工業互聯網與先進制造業融合發展的趨勢研究

[摘要]工業互聯網是新一代信息通信技術與先進制造業深度融合所形成的新興應用模式，它將重構經濟活動各環節并從產業組織形態和產業生態等方面影響先進制造業并與之融合發展。以美國、德國等為代表的發達國家紛紛推出相關戰略推動工業互聯網和先進制造業融合發展，并結合自身基礎與優勢形成差異化發展路徑。未來全球先進制造業由“制造”向“智造”轉變，呈現出四大趨勢：軟性制造、大規模定制化、先進制造技術與信息技術互為依存以及先進制造更加綠色化和服務化。工業互聯網日益成為新工業革命的關鍵支撐和發展先進制造業的重要基石，發展工業互聯網并使其賦能先進制造業發展成為各制造強國的共同選擇。

[關鍵詞]工業互聯網；先進制造業；軟性制造；大規模定制

一、 引言

歷經農業革命和工業革命后，人類進入信息革命時代，新一代信息技術正深度嵌入經濟與社會各個領域，一系列以信息與物理融合為特征的新產品、新模式和新業態正在形成。工業互聯網是新一代信息通信技術與先進制造業深度融合所形成的新型應用模式，能夠滿足工業智能化的要求并在此基礎上構建全新工業生態體系。2008年國際金融危機之后，發達國家開始關注虛擬經濟和實體經濟的協調發展，紛紛實施“再工業化”戰略，力圖重塑制造業競爭新優勢，一些發展中國家也緊跟其后，積極實施制造強國戰略[1]。2020年的新冠疫情對全球制造業影響巨大，從產業鏈和智能制造等方面深刻影響先進制造業的走向，更讓各國對工業互聯網的平臺建設增加了更多期望。

美國通用電氣公司于2012年發布《工業互聯網： 打破智慧與機器的邊界》白皮書，指出工業互聯網可將傳感器及其他先進的儀器儀表嵌入各種機器，收集并分析海量數據，用以改進機器性能，提高系統和網絡效率[2]。此后，各國積極提出工業互聯網相關戰略計劃，以工業互聯網聯盟（Industrial Internet Consortium，IIC）為代表構成了全球工業互聯網協同、競合發展的格局[3]。圍繞工業互聯網的理論研究主要集中于工業互聯網的發展現狀、網絡要求和應用平臺等方面[4]，也有研究結合工業革命的發展史，從信息技術層面分析5G、物聯網、物理信息系統（CPS）的應用及體系等[5]。此外，工業互聯網與人工智能的融合探索、大數據分析與工業智能實施路徑、平臺體系和工業互聯網安全保障體系、工業互聯網關鍵使能技術等也值得關注[6]。

世界制造強國在基于國家戰略推動先進制造業和科技發展以應對新工業革命挑戰的同時，更多地關注和推動信息通信產業與傳統產業融合，以推進先進制造業發展[7]。美國政府于1992首先提先進制造業的概念，把先進制造業定義為擁有先進制造技術的行業。Zair[8]則對先進制造技術予以定義，認為其是以計算機技術為基礎的技術群，包括計算機輔助設計、機器人技術等。中國對先進制造業的研究起步較晚，林漢川等[9]對先進制造業的概念進行歸納總結，認為先進制造業的發展由制造技術、生產模式、產品研發、自動化和智能化生產過程等多重因素決定。2018年，中國機械工業信息研究院發布《先進制造業定義與對策》研究報告，先進制造業是應用創新的技術、工藝、材料等要素，并能充分體現先進生產力發展方向的制造業總稱。長三角地區是中國培育先進制造業集群的重點區域，學者們以長三角為研究樣本圍繞區域經濟發展開展了系列研究，如馮德連等[10]實證檢驗OFDI對先進制造業發展的門檻效應，認為長江經濟帶OFDI對先進制造業發展水平具有顯著的雙重門檻效應。

