以协同创新推动工业互联网产业高质量发展

    基金：国家社科基金项目“提振民间投资的长效机制研究”（项目编号：19BJL065）的阶段性成果。
    工业互联网不但是支撑制造业数字化和智能化转型的重要新型基础设施，而且是国家“十四五”规划明确的七个数字经济重点产业之一。《国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》印发以来，我国已初步建立低时延、高可靠、广覆盖的工业互联网基础设施，基本建成工业互联网标识解释体系，逐渐形成了工业互联网平台体系和安全保障体系。据统计，目前我国工业互联网国家顶级节点日均解释量达到1.5亿次，二级节点覆盖全国29个省级行政区的34个重点行业，工业互联网平台总数超过500个，32个重点平台的工业设备连接数超过7900万台，工业App数量28万余个。但由于我国在开源软件、工业软件、工业控制硬件、网络安全技术等工业互联网核心技术领域创新能力不强，部分企业以“拿来主义”方式集成国外软硬件和技术而建立的工业互联网平台，对中国工业企业的典型生产场景“水土不服”，在一定程度上使得我国工业互联网产业发展出现了低水平重复建设的苗头。新产业不能再走老路子，要坚持系统观念，通过建立高效的协同创新机制，推动工业互联网构建、核心技术攻关持续取得突破，以更好服务“工业互联网+智能制造”产业生态建设，在引领产业数字化和智能化转型的过程中，实现工业互联网产业高质量发展。
    工业互联网关键核心技术协同创新面临的主要障碍
    工业控制系统、高端工业软件、工业网络、工业信息安全四大基础技术控制着工业互联网产业技术制高点，具有基础知识积累要求高、跨学科知识交叉多等突出特征。经过多年发展，目前我国工业互联网产业初步形成了多主体参与、大平台集成的创新体系。按产业链上下游分类，工业互联网产业的创新主体既有为工业互联网提供核心零部件的上游企业，又有为实现工业自动化、数字化、网络化和智能化生产而制造装置和设备的中游企业，还有研发集成工业互联网平台、开发工业App的下游企业。按企业主要业务类型分类，工业互联网的创新主体既有传统的软件企业，又有新兴的互联网平台企业，还有从行业信息化逐步发展起来的制造业企业。当然，除了企业之外，高校和科研院所也在我国工业互联网产业技术创新中发挥着重要作用。
    工业互联网是集成系统，其关键核心技术创新的关键不在于突破某项特定技术，而是要在各重要技术环节取得集体性突破，并且要在研发和应用各主体之间实现高效协同。如此，才能发挥工业互联网在工业知识沉淀、数据价值挖掘、产业协同发展等方面的独特优势。不过，当前我国工业互联网产业技术创新存在明显的“孤岛现象”，导致创新效能不强。
    一是“管理孤岛”使得各政府部门尚未形成足够合力推动工业互联网关键核心技术创新。目前，我国虽然有统筹管理工业互联网产业发展的主管部门，但工业互联网技术创新的管理职能分散在中央政府其他部门。工业互联网产业发展的主管部门尽管能够明确当前需要重点突破的关键核心技术，但促进技术创新的项目和资金审批权却在其他部门。在这种“多龙治水”的格局下，推动工业互联网关键核心技术创新，既要克服部门之间的信息不对称问题，又要面对可能会出现的部门博弈问题。这无疑不利于促进工业互联网关键核心技术协同创新。
    二是“资源孤岛”使得工业互联网产业的“专精特新”创新主体无法有效使用科技基础设施。在工业互联网产业技术创新中，需要依托大量专注于特定行业领域，对行业生产工艺、工业场景等实践知识有深入了解，且能够把特定的工业实践知识转化为数据、软件、系统的“专精特新”创新主体。但是，由于这些企业规模相对较小，对行业外的科技创新基础设施了解不够，同时一些科研仪器库、中试基地等科技基础设施也存在准入门槛高的问题。这一方面使得科技基础设施这些重要的公共创新资源使用效率不高，另一方面也导致“专精特新”创新主体由于无法及时、低成本使用试验平台等科技基础设施，从而对工业互联网关键核心技术创新产生负面影响。
