眾所周知，我國一直都是制造大國，但在逆全球化思潮、國內經濟轉型，以及疫情等多重因素影響下，工業企業被推上了探索工業數字化、智能化之路。

近年來全球各國紛紛提出工業革新相關戰略規劃，如德國工業4.0、中國制造2025等。在此情勢下，集成“云、大、物、智、移”等技術的工業互聯網則成為主要發展方向。

據測算，2020年中國工業互聯網產業經濟規模達3.1萬億人民幣，占GDP比重提升至2.9%，對數字經濟增長的貢獻超過16%，帶動就業人數131.29萬人。

可以看出，無論是工業互聯網還是工業制造業的發展都呈現出增長態勢，可以說能夠取得現在的成績，工業互聯網發揮了強有力的支撐作用。

今天小億就來為大家講講什么是工業互聯網，與傳統工業IT有何不同？我國工業互聯網的現狀是怎樣的，背后的原因是什么？以及工業互聯網平臺架構體系。

一、什么是工業互聯網？
1.定義
工業互聯網這個概念，最早由通用電氣（GE）在2012年提出，發端于制造業。從狹義上來說，工業互聯網是從工業設備上提取運行數據并進行多維度的數據分析，根據分析結果開發工業應用，對設備可靠性、系統運營效率、工藝質量進行優化，進而提高產能、質量和降低成本。

從廣義上來說，是通過工業互聯網平臺把設備、生產線、工廠、供應商、產品和客戶緊密地連接融合起來。可以幫助制造業拉長產業鏈，形成跨設備、跨系統、跨廠區、跨地區的互聯互通，從而提高效率，推動整個制造服務體系智能化。還有利于推動制造業融通發展，實現制造業和服務業之間的跨越發展，使工業經濟各種要素資源能夠高效共享。

工業互聯網代表的是一個開放、全球化的，將人、數據和機器連接起來的網絡。其核心三要素包括智能設備、先進的數據分析工具、以及人與設備的交互接口。

2.與傳統工業IT有何不同？
工業互聯網平臺是對傳統工業IT的全面升級。即結合云計算、大數據以及人工智能等底層技術，工業互聯網相對傳統模式在技術架構和數據價值上均有大幅提升，如圖所示：

與此同時，與傳統工業IT架構解決方案相比，工業互聯網平臺解決方案實現了流程驅動的業務系統轉變為數據驅動的平臺應用新范式，可以為工業企業提供基于數據的新技術、新方法、新服務和新價值，具體如下：

二、我國工業互聯網的現狀如何？與國外相比有何不同？
1.我國工業互聯網仍保持穩定的增長態勢
早在2012年“工業互聯網”的概念便已被業界提出，但由于工業產業鏈的復雜、企業需求場景的多樣、工藝工序的多元，用戶分布在各個差異性極大的行業，導致長期以來工業互聯網在落地推進上遇到了相當難度，其中最主要的就是通用性問題。

例如，紡織、鍛造、電力等等，每個行業都存在較大的know how壁壘；即便是相同行業，不同企業的標準化程序也存在一定差異。因此，在難以標準化的工業設備、生產流程、人員素質等方面，標準化的工業互聯網產品難以像財稅等傳統標準化軟件一樣大范圍推廣。

但隨著互聯網進入下半場，大數據、人工智能等技術與產業的融合。有專家預計，未來三年工業互聯網有望實現14.4%左右的年均復合增長率，到2022年中國工業互聯網市場規模將達到萬億級規模（9146.5億元）。

工業互聯網市場規模預測（來源：賽迪顧問2020.03）
2.與國外相比有何不同？
（1）更加重視資源優化配置方面應用
從全球來看，目前工業互聯網平臺主要應用于設備管理領域，其次是生產過程管理。相對于國外，我國更加重視資源優化配置方面應用。

（2）各細分行業對平臺功能需求不一，應用走向縱深
針對下游行業不同，垂直應用側重點亦有差異，如圖所示，比如高端裝備行業單個產品價值高，更加關注平臺對于產品研發、工藝優化和設備維護的功能，圍繞產品的全生命周期，以期提升產品質量。