隨著工業互聯網和先進制造業的融合發展，開始有學者關注兩者之間的關聯以及相互影響。相關研究主要圍繞工業互聯網技術賦能、企業實踐和技術應用三個層面展開。第一，工業互聯網賦能技術方面。工業互聯網平臺技術是促進工業互聯網發展的重要支撐，對全球制造業的產業生態產生重大和深遠的影響，但促進工業互聯網的發展需要從戰略和管理的角度著眼而不能僅限于具體技術[11]。隨著信息技術的高速發展和工業互聯網平臺建立，各國在制造業發展實踐中認識到要將先進制造技術轉變為先進生產力，需要先進制造模式加以配合智能制造和柔性制造等[12]。第二，企業實踐方面。楊凱以海爾互聯工廠為例，從企業實踐論證工業互聯網平臺將對包括傳統制造業和先進制造業在內的制造業生態予以重塑，并通過支持連接智能生產關系共享信息與數據的“超連接”，對制造業生態進行重塑并形成新產業新生態。第三，技術及應用方面，Golova等[13]通過案例建模和仿真，提出了先進技術集成制造線性能分析的概念，建立了相應的績效評估方法。在可重構自動化技術方面，制造范式的轉變則通過工業移動機器人、高度自動化的生產系統和數字信息模型的參與來支持制造業[14]。Chen Wei[15]則通過對工業物聯網技術及其在制造車間中的應用分析，結合WSN和RFID等關鍵技術，提出了面向制造車間的工業物聯網解決方案、智能工廠的參考體系結構和建設路徑。

2020年的新冠疫情對全球制造業及產業鏈帶來沖擊和調整，也對全球先進制造業的發展趨勢產生影響。疫情影響全球供應鏈造成的停工停產與貿易受阻等問題，使制造業意識到數字化、網絡化和智能化生產方式轉型的重要性，也加深了制造企業對大數據及工業互聯網平臺建設價值的認知。本文將在對工業互聯網與先進制造業的融合機理進行分析的基礎上，結合主要國家的發展實踐分析其未來發展趨勢，這對中國實現制造業高質量發展、打造世界級先進制造業集群、擠入制造業強國隊伍等系列目標的實現具有重要的理論和實踐意義。

二、 工業互聯網及其對先進制造業的影響分析

1. 工業互聯網及其在先進制造領域的應用

金融危機后，全球新一輪產業變革蓬勃興起，歐美等發達國家和地區均加快發展先進制造業，美國“工業互聯網”與德國“工業4.0”最為典型，其引發了全球制造業產品開發、生產模式和制造價值實現方式的轉變[16]。工業互聯網是滿足工業智能化發展需求的關鍵網絡基礎設施，是新一代信息技術與先進制造業深度融合所形成的新興業態與應用模式[17]。工業互聯網的發展以大數據和物聯網為基礎，通過對“端到端”的工業數據進行處理，對生產流程進行智能控制，形成協同制造、定制服務等新型制造模式，實現工業先進制造技術的智能升級。制造業的轉型需求與信息技術加速滲透，催生了工業互聯網平臺并通過數據驅動推動工業互聯網和先進制造業相互融合。簡言之，工業互聯網在推動先進制造業發展戰略方面的優勢使其成為各國先進制造業發展的趨勢選擇（圖1）。

先進制造業的發展離不開兩個基礎支撐——工業制造技術和工業互聯網。工業制造技術主要決定先進制造業的發展水平和先進水平的基礎支撐，而科技的高速發展使制造業的資源配置和制造技術的生產方式均發生了根本性的變化，從而推動先進制造業的不斷發展和進步。工業互聯網則基于新一代信息技術并借助工業互聯網平臺通過提高生產效率、優化資源配置效率、推出差異化產品及實現服務增值，為先進制造業發展提供關鍵的基礎設施和平臺支撐。工業互聯網將重構經濟活動的主要環節如生產、分配、交換、消費等，并從企業智能化發展、價值鏈延伸和制造業與服務業融合等方面影響先進制造業的商業模式并與之融合發展[18]。

