工业互联网推动区域产业创新
2021-05-19 来源：信息通信技术与政策
摘要：随着新一轮科技革命和产业变革的蓬勃兴起，工业互联网为实体经济各领域的数字化、网络化、智能化转型提供了具体的实现方式和可行的实施路径。从工业互联网带动区域产业转型升级的角度，结合深圳宝安区区域产业基础特点、转型升级的现实需求和挑战，探讨了工业互联网区域发展的路径和举措。
0 引言
产业技术在经历了机械化、电气化、自动化3次革命之后，正迎来由工业互联网驱动的第四次产业技术革命，积极融合新技术、追求新一轮产业跃迁成为当前各制造业大区进一步谋划布局的重要方向。宝安被誉为“深港之根”，是深圳市的前身，最初依赖传统农渔业、少量副产品加工业、农机修理业等薄弱的工业基础，曾经属于农业经济地区[1]。宝安改革开放40年经历了从农业经济向工业经济、从手工流水线制造向大规模自动化制造转型的过程，形成了以电子信息产业为龙头、战略性新兴产业为先导、装备制造业和传统优势产业为支撑的产业发展结构，拥有电子信息产业、激光产业、新能源产业、装备设备产业、五金塑胶业等一批成熟产业链条，成为了深圳市的经济大区、制造业大区[1]。当下新冠疫情蔓延全球，制造业面临更为严峻的形势，国内中小企业也面临扩产能、找订单、降成本的挑战，在其探索制造业如何实施创新驱动、培育新动能、提升新势能,走向高端化、智能化，并助力提升区域产业发展竞争力的道路上，发展工业互联网成为重要的选择。
1 工业互联网为产业升级转型带来新机遇
1.1 工业互联网赋能产业迈入“创新驱动高质量发展”阶段
工业互联网是第四次产业技术革命，通过将人、机、物数据化，实现全要素、全产业链、全价值链的全面连接，推动形成全新的工业生产制造和服务体系[2]。现代生产过程、商业活动的复杂性、动态性超越了人脑的分析和优化能力，需要智能化技术进行管理、运算、决策和执行，最终实现整个社会的生产系统高度整合，像人一样思考和协同。
传统制造业的价值方式为销售产品并等待消耗再销售。工业互联网驱动制造业由“制造+消耗”向“服务+体验”转型，实现人、机、物全面互联，使价值方式从“销售产品”转向“销售服务和体验”成为可能。例如，飞机发动机公司GE航空从销售飞机引擎获得一次性价值转为提供发动机运维管理、能力保障、运维优化等解决方案，提供安全控件、航管控件、信息预测等服务，为自身带来持续的、更大的价值。
工业互联网为企业赋能，主要表现在6个方面：一是促进产能与海量订单需求对接，拓展订单渠道、降低获客成本、盘活闲置产能；二是实现装备联网、关键工序数控化，应用低成本、模块化、易使用、易维护的智能装备和系统，提升企业生产效率；三是通过SaaS（软件即服务）技术赋能中小企业设备上云、业务系统上云，从云上获得低成本研发设计、经营管理、市场销售等服务；四是提供供应链服务，帮助原材料匹配、模具资源互助、销售和物流资源对接；五是提供产融对接服务，提供生产运营实时数据的信用评估、信用贷款、融资租赁、质押担保等金融服务；六是赋能中小企业跨地域、跨领域互联互通，延长企业价值链，突破工业空间限制并增加发展机会。
1.2 当前产业面临成本上升、空间紧缺、竞争乏力挑战
当前电子信息业、专用设备制造业、通用设备制造业、五金制品业、塑胶制品业等产业市场自由、竞争充分，其在全国各大城市快速发展的进程中都面临巨大挑战。
（1）产业面临市场产能迅速超过市场需求的挑战。我国中小企业数量众多,大多处于制造业“微笑曲线”[3]的中段，产品附加值较低。以宝安为例，宝安工业企业5 万家，产值百亿企业仅7家，大量企业属于产值千万元以下的小企业。随着亚洲各国工业的普遍发展,市场供给迅速超过市场需求，生产方式、组织形式、服务模式较传统的中小企业在供给过剩、需求不足的市场环境下生存发展面临挑战。
（2）产业面临资金投入不足制约精益化管理和制造模式升级的挑战。在产能过剩的环境下，大企业纷纷推动精益化管理和制造模式升级，快速降低生产成本、提升产品质量，在管理、生产、销售、财务、组织、服务等领域提升效率；而对大量的中小企业而言，精益化管理和制造模式升级形成效率提升的产出难以覆盖其投入成本，特别是在资金、原料、用工等生产要素投入方面，与大企业竞争处于明显劣势地位，故容易失去原先的效率驱动优势。
（3）产业面临空间不足、租金上涨的挑战。人口快速涌入、土地开发殆尽、公共配套设施改善等因素促使生产空间不足成为制约制造业发展的关键。一方面，厂房租金、工人居住租金呈快速上涨趋势；另一方面，老旧工业园区改造成本高、周期长，无法短期增加厂房供应。租金上涨过快、空间匮乏等因素导致制造企业被迫往周边城市、内陆城市以及印度、东南亚等地进行产业转移。
