第二节　我国工业的数字化转型

一、我国数字工业的发展现状

目前，中国的经济已经开始步入中高速增长的新常态，中国的制造业处于大而不强的旧格局。在此背景下，国务院于2015年5月发布了《中国制造2025》来指引我国的经济转型发展。

工业物联网是数字工业的一个典型应用。我国物联网发展已经初步具备了一定的技术、产业和应用基础，呈现出良好的发展态势。据工信部数据显示，2014年我国整个物联网的销售收入达到6000亿元以上。近几年我国物联网产业发展的复合增长率达到了30%以上，充分体现了其强劲的发展势头。赛迪顾问预测，到2020年，我国物联网的整体规模有望突破18000亿元（见图2-1）。

图2-1　2010—2020年中国物联网整体规模和增长率预测

资料来源：赛迪顾问。

随着整个物联网生态环境的成熟，工业物联网的应用需求开始逐渐强烈。例如，生产、仓储、物流的高效需求；实时生产数据和设备数据的监控需求；更加准确的生产跟踪需求；智能预测和预警需求等。我国工业物联网的发展也由过去的政府主导逐渐向应用需求转变。2014年我国工业物联网规模达到1157.3亿元（见图2-2），在整体物联网产业中的占比约为18%。赛迪顾问预测，在政策推动以及需求带动下，到2020年，我国工业物联网在整体物联网产业中的占比将达到25%，规模将突破4500亿元。

图2-2　2010—2020年工业物联网整体规模和增长率预测

资料来源：赛迪顾问。

工业物联网的生态链主要包括五个部分：感知层、传输层、硬件设备、平台层和云平台。感知层主要是由各种传感器组成的感知单元，用来采集数据；硬件设备主要是由工业机器人、智能机床、3D打印设备等组成的执行单元，即是生产工厂里具体生产环节的硬件设备；平台层是由软件系统和硬件系统组成的控制单元，用来发出指令。软件系统有企业管理软件、生产管理软件等。硬件系统有测量分析系统、运行管理系统等由具体硬件组成的系统；云平台包括公有云、私有云和混合云，配合的云计算和大数据，用来处理分析感知单元采集到的各种数据。云平台和平台层相辅相成，密不可分；传输层负责传输数据。

就我国工业物联网的发展现状而言，其实“中国制造2025”跟德国的“工业4.0”还不一样。德国“工业4.0”是基于其技术条件、创新研发以及企业自动化程度都非常高的水平上所制定的智能化网络化的工业生产和服务模式。而我国企业目前多处于工业2.0与3.0的边缘，成本控制、生产效率和流程管理等方面水平较低，需要提升的空间还很大。我国企业发展水平与发达国家相比有很大差距，我们既要解决最基础的设计制造能力问题，又要解决智能化的问题。我国的绝大多数企业还需要从一些基础设施的升级开始做起。

目前，我国企业主要面临生产成本上升、研发投入不足和生产组织方式较为传统三个问题。

生产成本上升：2014年全国劳动力成本是10年前的2.7倍，再加上生产资料价格上涨、高能耗成本和高物流成本的影响，我国制造业低成本优势逐步丧失。高端制造业向发达国家回流，低端制造业向东南亚和印度等地区转移，本土企业面临倒闭风险。

研发投入不足：我国大中型工业企业研发经费投入占比不足1%，而在发达国家，像美国、日本、德国等普遍在2%以上。研发投入不足造成产品同质化竞争，进而引发价格战，最终导致产能过剩。

生产组织方式较为传统：大规模生产无法满足个性化和服务化的需求，传统组织模式也无法适应复杂的产业链变化。

那么怎么具体实现“工业4.0”呢？就我国的制造企业而言，首先要通过生产线的改造和IT设备的升级改造来使企业自身互联网化。其中第一步，就是实现硬件智能化。硬件智能化对制造企业来说极为重要，因为生产和业务流程的智能化，也就是我们常说的企业的自动化程度，是企业实现自身互联网化的前提，需要通过生产线改造来实现生产的智能化，通过IT设备升级改造来实现业务流程的智能化。这也是我国制造业下一步发展的首要目标之一。