2. 工業互聯網深入影響先進制造業的產業組織形態

（1）促進企業組織形態及運行模式創新

數字經濟時代，大量工業數據匯聚于工業互聯網平臺，和其他生產要素一起融入經濟價值創造的過程中，將推動先進制造企業形成先進的生產力，并促進企業組織形態和管理流程的再造與創新。同時，工業互聯網將推動先進制造業用工模式的變化，尤其是在后疫情時代，員工可以受雇于不同的先進制造企業，靈活的用工模式可使先進制造企業在減少用工成本的同時通過信息交互等實現共享和知識溢出。基于工業互聯網平臺，先進制造業供給端和需求端的連接更為便利，而區塊鏈技術的發展使去中心自治組織等可能將成為先進制造企業組織形態創新的重要方向。從現實實踐來看，企業平臺化、決策分散化、用戶交互化的趨勢愈加明顯，一些組織結構松散但活躍度較高的開發者社區，逐漸成為先進制造企業組織生態中重要的組成部分[19]。

作為新的工業組織形式，工業互聯網把工業的組織體系變為全要素的組織過程，企業則通過工業互聯網平臺實現從生產到消費的互動。借助以數字化、智能化為核心的工業互聯網，企業在生產環節的關鍵技術得以優化，產業組織形式和工業形態也得以改造。基于端到端的云數據平臺，先進制造業可以通過工業互聯網實現全面鏈接，對生產和經營過程的數據予以智能反饋，優化資源配置效率，實現制造全過程的效率提升，進而為實現技術創新和組織管理變革提供重要保障[20]。

（2）有助于推動形成新的產業空間組織形式

信息技術的極速推進對產業集群的發展和演化影響深遠，由此帶來的挑戰和契機也不斷更新著對產業集群包括先進制造業集群的理解和認知，由信息技術驅動的產業集群空間組織變革引起地理學家們的進一步關注和重視[8]。一方面，信息技術使信息和知識傳遞的時空阻礙性大幅度降低，使空間和距離對經濟活動的限制越來越低，產業集群正在逐漸喪失其集聚力量。另一方面，信息技術的普及使企業市場透明度不斷提高、產品生命周期越來越短、企業之間競爭不斷加劇，從而導致企業商業運行模式的變化，如“即時生產”方式的出現，這要求企業在空間上臨近，因而會使產業空間集聚加劇。這兩種力量相互作用將深刻改變產業集群的空間組織和空間結構，進而帶來新的產業空間組織模式如虛擬集聚。

傳統制造業的空間組織形態是地理空間集聚，而互聯網和工業互聯網引致網絡空間而非地理空間的虛擬集聚。虛擬集聚是新一代信息技術下產業變革進程中產業組織的新形態，是資源空間配置的新方式[21]。工業互聯網引致的虛擬集聚降低了傳統產業地理空間集聚的優勢效應，新物流形式的形成降低了地理空間集聚的運輸成本，使知識溢出對地理鄰近性的依賴大幅下降，而網絡交流方式則大大節約了交易成本、信息匹配和選擇成本[22]。這一優勢在后疫情時代全球供應鏈深度調整后將更加凸顯。虛擬集聚擴展地理空間更適合先進制造業的成長，逐步發展成為世界級先進制造業集群的重要空間組織形式。

（3）平臺經濟成為新的產業組織形態

平臺經濟是以數字技術為基礎，以數據為生產要素，以高效配置為目標的新型經濟系統，是基于數字平臺的各種經濟關系的總稱，已成為新的產業組織形態[23]，正逐漸成為引領經濟增長和推動社會發展的新引擎。德國的“工業4.0”和美國通用電氣公司提出的工業互聯網等概念或模式，其在實質上都隱含著產業組織形態向平臺化方向的轉型。目前，中國工業互聯網平臺應用發展迅速，平臺功能豐富，更重視資源的優化配置應用，能滿足眾多細分行業需求，發展潛力巨大。在數字經濟迅速發展的背景下，谷歌、阿里巴巴、騰訊等互聯網科技企業依托自身優勢快速成長為第一批平臺型企業，這標志著全球正步入平臺經濟時代。

