【工業網際網路】工業網際網路平臺是什麼、幹什麼用、誰來建、瓶頸有哪些、跨行業跨領域工業網際網路平臺怎麼建?...

工業網際網路平臺事關未來10-15年工業作業系統主導權之爭，事關一個國家制造業競爭優勢的確立、鞏固和強化。那麼，工業網際網路平臺究竟是什麼?幹什麼用?誰來建設?怎麼建設?怎麼評價?非常值得大家去思考。

一、是什麼：一個基於雲的開放式工業作業系統

工業網際網路平臺的出現，其帶來的革命性影響不亞於1913年福特發明的汽車流水線。工業網際網路平臺本質上是一個工業知識標準化生產、模組化封裝的自動化流水線，將變革人類知識沉澱、傳播、複用和價值創造正規化，成為新工業革命的關鍵基礎設施、工業全要素連線的樞紐和工業資源配置的核心。

二、幹什麼：聚焦裝置上雲和流程上雲兩大應用場景

傳統IT架構解決不了的難點、企業面臨的業務痛點，就是工業網際網路平臺應用場景的切入點。推進工業網際網路平臺應用，製造是關鍵環節，裝置和流程上雲(OT上雲)是主戰場。工業網際網路平臺是IT和OT深度融合的橋樑，將加快推動裝置和流程從自動化走向智慧化。

三、誰來建：亟需建立政府輸血、企業自我造血、產業補血三大機制

中興遭美禁令敲響我國工業網際網路平臺產業“貧血”的警鐘，面臨工業控制系統(“一硬”)、高階工業軟體(“一軟”)、工業網路(“一網”)、工業資訊保安等四大“卡脖子”瓶頸，亟需“政府輸血+企業自我造血+產業補血”三管齊下，推動“建平臺”、“用平臺”、“測平臺”和“補短板”協同發展，把平臺發展的“命門”掌握在自己手中。

四、怎麼建：單點突破、垂直深耕、橫向擴充、生態構建四個階段不可少

工業網際網路平臺建設的過程，是一個企業戰略逐漸清晰、平臺功能持續迭代、應用服務不斷豐富、產業生態日趨成熟的過程，需要循序漸進地去推進。建成“贏者通吃”的工業網際網路平臺，大體上需要經歷單點突破期、垂直深耕期、橫向擴充期和生態構建期四個階段，歷時15-20年的時間。

五、怎麼評：跨行業跨領域工業網際網路平臺成熟度評價五星模型

知己知彼，方能百戰不殆。和全球工業網際網路平臺競爭，亟需構建一套國際性、科學性、前瞻性、導向性和操作性兼具的工業網際網路平臺成熟度評價模型，摸清平臺屬於剛剛起步、初級水平、中級水平、中高階水平、高階水平五個星級中的哪個星級。

作者：袁曉慶

中國電子資訊產業發展研究院資訊化研究中心工業網際網路研究室主任，工學博士，主要從事工業網際網路、製造業與網際網路融合、數字經濟、網際網路+等領域研究。參與起草了《國務院關於深化製造業與網際網路融合發展的指導意見》等檔案。發表多篇有關工業網際網路深度文章，受到業界關注。

脖子卡在哪？我國工業網際網路平臺建設面臨四大瓶頸

《國務院關於深化“網際網路+先進製造業”發展工業網際網路的指導意見》提出，“到2025年，形成3-5個具有國際競爭力的工業網際網路平臺”。培育具有國際競爭力的工業網際網路平臺，事關未來10-15年工業作業系統主導權之爭，事關一個國家制造業競爭優勢的確立、鞏固和強化，打造本土工業網際網路平臺時間緊迫、任務艱鉅、使命偉大。從供給側來看，我國工業網際網路平臺在工業資料採集、大資料建模分析、行業機理模型沉澱、工業APP培育等方面面臨四大“卡脖子”瓶頸，亟需儘快取得突破。

瓶頸一：工業資料採集能力薄弱

資料採集是工業網際網路平臺的基礎，工業網際網路平臺首先要解決的問題是連線工業中的人、機器裝置和業務系統，但是裝置連線在工業現場並不是一件容易的事情。當前，我國規模以上工業企業裡，80%以上的機器裝置都是沒有聯網、不會說話的“啞”裝置，只有20%的裝置聯了網、會說話，但是這些裝置遵循不同的通訊協議，存在嚴重的“語言障礙”，成為制約工業網際網路平臺建設的卡脖子瓶頸。

一方面80%的裝置沒有聯網，裝置數字化水平低。我國製造業總體水平處於2.0向3.0過渡階段，老舊裝置多、數字化水平低，2017年我國規模以上工業企業生產裝置數字化率為44.8%、數字化裝置聯網率為39.0%，需要通過加裝感測器等方式實現裝置聯網，導致工業網際網路平臺資料採集難、成本高、效率低。

另一方面20%的裝置聯網了，但通訊協議不統一。近30年來，全球各類自動化廠商、研究機構、標準化組織圍繞裝置聯網推出了成百上種現場匯流排協議、工業乙太網協議和無線協議，協議標準眾多且相對封閉，工業裝置互聯互通難，嚴重製約了裝置上雲，亟需構建能夠相容、轉換多種協議的技術產品體系。

