯(lián)網的融合應用。

當然，與國外主要工業(yè)互聯(lián)網企業(yè)相比較而言，數字化及智能化水平薄弱、工業(yè)互聯(lián)網技術薄弱、發(fā)展生態(tài)不健全等因素制約了我國工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展。中國工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展面臨諸多問題和挑戰(zhàn)：

首先，工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展模式尚需進一步探索和推廣。位于產業(yè)鏈頂端的龍頭企業(yè)牽引產業(yè)鏈上下游企業(yè)形成的工業(yè)互聯(lián)網，發(fā)展迅速、成效明顯，但難以實現(xiàn)跨行業(yè)有效融合及與其他平臺有效銜接;掌握核心工業(yè)互聯(lián)網平臺和技術的企業(yè)，能夠依托技術優(yōu)勢提供服務，但其缺乏領域性和層次性，難以實現(xiàn)多行業(yè)領域的應用;跨企業(yè)、跨地區(qū)、跨行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網亟須融合并消除互聯(lián)互通“壁壘”，拓展應用范圍，創(chuàng)新發(fā)展模式。

其次，工業(yè)互聯(lián)網的應用尚需進一步“下沉”?；诠I(yè)互聯(lián)網的制造業(yè)產業(yè)協(xié)同生態(tài)、大中小企業(yè)融通發(fā)展、上下游協(xié)同的價值網以及規(guī)?；瘧玫壬形闯墒?。一方面，掌握核心平臺和技術的企業(yè)針對中小企業(yè)提供的服務覆蓋范圍有限，未能有效銜接供需兩側，實現(xiàn)基于人、機、物的全面互聯(lián)應用;另一方面，部分中小企業(yè)自身信息化水平低，數字化升級缺乏資金和人才，難以接入工業(yè)互聯(lián)網。

再次，工業(yè)互聯(lián)網的硬核要素仍需積累和沉淀。一是工業(yè)互聯(lián)網所涉及的芯片、操作系統(tǒng)、智能裝備、工業(yè)軟件、工業(yè)數據采集等技術仍然薄弱;二是諸多工業(yè)互聯(lián)網平臺信息安全、接入產品安全等方面存在不足，基于工業(yè)互聯(lián)網的安全保障體系、監(jiān)測和保障手段依然缺乏;三是支撐工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的高層次人才較為匱乏。

二、發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網的應用案例——以貴州省煤炭工業(yè)為例

既有文獻中關于工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)應用的案例分析，多是聚焦于制造車間層面，對數據采集、智能優(yōu)化、生產控制等部分環(huán)節(jié)進行觀察探討。本文選擇對煤炭工業(yè)領域的工業(yè)互聯(lián)網應用進行分析，主要是因為煤炭工業(yè)領域涉及的作業(yè)環(huán)節(jié)多、機械設備復雜、數據處理量大;工業(yè)互聯(lián)網的應用涉及對煤炭挖掘、物流運輸、人員調配等整個大系統(tǒng)的優(yōu)化，問題更復雜，更能凸顯出工業(yè)互聯(lián)網的優(yōu)勢和短板，有利于我們從全局系統(tǒng)的視角分析工業(yè)互聯(lián)網的產業(yè)應用情況。

貴州省煤炭資源非常豐富，素有“西南煤海”之稱。煤炭工業(yè)既是貴州省的主要基礎工業(yè)，也是支柱產業(yè)之一。貴州省含煤地層分布廣泛，面積約7萬平方公里，占全省面積的40%，煤炭儲量居全國第5位，相當于我國南方12個省的總和。

貴州省煤炭資源豐富、煤炭工業(yè)企業(yè)較多，形成了完整的煤炭工業(yè)產業(yè)鏈，為工業(yè)互聯(lián)網的應用奠定了較好的應用場景。但在發(fā)展過程中，不平衡、不協(xié)調、不可持續(xù)、信息化智能化程度低等問題依然突出?？偟膩碇v，當前貴州省煤炭工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)主要有以下五個方面：

第一，結構性矛盾突出。貴州省煤炭生產效率低、人均工效與北方礦井差距大。煤礦發(fā)展水平不平衡，先進高效的大型現(xiàn)代化煤礦與技術裝備、安全保障、管理水平差的落后煤礦并存。