    三是“数据孤岛”使得工业互联网产业创新主体之间、创新主体与应用主体之间难以形成良性循环。工业互联网产业发展的核心是数据，关键核心技术创新也离不开数据。与工业互联网产业技术创新有关的数据，主要有两类：一类是工业互联网平台在接入各类工业设备后，通过多渠道采集得到的工业数据；第二类是作为工业互联网用户的工业企业通过其自身的工业控制系统采集的生产工艺数据。前者是工业互联网平台企业进行工业数据建模分析、工业知识积累迭代，从而实现对工业企业知识赋能的关键基础；后者则是工业企业长期积累的工业实践知识的反映，在一定程度上是企业技术竞争力的核心基础。在我国工业互联网产业创新实践中，平台企业一般是对其供应商发布生产加工、试验、研发设计、计量检测等方面的需求任务，几乎不会对供应商提供数据支持。这就使得工业互联网平台掌握的海量数据资源无法发挥更大作用，而平台的供应商在为需求企业提供产品或服务时，又要自行采集数据，这无疑增加了创新成本。另一方面，出于维护技术壁垒和确保数据安全等方面考虑，工业企业自身采集的真实的运营技术（OT）数据一般不会提供外部的专业化企业，这在相当程度上降低了创新效率。
    四是“技术孤岛”使得平台企业内各部门之间、各新兴技术研发主体之间以及产学研之间的协作机制不畅。由于工业互联网技术的集成性本质，使得不管是制造业龙头企业衍生出的工业互联网平台，还是传统软件企业和新兴互联网企业发展的工业互联网平台，都无法独立完成平台关键技术研发，需要依托其所在企业集团其他技术部门的支持。但企业集团内部各业务单元之间存在一定竞争关系，这就导致企业各部门“各种自家田”，各环节技术信息不易及时共享，形成明显的“技术孤岛”现象。在新兴技术研发主体协作方面，工业互联网与数字孪生、区块链、边缘计算等新兴技术的融合在不断深化，但即使是新兴互联网企业也无法在所有重要新兴技术领域形成领先优势，因此，突破工业互联网新型关键技术，需要工业互联网平台企业与其他新兴数字技术企业加强融合技术研发合作。由于工业互联网平台技术和其他新兴数字技术都处在快速变化阶段，更多是在“各拉各的车”，尚未实现深度融合创新。在产学研协作方面，政府主管部门一直都在推动高校和科研院所积极参与工业互联网基础理论研究，提升原始创新水平，但受高校和科研机构绩效考核机制和科研成果转化激励机制等因素的影响，在工业互联网领域产学研协作机制运作效果有待进一步提升。高校和科研机构主导的工业互联网技术发明、专利、论文等基础研究成果，有相当一部分目前无法满足工业互联网产业的发展需求。
    工业互联网关键核心技术创新主体的作用分析与目标识别
    工业互联网是数字经济时代的关键基础设施，其关键核心技术的突破事关数字经济发展质量和安全保障。因此，要分析相关主体在工业互联网关键核心技术协同创新中的作用和目标，在此基础上再提出针对性建议。目前，工业互联网关键核心技术协同创新的主体主要是政府、工业互联网平台企业、与平台企业有协作关系的上下游企业、平台用户、高校和科研机构等。这些主体在工业互联网关键核心技术协同创新的作用不同，目标也存在较大差异。
    （一）政府的作用与目标
