蘇州5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造的發(fā)展與對策

劉昭斌,方立剛

（1.蘇州市職業(yè)大學(xué) 計算機工程學(xué)院,江蘇 蘇州 215104；2.江蘇省現(xiàn)代企業(yè)信息化應(yīng)用支撐軟件工程技術(shù)研發(fā)中心，江蘇 蘇州 215104）

1 “人與機”互聯(lián)互通的新時代

物質(zhì)信息化、機器智能化、萬物互聯(lián)的全產(chǎn)業(yè)鏈的網(wǎng)絡(luò)，即物—機—人互聯(lián)的數(shù)字化時代已經(jīng)開啟[1]。數(shù)據(jù)的實時采集、云端共享與AI分析、資源的高效配置、科學(xué)精準(zhǔn)決策的新技術(shù)也極大地推動著制造業(yè)迅猛發(fā)展。全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型對智能制造業(yè)的促進作用具有高度一致性，也是全球共同追求的技術(shù)目標(biāo)。

工業(yè)發(fā)達國家在智能制造方面都進行了戰(zhàn)略布局，亞洲有日本的“社會5.0戰(zhàn)略”，韓國的“制造業(yè)創(chuàng)新3.0計劃”[2]以及中國提出的“中國制造2025”；歐洲有德國的“工業(yè)4.0戰(zhàn)略計劃”，英國的“工業(yè)2050”，法國的“新工業(yè)法國計劃”；美洲有美國的“先進制造伙伴計劃”[3]。

信息載體的不斷創(chuàng)新改變著人類社會進步的速度，信息交互方式的多元化及便捷化進一步加速了人類社會進化的進程。通過5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的“人—機—物的交互”即產(chǎn)生了人類社會更高效的工業(yè)組織形式—第四次工業(yè)革命下的智慧工廠。通過數(shù)據(jù)驅(qū)動、行業(yè)機理與智能科學(xué)結(jié)合，數(shù)字空間與物理世界融合的智能化決策閉環(huán)，構(gòu)建出一個混合的新范式和方法論[4]，這種數(shù)字化轉(zhuǎn)型的路徑和方法論決定了當(dāng)前蘇州制造業(yè)變革的內(nèi)容。包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與中國制造2025的融合，也是中國智能制造迎接第四次工業(yè)革命的內(nèi)容?？傮w上，5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在思想觀念、產(chǎn)品創(chuàng)新、組織效率、資源利用與運行效率方面對制造業(yè)影響巨大，并且伴隨帶來“1%的威力”效益，即1%提效將會創(chuàng)造1萬億美元市場。蘇州是中國重要工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強市、國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地、全國第三大出口城市、長三角第二大中心城市。最近十年，蘇州市特別重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在先進制造業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，大力發(fā)展生物醫(yī)藥、人工智能、集成電路、航空制造等先進智能制造業(yè)，蘇州生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)已經(jīng)連續(xù)多年保持全國第一，生物醫(yī)藥的產(chǎn)值規(guī)模已經(jīng)達到2 000億元左右的規(guī)模。2021年前三季度工業(yè)增產(chǎn)值，蘇州增長20.5%，上海增長15.2%，深圳增長4.8%。2021年，蘇州市的規(guī)模以上工業(yè)營收已經(jīng)突破4萬億元，規(guī)模也正式全年超越上海、深圳，正式問鼎全球第一大工業(yè)城市。未來十五年，我國鐵路、航空、醫(yī)療、電力、石油天然氣行業(yè)提效1%，將會帶來2 760億美元增長。