第二，安全生產形勢嚴峻。貴州省在地質上屬揚子地臺及其東南大陸邊緣，以碳酸鹽巖廣布、喀斯特景觀普遍發(fā)育為特征，地質構造復雜，褶曲、斷層發(fā)育直接破壞了煤巖體的完整性。極為復雜的煤炭賦存條件導致我省煤礦瓦斯事故、頂板事故、透水等安全事故頻發(fā)。以瓦斯災害最為嚴重，治理難度大，嚴重影響了煤炭資源的安全高效開采。隨著開采深度的增大，水、火、瓦斯、地溫、地壓等災害風險加劇。

第三，采掘智能機械化率相對較低。“貴州煤層賦存以薄及中厚煤層為主，且地質構造條件復雜，受資源稟賦和地質條件影響，貴州以中小型煤礦為主，中小型煤礦依然是貴州省煤炭產量的主力。據統(tǒng)計，貴州一半以上的煤炭企業(yè)都是民營企業(yè)，這些客觀條件限制了煤炭工業(yè)的規(guī)?；图s化發(fā)展，這也是造成國內外部分成熟的、先進的智能機械化設備在貴州無用武之地的重要原因。”[16]截至2019年6月底，貴州省生產煤礦采煤機械化率達到72.16%，比2015年提高31.16%。因此，進一步加快“產、學、研、教、用”深度融合，研究適合貴州省煤礦條件的智能機械化采礦技術和設備對于提高貴州省工業(yè)的整體效率具有重要意義。

第四，科技創(chuàng)新能力不強。針對貴州省復雜地質條件下急傾斜煤層、薄煤層、近距離煤層群等安全高效開采的基礎理論研究、共性關鍵技術研發(fā)都薄弱。亟須提高煤機成套裝備及關鍵零部件的可靠性和穩(wěn)定性。在研發(fā)投入、企業(yè)創(chuàng)新主體地位和主導作用方面都有待加強。

第五，專業(yè)技術人員嚴重短缺。“煤炭企業(yè)要適應知識經濟時代發(fā)展要求，增強競爭力，必須擁有大量的科技人才，這是煤炭企業(yè)提高企業(yè)核心競爭力的必然選擇。目前我國國有煤礦中，大專以上程度的技術人員僅占職工總數的3%左右，……與國內其他行業(yè)相比有很大差距。據了解，美國、澳大利亞等先進采煤國家煤炭職工專業(yè)技術人員所占比例均在50%以上;……煤炭企業(yè)專業(yè)技術人才奇缺，已經成為制約煤炭安全水平提高的重要瓶頸?！盵17]

面對煤炭工業(yè)的上述問題，結合我國煤炭工業(yè)綠色安全開發(fā)、清潔低碳利用、多元協(xié)同發(fā)展的戰(zhàn)略方向，通過嵌入工業(yè)互聯(lián)網推動煤炭工業(yè)的信息化、數字化、智能化改造，推動煤炭工業(yè)的轉型升級，對于貴州煤炭工業(yè)的發(fā)展具有十分重要的作用和意義。基于國家煤炭工業(yè)發(fā)展規(guī)劃和貴州煤炭工業(yè)的實際情況，結合工業(yè)互聯(lián)網的支撐能力和典型特點，本文提出貴州煤炭工業(yè)數字化、智能化以及產業(yè)鏈和生態(tài)體系構建，實現(xiàn)基于煤炭工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展路徑的四個階段：