瓶頸二：工業大資料建模分析能力薄弱

工業裝置聯網不是目的，目的是在賽博空間對工業裝置建立數字映象，利用工業大資料和人工智慧“訓練”出解決實際業務痛點的工業APP。工業網際網路平臺的本質就是對機器裝置和業務系統產生的資料進行建模分析，將資料轉化為指導裝置和業務進行優化的應用服務。當前，受限於資料採集瓶頸和工業大資料自身的專業性、關聯性、流程性、時序性和解析性等特點，工業大資料建模分析需要平臺企業兼具工業基因和大資料基因，導致現有工業網際網路平臺工業大資料建模分析能力較為薄弱。

一是資料種類不全，制約了工業大資料建模分析和工業APP功能。相對於網際網路大資料注重資料的“量”和“相關性”，工業大資料更注重資料的“全”和“關聯性”，以保證能夠從資料中提取出工業裝置真實狀態的全面資訊。受限於裝置資料採集能力不足，資料來源不全，這在一定程度上會制約工業大資料建模分析和工業APP的開發，當前，基於單一資料來源開發的工業APP多，基於裝置和業務系統等多源異構資料開發的工業APP少。

二是資料質量不高，制約了工業大資料建模分析和工業APP效能。工業大資料往往會出現遺漏、分散、斷續等現象，低質量的資料會直接導致建模分析結果無法利用或者更為嚴重的後果，需要對資料質量進行預判和修改，因此資料“清洗”工作甚至會佔到工業APP開發時間的70%左右。基於資料質量問題，當前工業網際網路平臺上狀態監測、故障診斷類工業APP較多，預測預警類尤其是智慧決策類工業APP較少。

瓶頸三：行業機理模型沉澱能力薄弱

行業機理模型是工業PaaS的核心，是平臺技術能力的集中體現。行業機理模型就是通過軟體技術對工業研發設計、生產製造、經營管理等製造全過程執行規律進行顯性化、模型化、程式碼化，每個行業機理模型都是一個積木式的模組，可供工業APP開發者靈活呼叫，促進工業知識的沉澱、傳播、複用與價值創造。當前工業網際網路平臺面臨的突出問題是開發工具不足、行業機理模型缺失，遠遠不能完全滿足工業級應用需要。

一是我國工業軟體落後，很難把線下能力快速遷移成線上模型。中國製造業體量佔世界製造業的份額20%強，但是中國工業軟體的市場份額僅佔世界工業軟體市場份額的1.7%，同時中國90%以上的工業軟體靠進口，這充分說明我國工業技術軟體化水平和積累遠遠不夠，缺乏短時間內把行業機理模型化、程式碼化的線下實力。

二是我國工業門類龐雜，建立體系完整的行業模型庫尚需時日。我國擁有39個工業大類，191箇中類，525個小類，是全世界唯一擁有聯合國產業分類中全部工業門類的國家，每個行業均有自身獨特的行業知識，把每個行業的工業基礎原理、關鍵基礎材料、核心基礎零部件（元器件）、先進基礎工藝、產業技術基礎封裝成數字化模型是一項系統工程，需要政府和全社會共同努力。

瓶頸四：現象級工業APP培育能力薄弱

工業APP是工業網際網路平臺的關鍵。但是受限於工業網際網路平臺發展尚屬於初級發展階段，工業PaaS平臺賦能不夠，工業網際網路平臺上所謂的工業APP基本上都是工業雲平臺上的雲化軟體“移民”而來，依靠工業PaaS上的行業機理模型“生長”出來的 “原居民”工業APP較少，現象級工業APP更是匱乏。

一方面，基於工業PaaS平臺開發的工業APP數量少。據GE預測，2020年左右工業網際網路平臺將出現類似於消費網際網路平臺的爆發式增長，Predix平臺工業APP總量將超過50萬個。根據航天雲網、海爾、樹根互聯、東方國信、徐工資訊、用友、索為、清華紫光、浪潮、浙大中控、智慧雲科等國內領先工業網際網路平臺企業公開的資料，我國工業APP數量不超過5000個，遠遠難以滿足企業上雲求。這5000款工業APP中，很多是傳統軟體雲化而來的，只能算是工業網際網路平臺上的“移民”，真正從工業PaaS平臺“生長”出來的工業APP屈指可數。

另一方面，工業網際網路平臺尚沒有培育出現象級工業APP。美國初創企業Uptake圍繞卡特彼勒工程機械開發了狀態監測和故障預警的工業APP，接入了超過300萬的工程機械，公司目前的估值已經達到23億美金。截至目前，儘管我國很多企業都在朝著建設跨行業、跨領域工業網際網路平臺的方向努力，但尚沒有一家企業開發出現象級工業APP，來引爆工業網際網路平臺的應用推廣。

對策建議

工業網際網路平臺領域跨度大、體系複雜，從技術、產業到應用均處在發展初期，打造具有國際競爭力的工業網際網路平臺，需要有戰略定力，需要堅持政府引導和市場主導，需要10-15年的長時間努力。