2 蘇州5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是基于工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)的工業(yè)互聯(lián)的網(wǎng)，而不是工業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)，它也不同于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，即各種具有傳感和監(jiān)控能力的傳感器和控制器的控制網(wǎng)絡(luò)。它涵蓋了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，但進一步延伸到企業(yè)的信息系統(tǒng)，將人、機、物通過感知融合，把諸因素連接變得更加智聯(lián)，賦有價值，生產(chǎn)效率更高，對工廠的制造質(zhì)量、配送效率、協(xié)同效率都會產(chǎn)生質(zhì)的提升，所以又稱工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為工業(yè)與企業(yè)的萬物互聯(lián)網(wǎng)[5]。5G+具有超大帶寬、海量數(shù)據(jù)、超低延時與實時性特性的云服務(wù)體系與通信管道，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與制造深度融合的產(chǎn)物，具有實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的特性，因而兩者的結(jié)合極大地影響智能制造業(yè)的發(fā)展[6]。

2021年初工信部再次發(fā)布了TOP15國家級“跨行業(yè)跨領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺”名單，包括海爾的卡奧斯COSMOPlat工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺（青島）、航天云網(wǎng)INDICS平臺（北京）、東方國信CLOUDIIP平臺（北京）、徐工的漢云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺（徐州）、樹根互聯(lián)的根云ROOTCLOUD工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(廣州）、用友精智工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺（北京）、阿里云sup ET工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺（杭州）、浪潮的云洲工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺（濟南）、華為FusionPlant工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺（蘇州）、富士康Fii Cloud工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺（北京）、騰訊We Make工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺（深圳）、忽米H-IIP工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺（重慶）、寶信x In3Plat工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺（上海）、藍卓supOS工業(yè)操作系統(tǒng)（杭州）、紫光UNIPower工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺（蘇州）這15家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺入選[7]。從地域上看，東部發(fā)展快，西部較落后。從城市看，除北上廣深外，蘇州、杭州、青島5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展比較快。

目前，蘇州擁有3.48萬億元的工業(yè)底盤，16萬家工業(yè)企業(yè)、1.19萬家規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)，園區(qū)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)超過600家，核心企業(yè)近250家，2021年實現(xiàn)年營業(yè)收入近600億元[8]。5G應(yīng)用項目133個，涉及9大行業(yè)應(yīng)用，已建成5G基站近2萬個，基本實現(xiàn)全市生產(chǎn)生活重點、熱點區(qū)域全覆蓋，建成標(biāo)識解析二級節(jié)點8個、在建4個，標(biāo)識解析量達5.13億次，各項指標(biāo)位列江蘇省第一。國家TOP15工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)雙跨平臺12家落戶蘇州（華為Fusion Pl ant工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、紫光UNIPOWER工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等）。獲評國家級制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展試點示范項目10個，在全國大中型城市中排名第四。入選國家級兩化融合貫標(biāo)試點企業(yè)56家、省級互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng)新示范企業(yè)71家。2021年蘇州計劃完成智能化改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型項目5 000個。工信部電子五所華東分所、電子標(biāo)準(zhǔn)院華東分院、工聯(lián)院江蘇分院、信通院江蘇省5G創(chuàng)新中心、賽迪（蘇州）研究院相繼落戶，華為、騰訊、阿里、百度、京東、中軟國際、360、浪潮、新東方國內(nèi)數(shù)字領(lǐng)航企業(yè)全部戰(zhàn)略簽約落地。

杭州成為全國數(shù)字治理第一城。2021年杭州的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平僅次于北上廣，已邁入中國城市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)前列，居全國第四，其工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在基礎(chǔ)建設(shè)、資金融資和環(huán)境配套等方面表現(xiàn)突出。2020年1月全國工商聯(lián)發(fā)布：全國民營企業(yè)500強，杭州占39家，居全國城市第一，6家進入TOP100，軟件與信息技術(shù)服務(wù)總量居全國第五，利潤居全國第三。工信部雙跨領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺2個，入圍工信部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點示范項目7個，省級平臺14個，數(shù)字化經(jīng)濟連續(xù)21個季度保持兩位數(shù)增長。全國5個新型互聯(lián)網(wǎng)交換中心投入運營，5G基站20 430個，全國電子企業(yè)百強占6家。有兩個國家級的大項目落戶杭州，阿里巴巴攜手浙江聯(lián)通完成寧波舟山港的5G輕量化獨立核心網(wǎng)全覆蓋，騰訊在濱海總部落地5G邊緣計算“一體化中心”，可以支持行業(yè)專網(wǎng)的部署。