第一，加強政策引導，實現(xiàn)煤炭工業(yè)領域的完全機械化和有限數字化。2017至2020年，建立健全煤礦智能化建設技術標準，形成輔助生產系統(tǒng)智能化運行技術和管理體系，實現(xiàn)采煤工作面完全機械化作業(yè)、井下固定崗位無人值守與遠程監(jiān)控;實現(xiàn)生產煤礦采煤機械化率達到100%;實現(xiàn)域內煤礦生產的完全機械化，推動輔助系統(tǒng)信息化服務管理和監(jiān)控覆蓋率100%，逐步夯實發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網的“點”。前期，貴州省已經通過省科技廳重大專項等政策引導推動省內煤炭企業(yè)推進機械化和信息化改造，至2020年底，貴州省煤礦機械化開采率將達到96%。2020年，貴州省科技廳發(fā)布了《貴州省煤炭智能采掘技術榜單》，計劃從2021年開始探索和實踐煤炭工業(yè)的智能化升級和改造。推進有條件的煤礦企業(yè)實現(xiàn)煤礦采掘工作的有限數字化和智能化，結合井下實際情況，逐步探索在井下設備管理、安全監(jiān)測、作業(yè)調度、智能運送等環(huán)節(jié)實現(xiàn)有限的數字化和智能化，為下一階段利用工業(yè)互聯(lián)網實現(xiàn)數據采集、實時計算、安全預警和智能化輔助奠定條件和基礎，逐步向完全智能化過渡。

第二，實現(xiàn)機械化疊加信息化的聯(lián)動發(fā)展，推進部分智能化。2021至2022年，針對工業(yè)互聯(lián)網在煤炭工業(yè)中建設投入大、涉及范圍廣、技術內容多、實施場景復雜的實際，出臺有利于建設和發(fā)展的政策措施，推進有條件的煤炭企業(yè)部署井下工業(yè)互聯(lián)網，逐步實現(xiàn)井下采掘設備、安全監(jiān)測、作業(yè)調度、煤炭運輸等環(huán)節(jié)的數據采集，實現(xiàn)基于井下實時數據的安全監(jiān)測、智能化管控和智能化運輸。大力支持有實力、有基礎的煤炭集團企業(yè)，先行開展面向行業(yè)或區(qū)域產業(yè)鏈的工業(yè)互聯(lián)網建設，發(fā)揮集團企業(yè)對下屬企業(yè)的行政管理權，全面規(guī)劃工業(yè)互聯(lián)網架構和標識解析體系，建設基于工業(yè)互聯(lián)網的個性化定制、眾包設計、云大腦、云生產等新型制造模式和運維模式，打造可推廣、可示范的煤炭工業(yè)互聯(lián)網平臺應用案例，并逐步向全行業(yè)輻射推廣模式和業(yè)態(tài)。初步形成煤礦開拓設計、地質保障、生產、安全等主要環(huán)節(jié)的信息化傳輸、自動化運行技術體系。部分煤礦實現(xiàn)綜采工作面內少人或無人操作、掘進工作面減人提效、輔助生產系統(tǒng)無人值守與遠程監(jiān)控、危險崗位機器人替代。著力打造圍繞煤炭工業(yè)的全產業(yè)鏈應用場景，培育煤炭行業(yè)數字化升級的內生動力，推動圍繞煤炭采掘、井下安全監(jiān)測、井下運輸等應用場景的工業(yè)互聯(lián)網網絡部署、平臺應用和軟件推廣，促進有條件煤炭企業(yè)的試點示范，逐步將“點”連成“線”。

第三，推進信息化疊加人工智能，完成煤炭工業(yè)智能化轉型。2022至2023年，利用煤炭工業(yè)互聯(lián)網基本實現(xiàn)煤炭智能化開采、延長產業(yè)鏈，實現(xiàn)煤炭加工利用的多產業(yè)跨界融合發(fā)展，建成超低生態(tài)損害、超低排放、智能化的煤炭開發(fā)利用體系，實現(xiàn)煤炭加工與發(fā)電超低污染排放。通過工業(yè)互聯(lián)網、采掘技術、加工技術等領域的突破，全面實現(xiàn)基于工業(yè)互聯(lián)網的井下少人乃至無人智能化開采，將人工智能、云計算、大數據等新一代信息技術應用到煤炭加工環(huán)節(jié)，利用煤炭工業(yè)互聯(lián)網延長煤炭產業(yè)鏈，推動煤炭的智能化采掘和清潔化加工。基于工業(yè)互聯(lián)網推動智能裝備的應用和推廣，探索應用智能探測儀、自動化機器人等智能裝備，實現(xiàn)煤炭工業(yè)數字化、網絡化、智能化轉型，開展“透明礦井”建設。