依靠扩张和改进生产线硬件不能从本质上提升价值能力，继续靠扩张规模、提升质量获得竞争力难以为继。由高速增长转向高质量发展，必须实施创新驱动，这也是企业界普遍面临的迫切问题。
2 发展工业互联网推动区域产业创新的宝安探索
2.1 把握时代机遇，持续推进制造业升级转型
2.1.1 全球制造业大转移的巨大需求带来宝安制造业发展第一次机遇
自1978年始，以来料加工为支撑的制造业涌入宝安，农村祠堂、公社饭堂、大队部纷纷被改为工业厂房[1]。宝安以其成本优势承接了国际产业链外溢的大部分低附加值代工作业，形成以大规模加工贸易为特征的产业，成为深圳制造业的发端。随着“三来一补”企业从以代工为主逐步向拥有自主产品的“三资”企业转变，宝安产业走向技术创新自主研发设计的新阶段，华为、富士康等一批优秀企业应运而生，逐渐形成了计算机及外设制造、通信设备制造、平板显示、数字电视等具有较强竞争力的电子信息产业集群。
2.1.2 区域工业体系的高效率带来宝安制造业发展第二次机遇
21世纪初，深圳进入以自有核心技术支撑的大规模制造时代，电子信息、激光、五金制品、塑胶制品产业链条成熟，驱动宝安成为深圳的制造大区，成为世界的工厂，形成了以电子信息产业为龙头、战略性新兴产业为先导、装备制造业和传统优势产业为支撑的产业发展结构，电脑硬件、手机部件、无人机、穿戴产品、激光设备等在全球市场均占有一席之地。2019年，面积不到400 km2的宝安地区生产总值3854 亿元，其中工业占比44.8%，电子信息产值占到了全区工业总产值的40%。
2.1.3 新一轮科技革命带来制造业转型升级新机遇
在以需求驱动、效率驱动的产业发展阶段，宝安紧跟时代潮流，抓准制造业发展方向，奠定了区域特色产业优势地位。当前，发展工业互联网已经成为政府、企业和社会各界的共识。近年来，深圳大力发展高端制造、智能制造、绿色制造，引进新一代信息技术、集成电路、医药健康、智能装备、节能环保、新能源、新材料、人工智能等高精尖产业[1]。为解决成本上升、空间紧缺难题，提升企业竞争力、培育新动能、提升新势能，宝安在成功把握前两次产业机遇的基础上，果断投入第四次产业革命大潮。2020年以来，宝安积极发动区内各方力量，全面推动工业互联网发展，促进产业转型升级，走出了政府积极引导、企业快速发展的创新探索路径。
2.2 政府夯实各类基础，营造共建共享工业互联网生态氛围
2. 2. 1 强化顶层设计，做好支撑保障
宝安区成立推进工业互联网发展领导小组，由区委书记、区长任组长，下设领导小组实体办公室具体开展工作；发布《宝安区工业互联网发展白皮书》；制定出台2021年宝安区委区政府1号文件《宝安区大力发展工业互联网赋能制造业转型升级的若干措施》，从生态构建、平台支撑、应用赋能、集聚发展、人才培育5个方面提出十大举措。
2.2.2 搭建基础设施，打造标识解析节点体系
一方面大力开展5G网络建设。截至2021年3月，宝安区建成5G基站9630 个，实现公共区域全覆盖和重点工业园区覆盖；另一方面，建设1个工业互联网综合标识解析节点和N个行业标识解析节点。2019年，宝建投（综合型）、创世纪、欣旺达、银宝山新4个标识解析二级节点获得广东省工业互联网标识解析二级节点建设引导资金重点培育项目专项资金。其中，国有企业宝建投率先建成综合型二级节点，并于2019年7月1日上线运营，接入企业480 家，标识注册量超过2300 万，标识解析量超过504 万；欣旺达的锂电池二级节点也在 2020年年底开通，已接入企业445 家，标识注册了2424 万条，解析量为2450 万条。
2.2.3 培育新型产业，支撑融合应用
培育工业互联网产业，构建宝安区服务商资源池，首批入池企业 26 家，涵盖平台服务、软件服务和网络硬件服务等领域。支持平台商、服务商提升能力，服务应用企业；同时，开展工业互联网应用成熟度评估和成效调查，挖掘标杆应用企业16 家，培育工业互联网示范园区，推动1 万家中小企业上云上平台。
2.2.4 营造创新氛围，活跃产业生态
一是举办2020中国工业互联网大会暨粤港澳大湾区数字经济大会、第四届工业大数据创新竞赛、APEC中小企业论坛等大会；二是宝安区政府引导基金和国科瑞华共同成立规模60 亿元的投资基金，优先投资辖区内工业互联网企业；三是与国家智库中国信息通信研究院签署合作框架协议，在工业互联网、5G、数字经济、区块链等领域开展深入合作；四是成立宝安区工业互联网行业协会。
