管子祺 張皓翔

摘要：制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要對傳統(tǒng)制造理念、生產(chǎn)流程、業(yè)務(wù)模式等進行根本性重塑和變革創(chuàng)新，這將引發(fā)管理科學(xué)、自動化控制、信息技術(shù)等多學(xué)科的理論創(chuàng)新和交叉融合，從而推動制造理論研究向前發(fā)展。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為支撐制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，通過構(gòu)建萬物互聯(lián)、數(shù)據(jù)資源共享的新型制造服務(wù)體系，為制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動能。本文界定了數(shù)字化轉(zhuǎn)型內(nèi)涵及制造業(yè)轉(zhuǎn)型需求，深入探討了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的路徑，提出實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的策略。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字化智能制造深度融合，將推動制造業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)運營、產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作模式的重大變革，對高質(zhì)量發(fā)展和數(shù)字經(jīng)濟建設(shè)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)；數(shù)字化轉(zhuǎn)型；制造業(yè)

引言

在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的大潮中，制造業(yè)正面臨轉(zhuǎn)型升級的迫切需求。推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，提高制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展水平，已然成為制造業(yè)發(fā)展的必由之路和重要方向。制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型涵蓋產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)制造全過程的智能化、網(wǎng)絡(luò)化改造，如何推動制造業(yè)高效率、高質(zhì)量地實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是制造強國建設(shè)必須著力解決的重大課題[1]。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新型基礎(chǔ)設(shè)施，正成為支撐制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略性支撐平臺，通過構(gòu)建全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期的互聯(lián)網(wǎng)體系和數(shù)據(jù)共享體系，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)人—機—物的泛在連接，打通制造業(yè)各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)壁壘，為協(xié)同創(chuàng)新、個性化定制、柔性制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作等新模式提供技術(shù)基礎(chǔ)。

1. 制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵與需求

制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵涉及制造業(yè)在生產(chǎn)、管理、產(chǎn)品服務(wù)以及商業(yè)模式等方面全面融入先進的數(shù)字技術(shù)，包括大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等，以實現(xiàn)從傳統(tǒng)生產(chǎn)向智能制造的根本轉(zhuǎn)變。數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅是技術(shù)的更新?lián)Q代，還代表了一種全新的工業(yè)生產(chǎn)和組織方式[2]。

從需求角度來看，制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求首先源于市場和消費者行為的變化。消費者對產(chǎn)品的個性化和高質(zhì)量需求日益增長，這迫使制造業(yè)必須通過數(shù)字化手段提升靈活性和響應(yīng)速度，實現(xiàn)從批量生產(chǎn)到按需定制的轉(zhuǎn)變。全球化競爭的加劇使得成本控制、效率提升和創(chuàng)新能力成為企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，如智能制造和自動化，可以顯著提高生產(chǎn)效率，降低人工成本，同時，云平臺和大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的應(yīng)用可以幫助企業(yè)優(yōu)化設(shè)計、減少返工，加速產(chǎn)品上市流程[3]。

從推進新型工業(yè)化的角度來看，除技術(shù)層面的創(chuàng)新以外，還需要構(gòu)建一個有利于跨界協(xié)同的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，這要求促進制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術(shù)深度融合，打破傳統(tǒng)行業(yè)壁壘，形成跨行業(yè)的合作模式。制造企業(yè)可以與軟件開發(fā)商、服務(wù)提供商、研究機構(gòu)等不同領(lǐng)域的企業(yè)和組織建立合作關(guān)系，共同開發(fā)適合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的新產(chǎn)品、新服務(wù)和新業(yè)態(tài)。借助開放的平臺和標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用開發(fā)，使各類資源能夠在更廣范圍、更深程度實現(xiàn)流動和組合，促進創(chuàng)新資源的高效配置和利用。

2. 制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的總體策略

2.1 分業(yè)推進

數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵在于將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與各行業(yè)的生產(chǎn)知識、技術(shù)、經(jīng)驗和工藝緊密結(jié)合。對于不同行業(yè)來說，相關(guān)人員首先要深入理解每個行業(yè)的核心流程和痛點，然后定制解決方案以滿足特定需求。例如，在鋼鐵行業(yè)，數(shù)字化可以通過實時監(jiān)控和分析爐溫、壓力等關(guān)鍵參數(shù)來優(yōu)化煉鋼工藝，提升產(chǎn)品質(zhì)量和能效；有色金屬行業(yè)可能需要重點關(guān)注原材料追溯和精準(zhǔn)控制冶煉過程；而在石化和化工行業(yè)，數(shù)字化則可以集中于提高化學(xué)反應(yīng)的效率和安全性。每個行業(yè)都應(yīng)深入挖掘其內(nèi)在的生產(chǎn)邏輯和技術(shù)特點，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行優(yōu)化和創(chuàng)新。