青島市政府提出進擊工業(yè)互聯(lián)第一城口號[9]，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為核心引擎，推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型，謀求城市能源水平的跨越和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。2021年青島的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平居全國第八，其工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用鏈和工業(yè)軟件較強，其中優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)集中在大型企業(yè)。政府重點投向工業(yè)互聯(lián)、人工智能、智能制造、新一代信息技術(shù)等科技領(lǐng)域，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為提升青島產(chǎn)業(yè)集群競爭力的策略提上日程，中國首個“產(chǎn)業(yè)云腦”政企共建、市場化運營的綜合服務(wù)平臺—青島市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)綜合服務(wù)平臺正式上線，平臺目前已涵蓋281項服務(wù)，上線工業(yè)APP應(yīng)用近1.6萬個；2021年青島工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點示范項目3個項目入選工信部，擁有國家智能制造試點示范項目12個；海爾基于5G虛擬專網(wǎng)的示范園區(qū)解決方案進入工信部國家級“跨行業(yè)跨領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺”名單TOP1。青島市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基金利用資本市場撬動并匯聚了更多生態(tài)資源，投資領(lǐng)域圍繞“工業(yè)賦能”場景與“數(shù)字城市”場景，其中，礦用高可靠5G專網(wǎng)系統(tǒng)及應(yīng)用、化工行業(yè)安全生產(chǎn)管控工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、基于安全大數(shù)據(jù)和零信任的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護平臺的5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點示范項目尤為突出。

通過與杭州、青島數(shù)據(jù)對比可看到，蘇州5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具有雄厚的基礎(chǔ)研究、基礎(chǔ)設(shè)施完善、門類齊全、覆蓋面廣、應(yīng)用鏈強等優(yōu)勢，不再是單兵作戰(zhàn)。但本土企業(yè)整體創(chuàng)新能力不強，服務(wù)鏈比較薄弱，云網(wǎng)用戶活躍度相對較低。

3 促進蘇州5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造協(xié)同發(fā)展的對策

1）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是適合中國國情，順應(yīng)工業(yè)發(fā)展趨勢的最佳途徑。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是通過跨界、跨領(lǐng)域交互的載體和平臺的無形之手，實現(xiàn)多層面、深領(lǐng)域、跨業(yè)界的合作交互，實現(xiàn)生產(chǎn)要素再分配和再優(yōu)化。政府提出“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略，通過開放、互融、合作、創(chuàng)新的方式，快速融入社會潮流[10]，更好地結(jié)合自身條件，消化吸收國內(nèi)外一切有利于自己的先進思想和技術(shù)，為我所用，實現(xiàn)“彎道超車”。具體對策為：一是大力扶持和發(fā)展本土企業(yè)，在公共服務(wù)平臺和典型工業(yè)應(yīng)用場景服務(wù)有所突破，樹立新的服務(wù)體驗、生產(chǎn)組織方式和商業(yè)思維模式，構(gòu)建出一個混合的新范式和方法論，獲取超額競爭優(yōu)勢地位；二是加大工業(yè)軟件開發(fā)與應(yīng)用能力，開發(fā)構(gòu)建整合制造企業(yè)所需的各種軟件制造資源并提供云服務(wù)平臺；三是形成自主化產(chǎn)權(quán)，提高了技術(shù)和產(chǎn)品的自主化意識。突破5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺融合的關(guān)鍵共性技術(shù)。

