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1、互联网+参考资料“互联网制造”参考材料 “I版+M版”齐头并进推动中国制造由大变强经过多年发展，我国已形成较完善的工业体系，国内先进制造市场需求巨大，这些都是发展新一代制造业的优势。但及德、美、日等国相比，我们在关键零组件、操作系统、应用软件等方面还有明显短板。我国劳动密集型企业、中小微企业数量大、占比高，信息化程度低，在大力发展先进制造的同时，如何保证这些企业成功触“网”得分，也是政策制定过程中需要考虑的问题。目前，围绕互联网如何及传统制造业结合的讨论，呈现双中心结构。一个中心在加号前端，即由互联网企业推动的“互联网+制造”（以下简称I版，即Internet版）；另一个在加号后端，即由制造业

2、主导的“互联网+制造”（以下简称M版，即Manufacturing版）。M版方案如德国的“工业4.0”，在国内被热议，但对I版的讨论则相对冷清。实际上，I版相对于M版所需投资较小、适用场景更多，既可满足中小微企业的触“网”需求，也可为大型先进制造企业服务。进入移动互联时代，中国及世界实现“零时差”，国内互联网企业在规模、技术、应用等维度上及国际先进水平比肩而立，以I版为模板推进“互联网+制造”成为现实可能。I版及M版大可齐头并进，共同推动中国制造2025蓝图早日实现。一、M版方案我们选取德国“工业4.0”、博世“慧连制造”、西门子“数字工厂”、GE“炫工厂”四个方案，分析提炼M版共性因素。（一

3、）德国“工业4.0”“工业4.0”工作小组将物联网在制造业中的应用定义为第四次工业革命。分布各地的人及物通过CPS整合在一起，可自主交换信息、触发操作、独立控制的机器和仓储系统构成“智慧工厂”（smart factory），智慧产品（smart product）的唯一识别码记录历史信息、实时状态、可能的制造路径，在智慧工厂中完成从原材料到成品的过程。“工业4.0”包括三个主要构想：价值网络的水平整合（Horizontal integration through value networks）：产品设计、数字模型、工艺细节等跨企业云端分享；全价值链工程端到端数字整合（End-to-end dig

4、ital integration of engineering across the entire value chain）：从车间、生产线的规划到最终产品消费，整条价值链端到端的数字化设计开发；垂直整合的联网制造系统（Vertical integration and networked manufacturing systems）：根据产品不同自动进行调整的有弹性、可编程的生产场景。如上描绘的智慧工厂、智慧产品等以物联网为基础的制造业场景，已经或多或少在近年来发展出的先进制造业解决方案中有所体现。（二）博世“慧连制造”博世是“工业4.0”工作小组的联席主席之一。“慧连制造”核心为制造物流软件

5、平台，以此为基础对生产流程进行云化和再造。方案包括如下三个部分：过程质量管理（Process Quality Manager）：生产全过程实时监控，操作界面可视化，异常波动提前预警。远端服务管理（Remote Service Manager）：产品可远程控制，厂家帮助客户对设备进行远程调试、参数设置、数据接入、错误排查、故障解除等工作，减轻产品交割、安装、维修工作量。预测维护（Predictive maintenance）：产品实时传回工作数据，可据此判断何时检修维护，减少用户停产检修的次数。三个部分都是基于物联网的生产价值链延伸，已有“工业4.0”的影子。（三）西门子“数字工厂”西门子（Si

6、emens AG）是“工业4.0”的重要推手，2006年以32亿美元收购PLM软件商UGS，将UGS的在线设计平台NX（其中内置CAD、CAM）、数字生产流程规划软件Tecnomatix、cPDM解决方案Teamcenter收入囊中。以Teamcenter为基础，西门子将这些系统嫁接在自家的自动化系统Simatic之上，“数字工厂”初步完成。Teamcenter平台之上，生产者及用户、供应商通过PLM、MES、TIA三位一体的软件系统平台实时沟通，达成产品从研发设计到生产规划、执行、售后服务的全生命周期管理。“数字工厂”中，从产品设计“端”到售后服务“端”，都事先经软件拟合，云中虚拟产品及现实