    不同层级的政府，在推动工业互联网关键核心技术协同创新中的作用和目标存在一定差异。对于中央政府部门而言，其作用主要体现在统筹协调创新资源、加强标准规范体系和安全防护体系建设、培育应用市场等方面，其主要目标是推动工业互联网产业在关键核心技术自主可控的前提下实现高质量发展。需要强调的是，工业互联网关键核心技术集成度高，只有在产业实践中持续测试，在积累不同行业的海量运营技术数据的基础上进行分析、优化并反馈应用，才能逐步提升技术水平。因此，培育应用市场，鼓励工业企业使用技术自主可控的工业互联网平台，是发挥超大规模市场优势促进工业互联网技术创新的关键举措。地方政府在推动工业互联网关键核心技术创新方面的作用，主要体现在落实中央政策、建设共性技术平台等方面，其目标主要是推动当地工业互联网产业规模扩张、培育有竞争力的工业互联网企业。
    （二）工业互联网平台企业的作用与目标
    工业互联网平台企业是产业技术创新的主要推动者，是产业高质量发展的重要依托，同时也高度关注平台的市场扩张和利润增长。平台企业在平台架构、关键技术研发、系统集成、产业生态构建等环节发挥着重要的作用。作为工业互联网产业链的“链主”，与其他主体相比对关键核心技术攻关面临的挑战有更深入的认识。因此，需要工业互联网平台企业在产业创新过程中积极发挥融通引领作用，通过市场化手段组织引导产业链上下游企业围绕关键核心技术创新目标开展协同攻关。当然，由于国内目前重要的跨行业跨领域工业互联网平台，既有从传统制造业龙头企业衍生的，又有从传统企业管理软件公司和新兴互联网企业发展出来的。这两类工业互联网平台企业的技术创新路线存在较为显著的差异，前者的创新是需求推动的，后者的创新更多是新兴技术引领的。若能将两者的优势有效结合在一起，会对我国工业互联网关键核心技术创新产生良好促进作用。
    （三）工业互联网平台协作企业的作用与目标
    对于工业互联网这样高度复杂的集成系统而言，其关键核心技术本身就涵盖多个技术领域，因此不可能单纯依靠平台企业来实现创新突破，而是需要在相关技术领域具有优势的“专精特新”创新主体的协同配套。近年来，我国随着工业互联网市场规模的扩大和数字技术创新能力的增强，不少专注于人工智能、云计算、大数据、物联网、虚拟现实（AR）等领域的创新型企业为工业互联网平台企业提供了重要技术支撑。从产业分工的角度看，只要能够解决不同创新主体间合作时面临的信息不对称问题，更高水平的产业分工会带来更高效率的创新。随着工业互联网平台与人工智能等新兴数字技术的进一步融合，还需要更多平台协作企业在一些专业领域发挥更大作用。同时，工业互联网平台也要持续更新平台架构，为协作企业的新兴技术提供更大应用空间，以满足其技术应用和收益增加的目标。
    （四）工业互联网平台用户的作用与目标
    作为工业互联网平台的用户，工业企业的目标是在确保数据安全和生产经营稳定的前提下，借助平台在工业知识沉淀、数据价值挖掘等方面优势，在生产过程、产品制造、管理活动等环节实现提质降本增效。同时，工业企业特别是各行业龙头企业对产品设计、生产制造、服务市场等各环节的数字化、网络化、智能化需求，是牵引工业互联网产业发展的重要力量。此外，用户在使用工业互联网平台的过程中，能够发现平台在运行中暴露出的问题，若能及时准确地把平台的状态数据、故障数据反馈至平台企业，并与平台企业联合研究提出优化方案，会对工业互联网平台技术创新产生积极作用。
    （五）高校和科研机构的作用与目标
    高校和科研机构在工业互联网基础理论研究和人才培养方面发挥着重要作用。随着工业互联网技术的演进，高校和科研机构探索新平台架构、设计概念，以及新兴数字技术研发等方面的作用会更加突出。同时，高校和科研机构在提供试验测试平台等公共服务方面也能发挥重要作用。在积极参与工业互联网关键核心技术协同创新的过程中，高校和科研机构也能实现其提高社会效益和经济效益的目标。
    推动工业互联网关键核心技术协同创新的建议
