【工业互联网】企业主导、应用牵引，打造工业互联网平台开放价值生态
作者：尹丽波 来源：中国电子报
【编者按】当前，全球工业互联网正处在格局未定的关键期、规模化扩张的窗口期、抢占主导权的机遇期。作为工业互联网三大要素，工业互联网平台是全要素连接的枢纽，是工业资源配置的核心，正成为领军企业竞争的新赛道、产业布局的新方向、制造大国竞争的新焦点。为此，中国电子报特推出“工业互联网平台建设与推广专栏”，工信部信软司、业界专家受邀对推动工业互联网平台建设进行系列解读，共同探讨工业互联网平台未来发展。
全球制造业正处在从数字化阶段加速向网络化阶段迈进的关键时机，工业互联网是推进网络化进程，深化“互联网+先进制造业”的新任务、新要求，工业互联网平台是工业互联网建设的核心，是工业互联网创新发展的关键。日前，国务院印发了《关于深化“互联网+先进制造业” 发展工业互联网的指导意见》，提出从工业互联网平台供给侧和需求侧两端发力，加快工业互联网平台建设，促进百万家工业企业上云，建平台和用平台双向迭代、互促共进的制造业新生态。加快构建我国工业互联网平台新型能力体系，以大规模应用牵引形成开放价值生态，是实现我国工业互联网发展战略目标的关键。
01
全球工业互联网平台生态体系
处于探索构建阶段
目前，全球制造业龙头企业、ICT领先企业、互联网主导企业基于各自优势，从不同层面、不同角度搭建了工业互联网平台。工业互联网平台虽发展时间不长，但已经取得了一些进展，正积极探索技术、管理、商业模式等方面规律，呈现迅速扩张的趋势
(一)工业互联网平台呈现IaaS寡头垄断，PaaS以专业性为基础拓展通用性，SaaS专注专业纵深的发展态势。IaaS、PaaS、SaaS建设成熟度不一致，IaaS发展成熟度较高、技术创新迭代迅速，亚马逊AWS、微软Azure、阿里云、腾讯云、华为云等占据了全球主要市场，IaaS主流服务商集中在中美两国。当前多数工业PaaS在工业know-how和专业技术方面积淀不足。受消费互联网横向整合大获成功的影响，企业很可能忽视制造与消费领域之间专业性的巨大差异，导致战略方向和发展路径的误判。事实上，工业PaaS开发建设应在专业性基础上向提供通用能力方向发展。SaaS发展受PaaS赋能不足的约束，潜力尚未发挥出来，均处于萌芽阶段。SaaS正逐步深入制造业细分行业领域，在中小型企业的应用需求最迫切、服务量最大、价值创造最直接。
(二)被誉为工业互联网平台操作系统的PaaS正逐渐成为平台发展的聚焦点和关键突破口，商业价值仍处于探索阶段。一方面，工业互联网平台架构IaaS和PaaS逐渐趋于松耦合，互相影响渐弱。另一方面，PaaS是SaaS的赋能平台，只有PaaS成熟度和能力大幅提升，SaaS才有繁荣的可能。目前，工业PaaS建设处于起步阶段，需要制造业和ICT行业在技术、管理、商业模式等方面深度融合。一是PaaS平台既需要特定领域制造技术的深厚积累，还需要把行业知识经验通过ICT技术转化为数字化的通用制造技术规则。例如，GE Predix平台的技术和成本两道门槛限制了平台用户和开发者数量，可用性、易用性成为平台亟需解决的共性问题。二是PaaS市场体系尚未建立，现有工业互联网平台主要开展已有用户业务系统与流程的云迁移，平台运营主体的主营业务仍主要是线下解决方案，从传统渠道转移的固有用户约占九成以上。三是商业模式不清晰，平台大多处于投入期，交易成本高，交易标准化、安全保障、用户信用体系等方面的探索尚未展开或刚刚起步。例如，MindSphere主要为西门子客户提供服务，开放性问题尚未解决;树根互联主要依靠后服务市场盈利，平台核心服务推进相对缓慢。
