中国信息通信研究院TB|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 。
2重点行业领域工业互联网应用模式及路径
2.1重点行业工业互联网应用核心需求
在政府、企业、联盟等各大主体的推动下 ， 重点行业信息化、自动化建设日益完善 ， 为工业互联网应用打下了坚实基础 ， 但在不同行业中存在较明显的差距 。 各大行业基于当前数字化水平 ， 在依托工业互联网获取解决通用型问题能力的同时 ， 也面向本行业内特性痛点问题开展了应用 。 其中 ， 流程行业以产能、资产、安环等方面的系统性优化为应用特点 ， 多品种、小批量离散行业主要围绕产品全生命周期开展特色应用 ， 少品种、大批量离散行业则以产品质量与市场需求为核心开展特色应用 。
2.2重点行业及企业工业互联网应用模式与路径
2.2.1重点行业工业互联网应用模式与场景
针对重点行业不同的痛点问题 ， 工业互联网形成了不同的应用模式及场景：一是四大通用型模式 ， 分别为生产运营优化、管理与决策优化、供应链优化和生产性服务探索；二是六大行业典型应用模式 ， 体现了流程、离散等不同类型行业的需求 ， 包括安环管理、产品价值提升、产品设计与工艺优化、需求快速响应、产品质量管理以及产业链协同优化 。
从场景来看 ， 通用型应用场景主要包括排程优化、调度管理、生产监控、服务配套优化等细分场景 ， 流程行业以能耗调度、工艺调优等场景为特色 ， 多品种、小批量离散行业以仿真建模、协同设计为特色 ， 少品种、大批量离散行业以在线质检、混线柔性生产为特色 。
2.2.2重点行业工业互联网应用路径
工业互联网应用场景复杂多样 ， 但总体呈现智能化、协同化两大发展路径 ， 在此路径指引下 ， 不同细分行业开展差异性探索 。
（1）在智能化层面 ， 流程行业利用“智能+工业大数据+模型”从设备侧着手 ， 实现更有效的设备健康、能耗、排放管理；多品种、小批量离散行业利用仿真模拟 ， 从设计和工艺侧切入 ， 实现复杂产品多专业协同设计与仿真验证；少品种、大批量离散行业利用“智能预测+检测”解析从产品质量切入 ， 打造更完善的质检、追溯、服务等全方位体系 。
（2）在协同化层面 ， 流程行业利用工业互联网平台进行综合集成 ， 探索产、供、销一体化；多品种、小批量离散行业通过平台协同各大主体 ， 实现研发、计划、生产等资源高效率配置；少品种、大批量离散行业发挥平台能力 ， 实现供应链上下游深度对接和市场需求变化响应 。
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