2）形成頂層部署、協(xié)作推進、產(chǎn)業(yè)積極引領(lǐng)、多方協(xié)同的良好局面。需要明確政府、企業(yè)和公眾三方共贏的具體目標(biāo)，樹立以用戶為中心、追求可持續(xù)增效的發(fā)展理念，達到優(yōu)勢互補、合作共建、分享增效的結(jié)果。具體對策為：一是政府引導(dǎo)，企業(yè)主導(dǎo)實行市場化運作?？梢越梃b發(fā)達國家的做法，由國家制定戰(zhàn)略和市場化政策，發(fā)揮行業(yè)組織（如協(xié)會和聯(lián)盟）的作用，以企業(yè)為主體從下向上或上下互動。二是從企業(yè)到集團，再到行業(yè)，逐層實現(xiàn)智能化。三是在平臺層不斷積累和豐富設(shè)備和工藝的優(yōu)化模型，逐漸由量變到質(zhì)變，實現(xiàn)平臺功能的升級強化，再用挖掘大數(shù)據(jù)的結(jié)果為線下賦能，建好平臺進行推廣。

3）全面培育工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的芯片級產(chǎn)業(yè)鏈。切入和聚焦“設(shè)計—制造—封裝—測試—整機集成”的傳感器產(chǎn)業(yè)的痛點和難點，解決最后一公里卡脖子問題，實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)向良好生態(tài)型企業(yè)轉(zhuǎn)變。具體對策為：一是推進面向行業(yè)應(yīng)用的5G芯片、模組、終端等產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，加強科研院所、高校、企業(yè)、學(xué)會等產(chǎn)學(xué)研用各方廣泛地參與部門間統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，深化供需對接，形成合力共同推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的芯片級產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展。同時，加大人才對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的芯片級產(chǎn)業(yè)鏈支撐力度，進一步增強企業(yè)主體能動性，最終形成協(xié)同創(chuàng)新、互利共贏的良好產(chǎn)業(yè)生態(tài)。二是建立一批重點實驗室，設(shè)立科技專項，加大基礎(chǔ)研究投入，加快形成工業(yè)嵌入式操作系統(tǒng)自主可控發(fā)展體系，建立起從底層的工業(yè)設(shè)備連接總線和協(xié)議，到云服務(wù)器和通信設(shè)備、數(shù)據(jù)庫等基礎(chǔ)軟件，再到上層的工業(yè)軟件，在工業(yè)軟件的一些細分領(lǐng)域有所突破，形成自主產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品。

4）做到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)資源所有權(quán)、使用權(quán)和經(jīng)營管理權(quán)分開。具體對策為：一是發(fā)揮市場的調(diào)節(jié)作用，通過兼并、重組和生態(tài)共建等方式，推動技術(shù)融合、數(shù)據(jù)融合和產(chǎn)業(yè)融合，整合行業(yè)內(nèi)外的優(yōu)勢資源，逐步實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所有權(quán)的國有化和經(jīng)營管理的市場化，與行業(yè)生態(tài)體系的持續(xù)優(yōu)化升級；二是通過政府引導(dǎo)、市場化運作、企業(yè)主導(dǎo)、行業(yè)組織（如協(xié)會和聯(lián)盟）引領(lǐng)，實現(xiàn)運營的持續(xù)優(yōu)化、業(yè)務(wù)的創(chuàng)新以及資產(chǎn)價值的最大化。

5）打通供給側(cè)與消費側(cè)之間的信息斷層，將數(shù)據(jù)孤島、部門墻、交貨周期、運營效率等業(yè)務(wù)痛點有機的結(jié)合。具體對策為：一是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與消費互聯(lián)網(wǎng)深度融合，形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與消費互聯(lián)網(wǎng)“雙輪驅(qū)動”，逐步弱化農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)的邊界，通過數(shù)據(jù)感知、數(shù)字孿生、云計算、AI等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)，使生產(chǎn)端產(chǎn)業(yè)和消費端用戶之間相互參與反饋并及時更新，極大地提升兩者之間大數(shù)據(jù)消費的深度、廣度和增益；二是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與供給側(cè)要感知充分和實時決策的聯(lián)動，扭轉(zhuǎn)當(dāng)前以技術(shù)先進性為核心的市場策略，轉(zhuǎn)向以鼓勵專注于產(chǎn)品和服務(wù)，確保形成從設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、供應(yīng)鏈到客戶交付的產(chǎn)業(yè)聯(lián)動，從而提高供應(yīng)鏈的靈活性和響應(yīng)速度。