7、产品一一对应，生产执行系统可重构。这及“工业4.0”的三重构想基本一致。（四）GE炫工厂GE炫工厂，是工业互联网（Industrial Internet）和先进制造（advanced manufacturing）结合的产物。用数据链打通设计、工艺、制造、供应链、分销渠道、售后服务，形成连贯的智能系统。工业互联网被GE描述为“大铁块+大数据”（big iron + big data），前者即涡轮机、内燃机、风机等大机器，后者即云基分析（cloud-based analytics）。及“工业4.0”类似，工业互联网强调数字世界和现实世界融合，铁块之间、铁块及人之间通过互联网实时交流，铁块们因而变得

8、可预测、会反应、社会化。先进制造包括3D打印、创新材料等模块。配合新材料，3D打印让零件设计所见即所得，及原型机之间几乎零距离。GE今年初在印度浦那（Pune）建成全球第一家炫工厂，可在同一场地内加工发动机、风机、水处理设备等不同产品，并根据云端从各地实时反馈的数据，自行在各产品间分配人力、设备，减少资源闲置，同时提升市场反应速度。不仅如此，GE Software推出的Predix软件平台，目标是做成物联网的安卓。从上述几个方案看，M版围绕着硬件智能化、软件一体化、工业自动化展开“互联网+制造”。工厂内的制造场景在方案中居于中心位置，企业内网在外围，公共互联网处于边缘。这些方案都有雄厚的传统工

9、业制造背景，并呈现以下特点：门槛双高：M版方案的核心技术，如工业自动化（机器人）、工业级增材制造等，均掌握在少数大企业手中，技术门槛高；M版方案的各类智能工厂造价不菲，投资门槛高。封闭体系：M版方案中的互联网，强调的是近场通信、传感器等封闭环境内的连接对象；云，是少数企业内部沟通用的私有云；大数据，也往往是企业搜集的内部数据。中心驱动：M版方案核心企业强势主导。除非门槛双高、封闭体系被打破，否则“工业4.0”构想中的生产分散化、网络化、去中心化只会留在纸面上，落不了地。这些特点造成M版方案的最大用户往往正是提出者自己：西门子数字工厂2013年落地在自家的成都工厂、GE炫工厂2015年落地在自家

10、的Pune工厂。从这个意义上说，M版方案只是“巨人的游戏”。创新的速度并未因为互联网因素的加入而显著加快，仍然按照工业企业原有的步伐渐进式前进。二、I版方案跟传统制造业相比，互联网行业还十分年轻；和制造业巨头相比，互联网企业相对稚嫩。I版因此主张加号两边的企业发挥各自的优势：生产场景交给传统制造业企业，非生产性的制造业价值链搬到云端，交给互联网企业来提供企业级服务。（一）谷歌“Google for work”谷歌推出的Google for work（以下简称GFW）是以云为基础的一系列企业级服务，包括工作场景中的email、电视电话会、文件处理、分享/存储，也包括后台服务如云存储、计算、API

11、开发，还有打包的互联网增值服务如搜索、地图等。针对制造业，谷歌提出“做联网的制造者”（Be a connected manufacturer），帮助制造业者建立快速多层次沟通网络。但该方案还是聚焦在线上部分，硬件产品少，且不是GFW的主打诉求。GFW对节约IT成本、提高运营效率有突出作用，实际上西门子、GE都是GFW的客户。近两年Google在硬件方面，特别是机器人相关产品上加紧布局。这些机器人虽然及制造业没有直接关系，但在传感器、软件集成等方面有突出优势，及目前“工业4.0”中生产场景智能化的发展方向不谋而合，值得关注。（二）亚马逊“Amazon Web Services”亚马逊的Amazo