（一）補短板，夯實“一硬、一軟、一網、一安全”四基

工業網際網路平臺不是一項孤立的技術，而是一套綜合技術體系，是現代資訊科技的集大成，當前要以“一硬、一軟、一網、一安全”四基為重點，加大支援力度，推進關鍵技術研發和產業化。一是提升自動控制與感知產業支撐能力，加快推動智慧感測器、可程式設計邏輯控制器、分散式控制系統、資料採集與監控系統等研發和產業化。二是實施工業技術軟體化工程，推動工業雲作業系統、新型工業軟體、工業大資料建模分析、微服務元件等核心技術的研發和產業化。三是夯實工業網際網路平臺網路基礎，推進工廠內網的IP化、無線化、扁平化、柔性化技術改造和建設部署，加快NB-IoT等新型網路技術部署，加快軟體定義網路、網路功能虛擬化等新一代網路技術研究和部署試點。四是構建工業網際網路安全保障體系，強化裝置、網路、控制、應用和資料的安全保障能力，實現對工業生產系統和商業系統的全方位保護。

（二）建生態，大力培育工業網際網路平臺開源社群和開發者

當今時代，軟體開源和硬體開放已成為不可逆轉的趨勢，掌控開源生態，將已成為全球工業網際網路平臺的焦點。一是建議培育開源社群，引導自動化企業開放各類標準相容、協議轉換的技術，實現工業資料在多源裝置、異構系統之間的有序流動，確保工業裝置“聯得上”，引導工業網際網路平臺企業開放開發工具、知識元件、演算法元件，構建開放共享、資源富集、創新活躍的工業APP開發生態，確保模型行業機理模型“跟得上”。二是加快工業APP開發者人才隊伍建設，支援工業網際網路平臺企業舉辦開發者創業創新大賽，打造基於工業網際網路平臺的 “雙創”新生態，推動工業APP短時間內“上數量”。

（三）重測試，堅持建平臺用平臺測平臺協同發展

堅持“建平臺” 、“用平臺”、“測平臺”協同推進，邊建設、邊測試、邊推廣，以測帶建、以測促用，打造平臺功能豐富與海量使用雙向迭代、互促共進的良性迴圈。一是跨行業跨領域工業網際網路平臺培育方面，建議參照國家制造業創新中心培育方式，出臺工業網際網路平臺遴選標準，堅持“一事一議、成熟一家、遴選一家”的原則，用三年時間培育10家跨行業跨領域平臺。二是在工業網際網路平臺應用推廣方面，建議加強部省聯動，遴選一批地方積極性高、企業上雲基礎好的省作為工業網際網路平臺應用示範省，推動示範省“塊狀經濟”產業集聚區內的企業整體上雲。三是在工業網際網路平臺是試驗測試方面，圍繞裝置協議相容性、平臺功能完整性、資料安全性等內容開展試驗驗證，為工業網際網路平臺大規模應用提供基礎支撐。

作者：袁曉慶

中國電子資訊產業發展研究院資訊化研究中心博士，主要從事製造業與網際網路融合、工業網際網路、數字經濟等領域研究。參與起草了《國務院關於深化製造業與網際網路融合發展的指導意見》等檔案。發表多篇有關工業網際網路深度文章，受到業界關注。

發展工業網際網路 平臺將成主戰場

2018-04-12 袁曉慶 工業網際網路世界

當前，全球工業網際網路正加速深化發展，工業網際網路平臺作為工業網際網路實施落地與生態構建的關鍵載體，正成為全球主要國家和產業界佈局的關鍵方向。以GE、西門子為代表的跨國巨頭構建的工業網際網路平臺日趨成熟，並加速在全球範圍推廣。

全球正處在產業生態構建的關鍵視窗期，打造符合中國特色的工業網際網路平臺時間緊迫、任務艱鉅、使命偉大。2018年政府工作報告強調，“加快製造強國建設。推動積體電路、第五代行動通訊、飛機發動機、新能源汽車、新材料等產業發展，實施重大短板裝備專項工程，發展工業網際網路平臺，建立中國製造2025示範區”，這對工業網際網路平臺的發展提出了新的更高的要求。

從Predix、MindSphere看工業網際網路平臺的本質、特徵和架構

伴隨著新一代資訊通訊技術和製造業的融合發展，以平臺為核心的產業競爭正從ICT產業向製造業擴充。

移動網際網路時代，以蘋果iOS、谷歌Android等為代表的移動作業系統主導了全球ICT產業的發展。當前，以GE Predix、西門子MindSphere為代表的工業網際網路平臺正成為全球製造業領軍企業的必爭之地。無論是iOS、Android，還是Predix、MindSphere，其實質均是基於作業系統整合各方資源、構建產業生態、鞏固企業壟斷地位。

(一)工業網際網路平臺的本質：基於雲的開放式物聯網作業系統

首先，從技術角度看，工業網際網路平臺本質上是工業物聯網平臺。GE、西門子推出Predix、MindSphere其實是順應萬物互聯發展趨勢，將裝置管理和工廠運營作為發力方向，打造裝置互聯、資料驅動、平臺支撐、服務增值的新制造體系。

西門子將MindSphere定位為基於雲的開放式物聯網作業系統，GE主導的工業網際網路聯盟(IIC)2017年1月釋出《工業物聯網參考架構V1.8》，開始強調“工業物聯網”這一概念。