（3）我國總體智能制造就緒率偏低，但重點骨干企業工業互聯網普及度高
大型企業在各項指標中基本優于中小企業，電子信息和汽車智能制造就緒率顯著高于其他細分行業。重點行業骨干企業“雙創”平臺普及率高達75.1%。

以設備運維為重點的細分行業工業互聯網發展水平較高。我國目前電子、電力、家電行業處于工業互聯網發展的第一梯隊，主要是設備運維管理功能實現較為容易，所需數據來源單一。

但工業互聯網功能卻不僅限于此，以鋼鐵行業為例，鋼鐵行業工序繁多，鐵區、煉鋼、熱軋、中厚板、棒線、型鋼、冷軋、鋼管及特鋼等各類工藝流程區別極大、能耗高且受下游需求工藝改造程度較大。

三 、中國工業互聯網保持穩定增長的3個驅動因素
1.數字化轉型正成為制造企業共識
近年來，中國制造企業積極利用數字技術加快自身轉型升級步伐，涌現出一大批優秀的數字化企業，包括汽車、醫藥、電子、能源等各行業企業，正在形成數字經濟時代下參與全球產業競爭的新優勢。

2.政策不斷完善推進市場快速發展
2021年1月，工信部發布《工業互聯網創新發展行動計劃（2021-2023年）》從三方面推進工業互聯網建設，包括“建平臺”，構建“綜合型+特色型+專業型”工業互聯網平臺體系；“用平臺”，加快工業設備和業務系統上云上平臺；“筑生態”，持續提升平臺應用服務水平。同時，隨著相關政策體系的完善豐富，工業互聯網將在“十四五”期間進入快速發展期。

3.資本關注加快生態構建速度
工業互聯網作為數字經濟的新風口，能夠給投資機構帶來巨大的回報。目前，地方財政基金、創投風投機構、商業銀行、創新平臺等主體都參與到工業互聯網的投資中，共同推動了工業互聯網產業生態的持續發展。

四、工業互聯網平臺體系架構
在企業數字化轉型的過程中，OS和芯片是比較底層的軟硬件，而數字化技術是直接和工業界連接的技術，可以把工業界的IT和OT連接起來，直接為工業的場景賦能，甚至實現智能化的解決方案。從這個角度來講，中國工業互聯網平臺架構體系分為3個層次：邊緣層、平臺層、應用層。

1.邊緣層
邊緣層在靠近物或數據源頭的邊緣側，一方面，通過大范圍、深層次的數據采集，以及異構數據的協議轉換與邊緣處理，構建工業互聯網平臺的數據基礎，包括通過各類通信手段接入不同的設備、系統和產品，采集海量數據，以及依托協議轉換技術實現多源異構數據的歸一化和邊緣集成；

另一方面，邊緣層融合網絡、存儲、計算、應用核心能力，就近提供數據分析和業務自動化處理等邊緣智能服務，滿足車間或廠站級智能生產和智能控制，設備保護、過程控制、運行監控等多種確定性低時延工業應用要求。最終，邊緣層會利用邊緣計算設備實現底層數據的匯聚處理，優化分析和邊緣應用并實現數據向云端平臺的集成。

2.平臺層
平臺層上疊加工業模型、數據管理、大數據處理、工業數據分析、工業微服務等創新功能，構建可擴展的開放式云操作系統。

工業PaaS層主要有以下三個功能：

一是提供工業數據管理能力，將數據科學與工業機理結合，幫助制造企業構建工業數據分析能力，實現數據價值挖掘；

二是將大量的工業技術原理、行業知識、基礎工藝、模型工具等規則化、軟件化、模型化，封裝成為微服務組件，供開發者重復使用；

三是提供資源管理、服務編排、鏡像部署、工程管理、配置管理等平臺運維管理服務；

四是構建應用開發環境，借助微服務組件和工業建模和應用開發工具，幫助用戶快速構建定制化的工業APP。

3.應用層
應用層針對特定的工業場景，通過調用邊緣層和平臺層的微服務，推動工業技術、經驗、知識和最佳實踐的模型化、軟件化和再封裝，從而形成滿足不同行業、不同場景的工業APP，形成工業互聯網平臺的最終使用價值。

一方面，應用層可以提供設計、生產、管理、服務等一系列創新性業務應用；另一方面，應用層可以構建良好的工業APP創新環境，使開發者基于平臺數據及工業PaaS層和邊緣層提供的微服務功能實現快速應用創新。