12、n Web Services（以下简称AWS）于2006年推出，面向企业提供云计算等IT基础设施服务，包括亚马逊弹性计算网云EC2、储存服务S3、简单数据库Simple DB、简单队列服务Simple Queue Service，以及内容传输入伍CloudFront等。整套云服务计费灵活方便，受到企业用户欢迎。国内的一些制造企业如手机生产商一加科技，就通过AWS架构网上商城，并根据对流量的需求做弹性调整。（三）微软的企业服务早在1999年，微软就推出了适用于机顶盒、POS机等非PC设备的嵌入式操作系统Windows Embedded。使用这一系统的硬件可以及桌面应用程序无缝集成，大大缩短上市时

13、间。随着Windows Embedded不断升级，适用的硬件范围更广，功能更强。微软最近推出的Azure云平台和Windows 10物联网版，让使用不同的数据格式的硬件互联互通，再结合office系列办公软件，创造出独特的企业级应用生态。制造业企业可以将生产线的软件控制系统建立在Azure和Windows 10之上，实现以Windows为软件控制基础的智能化生产。KUKA Systems Group在设计Chrysler Jeep Wrangler车体生产线的过程中，就是使用Windows Embedded、SQL服务器在云端建造了一个控制平台，根据客户反馈调整生产规模和流程。而且由于人机界面

14、采用大家都很熟悉的Windows，缩减了新员工培训周期。综上所述，I版代表性企业及制造业的结合各有特点，结合的程度也有差别。亚马逊做云服务供应商，提供一揽子的企业互联网解决方案；谷歌在机器人等工业自动化基础配套上积蓄力量，未来想象空间很大；微软凭借自己在操作系统方面的优势，及传统的工业自动化企业结盟，直接进入到车间和流水线。但他们有两个共同特点：开放合作。I版方案均强调及传统制造企业合作，帮助后者更好地适应互联网、使用互联网。不论是亚马逊、谷歌、还是微软，都是围绕制造业企业的实际需求在做服务。丰俭由人。I版的通用性较强，在云端可供选择的组件很多，“用多少服务给多少钱”。这一模式降低了传统企业接

15、入互联网的门槛，不论是亚马逊、谷歌还是微软，企业客户中都有大量的中小微企业，一定程度上弥合了企业间规模差异带来的不公平竞争地位。三、中国的战略选择软件一体化、创新生产硬件、外在移动互联网是考察中国企业“互联网+制造”的三个基础。及世界一流水平相比，移动互联网发展最迅速，创新生产硬件、软件一体化还处在追赶的阶段。独特的发展条件要求我们走一条具有中国特色的“互联网+制造业”道路。（一）中国的优势和劣势中国发展“互联网+制造业”具有自己的优势：一是已经有比较完善的工业体系，尤其在ICT产业中已经局部领先。华为、中兴已是全球领先的电信设备供应商，中移动是TD-LTE标准的重要推动者之一。在应用端，中国

16、的移动互联企业也已经取得全球领先地位。二是市场规模巨大，发展前景广阔。2012年中国制造业增加值占全球的22.4%，排名第一。据Accenture估计，未来15年工业物联网将为中国的GDP累计贡献4970亿美元；如果对工业物联网采取适当的倾斜措施，这一数字将大幅提高至18240亿美元。表1 全球制造业增加值排名前十的国家排名2012年全球占比（%）201220021992122.4中国美国美国217.4美国日本日本39.7日本中国德国46.0德国德国意大利52.8韩国意大利法国62.4意大利英国英国72.3俄罗斯法国中国82.2巴西韩国俄罗斯92.1印度墨西哥西班牙102.0法国加拿大加拿大三

17、是国家政策积极支持。从中央到地方，均已为制造业转型升级制定多项支持计划。2012年7月，国务院印发“十二五”国家战略性新兴产业发展规划，加快发展新一代信息技术、高端装备制造、新能源、新材料等七大产业，并把物联网、云计算列为重大工程。近期出台的“中国制造2025”将互联网和制造业结合作为未来制造业发展的重要方向。但中国发展“互联网+制造业”的劣势也很明显。工业自动化从软件到硬件发展系统性滞后的局面没有显著改变。软件方面，工业软件开发，特别是数控机床、机器人等系统软件开发的能力较弱，及国际先进水平相比差距较大。硬件方面，关键零组件严重依赖进口、开发能力较弱、技术积累不足等成为制约中国高端制造业发展