(三)以基于数据的能力合作打造开放共享的价值网络，成为工业互联网平台发展方向。工业互联网平台是以数据为驱动、制造能力为核心的专业服务平台。一是数据是平台的核心要素，基于数据能力合作是平台业务发展和模式创新的动力源泉。全球主要的工业互联网平台都在积极争夺数据资源和争取数据能力合作，如GE收购了Bit Stew Systems和Wise.io，PTC收购了Coldlight等。二是打造开放共享的价值网络是工业互联网平台发展的基础，目前还没有一家公司能够独立提供工业互联网平台“云基础设施+终端连接+数据分析+应用服务”等端到端的解决方案，构建合作伙伴关系和生态系统是平台发展的主要途径。GE、西门子、施耐德、航天云网等公司通过与平台商、组件商、集成商合作以达到“强强联合”的效果，为客户提供更强大的服务。三是从以平台功能和产品为中心逐步向以共创价值为中心转变。随着平台逐步具备自动量化服务价值的能力，平台将围绕市场需求，实现从销售产品或服务到销售可量化价值结果的转变，带动服务定价方式、金融工具、风险防控机制发生变化，重新定义竞争格局和产业结构。
02
坚持应用牵引
构建我国工业互联网平台开放价值生态
当前，全球工业互联网平台正处于规模化扩张的战略窗口期，市场竞争格局未定。我国拥有完备的工业体系、创新引领的互联网生态、庞大的专业人才队伍，蕴含着超大规模的工业互联网应用市场需求，具备加快建设工业互联网平台的基础和优势。我国应发挥大国大市场体制机制优势，紧紧扭住市场应用这个“牛鼻子”，以大规模应用推动技术、产业在快速迭代中不断完善，逐步形成平台从探索到成熟的螺旋上升、自循环发展的良性生态，培育出若干世界级的工业互联网平台。
(一)以市场应用打破工业技术的封闭体系
工业化时期，技术价值长周期孕育了稳定的预期市场，企业有足够动力和时间通过技术专利、标准等手段，以技术壁垒为核心建立烟囱式工业体系和封闭利益生态，形成创新投入和价值回收的市场相对优势。
随着信息技术的迅猛发展，开源技术体系的兴起打破了原有的利益格局，其强时效性倒逼技术和应用在短期内快速更新迭代，弱化了技术的先发优势。我国通信和互联网技术产业从跟随到突破，再到创新引领的成功路径，就受益于开源技术体系和我国完备的市场生态。
我国工业互联网平台的发展，要以互联网为工具，以数据为驱动要素，以价值共创为导向，引导大量工业企业、软件开发商、系统集成商和其他开发者应用平台，构筑覆盖技术创新、资源整合和动态配置、平台服务、用户参与、多方协作的开放网状价值生态，打破传统封闭工业技术体系链式发展的传统路径，实现换道超车。
(二)以价值实现能力打造开放价值网络
互联网时代，消费者与企业之间以及企业与企业之间的关系逐步被重构，企业价值创造能力不再仅取决于自身活动，更取决于利益相关者组成的价值网络的整体能力。工业互联网平台价值创造过程不再主要依赖自身技术、资源为主的线性价值链，而是通过建立平台化的新型能力体系，打造由利益相关者组成的价值网络。
一是动态组织变革能力，引导工业企业逐步将各类设备以及设计、生产、管理、营销、服务等应用云化迁移至工业互联网平台，实现基于价值链的工业企业数据化、网络化、在线化、服务化，加速企业生产方式、组织形式、管理范式和商业模式变革。
二是平台赋能能力，依托平台将各类技术、数据、资源等软件化、模块化、平台化、通用化，加速工业知识复用和创新，促进平台各参与方能力的快速共享、提升和变现，并反哺于平台实现平台自我革新。
三是价值共创能力，构建各参与方资源开放共享、动态配置、协同协作、精准服务、价值共创的平台新商业模式，实现平台以产品和服务交易为核心，向以能力交易为核心转变。
(三)以工业PaaS平台构筑自主可控的工业互联网平台体系
工业互联网平台需要在开放合作的生态环境中实现良性竞争和发展，但不能仅考虑到眼前的商业利益，简单采用以我国大市场换取国外平台技术服务的传统模式。