第四，建成基于煤炭工業(yè)互聯(lián)網智能化應用，構建跨行業(yè)、跨領域的生態(tài)體系。2024至2025年，以煤炭龍頭企業(yè)牽引形成圍繞煤炭采掘、運輸、加工等環(huán)節(jié)的產業(yè)鏈閉環(huán)。構建圍繞企業(yè)鏈發(fā)展的價值網絡，助推企業(yè)產業(yè)鏈重塑，大力培育以人工智能裝備、工業(yè)軟件、信息通訊為主的新興業(yè)態(tài)。逐漸探索煤炭領域跨企業(yè)、跨地區(qū)、跨行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網融合，消除煤炭行業(yè)間、企業(yè)間工業(yè)互聯(lián)網互聯(lián)互通“壁壘”，逐漸充實煤炭工業(yè)互聯(lián)網融合發(fā)展與應用的生態(tài)體系。推動煤炭產業(yè)生產與發(fā)電、輸配電行業(yè)與行業(yè)之間的數據融合和平臺融通模式，促進跨行業(yè)、跨層級工業(yè)互聯(lián)網平臺之間的融合匯通，初步實現(xiàn)跨行業(yè)的有效融合和與其他平臺的有效銜接。逐步探索推動煤炭工業(yè)互聯(lián)網拉動的全產業(yè)鏈融合發(fā)展和價值互通，推動工業(yè)互聯(lián)網和消費互聯(lián)網的雙向打通，培育一大批基于大數據應用、網絡安全、云計算、工業(yè)軟件的龍頭企業(yè)，打造產業(yè)互聯(lián)網和價值互聯(lián)網，促進煤炭工業(yè)互聯(lián)網“面”上的匯聚和應用。

為了實現(xiàn)上述目標，建議政府出臺相應的政策引導和保障措施，有力推動基于工業(yè)互聯(lián)網的煤炭工業(yè)智能化轉型升級：

第一，突破煤炭工業(yè)互聯(lián)網應用的關鍵技術，支撐煤炭工業(yè)互聯(lián)網應用?；诿禾抗I(yè)的實際，充分考慮井下采掘的特殊性，推動圍繞煤炭工業(yè)互聯(lián)網的采掘智能裝備、工業(yè)軟件、網絡安全、井下安全保障、井下實時計算等關鍵技術的攻關;充分推進產學研合作，推進技術研究與產業(yè)應用融合發(fā)展，構筑產學研用融合發(fā)展格局;調動各方面社會資源，推進復雜條件下智能采掘技術和裝備的攻關，夯實自主知識產權，構筑技術生態(tài)體系;構建圍繞煤炭工業(yè)互聯(lián)網“點”“線”“面”的應用和實際需求，構筑圍繞網絡、平臺和具體應用的安全體系;加強煤炭工業(yè)領域的集成創(chuàng)新，推動物聯(lián)網、大數據、云計算等現(xiàn)代技術在煤炭行業(yè)的集成應用，服務煤炭生產、災害預警等工作。

完善科技創(chuàng)新機制，深入實施創(chuàng)新驅動戰(zhàn)略，激發(fā)煤炭+數字的科技創(chuàng)新活力。充分發(fā)揮國家和省級科技計劃作用，積極支持煤炭科技研發(fā)工作，加強煤炭領域科技創(chuàng)新基地建設。加強對先進技術裝備的支持。充分發(fā)揮企業(yè)創(chuàng)新的主體地位，支持優(yōu)勢煤炭企業(yè)加大科研投入，進行數字化關鍵技術攻關，提高自主創(chuàng)新能力。鼓勵煤炭企業(yè)和高校、研究機構加強合作，建立產學研聯(lián)盟，加快煤炭科技成果轉化和應用。