平臺經濟為先進制造業和先進制造業集群的創新發展提供了動力支持。首先，在信息技術的推動下，平臺經濟借助數據優勢通過網絡平臺促進制造業商業模式創新。隨著全球經濟一體化發展，制造業社會分工開始向以消費者價值最大化為核心轉變。依據互聯網平臺提供的基礎服務所積累和變現的平臺用戶，并通過連接模糊消費者和供應商之間的界限，平臺經濟得以占據相當大的細分市場份額。借助平臺經濟的互聯互通，企業可以專注自身競爭力的提高，與其他供應商實現競爭與合作共存，形成相互提供服務的新型商業模式。其次，工業互聯網配套下的物流體系為先進制造業商業模式創新提供了重要支撐。平臺經濟可以通過信息技術實現制造業企業的線上交易，但線下交割需要物流體系的支持，國內迅速發展的高效協同的供應鏈物流服務體系，能夠為制造企業商業模式創新提供高效率、系統化的服務和支撐，基于工業互聯網的異地協同制造正在成為先進制造業的新模式[24]。

3. 工業互聯網平臺重構先進制造業生態

（1）工業互聯網平臺將重塑產業價值

先進制造企業通過工業互聯網優化研發、生產、經營和管理等流程，改善企業資源配置效率。工業互聯網平臺的使用將推動先進制造業在更大空間內突破企業的物理和組織邊界，實現數據要素在企業內外供應鏈之間共享和資源有效協同，最終實現價值鏈在傳統價值鏈基礎上的延伸和拓展。先進制造企業通過工業互聯網影響生產環節的各要素并進行數據化和信息化處理，進而為產業價值重塑和價值創造提供廣闊的空間，也為要素的最優化配置提供新的可能。數據作為與土地、勞動力、資本、技術等并列的生產要素，正成為先進制造企業新的生產要素，而工業互聯網對工業數據的挖掘使數據在采集、分析和應用方式上發生了深刻轉變，也為先進制造業創造價值開辟了更廣闊的空間。

（2）工業互聯網平臺可推動先進制造業與現代服務業的深度融合

先進制造業和現代服務業的核心特征都代表著新技術引用下的創新發展，兩者的融合發展是經濟發展到一定階段和水平后的必然趨勢，是增強制造業核心競爭力和實現高質量發展的必經之路。工業互聯網平臺是平臺經濟的典型代表，是先進制造業和現代服務業深度融合的重要途徑，有利于推動制造業與服務業融通發展，將成為“兩業融合”的典型業態和模式。促進制造業和服務業融合發展需要搭建先進制造業與現代服務業融合發展的技術服務平臺、產業協作平臺和國際交流平臺，而工業互聯網平臺可以為這些平臺的搭建和運行提供支撐。反過來，先進制造業與現代服務業的相互滲透能夠加快互聯網技術的應用，推動制造業和服務業創新生產模式、商業模式和組織模式。

（3）工業互聯網平臺可以提升先進制造企業服務水平

工業互聯網平臺是平臺經濟最活躍的新業態，工業互聯網平臺上類型和功能各異的App可供企業按需集成應用并推動面向客戶的智能服務。運用工業互聯網平臺，先進制造企業可以通過培育和開發新型工業App，實現經驗積累和技術軟件化，最終實現從產品提供者到客戶運營伙伴的角色轉換。先進制造企業通過工業互聯網平臺可進行數據建模分析，通過工業經驗軟件化和模塊化為生產智能化、資源配置優化和產業創新生態培育提供支撐，同時提升自身的服務水平。總之，先進制造業借助工業互聯網平臺可以實現全要素、全產業鏈、全價值鏈的全面連接，將從研發、生產、管理、服務等多方面重組業務流程并重塑產業生態。