必须清醒的认识到，工业PaaS是工业互联网的发动机和操作系统，是工业互联网建设的核心，是争夺工业互联网规则制定权和生态话语权的关键，而庞大的市场应用是工业PaaS得以成长成熟的最关键条件。我国应围绕工业发展的基础、特征和需求，在政策设计上全面整合资源，大力支持和培育工业PaaS建设，推动重点企业、全行业、全区域的大范围、大规模应用推广，久久为功，势必形成自主可控的工业PaaS。
同时，有效发挥自身资源优势，创新国际技术合作模式，通过兼并收购、合资合营等方式，加大与国外工业PaaS平台在技术层面的合作，或者在工业know-how、关键使能技术等方面的合作，实现合作共赢。
(四)以大国大市场优势统筹推进工业互联网平台应用
工业互联网平台颠覆式创新撬动整个工业体系，以开放价值生态替代封闭技术生态，是我国平台实现换道超车的可行路径。大国大市场是工业互联网平台发展壮大最重要的核心资源，也是我国关键优势之一。
我国平台发展不宜采用碎片化市场竞争方式，而应凭借集中力量办大事的体制优势，借鉴我国高铁和信息通信业的成功经验，发挥国家在市场、技术等方面的资源整合能力，系统布局、分业施策、整体推进，形成平台发展的大国模式。
IaaS领域，加强政府监管，确保我国工业互联网数据存储、应用、管理的安全可控。SaaS领域，充分引入市场自由竞争机制，不断优化市场生态。PaaS领域，避免碎片化市场竞争，做好顶层设计，政府强力支持，调动市场力量，引导工业企业、工业自动化企业、ICT企业、互联网企业间优势互补、强强联合，集中力量支持若干核心团队，开展技术攻关、开拓市场，最终形成具备国际竞争力、自主可控的工业PaaS。
03
当前工业企业应用
工业互联网平台的关键点
我国正处于建设制造强国和网络强国的关键时期，企业应用工业互联网平台拓展市场、提升能力、加速转型、重塑竞争力的需求日益迫切。我们应抢抓工业互联网平台发展的时间窗口，以数据为核心要素，以能力在线交易为关键，以应用创新为纽带，大力推动企业数字化改造和向平台迁移，构建多方合作、开放共赢的平台生态。
(一)企业设备设施云化改造是基础，以数据价值带动工业设备设施联接
我国工业设备设施数字化、网络化基础薄弱，受制于传感器部署不足、装备智能化水平低，工业现场存在数据采集数量不足、类型较少、精度不高等问题，无法支撑实时分析、智能优化和科学决策。加快设备设施的云化改造，企业就能够在设备入网的基础上，开展数据驱动的设备健康管理、预测性维护、智能调度，以及生产过程监控和优化等应用，从而不断优化设备运营和维护管理，提高企业生产效率和产品质量，实现降本增效。
推进企业云化改造，一是通过加装传感器、网关，以及数据格式转换、协议转换、数据解析等方式实现设备数据采集，多源设备和异构系统的互联互通;二是通过部署边缘计算等功能模块，实现近数据源端的数据处理和分析，实现数据驱动的局部决策和云端数据协同。
(二)企业业务系统云化迁移是核心，以资源优化推动企业集成应用
综合集成应用是企业是否具有与工业互联网平台生态同生共长能力的基本要求。我国只有19.3%的企业两化融合水平达到集成提升阶段，其中小微型企业仅为10.7%，普遍面临集成应用困境。推动企业业务系统迁移至云端，是解决系统集成和互联互通的有效途径。
工业企业业务系统云化改造，一是依托平台提供的服务能力，逐步将研发、生产、管理、采购、销售、服务等业务系统上云，基于平台实现企业内部业务协同管理和运营优化;二是工业企业通过应用平台同类业务系统，围绕价值链实现与其他企业的业务协同。企业业务系统架构迁移到云端将打破传统企业层级架构，端到端集成推动单点智能向全局优化演进，实现更高效的集成应用模式。
(三)实现能力在线交易是关键，以供需实时对接实现资源动态优化配置