第二，多渠道培養(yǎng)煤炭工業(yè)領域人才和數字化人才。一方面，教育部門應支持煤炭企業(yè)加強與職業(yè)教育院校的合作，著力為煤炭企業(yè)培養(yǎng)急需的職業(yè)技術人才。另一方面，煤炭工業(yè)互聯(lián)網作為交叉學科領域，既需要掌握煤炭行業(yè)知識，同時也要深入了解互聯(lián)網和信息技術，并且需要將煤炭領域知識與5G、大數據、云計算、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網等新一代信息技術融合，因此，面對煤炭工業(yè)互聯(lián)網領域的人才隊伍極度缺乏的現(xiàn)實局面，教育部門應該加大煤炭工業(yè)領域數字化人才培養(yǎng)力度，增強云計算、大數據、人工智能、區(qū)塊鏈、工業(yè)數據庫和軟件等方面的高級專業(yè)化人才培養(yǎng)，打造學科交叉、領域交叉的人才培養(yǎng)體系。

建議行業(yè)相關部門完善煤炭工業(yè)互聯(lián)網領域的人才引進、培養(yǎng)、使用、評價、激勵和保障政策，優(yōu)化人才引進和培養(yǎng)環(huán)境，重點培養(yǎng)和造就面向煤炭工業(yè)創(chuàng)新和智能化轉型需求的實戰(zhàn)型、領域型工程技術人才和具有扎實素養(yǎng)的應用型研發(fā)人才，圍繞智能化轉型的實際需求，加大在職人員繼續(xù)教育，提升在職人員勞動素質，培養(yǎng)一批有色金屬工業(yè)互聯(lián)網領域的專業(yè)技術與研發(fā)人才隊伍。

第三，強化政府引導，立足行業(yè)推動，夯實產業(yè)生態(tài)。政府引導，推動企業(yè)、高校、科研院所、行業(yè)協(xié)會等構建工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)生態(tài)，促進工業(yè)互聯(lián)網產學研用協(xié)同推進，強化各行業(yè)、各領域工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展與應用的頂層設計和標準制定，形成完備的產業(yè)生態(tài)。充分發(fā)揮政府基金、產業(yè)投資基金等引導作用，推動重點企業(yè)、有條件的企業(yè)引領和推動工業(yè)互聯(lián)網應用，吸引更多社會資本進入工業(yè)互聯(lián)網領域，大力發(fā)展新興業(yè)態(tài)，延伸數字經濟新優(yōu)勢，賦能各行各業(yè)。

三、發(fā)展我國工業(yè)互聯(lián)網的對策建議

2020年3月，工信部出臺了《推動工業(yè)互聯(lián)網加快發(fā)展的通知》（以下簡稱《通知》）。該《通知》充分考慮到我國工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展現(xiàn)狀，從加快新型基礎設施建設、加快拓展融合創(chuàng)新應用、加快健全安全保障體系、加快壯大創(chuàng)新發(fā)展動能、加快完善產業(yè)生態(tài)布局、加大政策支持力度等六個方面推動工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展?；诠P者的國內外調研，結合工信部《通知》的實際情況，對于如何夯實工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展基礎，推進國家工業(yè)互聯(lián)網再發(fā)展，本文從終端接入、平臺支撐、技術創(chuàng)新、生態(tài)體系等幾個方面給出對策建議筆者（林浩）在接受《貴州政協(xié)報》采訪時曾闡述了相關建議，參見：《科技促創(chuàng)新 重塑新業(yè)態(tài)》，貴州政協(xié)報，2020-05-22。：

第一，精準施策，推進企業(yè)有限數字化，構建全產業(yè)鏈協(xié)同。為了推動建立科學合理、層次化、精準化、個性化的政策推動體系，促進工業(yè)互聯(lián)網從大型企業(yè)向中小型企業(yè)滲透：首先，充分考慮行業(yè)和企業(yè)數字化、智能化特征，出臺差異化、精準化的引導政策，加快打造標準化、輕型化“全產業(yè)鏈數字工廠”，形成標準化模式，推進企業(yè)有限數字化，夯實企業(yè)接入工業(yè)互聯(lián)網的基礎和能力，部署和發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網的“點”;其次，著力打造全產業(yè)鏈應用場景，培育行業(yè)、企業(yè)數字化升級的內生動力，推動圍繞應用場景的工業(yè)互聯(lián)網網絡部署、平臺應用和軟件推廣，促進各行業(yè)、各領域、各層級企業(yè)的試點示范，逐步將“點”連成“線”。