順應(yīng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的規(guī)律，所有行業(yè)應(yīng)逐步推進，確保每個行業(yè)的轉(zhuǎn)型不是停留在表面，而是做深做透。這需要行業(yè)內(nèi)企業(yè)與政府、學(xué)術(shù)機構(gòu)和技術(shù)提供商緊密合作，共同推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和最佳實踐的形成。在建材和機械行業(yè)，這意味著應(yīng)用數(shù)字化來優(yōu)化制造流程和提升設(shè)備維護效率。電力裝備和電子信息行業(yè)可能更關(guān)注數(shù)字化在智能制造和產(chǎn)品生命周期管理上的應(yīng)用。汽車行業(yè)則可以通過數(shù)字化實現(xiàn)從設(shè)計、制造到銷售的全鏈條優(yōu)化。輕工業(yè)則可能側(cè)重于通過互聯(lián)網(wǎng)提升消費者體驗和市場響應(yīng)速度。每個行業(yè)都需要根據(jù)自身特點，通過實施具體的數(shù)字化策略，推動產(chǎn)業(yè)升級和效率提升。

2.2 分級推進

數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)在于將生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)執(zhí)行、生產(chǎn)計劃與運營管理的全過程打通。在生產(chǎn)端，研究人員首先要重點建設(shè)智能產(chǎn)線，引入先進的生產(chǎn)工藝，部署感知設(shè)備（如傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)）以及實現(xiàn)自動化控制，通過這些技術(shù)可以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控和精準(zhǔn)控制，從而提高效率和靈活性。例如，通過物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)，生產(chǎn)設(shè)備可以實時傳輸數(shù)據(jù)至生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，優(yōu)化生產(chǎn)流程和資源分配。智能車間則通過集成自動化設(shè)備、機器人和信息系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)控和管理的數(shù)字化，這樣不僅提升生產(chǎn)效率，也為車間管理提供了數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)。

在車間管理端，重點是通過數(shù)字化手段實現(xiàn)對生產(chǎn)活動的全面監(jiān)控和優(yōu)化生產(chǎn)管理流程，這可以通過部署生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺來實現(xiàn)，它們可以收集車間內(nèi)的各種數(shù)據(jù)，為管理層提供實時的生產(chǎn)狀況、質(zhì)量控制、設(shè)備狀態(tài)等信息。頂層管理端則涉及運營管理和業(yè)務(wù)管理，這需要將車間層面的數(shù)據(jù)與企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)等業(yè)務(wù)管理平臺整合，從而實現(xiàn)對整個企業(yè)資源的優(yōu)化配置和對市場變化的快速響應(yīng)。

2.3 頂格推進

政府作為推動者，對于制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有至關(guān)重要的引導(dǎo)和支持作用。政府可以通過成立制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新中心，集中資源、實施標(biāo)準(zhǔn)化流程并提供政策支持。創(chuàng)新中心將作為推動制造業(yè)創(chuàng)新的智庫和實驗室，匯聚行業(yè)專家、學(xué)者、技術(shù)開發(fā)者和制造企業(yè)的力量，共同研發(fā)適合行業(yè)發(fā)展的新技術(shù)和模式。創(chuàng)新中心可以協(xié)助企業(yè)評估現(xiàn)有的生產(chǎn)流程，探索數(shù)字化轉(zhuǎn)型的潛力，并提供定制化的解決方案。政府可以通過這個平臺，為制造業(yè)企業(yè)提供必要的財政補貼、稅收優(yōu)惠和技術(shù)咨詢服務(wù)，降低企業(yè)轉(zhuǎn)型的門檻和風(fēng)險，鼓勵更多的創(chuàng)新試點和應(yīng)用案例的產(chǎn)生。

在制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，采用“行業(yè)出題、產(chǎn)業(yè)答題、第三方協(xié)同”的指導(dǎo)方針，可以確保轉(zhuǎn)型過程與實際需求緊密結(jié)合。行業(yè)協(xié)會和代表性企業(yè)可提出轉(zhuǎn)型過程中遇到的關(guān)鍵問題和需求，由產(chǎn)業(yè)界的企業(yè)開發(fā)相應(yīng)的技術(shù)和方案來解決這些問題，第三方機構(gòu)如高等學(xué)府、研究所和咨詢公司提供評估和協(xié)調(diào)作用，確保方案的客觀性和適用性。

