工业企业迎接工业互联网的挑战——准备与策略
在当今这个信息爆炸、技术迭代迅猛的时代，工业互联网作为新一代信息技术与工业经济深度融合的代表，正推动着工业领域的创新变革。从2018年国务院发布的《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》到2024世界智能制造大会的最新进展，我们可以清晰地看到一股不可阻挡的数字化浪潮正在席卷工业领域。然而，面对这股强大的变革力量，工业企业如何做好准备，迎接挑战，成为了一个亟待解答的问题。本文将深入探讨工业企业在面对工业互联网挑战时的准备工作和应对策略。
一、工业互联网概述
（一）定义与内涵
工业互联网是指通过互联网技术将企业内部和外部的各种资源进行连接和集成，实现企业内部各个环节之间的信息共享和协同，从而提高企业的生产效率和管理水平。它涵盖了物联网、云计算、大数据、人工智能等新兴技术，旨在打造一个全面感知、动态传输、智能分析和最优控制的智能化生产体系。
（二）核心组成部分
1. 物联网（IoT）
物联网是工业互联网的基础，通过在生产设备、仓储设施、物流车辆等各个环节安装传感器，实时采集数据并上传至云端，实现对设备状态、生产过程、环境参数等的实时监控和管理。例如华为的IoT解决方案，已经在多个行业得到了广泛应用。
2. 云计算
云计算为工业互联网提供了强大的计算能力和数据存储能力。通过云平台，企业可以实现对海量数据的处理和分析，提高决策效率和精准度。像阿里云、腾讯云等国内领先的云服务商，都为企业提供了完善的工业互联网云解决方案。
3. 大数据
大数据技术能够对海量的数据进行快速处理和分析，挖掘出潜在的价值。通过对生产数据的深度分析，企业可以优化生产流程、预测设备故障、提高产品质量等。例如，三一重工利用大数据分析技术，对生产设备进行预测性维护，提高了设备的利用率和寿命。
4. 人工智能（AI）
人工智能在工业互联网中的应用主要体现在智能化生产和管理方面。通过机器学习、深度学习等技术，企业可以实现对生产流程的智能优化、对设备的智能诊断、对市场的需求预测等。像百度智能云的AI解决方案，已经在钢铁、能源等行业发挥了重要作用。
二、背景与发展趋势
（一）国际背景
全球范围内，工业互联网的发展势头强劲。德国的“工业4.0”、美国的“先进制造伙伴计划”（AMP）、日本的“社会5.0”等国家战略，都将工业互联网作为核心内容之一。这些战略不仅推动了本国工业的数字化转型，也为全球工业互联网的发展提供了经验和借鉴。例如，西门子作为德国“工业4.0”的重要推动者，其MindSphere工业互联网平台已经成为全球领先的工业互联网平台之一。而在美国，像通用电气（GE）的Predix平台也曾经是工业互联网领域的领军企业。
（二）国内背景
中国高度重视工业互联网的发展，自2018年国务院发布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》以来，工信部等部门相继出台了一系列政策措施，推动工业互联网的创新发展和广泛应用。目前，中国已经建成了全球最大的移动通信网络和光纤网络，5G基站数量超过370万个，工业互联网标识解析体系覆盖31个省（区、市）及40个行业，注册量超过47万个，形成了覆盖全国范围的网络基础设施和服务能力。同时，中国还涌现出了一批优秀的工业互联网企业和解决方案提供商，如华为、阿里巴巴、海尔卡奥斯等，它们在各自领域推动了工业互联网的实践和应用。
（三）未来发展趋势
1. 技术创新引领
随着5G网络、人工智能、大数据等技术的不断发展和完善，未来的工业互联网将会更加智能化和高效化。5G技术的大带宽、低时延特性将为工业互联网提供更稳定和快速的数据传输能力；人工智能将在生产优化、设备诊断、能耗管理等方面发挥更大作用；区块链技术也将应用于供应链管理、产品追溯等领域，提高数据的可信度和安全性。例如，在5G环境下，工厂内部的自动化设备可以实现更低的时延和更高的可靠性，从而大幅提升生产效率。
2. 应用场景拓展
未来，工业互联网的应用场景将进一步拓展。除了传统的制造业领域外，能源、交通、医疗、农业等行业也将加快与工业互联网的融合。比如在能源行业，通过工业互联网可以实现对能源设备的远程监控和运维，提高能源利用效率；在交通领域，可以通过车联网技术实现对车辆的智能调度和路径优化，缓解交通拥堵问题。
3. 生态体系完善