三、 工業互聯網與先進制造業深入融合發展的國際實踐

工業互聯網是新工業革命的關鍵基礎設施，將深度影響甚至重構制造業生態，因此工業互聯網與先進制造業的融合發展以及由此引致的工業互聯網生態之爭成為各國參與全球經濟競爭的必爭之地。結合本國實踐和制造業發展戰略定位，發達國家和部分發展中國家相繼推出了一系列發展戰略。雖然名稱和闡述角度各異，但在工業互聯網和先進制造業融合發展的具體實踐中，各國結合自身基礎與優勢形成了差異化發展路徑。

1. 美國

美國通用電氣公司在2012年發布的《工業互聯網：打破智慧與機器的邊界》中首提工業互聯網概念，并將其定義為實現人、機、物全面互聯化的新型網絡基礎設施，旨在形成智能化發展的新興業態和應用模式。2008年金融危機后，美國于2012年提出“美國先進制造伙伴計劃”，該戰略通過產、學、政聯合指導實施，通過共同投資新興技術使美國制造業獲得全球競爭優勢，加速實現美國制造業創新和振興。該計劃以加快創新、確保人才輸送和改善商業環境為核心要素，主要領域涉及制造業中的先進傳感技術、先進控制技術和平臺系統和數字制造技術等，目標是捍衛美國在先進制造業的霸主地位，提高創新能力，利用信息互聯技術和物理設施的融合塑造新的制造產業鏈，保持其在全球先進制造業的領導地位。

在工業互聯網與先進制造業融合發展的戰略實施方面，美國主要依托自身在工業發展和互聯網方面的優勢，注重先進制造前沿技術突破與商業模式創新。在具體實踐方面，側重通過產學研三方合作開展技術研發和標準制定等，同時高度重視先進制造業的業務模式創新，通過技術創新和商業模式創新加速工業互聯網在先進制造領域的應用和推廣。從實施效果來看，美國工業互聯網是參與主體覆蓋面最廣和創新性最強的陣營，GE、思科、IBM、英特爾等80多家傳統制造業廠商攜手成立了工業互聯網聯盟，旨在重新定義制造業的未來。

2. 德國

工業4.0（Industries 4.0）是德國政府2011年推出的《高技術戰略2020》中的一項國家戰略，旨在重點發展工業領域技術創新，提升德國的工業競爭力并在新一輪工業革命中占領先機[25]。工業4.0將通過生產模式的變革改變價值創造和產業鏈分工模式，通過信息技術的滲透和應用實現智能制造。工業4.0的核心特征是通過工業互聯網實現全要素互聯互通，推動商業模式和產業發展模式的創新和變革，繼續保持并提升德國制造的全球競爭力。德國提出的工業4.0是指利用物聯信息系統將生產流程和數字技術相結合，形成高度交互集成的物聯網系統，最后達到快速有效和個人化的產品供應，主要圍繞智能工廠、智能生產和智能物流三大主題展開。

在工業互聯網與先進制造業融合發展的戰略實施方面，德國結合自身傳統制造業強國的地位重視傳統優勢制造業如汽車、化學工業、鋼鐵等領域的競爭力提升，確保其在生產和工程技術的全球領先。德國的工業4.0戰略和工業4.0標準化的路線圖，主要以“智能+網絡化”為核心，以領先的供應商戰略和領先的市場戰略為主要戰略，關注大集成和關鍵技術，目標為保證制造業的領先地位。通過工業4.0建立系列標準并向全球推廣和相關政策引領，德國希望繼續發揮自身在傳統制造體系和工業軟件上的優勢，借助新一代信息技術在裝備、自動化領域鞏固其制造業優勢并開拓更大發展機遇，旨在建立一個與互聯網融合的智能先進制造方式，以保障“德國制造”持續領先[26]。