通過這種協(xié)同合作模式，可以促進知識和技術(shù)的有效傳遞，提升解決方案的實用性和創(chuàng)新性。例如，行業(yè)出題可能涉及提高生產(chǎn)效率、降低能耗、優(yōu)化供應(yīng)鏈管理等問題，產(chǎn)業(yè)界可以通過引入智能化設(shè)備、云計算、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)來提供解決方案，第三方機構(gòu)則可以幫助評估方案的效果，提供改進建議，確保這些技術(shù)和流程能夠在不同規(guī)模和類型的企業(yè)中得以有效實施。

3. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的路徑探析

根據(jù)上述分析可知，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息通信技術(shù)與先進制造業(yè)的深度融合，在推動制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面具有關(guān)鍵作用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，不僅能夠打通制造業(yè)各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)生產(chǎn)要素的高效整合，而且能夠借助大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等新興技術(shù)手段，構(gòu)建智能制造新模式，顯著提升產(chǎn)品設(shè)計、工藝流程、供應(yīng)鏈管理等環(huán)節(jié)的精細(xì)化水平，助力制造業(yè)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化和綠色化方向轉(zhuǎn)型升級。

3.1 宏觀路徑

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心在于利用高質(zhì)量的工業(yè)大數(shù)據(jù)來推動制造業(yè)的單點轉(zhuǎn)型。在單個工廠內(nèi)，研究人員需要將數(shù)據(jù)與知識、技術(shù)、經(jīng)驗、工藝深度融合，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化和優(yōu)化。例如，通過部署各種傳感器和監(jiān)控設(shè)備，研究人員可以實時收集生產(chǎn)線上的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過分析后能夠用于優(yōu)化生產(chǎn)工藝、預(yù)測維護需求和提高質(zhì)量控制的精準(zhǔn)性。

在鏈?zhǔn)睫D(zhuǎn)型中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)充當(dāng)了連接產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈的紐帶，形成一個環(huán)環(huán)相扣的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。這涉及建設(shè)一個覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈上下游的數(shù)字化體系，其中包括供應(yīng)商、制造商、分銷商以及最終客戶。通過共享平臺和標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)交換協(xié)議，不同企業(yè)之間的信息溝通更加順暢，使得整個供應(yīng)鏈能夠更加敏捷地響應(yīng)市場變化和客戶需求。整個產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅是技術(shù)升級的過程，更是對合作模式、商業(yè)模式、管理流程等各個方面的全面革新。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型的另一個重要路徑是園區(qū)轉(zhuǎn)型。工業(yè)園區(qū)作為單點、鏈條、集群轉(zhuǎn)型的集合體，提供了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要空間聚集體。通過搭建供需對接平臺，園區(qū)可以促進企業(yè)間的協(xié)同發(fā)展和資源共享。例如，園區(qū)內(nèi)的企業(yè)可以共享一些核心設(shè)施、服務(wù)和數(shù)據(jù)資源，降低運營成本，同時通過平臺實現(xiàn)跨企業(yè)的數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用，推動整個園區(qū)的智能化水平。

3.2 實施路徑

3.2.1 數(shù)字化智能制造

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心驅(qū)動力，通過其獨特的互聯(lián)、智能化和數(shù)據(jù)驅(qū)動特點，為制造業(yè)的數(shù)字化智能制造提供了切實可行的路徑。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過連接人、機器和物品，構(gòu)建起高度網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)和服務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的全面采集和流通。在這個系統(tǒng)中，傳感器和智能設(shè)備在生產(chǎn)現(xiàn)場實時收集數(shù)據(jù)，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺進行匯總、存儲和分析。這種大規(guī)模的實時數(shù)據(jù)交換和處理，使得制造商能夠?qū)崟r監(jiān)控生產(chǎn)流程，及時發(fā)現(xiàn)并解決生產(chǎn)中的問題，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)分析能力支持制造商進行生產(chǎn)預(yù)測、維護預(yù)警和需求分析，進而實現(xiàn)預(yù)測性維護和定制化生產(chǎn)，大幅度提升了生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化水平。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過推動制造業(yè)的數(shù)字化智能制造，實現(xiàn)了資源優(yōu)化配置和生產(chǎn)過程的精準(zhǔn)控制。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，制造企業(yè)可以實現(xiàn)跨地域、跨企業(yè)的生產(chǎn)資源共享和優(yōu)化配置，如云制造服務(wù)能夠?qū)⒅圃炷芰μ摂M化，實現(xiàn)生產(chǎn)資源的按需調(diào)配和全局優(yōu)化。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用還涵蓋了智能機器人、數(shù)字孿生、增材制造等前沿技術(shù)，這些技術(shù)的集成應(yīng)用使得制造過程更加自動化、靈活化和個性化。數(shù)字孿生技術(shù)可以構(gòu)建虛擬的生產(chǎn)線模型，進行仿真和優(yōu)化，以達到最佳的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，而增材制造能夠支持復(fù)雜產(chǎn)品的個性化制造和快速迭代。通過這些高級的數(shù)字技術(shù)，制造業(yè)的生產(chǎn)流程不斷智能化，制造企業(yè)能夠在全新的數(shù)字化平臺上重構(gòu)產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程，實現(xiàn)整個價值鏈的優(yōu)化和創(chuàng)新。