第二，從發展階段看，工業網際網路平臺是工業雲平臺2.0階段，上雲物件從軟體上雲擴充到裝置上雲。傳統工業雲平臺強調CAD/CAE、PDM等研發設計類工具和ERP、CRM、SCM等核心業務系統上雲，工業網際網路平臺強調生產製造全流程上雲、裝置上雲，比如，Predix推動航空發動機、燃氣輪機、醫療裝置上雲，MindSphere推動工廠運營上雲。

第三，從平臺屬性看，工業網際網路平臺是工業作業系統。Predix、MindSphere向下為連線各類裝置提供統一的介面，實現不同裝置之間的互聯互通，向上為各種各樣的應用軟體提供良好的開發、運營環境，旨在通過整合“解決方案提供商+應用開發者+使用者”生態資源，搶佔工業大資料入口主導權、培育海量開發者，構建基於工業網際網路平臺的製造業生態，不斷鞏固和強化製造業壟斷地位。

(二)工業網際網路平臺的特徵：網路效應、馬太效應和替代效應

工業網際網路平臺作為新型工業基礎設施，決定著未來10-15年全球製造業競爭格局，具有高壟斷性、高成長性和高替代性三大典型特徵。

第一，網路效應。工業網際網路平臺連線的人、機、物的數量遠遠大於消費網際網路平臺連線的人的數量，PTC預測，到2020年IOT裝置接入量將達到500億，根據梅德卡夫定律，其帶來的價值也將遠遠超過消費網際網路平臺，甚至可以說工業網際網路平臺“富可敵國”。

第二，馬太效應。工業網際網路平臺上的工業APP和使用者達到一定規模時，會形成一個雙向迭代、互促共進的雙邊市場，平臺將會在很短的時間內獲得爆發式增長，形成贏者通吃的競爭局面。誰在工業網際網路平臺上先行一步，誰將擁有引領發展的主導權。第三，替代效應。工業網際網路平臺能夠極大地降低企業資訊化部署的成本和難度，這將可能徹底改變兩化融合的實現路徑，平臺可讓企業以“快進鍵”一鍵進入綜合整合階段，無論是處於工業1.0還是2.0、3.0的企業，都將主動或被動地進入到工業網際網路平臺的“快車道”。

(三)工業網際網路平臺的架構：邊緣層、IaaS、工業PaaS、工業APP

通過分析Predix、MindSphere的平臺架構，工業網際網路平臺包括資料採集層、IaaS平臺、工業PaaS平臺、工業SaaS平臺。

第一，邊緣層是前提。通過協議轉換、邊緣計算等構建精準、實時、高效的資料採集體系，本質上是實現物理空間隱性資料在賽博空間的顯性化。GE推出部署在現場感測器、控制器和閘道器的據採集轉換模組Predix Machine，西門子推出即插即用的資料接入閘道器NanoBox，支援多源裝置的資料採集以及雲端匯聚。

第二，IaaS平臺是基礎。IaaS平臺主要是要支撐海量工業資料的儲存、計算，Predix、MindSphere的IaaS平臺均採用亞馬遜AWS和微軟Azure。

第三，工業PaaS是核心。工業PaaS平臺是平臺技術能力的集中體現，也是當前工業網際網路平臺競爭的焦點。Predix、MindSphere依託通用PaaS平臺構建的工業PaaS平臺本質是一個微服務元件池，面向應用服務開放API，支援開發者以“搭積木”的形式進行呼叫。第四，工業APP是關鍵。表現為通過對微服務元件的呼叫和封裝，開發出面向特定行業、特定場景的工業APP。目前，Predix、MindSpher應用商店中分別彙集了160和50多個工業APP。

我國本土工業網際網路平臺建設存在的主要問題

我國工業網際網路平臺雖然發展較快，湧現出一批平臺產品和行業應用，但總體來看建設起步相對較晚、產業基礎還有待夯實，與國際領先企業的平臺相比、與建設製造強國的要求還有一定差距，主要表現在：

從平臺建設主體看，缺乏綜合實力較強的龍頭企業。工業網際網路平臺向下整合上萬種型別的裝備，向上承載海量工業應用開發，綜合實力較強的龍頭企業主導才有可能打造基於工業網際網路平臺的綜合性產業生態，國內缺乏類似GE、西門子等產業巨頭，尚不具備整合控制系統、通訊協議、生產裝備、執行系統、管理工具、專業軟體等各類資源的能力。與國外平臺相比，國內平臺主要侷限於垂直細分領域，資料分析平臺搭建、開發者社群建設、商業模式創新能力仍嚴重不足，全球化的影響力弱於國外平臺。

從平臺建設內容看，產業基礎能力薄弱。工業網際網路平臺是一個涵蓋工業技術、資訊科技的綜合技術體系，需要強大的基礎支撐。我國工業網際網路平臺建設基礎薄弱：一是在邊緣計算層，平臺發展所必需的智慧感知、自動控制、協議解析、邊緣智慧模組等一系列基礎性產業高度依賴國外，缺乏完整的行業資料採集方案。二是在工業PaaS層，工業領域的行業機理、工藝流程、模型方法經驗和知識積累不足，演算法庫、模型庫、知識庫等微服務提供能力不足，導致平臺在功能完整性、模型元件豐富性等方面發展滯後。三是在工業APP層，開發者社群建設滯後，工業APP開發能力亟需提升，工業APP開發與工業使用者相互促進、雙向迭代的產業生態尚未形成。

