當前有幾個熱詞，按時間順序來講，分別是“互聯網+”、“工業(yè)4.0”、“兩化深度融合”、“智能制造”和“工業(yè)互聯網”。“工業(yè)互聯網”這個概念由美國提出，其核心是發(fā)揮數據采集、互聯網、大數據、云計算的作用，為工業(yè)企業(yè)節(jié)約至少1%的成本，而“工業(yè)4.0”則由德國提出，已上升至德國的國家戰(zhàn)略高度。中國作為制造業(yè)大國，需要走自己的路，發(fā)揮中國的特色，這樣才能把制造業(yè)大國變成制造業(yè)強國，在世界制造市場中占有更大的份額，并獲得足夠的話語權。
何為“工業(yè)互聯網+”?
“工業(yè)互聯網+”可以理解為工業(yè)制造業(yè)的改革創(chuàng)新模式，按照公式來列可以這么描述：
“工業(yè)互聯網+” ={(工業(yè)+)+(互聯網+)}+
“工業(yè)互聯網+”不僅包含工業(yè)的升級，也包括互聯網的升級，在工業(yè)與互聯網深度融合后，還要進一步地發(fā)展，基于原有工業(yè)基礎進行升級改造，形成利用互聯網思維、互聯網技術的全新工業(yè)生態(tài)。這種生態(tài)以需求引領、創(chuàng)新驅動和制造升級為核心，從而促進制造業(yè)走出微笑曲線的谷底，實現制造與創(chuàng)新、營銷的三足鼎立，在經濟收益、利潤空間和重要性方面獲得明顯改善。工業(yè)互聯網+”不僅包含工業(yè)的升級，也包括互聯網的升級，在工業(yè)和互聯網深度融合后，還要進一步發(fā)展。
“工業(yè)互聯網+”有什么特色?
人口規(guī)模稟賦。制造業(yè)在一個國家的經濟中占有非常重要的地位。制造業(yè)的提升對于國家的經濟穩(wěn)定、經濟走勢和競爭力有著非常大的影響，因此各國大都根據自己的稟賦基礎來針對制造業(yè)制定國家戰(zhàn)略。美國在計算機技術、互聯網技術方面優(yōu)勢明顯，而德國在裝備制造業(yè)、控制系統和管理軟件等方面具備較強優(yōu)勢，所以分別提出“工業(yè)互聯網”和“工業(yè)4.0”。筆者認為我國最大的基礎就是擁有巨大的人口規(guī)模，這種人口優(yōu)勢應該是我國發(fā)展工業(yè)制造業(yè)的核心。從制造模式分析，在未來的制造業(yè)中，個性化定制、小批量定制會在經濟總量中占有越來越高的比例。從產品角度來分析，可以把產品與工藝的關聯性按高低來分，而工藝也可以按照成熟度分出高低，顯然對于工藝成熟度低的產品，以及產品與工藝關聯性高的產品，都離不開大規(guī)模的人口介入。我國需要在這樣的產品領域加大投入，從而進一步挖掘中國人口稟賦的價值。
團制模式。團制模式這個概念為筆者所提出，其不同于近些年興起的大規(guī)模定制，也不同于個性化定制。相對而言，個性化定制在經濟總量中的比例還比較小，比例更高的仍然是規(guī)模化生產。然而與傳統的規(guī)模化生產不同，以往的規(guī)模化生產是生產庫存然后銷售，而團制模式更強調是形成具有經濟規(guī)模的采購，去掉中間渠道，直接向工廠采購。這種模式具有經濟的集約性，避免了庫存積壓，提高了資源利用率，也促進了企業(yè)創(chuàng)新，因此其必將在總體經濟中占有越來越大的比例，成為制造業(yè)發(fā)展的一種趨勢。
微費經濟。微費經濟指消費者的支付是一個非常低的值，這種值遠較以往的小。形成這種模式必然需要一系列的轉變，這種轉變需要包括剝離無效的不增值部分，例如銷售渠道，更需要生產制造的專業(yè)性，利用專業(yè)性、規(guī)模化降低成本。此外還可以利用高速發(fā)展的網絡，對信息不對稱現象進行革命性改進。
工業(yè)互聯網+”的核心技術
基于CPS系統的業(yè)務管理可視化。有了CPS系統，在設備、物流，以及產品的屬性、性能、狀態(tài)發(fā)生變化后，企業(yè)需要針對這些變化進行相應的作業(yè)、管理和決策，這就需要采取一系列先進的模式。對于業(yè)務可視化管理的框架，筆者并不贊同能看到所有信息，企業(yè)的管理者面對的應該是一個行為導向的展示，根據業(yè)務需要來展示數據。所展示的數據基本是對大數據進行裁剪、運算和提煉而成，具體形式包括：歷史性、統計性數據展示框架;監(jiān)控型展示框架;基于交互式分析的展示模式;基于全業(yè)務、全數據的菜單式展示等。
虛擬技術。目前在CPS系統上，我們可以實現現實與虛擬之間的變換，例如多年前我們就提出虛擬主機的概念，通過虛擬的樣機進行模擬分析，例如強度、剛度和動力學等，通過這樣的分析，可以在構建實物之前，發(fā)現缺陷，優(yōu)化設計，從而提高一次成功率。3D打印技術更可以利用增料技術，快速生成零部件，實現虛擬向現實的轉化。更長遠地來看，核心技術應不僅于此，還要把時間和空間進一步納入進來，從而形成一個更為廣泛的CYBER空間，從而促進制造業(yè)形成一個前所未有的世界。在這個空間里，我們可以實現虛擬基礎上的進一步虛擬，可以利用虛擬來增強現實，從而實現革命性的創(chuàng)新。
“工業(yè)互聯網+”的實現路徑