工业互联网的发展需要一个完整的生态体系支撑。未来，政府、企业、高校、科研机构等各方将加强合作，共同构建完善的工业互联网生态体系。政府将加大对工业互联网的政策支持和投入力度，制定相关标准和规范；企业将加大技术研发和创新投入，推出更多优秀的产品和服务；高校和科研机构将加强人才培养和科研攻关，为工业互联网的发展提供人才保障和技术支撑。例如，金砖国家未来网络研究院中国分院的成立以及《全球产业数字转型白皮书》的发布，都为推动全球工业互联网的发展做出了积极贡献。
三、挑战与机遇
（一）面临的主要挑战
1. 数字化基础薄弱
许多工业企业的数字化基础相对薄弱，生产设备老化、信息化系统落后，缺乏统一的数据采集标准和规范，导致数据难以有效采集和利用。例如一些传统制造业企业，他们的机器设备多为多年前购买，不具备数字化接口，需要进行大量的改造和升级才能联网上云。而且企业内部的信息系统往往是在不同时期、由不同供应商搭建的，系统之间兼容性差，数据难以互通。
2. 复合型人才短缺
工业互联网的发展需要大量既懂工业技术又懂信息技术的复合型人才。然而，目前这类人才在市场上的供应相对匮乏，高校培养的人才与企业实际需求存在一定的脱节。企业在招聘过程中往往难以找到符合要求的专业人才，这在一定程度上制约了企业数字化转型的速度和质量。
3. 高级持续性威胁（APT）攻击风险增加
随着工业互联网的应用不断深入，企业面临的网络安全风险也在不断增加。其中，APT攻击作为一种复杂且难以检测的网络攻击形式，对企业的关键基础设施和核心数据构成了严重威胁。一旦遭受APT攻击，可能导致企业生产瘫痪、数据泄露等严重后果。例如，像伊朗核设施曾遭受的网络攻击，就属于APT攻击的一种表现形式。
4. 供应链安全挑战加剧
现代工业企业的生产活动高度依赖于全球化的供应链体系，但这一体系也面临着越来越多的安全挑战。一方面，供应链中的各个环节可能存在安全隐患，一旦某个环节出现问题，可能会影响到整个供应链的稳定运行；另一方面，全球政治和经济局势的变化可能导致供应链中断或受到干扰，给企业的生产经营带来不确定性。比如近年来全球芯片短缺问题，就对汽车、电子等行业的供应链造成了严重影响。
（二）带来的机遇
1. 提升生产效率
借助工业互联网，企业可以实现对生产过程的全面监控和精细化管理，及时发现并解决生产中的问题，提高生产效率和产品质量。例如，通过大数据分析优化生产参数和工艺流程，减少能源消耗和物料浪费；利用人工智能算法预测设备故障并进行预防性维护，减少停机时间等。
2. 促进商业模式创新
工业互联网打破了传统工业的信息孤岛，使企业能够更好地连接用户、了解用户需求，从而推动商业模式的创新。例如，从单一的产品销售向提供整体解决方案和增值服务转变，实现产品的个性化定制和服务化延伸；通过平台经济模式整合产业链上下游资源，打造产业生态系统等。像海尔集团通过打造卡奥斯工业互联网平台，实现了从大规模制造向大规模定制的转型。
3. 催生新的经济增长点
工业互联网的发展将带动相关产业的发展，如智能制造装备、工业软件、云计算、大数据服务等，形成新的经济增长点。同时，也会促进传统产业的转型升级，为经济发展注入新的活力。据中国信息通信研究院预测，2024年我国工业互联网产业经济总体规模将达到5.1万亿元，占GDP比重将达到4.1%。其中，核心产业规模预计达到2.3万亿元，融合发展带动的经济影响预计达到2.8万亿元。
四、工业企业如何应对挑战
（一）制定明确的战略规划
企业应根据自身的业务特点和发展目标，制定明确的工业互联网战略规划。包括确定数字化转型的方向、目标、实施步骤和时间表等。战略规划要具有前瞻性和可操作性，既要符合企业的实际情况，又要能够适应外部环境的变化。例如，一家汽车制造企业可以制定以下工业互联网战略规划：第一阶段（1 – 2年），实现生产设备的数字化改造和联网，建立数据采集和监控系统；第二阶段（3 – 4年），开展数据分析和智能应用，优化生产流程和供应链管理；第三阶段（5年以上），打造开放的工业互联网平台，实现产业链上下游企业的协同创新。
（二）加强人才培养与引进
针对复合型人才短缺的问题，企业应加大对内部员工的培训力度，同时积极引进外部优秀人才。培训内容包括工业技术基础知识、信息技术应用技能、数据分析和管理能力等方面。可以通过与高校、科研机构合作开展产学研项目，建立实习基地和联合培养机制等方式，培养符合企业需求的专业人才。此外，还可以通过提高薪酬待遇、优化工作环境、提供职业发展机会等措施，吸引外部优秀人才加入。例如，某企业设立了专门的工业互联网学院，定期组织员工参加技术培训和学术交流活动，同时与国内外知名高校建立了合作关系，引进了一批高层次的人才。