18、的瓶颈。（二）中国发展“互联网+制造业”的战略选择一切从M端出发是否是最优选择？对于德美日等在工业3.0中领先的国家来说，工业4.0是一个平滑过渡，是工业自动化向云端的自然延伸。而中国还在补齐3.0时代的短板，需要克服困难、跳跃式发展。在I端，不管是移动互联网还是物联网，都属于新生事物，处于创新爆发阶段，国内企业在这方面及国际领先水平差距不大，甚至还要超过国际同行。这样的现实条件，促使我们思考，从加号两端同时推进可能更适合我国国情。两手抓：I+M混合版李克强总理在今年政府工作报告中提到了两个重要的概念，一个是“互联网+”行动计划，另一个是“中国制造2025”。前者强调利用互联网的力量推动传统产

19、业转型升级，后者被外界解读为中国版工业4.0。我们认为，这实际上是一个中国特色的I+M混合版规划。I端M端并举，既非偶然也不孤立。制造业在国民经济中的地位举足轻重，“互联网+”如果没有办法撬动这个大块头，对中国经济转型升级的贡献终究有限。反过来说，移动互联网为中国传统制造业布局全球、升级服务提供重要的机会窗口，特别是对中小型企业、创新型企业尤其如此。坐失这一战略机遇，后续及全球领先企业的竞争之路必多坎坷。软硬结合：硬规划和软扶持软硬结合，意味着既要从软件和硬件两方面入手，补齐短板，硬件部分如核心组件、传感器、新材料等，软件部分如操作系统、企业级应用等；也要尊重M端和I端的技术开发特点，针对性地

20、出台软扶持或者硬规划。M端的技术开发特点是创新周期长、需要持续投资，创新的方向性、可规划性较强。例如，硬件的性能提升、产能释放、价格下降速度都是可预测的，这样的特点比较适合由政府牵头，产业配合做长期的战略规划。正如相关评论指出的，“工业4.0”是第一次被事先预测到，而不是被事后观察到的工业革命。中国大可以借鉴德国的经验，对M端进行硬规划。但是，I端的技术创新可规划性较低。一方面，突发的、颠覆性的创新多发，增加了技术演进路径的不确定性；另一方面，中小企业特别是创业企业在互联网创新方面有天然的优势。因此，I端的技术创新要交给市场，少监管，多开放，打基础，搭好宽带网络等基础设施，争取多形成“众创空间

21、”这样以中小企业为主体的创新产业集群，让这些小企业的创新创业成本降下来，让大型的工业制造业链条在集群内被分解、形成不同企业之间既竞争又合作的健康产业生态，这其实就是工业4.0当中提到的分散化、去中心化的产业组织形式。从这个意义上说，软扶持比硬规划更适合I端的技术创新。（三）中国发展“互联网+制造业”的未来展望“互联网+制造业”如果提升到较高的层次，大致是一个什么样的图景？首先，企业的边界被打破。产品全生命周期中的不同生产和设计开发任务，在大中小企业中合理分配，协同生产。这种网状结构是去中心化的，能力强大的云平台在很大程度上弥补了中小企业的规模劣势。企业不论大小，谁有关键的创新能力，谁就可以成为产品生产全过程的组织者。其次，软件硬件平衡发展。机器及机器、机器及人在云平台上的实时交互，形成人及机器的社交网络（设想这样的场景：你的微信好友中不仅有熟人，还有自己的爱车，和家里的中央空调）。强大的计算能力配合丰富的数据，对产品从生产规划设计到售后服务的全生命周期事先模拟，实物损耗降低。最终，新型工业经济体系成型。这必然是一个大而强的产业系统：从上游的关键零部件、工业自动化系统、新材料，到中游的装备制造、汽车、飞机，到下游的销售消费全面提升的高效产业系统。这也是“中国制造2025”规划的产业发展方向。