從平臺建設生態看，協同機制尚未形成。一是產學研用協同發展機制尚未形成，平臺協同研發與產業化機制尚未形成，制約著工業網際網路平臺的建設。二是區域和企業協同發展機制尚未形成，地方推動製造企業上雲的路徑尚不明晰，制約著工業網際網路平臺的應用推廣。三是公共服務體系建設滯後，與工業網際網路平臺相配套的安全支撐、測試驗證、標準管理缺乏，制約著工業網際網路平臺的高質量發展。

加快構建工業網際網路平臺生態體系

工業網際網路平臺發展的機遇稍縱即逝，為避免重蹈PC、移動網際網路平臺被跨國公司壟斷的覆轍，亟待加快構建工業網際網路平臺產業生態。

一是加快落實有關政策。組織實施工業網際網路平臺培育工程、百萬工業APP培育工程、百萬企業上雲工程、千萬裝置上雲工程，打造平臺能力建設與平臺海量使用雙向迭代、互促共進的技術、產業、人才支撐體系，形成開發者和使用者雙向迭代的雙邊市場。支援產業聯盟、平臺企業建立面向資料採集、工業PaaS、工業APP的測試驗證平臺，開展功能、效能、適配性、安全性、可靠性等試驗驗證服務，為工業網際網路平臺大規模應用提供基礎支撐。

二是推動工業網際網路平臺在地方產業園區落地。支援工業網際網路平臺在“中國製造2025”國家級示範區、國家新型工業化產業示範基地、國家大資料綜合試驗區、國家級經濟技術開發區等產業聚集區落地，推動中小企業核心裝置和業務系統向雲端遷移，降低中小企業資訊化建設成本，同時通過海量使用加速平臺在實踐中完善各項功能、提高服務能力。

三是加強開源社群建設。組織實施開源社群培育工程，支援龍頭企業面向行業共性關鍵技術和工業網際網路平臺發展需求，建設共性開源技術、程式碼和開發工具的開源社群，建立集體開發、合作創新、對等評估的研發機制。開展工業網際網路平臺開發者創業創新大賽，積極培育工業APP開發者隊伍，加強工業大資料建模分析、工業應用服務開發等複合型人才培養，打造基於平臺的製造業“雙創”新生態。

四是構建工業網際網路平臺產業支撐體系。提升自動控制產業支撐能力，突破核心晶片、驅動器、現場匯流排、工業乙太網等關鍵器件和技術的發展瓶頸。實施工業技術軟體化工程，推動工業控制系統、工業雲作業系統、新型工業軟體等核心技術的研發和產業化。夯實工業網際網路平臺網路基礎，推進工廠內網的IP化、無線化、扁平化、柔性化技術改造和建設部署，加快NB-IoT等新型網路技術部署，加快軟體定義網路、網路功能虛擬化等新一代網路技術研究和部署試點開展工業網際網路標識解析體系建設。

作者：袁曉慶

中國電子資訊產業發展研究院資訊化研究中心博士，主要從事製造業與網際網路融合、工業網際網路、數字經濟等領域研究。參與起草了《國務院關於深化製造業與網際網路融合發展的指導意見》等檔案。發表多篇有關工業網際網路深度文章，受到業界關注。

跨行業跨領域工業網際網路平臺怎麼建：四個階段不可少

《國務院關於深化“網際網路+先進製造業”發展工業網際網路的指導意見》提出了我國工業網際網路平臺建設的近期目標和中遠期目標，即到2020年支援建設10個左右跨行業、跨領域工業網際網路平臺，到2025年形成3-5個具有國際競爭力的工業網際網路平臺，到2035年建成國際領先的工業網際網路平臺。

可以看出，培育國際領先的工業網際網路平臺，事關未來10-15年工業作業系統主導權之爭，事關一個國家制造業競爭優勢的確立、鞏固和強化，打造本土工業網際網路平臺時間緊迫、任務艱鉅、使命偉大。

阿里巴巴集團執行副總裁曾鳴把培育平臺型企業分成0-0.1、0.1-1、1-10、10-N四個階段，其中0-0.1是戰略嘗試期，0.1-1是戰略成型期，1-10是戰略擴張期，10-N是高效執行期，這種階段劃分對企業建設跨行業、跨領域工業網際網路平臺具有一定借鑑意義。

工業網際網路平臺建設的過程，也是一個企業戰略逐漸清晰、平臺功能持續迭代、應用服務不斷豐富、產業生態日趨成熟的過程，需要循序漸進地去推進。建成國際領先的跨行業、跨領域工業網際網路平臺，大體上需要經歷單點突破期、垂直深耕期、橫向擴充期和生態構建期四個階段，需要15-20年的時間。

0-0.1階段：單點突破期，亟需推出殺手級工業APP

總體看，當前全球工業網際網路平臺建設均處在0-0.1階段，即單點突破期。該階段的主要標誌是全球工業網際網路平臺都處在戰略探索期，面臨戰略路徑不清楚、商業模式不明晰等問題，試圖通過殺手級工業APP搶佔市場先機。該階段呈現以下三個特徵。