（三）强化安全管理体系建设
企业应建立健全工业互联网安全管理体系，加强对网络安全风险的识别、评估和防护。包括建立完善的安全管理制度、加强技术防护手段建设、开展安全监测和应急响应等。同时，加强对员工的安全意识教育，提高员工的安全防护能力。例如，定期组织安全演练和培训活动，模拟不同的安全事件场景，提高员工的应急处置能力；建立安全漏洞反馈和奖励机制，鼓励员工积极参与到安全保障工作中来。
（四）加强与其他企业的合作与交流
企业应加强与其他企业的合作与交流，共同构建工业互联网生态系统。可以通过参与行业协会、产业联盟等活动，与同行企业分享经验、交流技术；也可以与上下游企业建立战略合作关系，共同开展研发和应用创新。此外，还可以积极参与国际合作项目，引进国外先进的技术和管理经验。例如，某企业在工业互联网平台上与供应商、客户等合作伙伴实现了信息共享和协同创新，共同提高了整个产业链的效率和竞争力。该企业还参与了多个国际合作项目，与国外知名企业开展了技术交流和合作研发。
五、成功案例分析
（一）国内案例：华为“5G+工业互联网”实践
华为作为全球领先的通信技术供应商，在推动我国工业互联网的发展方面发挥了重要作用。在5G领域，华为取得了显著的技术突破和市场领先地位。根据Statista数据显示，截至2024年6月13日，华为在全球范围内共获得了超过590项自称的5G专利族声明，其中包括多项关于工业应用的关键专利。华为致力于将5G技术与工业互联网深度融合，推出了一系列创新的解决方案和产品。例如，其Fusion Plant Solutions（FP2）融合 plantnet 解决方案基于华为云Stack IES for Plant（简称IESP），面向生产制造领域提供跨层统一联接管理、一站式应用使能和全局协同的安全管控能力。该方案具备全链路赋能、一站式使能和全局性协同三大优势特征，旨在助力制造企业打造灵活敏捷的数智底座。具体来说，FP2方案通过L2/L3IEPLB物联协议承载网实现IT/OT/CT/ET多网合一，满足制造企业对网络的高可靠、低时延要求；并通过IESP提供一站式应用使能能力，支持异构联接管理和数据采集转换清洗等功能；同时结合IWO（Intelligent Work Orchestra）、ModelArts等AI套件提供iModel模型开发全流程使能和大模型训练推理能力。在实际应用中，华为与宁波极氪智能科技等企业合作开展了5G全连接项目。该项目一期投资1亿元以上人民币用于5G基础设施建设以及OT/IT系统开发调试等工作。二期则进一步扩展了5G应用范围并增加了更多的OT/IT系统开发调试工作投入资金达1.5亿元以上人民币最终完成了包括冲压、焊装、涂装以及总装车间在内的所有5G基础设施覆盖并实现了近10万台设备的联网接入同时还部署了多个5G+AI应用如5G+机器视觉质检等大大提高了企业的生产效率和产品质量降低了生产成本增强了市场竞争力。此外华为还积极参与工业互联网标准的制定工作如担任CCSA TSG副主席职位领导制定了多项TSN（电信标准网络）标准如Y.IoT-USLC(低功耗广域蜂窝物联网)系列标准等为工业互联网的标准化发展做出了重要贡献。据统计华为已经帮助1400多家合作伙伴完成超过2000个5G行业应用项目的落地覆盖了矿山钢铁制造等多个领域为推动我国工业互联网的发展做出了重要贡献。此外华为还积极参与各类工业互联网相关论坛展会等活动如2024世界工业互联网大会期间发布了F5G全光工厂解决方案2.0版本展示了其在工业互联网领域的最新成果和技术实力进一步提升了其在行业内的影响力和话语权。
（二）国际案例：美国通用电气（GE）的Predix平台
美国通用电气（GE）作为全球工业巨头之一，在工业互联网领域也有出色的表现。其打造的Predix平台是一个面向工业的操作系统和云平台旨在帮助工业企业实现数字化转型和智能化升级。Predix平台具有以下几个特点：首先它提供了一个开放且安全的平台能够连接各种设备机器和传感器实现数据的采集传输和处理；其次它具有强大的数据分析能力能够对海量的工业数据进行实时分析和处理帮助企业发现潜在的问题和优化机会；最后它还提供了丰富的应用程序编程接口（API）和支持工具使得第三方开发者能够快速开发出各种工业应用程序满足企业的个性化需求。在实际应用中Predix平台被广泛应用于航空能源医疗等多个领域并取得了显著的成效。（未完待续）