3.2.2 產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)融合

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在賦能制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，對產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的融合起到了至關(guān)重要的作用，這種融合體現(xiàn)在兩個主要方面：跨行業(yè)協(xié)同與創(chuàng)新、價值鏈整合與業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新。

一方面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過其強大的連接能力，實現(xiàn)了不同產(chǎn)業(yè)、企業(yè)和設(shè)備之間的實時互聯(lián)和數(shù)據(jù)交換。在這個高度網(wǎng)絡(luò)化的生態(tài)系統(tǒng)中，制造業(yè)不再是孤立的單個實體，而是成為一個互動的集群，其中每個企業(yè)都可以與上下游供應(yīng)商、分銷商、服務(wù)提供商以及客戶等多方主體進行實時的信息共享和資源協(xié)同。例如，原材料供應(yīng)商可以根據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺提供的生產(chǎn)數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整原料供給，物流公司可以基于實時的生產(chǎn)進度和庫存情況，優(yōu)化配送路線和時間，而客戶的定制需求可以直接輸入生產(chǎn)系統(tǒng)，驅(qū)動制造流程的調(diào)整。這種跨行業(yè)協(xié)同和實時反饋機制顯著提升了整個產(chǎn)業(yè)鏈的響應(yīng)速度和靈活性，降低了庫存成本，增強了市場競爭力，同時也為各行各業(yè)帶來了豐富的創(chuàng)新機會，誘發(fā)了新業(yè)態(tài)、新模式的出現(xiàn)。

另一方面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動了價值鏈的整合與業(yè)務(wù)模式的創(chuàng)新。在數(shù)字化的推動下，傳統(tǒng)的線性價值鏈正在被更加動態(tài)和網(wǎng)絡(luò)化的價值網(wǎng)所取代，制造業(yè)企業(yè)不再只是產(chǎn)品的制造者，而是整個價值創(chuàng)造過程的協(xié)同者和服務(wù)提供者。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺允許制造企業(yè)將數(shù)據(jù)、能力和服務(wù)進行數(shù)字化封裝和輸出，使得它們能夠在傳統(tǒng)的制造業(yè)務(wù)之外，開發(fā)出新的增值服務(wù)，如遠程監(jiān)控、設(shè)備健康管理、生產(chǎn)優(yōu)化咨詢等。通過整合原有的設(shè)計、制造、銷售和服務(wù)等環(huán)節(jié)，制造業(yè)企業(yè)能夠提供全生命周期的解決方案，從而實現(xiàn)從產(chǎn)品提供商向解決方案提供商的轉(zhuǎn)變。

結(jié)語

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新工業(yè)革命的重要基石，是數(shù)字技術(shù)和實體經(jīng)濟深度融合的關(guān)鍵支撐，可以有效賦能制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，驅(qū)動生產(chǎn)運營模式、產(chǎn)品研發(fā)模式、產(chǎn)業(yè)協(xié)作模式等發(fā)生革命性變革。

本文在分析制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能的路徑基礎(chǔ)上，提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造融合發(fā)展是一個漸進式、持續(xù)式的過程。當(dāng)前，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)仍處于起步階段，推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，既要立足于解決實際問題，也要著眼于長遠發(fā)展；既要注重示范引領(lǐng)，也要注重規(guī)范指導(dǎo)。只有持續(xù)用力，才能充分釋放工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能智能制造、賦能數(shù)字經(jīng)濟的綜合效應(yīng)，加快實現(xiàn)制造強國的宏偉目標(biāo)。

參考文獻：

[1]姜永發(fā).“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”賦能制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型[J].唯實，2023（9）：33-36.

[2]肖琳琳，夏宜君，黃潔，等.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型模式和成效——基于1942個案例實證分析[J].企業(yè)管理，2023（4）：38-44.

[3]郝園，張智杰.關(guān)于提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺賦能制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展對策的研究[J].網(wǎng)絡(luò)安全和信息化，2022（7）：12.

作者簡介：管子祺，碩士研究生，工程師，研究方向：制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型；通信作者：張皓翔，博士研究生，高級工程師，研究方向：產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學(xué)、通信工程。