发挥物联网在推动我国制造业转型升级中的作用

    《工业发展报告2016》观点集粹
    发挥物联网在推动我国制造业转型升级中的作用 

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    工业发展研究室主任、研究员 吕铁
    一、物联网在推动制造业转型升级中的作用
    一是推动生产方式的转型和升级。首先，借助物联网构建的信息—物理系统，传统粗放和散乱的生产流程可以得到科学高效的整合，这将极大提升整个生产环节的资源利用效率和精细化水平，减少不必要的劳动投入和能源消耗。其次，利用智能生产体系的定制化生产能力，企业可以实现差异化产品的大规模定制，这将改变我国传统制造产品简单、同质和附加值低的窘境，提升我国传统制造业的整体竞争力。第三，借助物联网覆盖范围的扩展，实现价值链之间的横向整合，从而形成关联企业间交叉互动、高效协同的智能化生产协作网络，真正实现从材料采购、物流仓储、研发设计、生产制造、营销配送和售后服务之间的无缝衔接和互助发展。第四，利用智能产品的全生命周期信息管理的特征，不断为产品提供持续更新的系统升级服务和软件下载；利用产品“开发—设计—制造—服务”环节间的信息反馈和功能强化，做长企业的价值链，进一步推动企业盈利能力的提升。
    二是形成赶超的“机会窗口”和新的经济增长点。首先，感知识别技术、网络通信技术和海量信息处理技术是构成物联网的三大技术基础，而目前上述领域的多数核心技术环节仍处于探索阶段，并未实现标准化，因此从某种程度上说，我国在物联网领域与美国、德国、日本等发达国家具有相同的技术机会和市场机会，这为我国的技术赶超战略带来了难得的“机会窗口”。其次，物联网的产业链条长，涉及的支撑产业众多，包括传感器、射频识别设备、智能仪器仪表、集成电路、微纳器件、通信设备、计算机相关设备，甚至新材料和微能源等诸多制造领域，因此物联网产业的发展将极大地拉动上述关联产业的市场需求，形成推动我国制造业发展新的稳定增长点。第三，工业物联网技术的发展还将衍生出一系列诸如大数据存储、云计算服务、应用基础设施组件服务、软件服务、系统集成服务等极具市场前景的生产性服务产业，这些领域的技术进步和突破，不但会对工业物联网产业的整体发展形成有效的推动，同时还将反过来提升我国信息技术产业的整体实力，并进一步加速我国“两化融合”进程的推进。第四，工业物联网的应用将广泛涉及制造企业内部价值链的重构和企业间跨价值链的业务整合，这将不断催生出更多新型的商业模式和合作模式，从而为我国制造业、服务业的各自发展及其协同融合注入更多活力。
    二、我国工业物联网发展需要面对的问题
    一是核心生产要素供给不足。在技术方面，工业生产的广泛信息化（数字化）是工业物联网正常运转的基本前提。当前，我国绝大多数地区仍处于工业化的中后期，信息技术的储备严重不足。在专业人才方面，工业物联网技术的开发是一项跨学科的系统性工程，要求相关研发设计人员不但要具备软件开发方面的技术，还需要拥有机械和物理方面的知识储备。而我国兼具上述两大领域知识的高端人才相对较少。在资金供给方面，工业物联网前期的技术开发需要大量的资金投入，但是我国尚未形成可支持物联网技术开发和应用的稳定资金获取渠道，这无疑将会对工业物联网产业的长期发展造成不利影响。
    二是相关基础设施亟待升级。我国信息化基础设施整体偏弱，这直接制约了工业物联网技术的扩散和使用。首先，受限于国内制造业发展的整体信息化水平，国内企业在数字化装备的投入和使用方面的比例明显偏低。其次，国内制造企业内部网络基础设施建设水平偏低，距离建立可实现海量信息实时传递的要求相去甚远。第三，与传统制造业相比，工业物联网支撑的智能制造体系将实现高度的数字化管理，而集中存储的信息资源很容易成为黑客攻击的目标。目前我国大型数据库和云计算核心设备基本依靠进口，难以保证数据安全自主可控。