一是工業網際網路平臺呼喚殺手級工業APP的出現。一部資訊產業的斷代史，就是一部殺手級應用持續引爆ICT產業生態的發展史，桌面網際網路時代，Office的出現，推動了Windows生態的地位鞏固和個人電腦的快速普及，移動網際網路時代，生活類APP的群體性突破，推動了iOS和安卓兩大作業系統的持續繁榮。

面對呼嘯而來的工業網際網路時代，無論是GE、西門子等全球領軍企業還是我國的工業網際網路平臺企業，均把打造工業的作業系統作為戰略必爭之地, 但亟需推出殺手級工業APP，來牽引或引爆工業網際網路平臺的發展。

二是國外工業網際網路平臺企業正在接近殺手級工業APP。在巨集大戰略進展不暢的情況下，國外領軍企業的發展戰略日漸落地，試圖通過“小而精”的殺手級工業APP引爆工業網際網路平臺的發展，不斷探索工業網際網路平臺建設途徑。GE把Predix的重心聚焦在為航空發動機、燃氣輪機、醫療器械、風電裝置等提供裝置效能優化服務上，西門子把MindSphere聚焦在為數控機床開展預測性維護上，ABB把ABB Ability聚焦在為機器人、電機和機械裝置提供遠端監測服務上。

美國初創企業Uptake也僅僅把公司核心業務聚焦在為卡特彼勒工程機械提供狀態監測和故障預警上，接入了超過300萬的工程機械，公司目前的估值已經達到23億美金。而我國工業網際網路平臺企業還沉迷於跨行業、跨領域平臺的宣傳，描述的工業APP應用場景普遍“大而全”，存在“雷聲大、雨點小”的現象，落地比較難。

三是“三高一新”裝置上雲有望成為我國工業網際網路平臺企業催生殺手級工業APP的切入點。綜合國外領軍企業的平臺戰略，不難看出，這些企業紛紛把推動高價值、高通用的工業裝置上雲作為引爆工業網際網路平臺的切入點。因此，對於我國工業網際網路平臺而言，當務之急也是找到殺手級應用，也就是說是一定要找到一個切入點，把工業網際網路平臺的應用場景撕開一個口子，把它做深做透，徹底的把這個樁打進去。結合我國工業實際，圍繞產業附加值高的高價值裝置(如工程機械)、節能降耗空間巨大的高耗能裝置(如鍊鐵高爐)、量大面廣的高通用裝置(如電機)、工業網際網路基因優勢明顯的新能源裝置(如風電)等“三高一新”裝置，開發出裝置遠端監測、故障預測預警、工況效能優化、資源排程配置等工業APP，有望引爆工業網際網路平臺大規模應用。

0.1-1階段：垂直深耕期，打造行業級平臺

0-0.1階段是工業網際網路平臺的垂直深耕期，時間跨度大約為2018年-2020年，甚至更長時間。

該階段的主要標誌就是以殺手級工業APP為牽引進行專業深耕，在垂直髮展上做文章，打造行業級工業網際網路平臺，形成細分領域的工業作業系統。當前，很多平臺號稱自己是跨行業、跨領域工業網際網路平臺，但平臺的核心業務主要集中在特定行業的區域性環節，本質上是行業級平臺，在垂直細分仍需進一步深耕，距離行業級工業網際網路平臺有很長的路要走，距離跨行業、跨領域工業網際網路平臺的差距更大。

行業級工業網際網路平臺的標誌是擁有“行業級工業PaaS+端到解決方案能力”，具有以下兩個特徵。

一是建成承載豐富機理模型的行業級工業PaaS。工業PaaS是工業網際網路平臺的核心，沒有工業PaaS，平臺企業只能依託自身提供有限、封閉、定製化的工業APP，難以依託第三方開發者去開發海量、開放、通用的工業APP。因此，打造行業級工業網際網路平臺，行業級工業PaaS是必要條件，沒有行業級工業PaaS，就沒有創新活躍的工業APP開發生態。

在這一階段，行業級工業PaaS向下可為連線各類裝置提供統一的介面，實現不同裝置之間的互聯互通，向上可承載各種各樣的工業APP，同時自身擁有細分行業的演算法庫、模型庫、知識庫等行業機理模型，供海量第三方工業APP開發者進行呼叫。

二是具備完整的端到端行業解決方案能力。一方面，平臺企業面向細分行業具備裝置互聯、邊緣計算、工業資料建模分析、海量工業知識沉澱、高效工業APP開發、開發者社群建設等一體化端到端改造能力。另一方面，平臺面向細分行業生產全要素、全流程、全產業鏈、全生命週期管理的管理和服務開發形成了一系列工業APP，同時，平臺應具備工業APP的再封裝、再組態能力，可快速形成個性化的行業整體解決方案，加快工業網際網路平臺在不同企業的落地。