    在产业数字化、网络化、智能化转型方兴未艾的时代背景下，我国工业互联网产业发展的市场需求持续增长，市场主体参与的积极性不断增强。从数字技术创新趋势看，未来一段时期内工业互联网发展的技术路线是比较明确的。因此，在当前工业互联网产业的技术经济范式下，要发挥市场在工业互联网关键核心技术创新中发挥决定性作用，同时要更好发挥政府在统筹协调各类创新资源、建立健全标准规范体系和安全防护体系、加快培育应用市场等方面的作用，打破“管理孤岛”“资源孤岛”“数据孤岛”和“技术孤岛”，激励各类创新主体充分发挥作用。
    第一，坚持系统观念，统筹安排工业互联网关键核心技术协同创新。要从整体上把握工业互联网的结构功能规律，着眼于全产业链环节的协同创新、融通发展，形成重点突出、层次分明、梯度合理的关键核心技术创新的系统布局。建议构建工业互联网高质量发展部际联席会议制度，在产业发展顶层设计、组织协调政策引导等方面发挥积极作用，形成相关部门各司其责、高效联动的工作推进机制。在避免出现重要技术领域重复资助现象的同时，着力解决各关键核心技术之间的衔接问题，实现对协同创新活动的有效引领。
    第二，坚持整合导向，有效引导和激励各类主体形成创新合力。在充分发挥市场对工业互联网技术研发方向、路线选择和要素配置等方面决定性作用的基础上，引导各类市场主体形成对工业互联网关键核心技术协同攻关的使命感，最大限度形成创新合力。通过建设工业互联网关键核心技术协同创新平台等方式，推动各创新主体多向互动和高效融合，激发创新活力。引导高校和科研机构面向工业互联网产业关键核心技术创新重大需求，通过与企业深度合作，探索实现从基础研究到应用研究再到产业化的贯通之路。
    第三，坚持需求牵引，充分发挥产业数字化转型带来的市场规模优势。在复杂的集成系统创新中，市场需求特别是前沿需求对技术创新的引领作用至关重要。作为全球制造业门类最齐全、产业体系最完整的国家，我国制造业数字化、网络化、智能化转型能够为工业互联网关键核心技术创新提供充足的多样化应用场景。建议探索建立工业互联网产业重大技术需求生成和牵引机制，以各制造业行业协会等中介组织为依托，梳理形成各行业对工业互联网的通用需求清单和平台研发需求。在此基础上，根据工业互联网平台架构，梳理形成需求实现所需开展的设计、验证工作，形成不同类型平台的技术需求清单，把相对模糊的服务需求转化为清晰具体的技术需求，为产业链上下游企业开展针对性研发创造条件。同时，通过政策引导，把工业互联网平台规模应用与关键核心技术突破结合起来，以不断释放多样化前沿市场需求来引领平台企业持续创新。
    第四，坚持平台牵头，构建面向工业互联网产业需求的创新联合体。工业互联网平台企业在产业发展中发挥着承上启下、连接各方的作用，在关键核心技术研发中，要强化各平台企业在目标任务设定、研发活动组织、技术推广应用等方面的牵头作用。要以平台企业为依托，建设一批工业互联网创新联合体，构建研发资源共享、研发能力互补的集成系统技术攻关机制，让产业链上下游“专精特新”创新企业、高校和科研机构充分融入创新全过程。
    第五，坚持打造生态，探索建立区域工业互联网创新示范区。推动工业互联网关键核心技术创新，根本目的是为了更好推进“工业互联网+智能制造”产业生态建设，促进工业互联网高质量发展。建议在总结网络集成创新、平台集成创新、安全集成创新、园区集成创新4大类工业互联网试点示范项目建设经验的基础上，探索在优势产业集群建立区域工业互联网创新示范区。通过政策引导、技术支持，整体推进优势产业链上下游企业使用工业互联网平台，聚合全产业链的产品研发设计、生产工艺、设备运行、供应链协同、运营管理等各环节的数据资源，实现全产业链设计能力、生产能力、软件资源、计算资源等智能制造资源共享，打造产业集群智能化转型服务生态，在赋能产业智能化转型的过程中，实现工业互联网产业高质量发展。
    李鹏飞.以协同创新推动工业互联网产业高质量发展[J].中国发展观察,2022,（12）:39-43.