    三是统一的行业标准体系尚未确立。物联网兼具“互联”和“智能”两大功能，而统一的通信标准架构和数据结构规范则是实现上述功能的基本前提。从信息互联互通的角度来看，工业物联网所接入的设备数量众多且类型丰富，缺少统一的通信标准很难解决不同工业控制器之间的兼容组态和不同传感器之间的信息传递问题；从智能管理的角度看，工业物联网各感知组件采集的数据规模庞大，价值密度低，在缺少统一的结构化标准的前提下，即使能够实现实时的信息传递和交换，也很难被有效地加以分析和利用，从而造成数据资源的极大浪费，并消耗巨大的信息存储空间。
    三、促进物联网与制造业融合发展的对策建议
    推进产学研合作创新，重点突破工业物联网核心技术。抓住物联网各层次技术的主导设计尚未实现标准化的赶超“机会窗口”，整合创新资源，推动引导高校、科研院所与制造企业组建工业物联网产业联盟，形成产学研技术交流与合作的常态化机制，重点突破高端传感器、标签识别芯片、底层基础软件、大数据分析、信息安全管理等制约我国工业物联网发展的基础共性技术瓶颈，加速物联网技术在制造领域的创新与应用。
    培育行业龙头，带动物联网在制造领域的深度应用。重点培育若干具有国际竞争力和产
    业带动能力的行业龙头企业，利用其在资金、技术和人才方面的优势，加强物联网技术在制造业智能监测、远程控制、自我优化、系统自治和跨企业价值链整合协作等方面的规模示范和应用，逐渐提升我国制造业整体的数字化和智能化水平，增强精益化生产能力、规模化定制能力和产业利润率，推动实现生产方式的转变和制造业的整体转型升级。
    强化专业人才的培养和引进，夯实人才基础。加强工业物联网领域的人才培养和高水平人才队伍建设，支持相关高校和科研院所推动计算机、软件、机电和机械等学科教育的交叉整合，完善职业技能教育和在职培训计划，建立多层次、多类型的工业物联网人才培养和服务体系；重点依托高校、科研院所、企业和国家重大科研课题培养兼具机械和软件开发技能的专业人才；鼓励海外高端人才回国创业，完善配套服务和相关政策，利用全球人才资源推动我国工业物联网技术的逐步成熟。
    加大金融支持力度，保障专项资金有效供给。针对重点环节、重点企业加强中央政策支持力度，设立支持物联网技术在制造领域应用的专项资金，对于推进数字化和信息化改造的制造企业适当增加资金和政策的支持力度；成立产业引导基金，积极引导和鼓励诸如风险投资、天使投资等民间资本有序进入物联网领域，缓解企业发展和应用的资金难题；探索银行与保险机构间的创新合作模式，拓展融资渠道，有效分散资金风险，合理分享物联网产业发展收益。
    增强基础设施和配套产业支撑，提升物联网产业链成熟度。加快企业内部及企业间的网络和通信基础设施的改造升级，构建更加高效快捷、安全可靠的信息传输和交互渠道，以推动制造企业更加便捷地借助网络互联功能拓展其服务价值链和开展商业模式创新；针对工业物联网的发展要求，推动智能设备、通信设备及服务、软件开发、系统集成、大数据和云计算等领域的协同发展，增强配套部门的基础支撑能力，提升我国工业物联网产业链的完整度和成熟度。
    加强信息资源保护，防范信息安全风险。防范信息安全风险，推进信息安全保护体系建设，加强信息安全设备的研发与基础设施建设投资，以提升制造企业实现数据信息互联和集中存储后的信息安全保障能力；研究制定有关企业和个人信息安全管理的相关法律法规，建立健全网络安全监督、测评和审查处理机制和监管标准，有效保障工业物联网在信息采集、传输、存储、管理和应用等各环节的数据信息安全。
    加快标准体系指定，提升标准的国际话语权。加强总体设计，协调推进射频识别、网络接口、传感器网络、数据结构、信息安全等方面的标准制定，打破工业领域内不同行业的信息壁垒，促进不同物理—信息系统间的互联互通、资源共享和业务协同，避免形成信息孤岛；积极协调和解决国际、国内和行业标准间的冲突，鼓励和支持国内机构积极参与国际标准化工作，为本土企业的成长和国内市场保护争取有利的标准环境，提升自主技术标准的国际话语权。