構建智能的人和智能的組織。人的智能包括“智”，指的是認知能力，又進一步分為認識與知道，而“能”強調的是技能和行為習慣。目前在一些工廠，機器人已經開始代替工人從事一些生產勞作。出現這種情況的主要原因包括企業(yè)招不到合適的員工、員工的素質難以達到要求以及過高的人工成本。筆者以為更大的原因是生產的效率與質量。企業(yè)利用自動化設備，尤其是通過使用機器人，可以實現企業(yè)生產能力的大幅提升。對企業(yè)而言還有一個潛在問題，那就是人的風險問題，這恐怕也是很多企業(yè)用機器人代替工人的一個深層次原因，機器不會主觀犯錯誤，而人可能帶來難以預料的風險。企業(yè)需要加大對工人知識和技能的培養(yǎng)，不僅需要傳授“工業(yè)互聯網+”的相關技術，還要加強心理素質的培養(yǎng)。智能的組織則是在原先的金字塔、矩陣式等組織結構形式上，根據企業(yè)的情況、客戶的需求來構建更有效率的組織架構模式，例如“不為我有但為我用”、一專多能、復合人才培養(yǎng)等。
實施車間執(zhí)行系統(MES)。車間應該成為我國“工業(yè)互聯網+”最重要的實施主體，提升這個主體的綜合實力是重中之重。車間的構成可分為三個層面：智能裝備、由智能裝備構建的智能生產線和多條不同智能生產線構建的智能車間。MES軟件則是這個主體最重要的軟件應用，其上接ERP系統，下接硬件設備的中樞，可以提升車間的自動化、智能化。通過MES系統的實施，可以對車間的設備、人員、工具、量具、能源、生產計劃執(zhí)行、質量等方方面面進行統籌管理，進而有效地在執(zhí)行層面提升企業(yè)的制造實力，優(yōu)化資源配置。
實現車間的自動化與智能化升級改造。通過實施MES系統，企業(yè)可以采集各種數據，從全生命周期、全流程的角度來分析研究企業(yè)的生產執(zhí)行情況，從中發(fā)現車間的短板，進行升級、優(yōu)化和改進，從而提升車間的綜合能力，帶來生產率的大幅提升。需要注意的是，自動化、智能化的處理對象不僅是物理層面的對象，例如原料、半成品，還包括對數據的自動化和智能化處理，企業(yè)在此方面需要統籌規(guī)劃，重點突破。
構建系統化網絡體系。構建系統化的網絡體系不僅是傳遞物理信息，還包括信息安全、數據協議、業(yè)務協議等內容。利用這樣的網絡體系，可以組建車間、工廠、供應鏈上下游、行業(yè)、地區(qū)乃至國家的互聯網體系，實現數據的采集、傳遞、存儲、分析、應用，實現設備級的聯通，例如M2M的交互、遠程操控等，包括冷交換、熱交換、互聯互通，直到互操作的級別。
建設企業(yè)大數據、云計算中心。在工業(yè)企業(yè)的數據中，結構化數據較多，就技術層面而言，數據本身的復雜性非常高，因此企業(yè)需要構建工業(yè)數據圖譜，規(guī)范企業(yè)的術語、構建數據模型，實現數據與數據之間的集成，這就需要企業(yè)建立大數據中心，以及跨地域的云計算中心，實現輕客戶端、重服務端的應用模式，實現高效、正確和精益。同時企業(yè)內部的信息平臺還需要與各種社會化平臺建立廣泛深入的集成聯系。
構建“工業(yè)互聯網+”的標準與協議
在“工業(yè)互聯網+”模式下，企業(yè)實現數據、信息的記錄、傳遞、存儲、分析和應用等，都離不開標準與協議。在產品層面，產品、零部件的質量、互換性也離不開標準和協議。在德國的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略中，標準成為其關注的重點內容之一。制造業(yè)的技術標準將直接影響到市場競爭，涉及到市場利益和技術壁壘，可以帶來巨大的標準紅利。目前PLC編程語言的國際標準IEC 61131-3(PLC Open)主要都來自德國企業(yè);通信領域普及的CAN、Profibus以及EtherCAT也全都誕生于德國。我國需要圍繞智能工廠促進標準化工作，構建生態(tài)鏈上各個環(huán)節(jié)的合作機制，確定哪些信息可被用來交換，哪些屬于標準構件等，從而將先進的信息模式、生產模式和商業(yè)模式形成標準推廣到國際市場，進而促進技術創(chuàng)新和模式創(chuàng)新。
開展“工業(yè)互聯網+”的跨界合作
實施“工業(yè)互聯網+”的模式，必須突破傳統的思維慣性，實現多主體、多形式、多內容的各種合作。對于這種合作，互聯網是載體，大數據是內容，分析應用是工具，產品創(chuàng)新是結果，從而形成覆蓋全流程、全生命周期的生態(tài)鏈。在生態(tài)鏈中，實現各種集成，例如基于供應鏈的縱向集成(突破工業(yè)4.0的企業(yè)內部縱向集成)。而在具體表現上，可以改變傳統的集團宏觀管控，構建集團云計算中心，促進集團各企業(yè)的深度交流與合作，例如可以構建行業(yè)數據中心或基于地區(qū)的產業(yè)集群。
“工業(yè)互聯網+”所帶來的工業(yè)革命，不僅僅是一次技術革命或金融革命，更是一次思維革命，無論是政府的決策者、制造型企業(yè)的負責人或管理者，還是一線員工，都需要優(yōu)化、創(chuàng)新，通過技術改進、實施MES系統，提升自動化和智能化水平，促進互聯網、大數據和云計算深度應用，從而打造出具有中國特色的“工業(yè)互聯網+”。