3. 中國

中國工業互聯網起步與發達國家基本相同，在框架、標準、測試、安全、國際合作等方面取得了初步進展。近年來，中國大力支持工業互聯網的發展，密集出臺多項相關政策支持制造業數字化轉型，以助推實體經濟與數字經濟融合發展。2017年11月，國務院印發《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》，確立了中國工業互聯網發展的最終目標，即到2050年左右達到國際先進水平。2018—2020年，國內工業互聯網發展路徑更加清晰，從頂層設計到詳細的發展路徑、實現時間表均有相關文件支撐。

在工業互聯網與先進制造業融合發展的具體實踐方面，中國形成了豐富多元的發展模式。中國工業門類齊全，信息技術產業和互聯網發展迅速。從部分省份已發布的促進工業互聯網發展導向目錄來看，主要圍繞“兩化融合”加快互聯網與先進制造業融合發展相關領域項目建設[27]。從企業實踐來看，數字化基礎較好的大型龍頭企業借助工業互聯網尋求系統性的優化提升與業務創新，實現產業升級，而眾多中小企業信息化與工業底層基礎較為薄弱。總體而言，中國將信息技術與工業制造融合作為發展重點，將智能制造作為先進制造產業的重點突破方向，形成以網絡互聯為基礎、以工業互聯網平臺為核心的信息制造體系，逐步建立和完善智能制造和工業互聯網產業體系。

4. 對比分析

就發展愿景和目標來看，中、美、德三國在在對國內外產業形勢研判后均指向先進制造業，在技術層面均注重CPS技術在未來工業發展中的核心地位，在信息化、智能化、網絡化等方面投入大量的人力物力進行創新研究。不同的是，基于各國國情，美國要實現在未來新的制造業中的領導地位，德國要保證制造業的領先地位，而中國是要躋身世界制造業強國隊列。在技術領域方面，三國均不再把技術和品牌作為發展重點，更關注制造理念和模式的創新，致力于塑造以網絡化和智能化為主要特征的生產模式。美國關注工業互聯網中的具體領域如平臺系統，虛擬化和數字制造，先進材料制造；中國提出了優先發展的重點領域如航空航天、先進軌道交通，新能源汽車等。在實施的行動路徑上，德國實施“自下而上”的改革模式，從制造業出發，利用信息技術對制造業的產品生命周期和生產模式進行改造；美國則強調和鼓勵創新，旨在運用信息技術和網絡優勢“自上而下”重塑制造業，并帶動傳統產業激發新活力。中國更多地關注通過制度和政策支持來實現戰略目標，在這一過程中政府的作用被重點關注和強調（表1）。

基于本國制造業不同的發展程度，各個國家在工業互聯網與先進制造業融合發展方面的具體定位各不相同。美國信息和先進制造獨占鰲頭，而傳統制造業被忽視，希望通過信息技術重塑工業格局，這一點在后疫情時代將更為凸顯。德國本身機械和裝備制造業的自動化水平全球領先，希望在信息化時代這種領先地位能得以保持。中國則因為自主創新能力弱，部分關鍵或核心技術缺乏，產業結構須進一步完善，希望通過戰略規劃實現從制造大國躋身制造強國。中國制造2025、德國工業4.0、美國工業互聯網三大戰略既競爭又合作，比如中德雙方于2014年簽署了《中德合作行動綱要》，為企業參與并推進中德先進制造合作進程提供政策保障。

四、 工業互聯網發展背景下先進制造業發展的趨勢分析

新一代信息技術的發展推動了全球經濟體系在技術、產業和應用領域的創新突破和協同發展，而工業互聯網與先進制造業如何實現融合發展，各國都在摸索和實踐。從傳統制造業強國相繼提出“再工業化”發展戰略和中國出臺《中國制造2025》來看，未來全球先進制造業將由“制造”向“智造”轉變，并呈現四大趨勢。