2.3 大中小企业积极开展应用,平台和服务商等产业力量逐渐成熟
2.3.1 工业互联网应用水平显著提升
（1）工业互联网赋能提质增效
宝安工业互联网领导小组办公室对辖区内300 强企业工业互联网应用成效的调查结果显示，宝安区工业互联网应用为企业带来显著成效。人员指标方面，生产现场员工平均减少16%，劳动生产率平均提升13%，人均利润率提升16%；设备指标方面，运维成本降低13%，停宕机时长减少11%；产品指标方面，新品上市周期缩短17%，产品交付周期缩短28%；运营指标方面，采购周期平均缩短24%，库存周转率提升19%，运营成本减少12%。
（2）大企业跨业务链协同优化，形成新模式
大企业对高价值场景数据挖掘，提升设计、生产、管理环节数字化分析能力，跨业务链和产业链优化资源,初步形成智能化生产、网络化协同、规模化定制、服务化延伸等新模式，涌现出大批典型应用标杆。一是在智能化生产方面，任达电器通过智能终端采集传输数据，实现机器与设备、人与机器间互联互通；通过电子看板和远程监控，实现制造资源优化、动态工艺规划、工艺与制造协同，提高流程自适应性，企业生产效率提升20%，产品不良率下降50%，能源利用率提升18.06%，运营成本下降20%；二是在网络化协同方面，大族激光对高端复杂激光装备采用多专业协同设计与仿真验证[4]，实现标准化自主设计，对接企业资源计划（Enterprise Resource Planning，ERP）、产品生命周期管理（Product Life-Cycle Management，PLM）、制造执行系统（Manufacturing Execution Systems，MES）、客户关系管理（Customer Relationship Management，CRM）、标识编码（Identification Code，IC）等系统，实现订单、设计、生产、管理、检验、交付全过程可视化闭环管理，缩短产品设计周期10%，减少设计错误及工程变更次数20%~40%，降低物料加工错误率60%；三是在规模化定制方面，裕同包装构建以ERP为基础、高级计划与排程（Advanced Planning and Scheduling，APS）为核心的产供销研一体化协同体系，实现人、财、物业务集约化和标准化，实现订单、采购、生产、出入库信息实时反馈和处理，提升产品多批少量敏捷交付能力，使产能、设备稼动率、交货准时率分别提升13%、15%、23%，生产周期缩短20%；四是在服务化延伸方面，浦洛电子基于烧录测试设备的制造、管理、运维经验，打造烧录设备工业物联网解决方案，为表面贴装技术（Surface Mount Technology，SMT）设备商、半导体和3C行业客户提供设备管理、生产管理、追溯管理等服务，帮助客户数字化改造产线，使平均设备稼动率提升16%、人均产值提升17%、生产周期减少18%、制造成本降低14%。
（3）中小企业数字化补课提速
中小企业借助龙头企业和行业平台商的工业互联网平台，低成本“上云上平台”获得订单，提升信息化水平，实现集群式的产业数字化转型。一是中小企业采取低成本方式进行信息化补课，使用云化MES、ERP等应用软件。例如，数字工厂为离散生产提供轻量化的、SaaS部署的MES方案，通过智能三色灯实现机器快速联网，用移动终端APP实时监控设备运行情况，对生产异常及时分级上报、生产数量实时更新、生产进度实时查询、生产过程实时记录。智芯茂公司在信息化补课后实现良品率提升10%、准时交货率提升至95%、异常响应速度提升70%。二是中小企业低成本获得订单与贷款。龙头企业和平台服务商搭建跨界工业互联网平台，提供产品和生产要素在线交易入口，带动中小企业参与产业生态链。例如，欣旺达打造“链链通供应链协同平台”，连接 4500 多台设备、1000 家供应链客户及合作伙伴，带动千家中小企业信息化升级，并且孵化了点链科技公司，为3000 家企业提供数字化方案、11 亿供应链金融服务，开出区块链专用发票8 万张，票面金额170 亿。
2.3.2 工业互联网产业快速发展，形成新工业经济门类
（1）形成多层次工业互联网平台
在装备制造、电子信息业出现4类平台：一是以大族激光为代表的设备管理平台；二是以速加网为代表的中小企业协同制造平台；三是以欣旺达为代表的产业链上下游“产业+金融”平台；四是以学泰科技为代表的自动化系统集成开发者平台。例如，速加网为客户提供零件的快速打样、小批量试制及低成本量产等一站式柔性服务，已连接1000 多个优质工厂，为30 多个国家的3 万家客户提供云制造服务，帮助工厂数字化升级，提供生产管理可视化、工艺工序数字化规划与生产计划优化等方案，并打通工厂端至需求端信息，解决传统加工需求与工厂产能不匹配问题。
