工业互联网平台建设面临的机遇与挑战

来源：职称驿站所属分类：计算机网络论文
发布时间：2019-09-28浏览：38次

　　摘要：2017年11月，国务院发布《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》。我国要提升这一产业的供应能力和发展水平，进一步推动“互联网+”向结合实体经济和构建一个良好的发展模式迈进，实现二者互相促进和同步改善。但工业互联网平台的建设仍面临着价值创造层面、应用程序层面和技术技术的一些挑战。充分认识到这些机遇和挑战，有助于借助各方面推力，形成资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的新生态。

　　关键词：工业互联网平台;发展机遇;挑战

　　中图分类号：F424;F49 文献标识码：A 文章编号：1006-4311(2019)23-0247-02

信息系统学报

　　《信息系统学报》倡导学术研究的科学精神和规范方法，鼓励对信息系统与信息管理领域中的理论和应用问题进行原创性探讨和研究。其稿件内容包括相关的理论、方法、应用经验等方面，涵盖IT/IS 战略与管理、信息系统开发方法、知识管理、信息安全、信息系统集成、IT/IS 采纳与扩散、人机交互、决策支持与商务智能、电子商务与移动商务、电子政务、基于Web 的新技术、信息系统经济学、IT/IS 发展与中国文化以及IS 教学研究等各个领域，注重结合中国国情的探讨，从而对中国和世界信息系统的研究和应用做出贡献。

　　1 文献综述

　　随着工业互联网平台的建设，目前，诸多学者对工业互联网平台的发展前景与所面临的挑战进行了研究。一部分学者认为它是制造与云计算、大数据和人工智能等新一代信息技术糅合的产物，并探索了其在工业大数据系统与工业数据建模和分析中的技术挑战[1]。有学者指出，这一现代工业体系建设的重要支撑有广阔的应用前景，因此国内政府应该大力推动和发展它。目前，我国的工业互联网才刚刚开始，起于累土且尚不稳固——跨行业和平台的综合性与通用性还不完善，很有必要加强整体协调[2]。刘棣斐等人认为这一进程和建设过程中——“平台”这一核心载体——需要具备基础支持，工业操作系统和应用服务等必要功能[3]，等等。

　　2 工业互联网平台简介

　　工业互联网是构建现代产业生态系统，是实现先进的智能化发展，是智能制造的重要基础。这是充分发挥工业设备，工艺和材料的潜力，提高生产效率，优化资源配置，打造差异化的产品，实现服务到增值的关键[4]。

　　2.1 工业互联网平台特征与作用在应用程序级，工业互联网平台是所有因子连接的轮毂，是工业资源分配的核心，并呈现了跨领域、地区、全周期的一系列新特点[1]。

　　在技术层面，这一平台的目的是数字化、线上化和制造的智能，并建立基于云计算平台的大规模数据收集，聚合和分析服务系统，以支持无处不在的连接，灵活的供应和有效的制造资源配置[4]。其目的是为了提高企业的生产效率。而且连接的对象中：设备、产品和系统有不同程度的数字化和智能化。

　　2.2 主要架构工业互联网平台架构包括了三层。

　　它的第一层是基础设施层。利用泛在感知技术对多源设备、异构系统、运营环境、人等要素信息及时采集并在线上汇聚融合是其本质[2]。搭建云基础设施是其任务，完成数据的采集;第二层是平台层——核心层。在现有基础设施上构建可扩展的操作系统，为应用软件开发提供基础平台是其本质[5]。通过工业数据建模并分析是其任务，对这些制造企业的运行状况进行描述、诊断，从而支持最终的各方面决策部署;第三层是应用层。它面向特定工业应用场景，激发全社会资源推动工业技术、经验、知识和最佳实践的模型化、软件化、再封装，用户通过调用App实现对特定资源的优化配置[5]。为各个相关企业自身的的资源合理的调度提供了有力的工具，高效的企业运转模式是企业正向、积极走向未来辉煌的关键。因此这一层是关键，企业就是通过使用专业化的工业App来了解自身企业的运营状况，从而更合理的结合自身生产要素，增加自身优势。