1. 先進制造發展的新方向——軟性制造

軟性制造是指以滿足軟需求為主要目的，軟投入在產品總價值占比超過50%的制造模式。后工業化時期消費者的需求更多地轉向身份、審美等軟性需求，軟投入即產品設計、附加服務等環節創造價值的能力不斷增強。軟性制造通過增加產品附加價值和解決方案等軟性或無形的服務創造出與競爭者差異化的競爭優勢，軟投入在制造業中逐漸超越生產環節中的價值創造并對先進制造業的價值創造帶來巨大影響[28]。不同于傳統制造業的偏重硬件運行及使用功能，現代先進制造業更多地關注軟件使用功能和控制硬件，且商品的附屬服務及基于商品本身解決方案的相關需求愈加被關注和重視，軟性制造或柔性生產模式也隨之備受青睞。從傳統制造強國推出的先進制造業的戰略規劃可以看出，先進制造業的內涵涉及產業先進、技術先進和管理先進三個方面，其發展重點并正從硬件向軟件等無形資產轉向。

針對消費者不斷提高的軟性需求，先進制造業借助工業互聯網平臺通過軟性制造以更快適應個性化、軟性化和定制化需求。軟性制造能夠利用物聯網、傳感器、云計算等前沿技術的最大價值，使工業企業在供應端和消費端之間數據共享，從產品設計到產品創造均直通用戶實際需求。消費者將有能力把自己的需求付諸生產制造，推動個性化定制實現規模化和工業化，這將進一步推動先進制造企業重視軟性制造的主導作用。目前，國內外部分先進制造企業已逐步應用軟性制造提升自身產品的“軟價值”，如蘋果公司、特斯拉、通用電氣、華為、海爾等。當制造業的競爭優勢從傳統的成本和技術競爭轉向產品的后續服務等附加值的競爭后，軟性制造便成為全球制造業轉型升級的發展方向。

2. 信息技術將繼續與先進制造技術互為依存

先進制造技術是基于信息技術產生和發展起來的，先進制造技術也為信息技術的發展提供了新的契機，兩者互為促進。先進制造業的內涵之一為信息技術和制造業的融合，在先進制造實施過程中，信息技術猶如一條主線始終貫穿于產品的設計生產、產品檢測、采購銷售以及應用服務等整個過程，成為決定性和驅動性的因素。信息技術通過降低制造業交易成本、促進制造業的智能化和生產模式的創新，推動先進制造技術發生質的改變。與此同時，圍繞先進制造技術所需要的高新技術的支撐，如支持設計和制造工藝等方面的信息系統技術，傳感器與控制技術等相關的專利申請等呈爆發式增長[29]。

未來先進制造業發展到了新的階段后，信息技術將得到更加充分的應用，制造創新將取代傳統的制造流程，依賴傳感器、機器人、狀態檢修系統的自動化生產過程將取代勞動密集型生產過程以減少人工干預，并提供數據和信息來監督和改進生產過程。在制造材料和生產工藝方面，先進制造業將越來越依賴仿生納米級裝配工藝等靈活化生產工藝，制造者將更多地使用先進的計算方法和實驗技術開發先進材料和定制化材料。近年來，先進制造技術與新一代信息技術融合發展并形成新一代智能制造技術，這些新技術的產生和運用決定了先進制造業未來的發展方向。

3. 工業互聯網將推動先進制造業向“大規模定制”轉型

互聯網的發展及用戶個性化需求的興起改變了傳統市場中消費者的市場位置，制造業從以產品為中心轉向以用戶為核心。市場環境的變化直接推動了制造企業生產模式的變革，在此背景下大規模定制的理念應運而生。大規模定制是一種可以通過高度靈敏、柔性和集成的過程為每個顧客提供個性化設計的產品和服務的能力，它可以以大規模市場經濟的方式為客戶提供獨特的服務[30-31]。借助規模化生產和滿足個性化需求定制及附加服務帶來的高附加值，個性化定制將逐步實現規模化。信息技術和制造技術的融合極大地促進了先進制造技術的發展，工業互聯網平臺則通過實現用戶、設計、設備、信息系統數據互聯互通，做到精細化管控從而為“個性化定制”規模化提供平臺和支撐。