第二，立足行業(yè)，互聯(lián)互通，完善工業(yè)互聯(lián)網融合發(fā)展的生態(tài)?？缙髽I(yè)、跨地區(qū)、跨行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網急需融合，亟待消除工業(yè)互聯(lián)網互聯(lián)互通“壁壘”，夯實工業(yè)互聯(lián)網融合發(fā)展與應用的生態(tài)。首先，探索行業(yè)間、平臺間數據融通模式，促進跨行業(yè)、跨層級工業(yè)互聯(lián)網平臺間的融合匯通;其次，探索基于工業(yè)互聯(lián)網平臺服務企業(yè)雙向發(fā)展的政策、資金等保障體系，推進工業(yè)互聯(lián)網跨行業(yè)、跨領域協(xié)同和高效互聯(lián);再次，推動工業(yè)互聯(lián)網和消費互聯(lián)網的雙向打通，打造產業(yè)互聯(lián)網和價值互聯(lián)網，促進工業(yè)互聯(lián)網“面”的應用。

第三，自主創(chuàng)新，突破硬核技術，支撐工業(yè)互聯(lián)網應用。推動圍繞工業(yè)互聯(lián)網“云、邊、端”各層級的智能裝備、工業(yè)軟件、工業(yè)信息處理、網絡安全等硬核技術的攻關，夯實自主知識產權，構筑技術生態(tài)體系;構建圍繞工業(yè)互聯(lián)網“點”“線”“面”相結合的安全體系;推動產學研合作，推進技術研究與產業(yè)應用融合發(fā)展，構筑產學研用融合發(fā)展格局;加大數字化人才培養(yǎng)力度，增強云計算、大數據、人工智能、區(qū)塊鏈、工業(yè)數據庫和軟件等方面的高級專業(yè)化人才培養(yǎng)，打造學科交叉、領域交叉的人才培養(yǎng)體系，構筑全方位互聯(lián)網發(fā)展的支撐體系。

第四，社會協(xié)同，培育新興業(yè)態(tài)，實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網可持續(xù)發(fā)展。充分發(fā)揮政策、資金、行業(yè)推動等引導作用，開展多層次、多領域應用示范，推進基于工業(yè)互聯(lián)網技術協(xié)同、制造協(xié)同、全產業(yè)鏈協(xié)同、行業(yè)/領域協(xié)同的生態(tài)體系構建，推動企業(yè)融入工業(yè)互聯(lián)網生態(tài)，構建圍繞企業(yè)鏈發(fā)展的價值網絡，助推企業(yè)產業(yè)鏈重塑，培育工業(yè)互聯(lián)網的新興業(yè)態(tài)，助推我國工業(yè)互聯(lián)網進入全新的發(fā)展周期。

四、結 語

工業(yè)互聯(lián)網是傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級的重要抓手，依托工業(yè)互聯(lián)網推動制造業(yè)數字化轉型，分層次加快推進制造業(yè)智能化改造，是實現(xiàn)產業(yè)鏈融合，降低制造業(yè)成本，提升制造業(yè)質量和效益的必經之路。本文通過文獻分析、調研分析、案例分析等方式，剖析了我國工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展現(xiàn)狀、面臨的挑戰(zhàn)，并提出有針對性的對策建議：我國要準確把握工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的歷史機遇，出臺科學有效的政策措施，積極推動工業(yè)互聯(lián)網智能終端、服務平臺、產業(yè)應用等各個環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通，以“全產業(yè)鏈數字工廠”為抓手，推動智能終端的普及和企業(yè)數字化水平的提升;以“工業(yè)互聯(lián)網和消費互聯(lián)網的雙向打通”為抓手，推動基于工業(yè)互聯(lián)網的跨行業(yè)、跨領域、跨層次的標準融通、數據融通、平臺融通、應用融通和服務融通，提升應用場景賦能;以“全要素生態(tài)體系的構建”為抓手，著力構建更加全面、深入的工業(yè)互聯(lián)網共享、開放和發(fā)展格局，打造推動工業(yè)互聯(lián)網網絡互連、數據互通、平臺推廣、應用實踐、技術支撐以及安全保障的全方位產業(yè)生態(tài)體系。

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（責任編輯：楊 洋）