6）注重工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是推動制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的利器，同時也要防止工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)泡沫和需求過度膨脹現(xiàn)象。具體對策為：一是政府通過金融手段限制企業(yè)因初期支撐技術(shù)、服務(wù)性能、解決方案供給、應(yīng)用深度、開放融合生態(tài)等方面，在相對薄弱的情況下，過度投資工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的問題。二是政府幫助企業(yè)獲取高效網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同能力以及基于數(shù)據(jù)的智能化決策能力。依托數(shù)據(jù)智能與網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的雙螺旋，達到運營的持續(xù)優(yōu)化、業(yè)務(wù)的創(chuàng)新以及資產(chǎn)價值的最大化。三是通過安全技術(shù)和管理體系建設(shè)，抵御和防范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面臨的安全風(fēng)險，最終建成工業(yè)智能化的安全可信環(huán)境。

7）打造“微平臺+子平臺+大平臺”生態(tài)系統(tǒng)，建立取自于用戶、服務(wù)于用戶與行業(yè)的運營管理模式，實現(xiàn)線上線下互動與全產(chǎn)業(yè)鏈和全生命周期控制。具體對策為：一是大平臺服務(wù)于整個行業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)，負責(zé)行業(yè)平臺架構(gòu)建設(shè)和運維；子平臺服務(wù)細分行業(yè)的產(chǎn)業(yè)體系，負責(zé)子行業(yè)平臺建設(shè)和運維；微平臺服務(wù)兩端，核心是其中的微觀技術(shù)體系，確保每個模塊最優(yōu)、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一和持續(xù)發(fā)展。二是既要重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺搭建，又要以云和通信設(shè)備為核心， 打破平臺間數(shù)據(jù)融通的壁壘，在保障數(shù)據(jù)安全、可信的前提下，推動數(shù)據(jù)跨平臺開放與共享。通過“微平臺+子平臺+大平臺”生態(tài)圈實現(xiàn)跨維度、跨價值鏈、跨產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)交叉，提高平臺的數(shù)據(jù)生產(chǎn)力。三是通過“微平臺+子平臺+大平臺”生態(tài)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)感知、IoT、監(jiān)測、安全、云存儲、云計算、AI的技術(shù)和知識，更好地賦能智能制造業(yè)規(guī)模化發(fā)展。

4 結(jié)語

物與物的互聯(lián)，物與機的互動，人與機的智聯(lián)，將改變整個企業(yè)生產(chǎn)運作方式，而5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)又是智能制造數(shù)字化轉(zhuǎn)型所必備的工具箱，它是數(shù)字世界和物理世界泛在互聯(lián)、高度融通的“連接器”，是打破壁壘、共享發(fā)展的生態(tài)共建者；它也是應(yīng)對疫情考驗的有力工具，高效支撐了企事業(yè)單位有序的生產(chǎn)和經(jīng)營活動，成為保障“產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈在關(guān)鍵時刻不能掉鏈子”的有力工具，充分保障了人民群眾正常的生活和學(xué)習(xí)秩序。

市場競爭對企業(yè)的反應(yīng)能力要求越來越高，分段、分層的數(shù)據(jù)匯總、傳遞、分析處理、決策、執(zhí)行的交互異常頻繁和巨大，傳統(tǒng)方式已無法支撐，必將對現(xiàn)有企業(yè)組織框架及整合工具、多專業(yè)領(lǐng)域復(fù)合型人才、跨領(lǐng)域平臺和多系統(tǒng)支撐提出新的挑戰(zhàn)和要求。

5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)釋放數(shù)字革命的潛力和價值也必將對制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢向傳統(tǒng)領(lǐng)域擴展，跨界合作，整合思維，達到“1+1>2”的效果，對中國實現(xiàn)第四次工業(yè)革命的強國夢就顯得更有意義。因此，推動的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與“中國制造三步走”戰(zhàn)略相融合，是一種制度安排，也是一種智慧選擇，也必將推動蘇州從制造業(yè)大市向智能制造業(yè)強市轉(zhuǎn)變。