　　3 工业互联网平台建设的发展机遇

　　首先，在国家政策上来看，随着德国“工业4.0”、中国“制造2025”的提出，工业互联网平台建设已经上升至国家战略高度，其他各国也纷纷出台各种政策，支持工业互联网平台的发展。其次，在社会与企业需求是工业互联网平台发展的重要机遇。随着当前企业间竞争的加剧，企业面临着如何进一步优化资源配置的困境，即企业有着提高自身竞争力的迫切需求，这就为工业互联网平台的发展提供了市场需求。最后，在“互联网+”、物联网及大数据技术等一系列新生的数据分析技术的支持下，这一平台的建设如虎添翼，发展趋势向好。

　　工业发展向来是一个国家的发展的支柱之一，国家需要在经济上大力投资工业发展，同时在教育上也需要积极培育工业上的人才。现在众所周知的大数据技术，正是站在互联网的风潮上，而利用这个技术，我们可以很好的实时收集用户数据，并且利用相应的算法计算出工业界真正需要的影响因素，从而可以更好的实现云计算，为中国工业发展起到至关重要的推动作用。

　　综上所述，我们不难看出，包括但不限于国家政策，技术发展，企业需求这几个方面对这一平台的总的推力愈来愈大，这一平台将迎来第一次的全面快速发展。

　　4 工业互联网平台建设面临的挑战

　　工业互联网平台发展要过“三道坎”，它们分别在价值创造层面、应用层面和技术层面，这三个方面都从不同层面影响着工业互联网平台的建设。

　　4.1 价值创造层面工业互联网平台的价值用于解决业务运营中的具体问题。工业互联网平台必须通过实际应用场景的需求来推动，从需求端放眼未来的发展方向，并由此衍生处真正的应用价值，从而使其能解决存在的实际问题[2]。然而，正如我们都知道，互联网平台作为一个媒体平台通常只用于宣传或信息的辅助工具。它希望通过互联网实现价值创造，即通过互联网平台更好地构建工业生产，实现“反推动”的作用。在今天的社会层面来看，它还有很长的路要走。

　　4.2 应用层面毫无疑问的是，工业互联网平台带来了新的商业模式，制造企业们如果能根据各方面实际情况及时地积极调节自身战略和策略，勇于迎接新的变化，在变化中发展和提升，在变化中壮大和成长——将成为推动这一平台最终发展程度的真实力量[2]。因此如何实现企业家拥抱工业互联网平台的良好效应，引导各企业积极使用工业互联网平台也成为一个挑战因素。对于一个企业来说，工业互联网的使用成本是較高的，因为这可能带来投资成本和回报的不对等关系。互联网平台的建设的确能给企业的宣传或者是面向更为国际化的市场带来许许多多的机会，但维护该网站和网站的技术开发层面都是需要巨大的人力成本的，从这点来看，这将必然会减少企业的盈利。

　　4.3 技术层面工业互联网平台架构主要有三个层面，这三个层面也面临着不同的技术挑战。首当其冲的是基础设施方面，当前数据采集面临：因传感器实际数量设置偏少，各个装备的智能化水平较低，故而因此产生了在现场数据的采集数量、类型、精度等各方面的低标准结果——这难以对实时分析、智能优化和科学决策提供充足的条件[4]，以及边缘计算能力有待加强[3];此外目前平台有着开发工具短缺，缺乏行业的算法和模型库，以及疲软的模块化功能的缺陷，现有的一般的PaaS平台是尚未完成的，难以满足工业应用的需要[4]。最后，在应用层的突出问题是：传统生产管理软件方面的线上演变发展速度太慢，可使用的相应 App 较少，应用程序开发人员的数量是有限的，商业模式尚未形成[4]。而且有很多挑战，如复杂的查询和高性能响应的问题。