能力在线交易是构建工业互联网平台各方参与资源按需共享、动态配置、协同协作、精准服务的价值共创新型商业模式的关键。推动企业实从以产品和服务交易为核心，向以能力交易为核心转变，能够加速网络协同设计、协同制造、个性化定制、服务型制造等新业态新模式的普及应用。当前，企业能力在线交易存在诸多瓶颈，比如资源配置不均衡、供需对接不充分不及时、能力计算不精确等，工业互联网平台应用需要着力解决。
实现能力在线交易，一是在线发布研发设计、生产制造、测试实验、计量检测等能力制造能力信息，实现供需信息对接;二是基于业务系统上云和设备上云，企业实现制造资源的弹性供给，释放闲置制造能力，促进社会化协同生产和资源优化配置;三是实现制造能力实时发布、按需对接、精准交易、服务评价等全流程服务信息在线闭环管理。
(四)开发者社区是持续发展动力，以多主体协作重构工业价值体系
在平台建立初期，应用开发往往是平台运营商自行完成，随着企业数量增多，应用需求扩大，平台自有服务能力很难满足多样化需求，将应用开发开放给第三方开发者是工业互联网平台发展的必然途径。尤其在细分领域，特定场景的应用，应用开发需要大量不同行业和领域的人才，开发者上云成为重构工业体系的重要一环。
平台需要构建更多主体参与的开放生态，围绕多行业、多领域、多场景的云应用需求，开发者通过对工业PaaS层微服务的调用、组合、封装和二次开发，将工业技术、工艺知识和制造方法固化和软件化，开发形成专用App应用。通过用与用、需求与需求之间的双向促进和迭代，逐渐形成开放共享的工业生态，制造业架构体系将发生革命性变革，工业企业不再全程参与应用开发，而是专注于自身特长领域，通过平台合作机制实现价值共创。
（作者尹丽波，系国家工业信息安全发展研究中心主任）
人工智能赛博物理操作系统
AI-CPS OS
“人工智能赛博物理操作系统”（新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”：云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）分支用来的今天，企业领导者必须了解如何将“技术”全面渗入整个公司、产品等“商业”场景中，利用AI-CPS OS形成数字化+智能化力量，实现行业的重新布局、企业的重新构建和自我的焕然新生。
AI-CPS OS的真正价值并不来自构成技术或功能，而是要以一种传递独特竞争优势的方式将自动化+信息化、智造+产品+服务和数据+分析一体化，这种整合方式能够释放新的业务和运营模式。如果不能实现跨功能的更大规模融合，没有颠覆现状的意愿，这些将不可能实现。
领导者无法依靠某种单一战略方法来应对多维度的数字化变革。面对新一代技术+商业操作系统AI-CPS OS颠覆性的数字化+智能化力量，领导者必须在行业、企业与个人这三个层面都保持领先地位：
重新行业布局：你的世界观要怎样改变才算足够？你必须对行业典范进行怎样的反思？
重新构建企业：你的企业需要做出什么样的变化？你准备如何重新定义你的公司？
重新打造自己：你需要成为怎样的人？要重塑自己并在数字化+智能化时代保有领先地位，你必须如何去做？
AI-CPS OS是数字化智能化创新平台，设计思路是将大数据、物联网、区块链和人工智能等无缝整合在云端，可以帮助企业将创新成果融入自身业务体系，实现各个前沿技术在云端的优势协同。AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量与行业、企业及个人三个层面的交叉，形成了领导力模式，使数字化融入到领导者所在企业与领导方式的核心位置：
精细：这种力量能够使人在更加真实、细致的层面观察与感知现实世界和数字化世界正在发生的一切，进而理解和更加精细地进行产品个性化控制、微观业务场景事件和结果控制。
智能：模型随着时间（数据）的变化而变化，整个系统就具备了智能（自学习）的能力。
高效：企业需要建立实时或者准实时的数据采集传输、模型预测和响应决策能力，这样智能就从批量性、阶段性的行为变成一个可以实时触达的行为。