1-10階段：橫向擴充期，打造跨行業、跨領域平臺

1-10階段是工業網際網路平臺的橫向擴充期，時間跨度大約為2020年-2025年。

該階段的主要標誌就是以行業級工業網際網路平臺為基礎進行跨行業擴充，在橫向發展上做文章，培育跨行業、跨領域工業網際網路平臺，打造綜合性的工業作業系統。跨行業、跨領域平臺應具備“四個一”特徵。

一是有一家資源整合能力強的龍頭企業牽頭。GE、西門子打造工業網際網路平臺的實踐和路徑表明，只有綜合實力較強的龍頭企業主導才有可能打造基於工業網際網路平臺的綜合性產業生態。在這一階段，平臺企業應該具備整合控制系統、通訊協議、生產裝備、執行系統、管理工具、專業軟體、平臺建設等資源的能力，可提供業務流程諮詢、軟體部署實施、平臺二次開發、功能上線除錯、系統執行維護、人才管理培訓等一體化的綜合性服務。

二是有一個承載豐富機理模型的工業PaaS。工業PaaS的核心是行業機理模型。在這一階段，工業網際網路平臺企業需要聯合科研院所等多方資源把我國39個工業大類、191箇中類、525個小類的工業基礎原理、關鍵基礎材料、核心基礎零部件(元器件)、先進基礎工藝、產業技術基礎等基礎共性知識和行業通用知識封裝成積木式的數字化模型，供工業APP開發者靈活呼叫，促進工業知識的沉澱、傳播、複用和價值創造。

三是有一個開源開放的開發者社群。軟體開源和硬體開放已成為不可逆轉的趨勢，掌控開源生態，將已成為全球工業網際網路平臺的焦點。在這一階段，開發者社群應該做到兩類開源，一是平臺企業開源自身高質量、廣覆蓋、易應用的開發工具、知識元件、演算法元件、模型元件，構建資源富集、開放共享、創新活躍、高效協同的工業APP開發生態，二是聯合自動化企業開源各類標準相容、協議轉換的技術，實現工業資料在多源裝置、異構系統之間的有序流動，確保工業裝置“聯得上”。

四是初步形成一個海量工業APP和海量使用者雙向迭代的雙邊市場。工業網際網路平臺上的工業APP和使用者達到一定規模時，會形成一個建平臺和用平臺雙向迭代、互促共進的雙邊市場，平臺將會在很短的時間內獲得爆發式增長。在這一階段，伴隨著百萬工業企業上雲、百萬工業APP培育工程的實施，領軍企業圍繞“智慧機器+雲平臺+應用APP”功能架構，整合“平臺提供商+應用開發者+使用者”生態資源，培育海量開發者、提升使用者粘性的“入口之爭”將愈演愈烈。

10-N階段：生態構建期，形成贏者通吃的格局

10-N階段是工業網際網路平臺的生態構建期，時間跨度大約為2025年-2035年。該階段的主要標誌是工業網際網路平臺會形成“贏者通吃”的生態格局，工業網際網路平臺將成為準公共基礎設施，“富可敵國”的工業網際網路平臺有望建成。該階段工業網際網路平臺具有以下三個特徵。

一是贏者通吃。從 Wintel體系到Android、iOS兩大作業系統，從電子商務、搜尋引擎到社交平臺，過去40年的ICT產業發展史表明，工業網際網路平臺的競爭最終會演變為贏者通吃、一家獨大、一枝獨秀的局面。當然，基於公有云的工業網際網路平臺不是製造業數字化、網路化、智慧化的唯一解決方案，本地應用、私有云等解決方案也將長期存在，但是工業網際網路平臺無疑是企業推進兩化融合的“快車道”。

二是準公共性。在這一階段，“贏者通吃”的工業網際網路平臺會推動全社會的資訊流、技術流、資金流、人才流、物資流向雲端匯聚，工業網際網路平臺將成為工業全要素連線的樞紐，將成為工業資源配置的核心，因此工業網際網路平臺不再是某家企業的平臺，而將成為國家的工業基礎設施，工業網際網路平臺將不僅姓“工”，也將姓“公”。

三是富可敵國。資料表明，2018年第一季度，全球上市公司市值前五名的企業均是網際網路平臺企業，依次為為蘋果、谷歌、微軟、亞馬遜、騰訊，其市值分別為8256億美元、7205.9億美元、7041.9億美元、6974.3億美元、4957.1億美元，可以說“富可敵國”。工業網際網路平臺連線的人、機、物的數量遠遠大於上述網際網路平臺連線的人的數量，其帶來的價值也將遠遠超過上述網際網路平臺。在這一階段，誰會成為 “富可敵國”的全球工業網際網路平臺將基本形成定局。

作者：袁曉慶

中國電子資訊產業發展研究院資訊化研究中心博士，主要從事製造業與網際網路融合、工業網際網路、數字經濟等領域研究。參與起草了《國務院關於深化製造業與網際網路融合發展的指導意見》等檔案。發表多篇有關工業網際網路深度文章，受到業界關注。

人工智慧賽博物理作業系統

AI-CPS OS

“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧）分支用來的今天，企業領導者必須瞭解如何將“技術”全面滲入整個公司、產品等“商業”場景中，利用AI-CPS OS形成數字化+智慧化力量，實現行業的重新佈局、企業的重新構建和自我的煥然新生。