五、工業互聯網案例-臨礦集團
為積極響應國家工業互聯網、煤礦智能化發展等政策號召，推動集團數字化轉型，2019年12月臨沂礦業集團有限責任公司（簡稱臨礦集團）選擇攜手億信華辰啟動“數據治理項目”。

經過臨礦集團大數據中心和各業務部門的商討決策，結合億信華辰數據治理專家的意見，確定了臨礦集團數據治理項目的總體目標為通過涵蓋全數據生命周期數據治理，建設涵蓋人、財、物、產、供、銷、安全等業務領域的集團級大數據資產平臺，提供各類數據服務，并實現一線業務人員對數據自助分析應用，完成數據賦能。

項目建設秉承標本兼治原則，嚴格按照數據治理方法論，管理方面由集團公司高管牽頭成立數據治理委員會，制定《臨礦集團數據治理項目章程》、《數據資產管理辦法》等管理制度；技術方面從基礎做起，進行元數據管理、數據標準梳理工作，更重點推進數據質量管控，通過技術層面和管理層面雙管齊下，確保集團數據資產質量。

根據項目建設目標，確定項目建設整體框架如下：

圖 項目整體框架

經過各方溝通確認項目推進思路如下：

圖 項目推進思路

1.開展集團數據治理，提高數據質量，形成數據資產
如何進行數據治理？通過“盤、規、治”的三字規劃路線。
盤： 建設集團生產經營數據資源目錄，資源目錄提供服務接口，為一線業務人員生產運營提供數據支撐，實現數據共享，數據交互，充分發揮數據資產價值。

規： 建立基于集團生產經營統一的數據標準規范體系，以及更新機制和使用管理制度，形成服務于數據資源全生命周期的標準規范體系，促進多源異構數據的深度融合和共享應用。

治： 建立數據質量管控體系，以規范和制度為約束，通過數據質量檢測工具根據制定的數據標準檢測數據，及時發現數據問題，進行數據治理并提煉相應的數據質量檢核規則，防止同類問題的重復發生，有效提升數據整體數據質量，從而保證提供高質量數據資產。

2.賦能企業業務創新，滿足生產經營敏捷分析需求
數據治理的最終目的也還是要落到“用”，也就是數據的交換和數據的應用于服務。
在數據應用方面需要充分考慮一線生產部門日常工作繁重、業務需求多變、且對信息化系統操作能力不強等特點，根據生產、安全、運銷、采購、庫管等業務主題預設分析維度和指標數據，通過敏捷BI軟件讓業務人員只需最簡單的拖拽操作實現數據分析應用，并自動生成各類統計圖表，從而提高一線人員數據自助分析應用能力，讓數據成為一線呼喚炮火的基礎保障，激發全員創新的主觀能動性，形成眾人劃槳開大船的良好局面。

3.建立企業級Hadoop架構大數據平臺
由于煤礦信息化系統存在，系統多、數據量大、生成頻次高、數據結構各異特點，需要建設基于Hadoop架構的大數據倉庫，解決海量半結構化、非結構化數據的實時采集、實時分析。

最終建設涵蓋產、供、銷、人、財、物的領域生產經營全要素的煤炭企業大數據平臺，全面整合各業務系統數據，并針對回采掘進、安全管控、機電管理、運銷、采購、財務等業務場景建設數據集市，為管理層和一線業務人員提供有效數據分析支持，逐步實現煤礦生產經營數據化精細運營管控，實現提質增收、降本增效。

六、小結
工業互聯網作為一個覆蓋了流程優化、設備運維、訂單排程等工業生產核心環節的系統性產品，到最后都會遇到一個考驗：是否能與客戶的管理體系相融合。

我國在較短時間內建立起來的現代化工業體系，在管理體系上存在著大量的“人治”和“經驗主義”的現狀，標準化產品的普及或仍需要一定的過程。這個過程就需要產品提供商同時提供定制化的服務，但又要注意不能陷入項目制的陷阱，需要要在短期收入和長期發展之間做好精妙的平衡。工業互聯網的發展，最終是要將技術和應用融入千行百業，助力企業提質增效。