　　5 总结

　　工业互联网平台的发展建设机遇与挑战并存[7]。国家政策，企业需求和技术支持都提供了工业互联网平台良好的发展环境。在对它所面临的挑战而言，该产业的互联网平台必须解决的第一件事情是创造价值的问题，也就是可以解决企业资源配置的问题，为企业利润的最大化实现提供一个良好的条件[8]。为制造业的跨区域，跨学科和跨情境的制造工业APP服务做支持，以及为客户、合作伙伴和第三方开发商提供相应平台[9]，那么在利益驱动下，包括应用级开发，管理和交易等平台问题自然会得到解决。

　　为了实现价值创造，它依赖于技术问题的解决方案。全球工业互联网平台正处于产业结构的关键时期和规模扩张的窗口。中国工业互联网平台的建设和推广仍处于初步探索阶段[10]。从全球的角度来看，一些国际大国的经济封锁现在对随后的中国超级绩效计算的发展非常不利。国际形势的逐渐恶化，是否能够重新激活中国青年的探索和创新意识，或者只是导致局势的恶化。这是不可预测的。这一平台在发展速度迅速的同时，依旧是处在萌芽的懵懂中——相关的商业模式、技术能力和生态组织还是摸着石头过河。总的来说有着开发时间长和技术水平高的特点，但是初期的盈利模式(如启动资金不足等问题)很有可能会将这些极富有创造性的应用产品扼杀在萌芽之中，不利于进一步的发展，因此其发展基础和能力目前仍相对薄弱，跨行业和跨平台的综合和多功能平台尚未形成。现在工业互联网平台有很多，主要从功能的创新空间和扩张而形成。当前在国内，它仍然需要加强教育产业人才投资，留住国内人才，同时要加强与国外先进企业的合作，引进国外先进的人才，更好地巩固这一新的一代年轻人的工业基础认知。

　　这一平台的建立是针对海量数据管理需求，业务方面的开放式创新需求和工业企业里资源协同优化需求而产生的。这是具有重要意义，加快工业互联网[11]的发展。要建立一个互联网平台，就必须加强统筹协调。在中央政府坚强的统一领导之下，把各个企业和各个科研机构糅合在一起，紧紧把握时代的机遇，利用一切优势资源，以培育新的产业，以创建一个新的制造系统应用创新生态系统。实现“教育、企业、政府”的合作，各方面资源多元整合——教育为企业运输人才，企业为政府提供技术支持，政府对教育和企业提供积极的反馈，从而得以实现一个良性的循环，自上而下，逐层进行。层层合作，努力构建更好的中国工业互联网平台。

　　参考文献：

　　[1]王晨，宋亮，李少昆.工业互联网平台：发展趋势与挑战[J].中国工程科学，2018(04).

　　[2]安筱鹏.工业互联网平台建设的出发点、切入点和着力点[J].领导论坛，2018(08).

　　[3]刘棣斐，李南，牛芳，刘丽辉.工业互联网平台发展与评价[J].信息通信技术与政策，2018(10).

　　[4]中华人民共和国国务院.关于深化“互联网+ 先进制造业”发展工业互联网的指导意见 [R].北京：中华人民共和国国务院，2017.

　　[5]安筱鹏.把握工业互联网平台发展战略机遇[J].人民邮电，2017，9(25).

　　[6]章继刚.我国工业互联网平台建设面临三大瓶颈亟待突破[J].网络安全与信息化，2018(08).

　　[7]谢少锋.抢抓机遇推进工业互联网平台建设[J].中国信息化周报，2017(09).

　　[8]姚磊.工业互联网平台加快“双创”生态体系建设[J].网络安全与信息化，2018(07).

　　[9]张启亮.工业互联网平台的过去、现在和未来[J].融合论坛，2018(06).

　　[10]李君，邱君降，窦克勤.工业互联网平台参考架构、核心功能与应用价值研究[J].制造业自动化，2018(06).

　　[11]刘廉如，张忠平，肖力.工业互联网平台助力产业生态构建[J].系统与方案，2018.