（2）涌现出多类型工业互联网整体解决方案
宝安工业应用场景丰富，孕育了一批面向特定行业、特定场景的初创型服务商，为中小企业提供低成本、易部署的整体解决方案。例如，学泰科技、美恩信息、前海信息等服务商为企业生产过程管控优化提供整体解决方案；枚达智能、数字工厂、浦联智能、素问智能等服务商提供多样化的设备互联、设备管理服务和产品，可以满足大中小不同规模企业需求；黑云面向企业运营管理的需求，推出可定制、轻量化的软件APP；奥联采用基于密码技术的安全产品及解决方案，可实现身份认证、数据安全传输、数据安全存储及防篡改等功能，保护关键信息不泄漏，保障信息系统安全运行，已服务1000 多家企业客户；美恩信息还可为客户提供专家级模具快速设计软件，实现产品设计周期缩短30%，并建立可视化智能制造生产车间，使达产率达到91%、设备效率提升20%。
3 对我国区域转型的思考
发展工业互联网是习近平总书记提出的国家创新发展战略，各级地方政府要认真学习把握，按照工业和信息化部的统一规划部署大胆探索、努力推进。通过上文对深圳宝安区产业创新的分析，可对我国区域转型发展提出如下建议。
3.1 把握现代产业趋势，树立工业互联网驱动区域发展新思维
我国正进入以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局，盲目扩张规模的传统发展模式和消费需求升级的矛盾日益加剧。区域发展要放弃扩规模降成本的传统思维，转向利用工业互联网实现区域产业协同生产、定制生产、智能生产、高效生产的智慧发展思维。在政府层面，地方党委的常委会成员、政府的常务会成员要及时掌握工业互联网驱动“第四次产业革命”的新发展趋势，“一把手”在决策层面要有发展工业互联网赋能产业升级的决心。发改、科创、工信等重要产业部门要把这种新思维最快体现在具体职能工作中，尽快在产业规划、产业政策中增加工业互联网发展赋能产业升级的内容；在产业层面，要利用工业互联网打破行业间、产业间的壁垒，形成开放共享、分工精细的跨行业、跨产业的新生产方式和资源组织模式；在企业层面，要鼓励企业改变单个企业封闭发展的传统思维，尽快接触工业互联网，以市场、资源为导向，形成敏捷响应、高效定制的能力，通过网络技术实现跨厂区、跨园区、跨企业、跨区域的生产要素高效互通、生产过程高效协同的生产方式，向先进制造、柔性生产、精准服务、协同创新的方向转型升级。
3.2 理清政府和市场的任务，明确市场在工业互联网发展和应用中的主导地位
坚持市场在资源配置中起决定性作用和更好发挥政府作用的“双重作用”，引导市场在工业互联网发展中积极作为，政府在市场不积极的领域补充作为。政府应在公共通讯网络、工业标识解析等基础设施方面大力作为，企业应在丰富和应用工业互联网平台及应用工具上积极作为。在工业互联网发展初期，企业应加快自身数字化、网络化,应用云化信息软件工具，提升生产能效和管理水平；政府要实现高通量、低时迟、高可靠的网络全面覆盖,实现工厂、工业园区便捷联网。同时，支持工业互联网标识解析体系的建设和应用，搭建企业资源要素跨企业互联的桥梁。鼓励工业互联网平台商、服务商开发低成本、易部署的应用并引导广大工业企业上云。在工业互联网发展中期，随着数据的广泛采集和深度应用，企业要强化数据智能决策能力、广泛开展产业链协同和新模式探索工作；政府则要引导健全产业发展生态，为供需精准对接、人才资本适配、产学研对接搭建各类平台，加强工业互联网数据安全保障工作。在工业互联网发展成熟期，随着对多源、海量数据挖掘和分析的日益成熟，企业要利用工业互联网改造自我生产经营模式，形成智慧化、广泛协同、个性化的生产经营模式，并且更加关心数据隐私、安全、共享利用等问题；政府则需转换成“监管人”的角色，建立、完善相关治理体系，对市场的有序运行进行规范。
3.3 坚持中央统筹与区域协调发展，消除区域间资源要素流通的壁垒
