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重点行业工业互联网应用路径研究
1 引言
当前，全球制造业发展面临新形势、新挑战，生产、管理、服务、创新等方面涌现出一系列新问题，催生出转型升级的新需求[1]。整体来看，一是生产效率提升达到瓶颈，原料、劳动力等生产成本持续上升；二是个性化和后续服务需求愈发强烈，产品设计和上市周期长，难以满足快速响应市场的需求；三是制造企业利润低、资源少，中小企业贷款难，缺乏金融资助[2]。从部分重点行业来看，市场形势不佳成为最明显的特征，高增速发展时代走向结束，高质量发展成为时代主题。以钢铁、船舶、汽车行业为例，当前全球市场需求均出现放缓[3-5]，产能结构有待调整，转型升级相对迫切。在此形势下，工业互联网作为新一代信息通信技术与制造业深度融合所形成的全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式[6]，深度赋能工业企业，依托其深度感知、智能分析、高效处理、集成互通等能力，逐步深化企业在生产运营、管理服务等方面的应用实践，成为制造业转型升级的关键路径，受到钢铁、石化、电子、汽车、高端装备等国民经济重点行业的关注[7]。当前全球工业互联网应用基础日渐夯实，应用场景更加清晰聚焦[8]。其中，我国重点行业工业互联网应用已处于从局部探索到路径形成的关键阶段[9]，因此亟需找到一种适合行业发展应用的模式与路径，指导我国重点行业形成各具特色的工业互联网应用体系。
目前，我国量大面广的中小企业受制于生产经营能力，正处于信息化补课阶段，其工业互联网应用的主要路径有两条：一是借用改造大企业成熟应用，追求资产、能耗等单点个别场景的能力优化；二是依托平台融入大企业发展生态，探索融通发展机制（见图1）。
整体来看，当前钢铁行业应用场景集中在生产环节，形成以制造系统为核心的点状覆盖型实践，但在数字化基础贯通、跨环节应用整合方面存在不足，包括两条路径：一是深化设备智能改造与系统建设，加强软硬件基础的建设，继续提高自动化、智能化水平，在保障安全的前提下逐渐完成机器换人；二是多环节互联互通，从数据出发打通生产管理各环节，实现全流程的集中管控，同时打通上下游，适应市场变化趋势（见图2）。
船舶行业基于自身产业链复杂的特点，在产业协同上形成一定的典型应用，目前在生产调度上仍有大量环节有待改善，包括两条路径：一是生产环节智能化改造，基于设备量大复杂、生产调度困难等行业特点，推动设备管理向预测性维护转变，增强各生产环节智能调度和控制能力；二是产业链协同能力提升，从生产出发，继续深化产业链协同能力，强化设计、生产对需求的响应能力，整体上优化采购、仓储、排程等全流程（见图3）。
汽车行业引领全球制造业转型升级，工业互联网应用水平高、范围广，在部分环节形成行业特色创新应用，包括两条路径：一是全流程一体化优化，进一步打通设备、车间、企业、产业等层级，实现各大环节的整体协同和优化；二是产业链拓展和升级，依托新型网络连接和数据分析能力，探索汽车行业新领域，包括广泛的生产性服务业和专业的智能网联汽车等（见图4）。