AI-CPS OS的真正價值並不來自構成技術或功能，而是要以一種傳遞獨特競爭優勢的方式將自動化+資訊化、智造+產品+服務和資料+分析一體化，這種整合方式能夠釋放新的業務和運營模式。如果不能實現跨功能的更大規模融合，沒有顛覆現狀的意願，這些將不可能實現。

領導者無法依靠某種單一戰略方法來應對多維度的數字化變革。面對新一代技術+商業作業系統AI-CPS OS顛覆性的數字化+智慧化力量，領導者必須在行業、企業與個人這三個層面都保持領先地位：

1. 重新行業佈局：你的世界觀要怎樣改變才算足夠？你必須對行業典範進行怎樣的反思？

2. 重新構建企業：你的企業需要做出什麼樣的變化？你準備如何重新定義你的公司？

3. 重新打造自己：你需要成為怎樣的人？要重塑自己並在數字化+智慧化時代保有領先地位，你必須如何去做？

AI-CPS OS是數字化智慧化創新平臺，設計思路是將大資料、物聯網、區塊鏈和人工智慧等無縫整合在雲端，可以幫助企業將創新成果融入自身業務體系，實現各個前沿技術在雲端的優勢協同。AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量與行業、企業及個人三個層面的交叉，形成了領導力模式，使數字化融入到領導者所在企業與領導方式的核心位置：

1. 精細：這種力量能夠使人在更加真實、細緻的層面觀察與感知現實世界和數字化世界正在發生的一切，進而理解和更加精細地進行產品個性化控制、微觀業務場景事件和結果控制。

2. 智慧：模型隨著時間（資料）的變化而變化，整個系統就具備了智慧（自學習）的能力。

3. 高效：企業需要建立實時或者準實時的資料採集傳輸、模型預測和響應決策能力，這樣智慧就從批量性、階段性的行為變成一個可以實時觸達的行為。

4. 不確定性：數字化變更顛覆和改變了領導者曾經仰仗的思維方式、結構和實踐經驗，其結果就是形成了複合不確定性這種顛覆性力量。主要的不確定性蘊含於三個領域：技術、文化、制度。

5. 邊界模糊：數字世界與現實世界的不斷融合成CPS不僅讓人們所知行業的核心產品、經濟學定理和可能性都產生了變化，還模糊了不同行業間的界限。這種效應正在向生態系統、企業、客戶、產品快速蔓延。

AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量通過三個方式激發經濟增長：

1. 創造虛擬勞動力，承擔需要適應性和敏捷性的複雜任務，即“智慧自動化”，以區別於傳統的自動化解決方案；

2. 對現有勞動力和實物資產進行有利的補充和提升，提高資本效率；

3. 人工智慧的普及，將推動多行業的相關創新，開闢嶄新的經濟增長空間。

給決策制定者和商業領袖的建議：

1. 超越自動化，開啟新創新模式：利用具有自主學習和自我控制能力的動態機器智慧，為企業創造新商機；

2. 迎接新一代資訊科技，迎接人工智慧：無縫整合人類智慧與機器智慧，重新

   評估未來的知識和技能型別；

3. 制定道德規範：切實為人工智慧生態系統制定道德準則，並在智慧機器的開

   發過程中確定更加明晰的標準和最佳實踐；

4. 重視再分配效應：對人工智慧可能帶來的衝擊做好準備，制定戰略幫助面臨

   較高失業風險的人群；

5. 開發數字化+智慧化企業所需新能力：員工團隊需要積極掌握判斷、溝通及想象力和創造力等人類所特有的重要能力。對於中國企業來說，創造兼具包容性和多樣性的文化也非常重要。

子曰：“君子和而不同，小人同而不和。”  《論語·子路》雲端計算、大資料、物聯網、區塊鏈和 人工智慧，像君子一般融合，一起體現科技就是生產力。

如果說上一次哥倫布地理大發現，擴充的是人類的物理空間。那麼這一次地理大發現，擴充的就是人們的數字空間。在數學空間，建立新的商業文明，從而發現新的創富模式，為人類社會帶來新的財富空間。雲端計算，大資料、物聯網和區塊鏈，是進入這個數字空間的船，而人工智慧就是那船上的帆，哥倫布之帆！

新一代技術+商業的人工智慧賽博物理作業系統AI-CPS OS作為新一輪產業變革的核心驅動力，將進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量，並創造新的強大引擎。重構生產、分配、交換、消費等經濟活動各環節，形成從巨集觀到微觀各領域的智慧化新需求，催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式。引發經濟結構重大變革，深刻改變人類生產生活方式和思維模式，實現社會生產力的整體躍升。

產業智慧官  AI-CPS

用“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧），在場景中構建狀態感知-實時分析-自主決策-精準執行-學習提升的認知計算和機器智慧；實現產業轉型升級、DT驅動業務、價值創新創造的產業互聯生態鏈。

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新技術：“雲端計算”、“大資料”、“物聯網”、“區塊鏈”、“人工智慧”；新產業：“智慧製造”、“智慧金融”、“智慧零售”、“智慧駕駛”、“智慧城市”；新模式：“財富空間”、“工業網際網路”、“資料科學家”、“賽博物理系統CPS”、“供應鏈金融”。

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