不确定性：数字化变更颠覆和改变了领导者曾经仰仗的思维方式、结构和实践经验，其结果就是形成了复合不确定性这种颠覆性力量。主要的不确定性蕴含于三个领域：技术、文化、制度。
边界模糊：数字世界与现实世界的不断融合成CPS不仅让人们所知行业的核心产品、经济学定理和可能性都产生了变化，还模糊了不同行业间的界限。这种效应正在向生态系统、企业、客户、产品快速蔓延。
AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量通过三个方式激发经济增长：
创造虚拟劳动力，承担需要适应性和敏捷性的复杂任务，即“智能自动化”，以区别于传统的自动化解决方案；
对现有劳动力和实物资产进行有利的补充和提升，提高资本效率；
人工智能的普及，将推动多行业的相关创新，开辟崭新的经济增长空间。
给决策制定者和商业领袖的建议：
超越自动化，开启新创新模式：利用具有自主学习和自我控制能力的动态机器智能，为企业创造新商机；
迎接新一代信息技术，迎接人工智能：无缝整合人类智慧与机器智能，重新
评估未来的知识和技能类型；
制定道德规范：切实为人工智能生态系统制定道德准则，并在智能机器的开
发过程中确定更加明晰的标准和最佳实践；
重视再分配效应：对人工智能可能带来的冲击做好准备，制定战略帮助面临
较高失业风险的人群；
开发数字化+智能化企业所需新能力：员工团队需要积极掌握判断、沟通及想象力和创造力等人类所特有的重要能力。对于中国企业来说，创造兼具包容性和多样性的文化也非常重要。
子曰：“君子和而不同，小人同而不和。” 《论语·子路》云计算、大数据、物联网、区块链和 人工智能，像君子一般融合，一起体现科技就是生产力。
如果说上一次哥伦布地理大发现，拓展的是人类的物理空间。那么这一次地理大发现，拓展的就是人们的数字空间。在数学空间，建立新的商业文明，从而发现新的创富模式，为人类社会带来新的财富空间。云计算，大数据、物联网和区块链，是进入这个数字空间的船，而人工智能就是那船上的帆，哥伦布之帆！
新一代技术+商业的人工智能赛博物理操作系统AI-CPS OS作为新一轮产业变革的核心驱动力，将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量，并创造新的强大引擎。重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节，形成从宏观到微观各领域的智能化新需求，催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。引发经济结构重大变革，深刻改变人类生产生活方式和思维模式，实现社会生产力的整体跃升。
产业智能官 AI-CPS
用“人工智能赛博物理操作系统”（新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”：云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能），在场景中构建状态感知-实时分析-自主决策-精准执行-学习提升的认知计算和机器智能；实现产业转型升级、DT驱动业务、价值创新创造的产业互联生态链。
长按上方二维码关注微信公众号： AI-CPS，更多信息回复：
新技术：“云计算”、“大数据”、“物联网”、“区块链”、“人工智能”；新产业：“智能制造”、“智能农业”、“智能金融”、“智能零售”、“智能城市”、“智能驾驶”；新模式：“财富空间”、“数据科学家”、“赛博物理”、“供应链金融”。
官方网站：AI-CPS.NET
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