把握国家统筹与地方协同分工的关系，通过工业互联网推动中央和全国各区域之间资源要素的高效流动，处理好中心城市和区域发展的关系，解决好产业和人口向优势区域集中造成城市单体规模无限扩张的问题。按照高质量发展的要求，强化区域产业分工，推动区域合作，构建因地制宜、区域特色突出、区域联动、差异化发展、错位竞争的产业发展新格局。按照工业和信息化部对全国区域工业发展总体导向的要求，西部地区、东北地区、中部地区、东部地区的各中心城市和周边县域要以国家战略为牵引布局产业，产业高度发达、创新要素集聚的沿海发达地区应先试先行，开展基于区域特色的改造升级与模式打造，利用工业互联网加强产业联动，发展形成具有区域特色的产业集群。比如，广东省形成了广州花都区狮岭镇箱包皮具集群、佛山顺德区大良镇装备集群、东莞松山区高新区电子信息集群、深圳市宝安区五金塑料加工在线制造集群。在实现区域内互联互通的基础上，各地发挥区域特色，按照市场化要求共同建立有机统一的发展环境，在全国范围内实现各区域资源共享、要素自由有序流动，坚持产业功能整合联动、资源要素跨区域优化配置机制，最终形成优势互补、开放协同、互利共赢的区域协调发展格局。
3.4 提前谋划数字化发展道路，建立数据互联互通标准规范
工业领域信息化起步晚，数据缺乏标准和规范，企业着手生产流程和企业运营数字化，数据格式、数据编码五花八门，工业数据孤立、分散、封闭，互通数据有格式衔接、权利规则等问题，未能充分释放数据对工业经济的乘数效应。政府应加强数据标准化顶层设计，规范各行各业生产数字化的标准，并在国家层面形成互认共识的标准规范。政府还应提前研究数据确权、数据交易、数据共享、数据开放等基础制度，聚焦跨系统、跨区域数据集成、互联互通等关键瓶颈问题，优先制定数据相关知识产权保护、数据接口、数据采集等标准，为以数据要素为核心的工业互联网、物联网、大数据、人工智能、智能制造等产业高质量健康发展做好规划铺设。
4 结束语
在新技术推动区域转型的时代背景下，在“发力新基建，构建新引擎”的国家战略指引下，作为传统制造大区的深圳宝安，结合自身产业优势，应用工业互联网赋能产业转型升级，构筑数字化转型能力，这是宝安区落实习近平总书记提出的深圳建设中国特色社会主义先行示范区和粤港澳大湾区产业发展的大步探索。这一伟大探索实践将引领大量中小企业搭上工业数字化的时代列车，为各区域现代产业体系的发展和完善拓展出更广阔的空间、培育出更强劲的新动能。
参考文献
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[7] 工业互联网产业联盟. 工业互联网平台白皮书(2019讨论稿)[R], 2019.
Industrial Internet promotes regional industrial innovation
YANG Hui
(Bureau of Industry and Information Technology, Baoan District, Shenzhen 518101, China)
Abstract: As the new wave technology and industrial revolution being a hit, the industrial internet has been an enabler for the transformation of substantial economy in all fields, offering practical or feasible paths to digitalization, networking and intellectualization. This article adopts a view of regional transformation under the impact of Industrial Internet, which tends to probe into the strategy of regional development concerning the industrial base, practical demands and occurring challenges of Baoan district.
Keywords: Industrial Internet; digitization; industrial transformation and upgrading; demonstration base
作者：杨 辉
深圳市宝安区工业和信息化局二级调研员，主要负责宝安区工业互联网方面的工作。
本文刊于《信息通信技术与政策》2021年 第4期
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