先進制造企業具有較好的信息化水平和技術積累，有望在實現數字化轉型后基于工業互聯網平臺對接企業和最終用戶，通過打通產業鏈各環節和優化資源配置，為實現大規模定制奠定基礎。從中國實踐來看，海爾COSMOPlat是全球首家引入用戶全流程參與體驗的工業互聯網平臺，它以大規模定制模式為核心將用戶需求接入制造全流程，已經孕育出房車、農業等15個行業生態。海爾COSMOPlat已主導參與制定IEEE、ISO和IEC等多項國際標準，成為全球公認的大規模定制領域標準的制定者與主導者。從國際實踐來看，工業互聯網跟先進技術不斷融合，將數字化技術與物理技術融合到生產與物流、服務的全過程，使要素資源實現快速便捷的連接，給大規模定制的發展提供了新的契機和實現工具。綜上，大規模定制涉及生產的柔性和對用戶的重新認識，先進制造業正面臨著一個全新的視角轉變。

4. 先進制造業發展模式更為綠色化和服務化

綠色制造是兼顧環境影響與資源利用效率的制造模式，也是實現可持續發展和低碳經濟的制造模式。隨著綠色消費需求攀升，綠色產業迅速崛起，貫穿于產品生產、流通和消費環節的綠色制造理念成為先進制造業追求的發展標桿。綠色制造是各國制造業未來發展的重要主題和技術創新領域，歐美發達國家積極研發綠色制造新技術，關注其發展模式和綠色產品開發，推進生產制造模式變革。美國的《先進制造伙伴計劃2.0》和德國的“工業4.0”都把綠色制造技術列為先進制造業的關鍵技術。《中國制造2025》強調可持續發展，把“綠色制造工程”作為重點實施工程，全面推行綠色制造并構建綠色制造體系。

中國雖是制造大國，但制造企業服務收入占總營業收入不足10%，制造業發展服務化卻落后于制造強國。以信息技術為主的新技術革命帶來了競爭加劇、消費與生產模式的變化以及交易成本的降低。為進一步獲取競爭優勢，制造企業開始把企業發展重點向服務環節傾斜，“服務”在制造價值鏈中的比重越來越大[32]。制造業服務化通過提高服務功能謀求價值鏈上的攀升，從而提高制造業的國際競爭力。同時，制造業服務化推動制造業從提供傳統產品制造向提供產品與服務整體解決方案轉變，產業邊界將被逐漸打破，建立在信息技術細化分工基礎上的服務業和制造業互為融合發展將成為先進制造業發展的重要方向[33]。

參考文獻：

[1] 董小英，胡燕妮，戴亦舒，等.基于CPS架構的數字化戰略能力構建——德國工業4.0的管理體系與轉型實踐[J].重慶郵電大學學報（社會科學版），2019（5）：85-98.

[2] 傅榮校.工業互聯網發展的多維度觀察——基于概念簇、戰略、政策工具視角[J].人民論壇·學術前沿，2020（13）：6-13.

[3] 沈蘇彬，楊震.工業互聯網概念和模型分析[J].南京郵電大學學報（自然科學版），2015（5）：1-10．

[4] Khan W Z，Rehman M H U，Zangoti H M，et al.Industrial Internet of Things：Recent Advances， Enabling Technologies， and Open Challenges[J].Computers & Electrical Engineering，2019（81）：1-18.

[5] Song H， Rawat D B，Jeschke S， et al.Cyber-Physical Systems：Foundations，Principles and Applications[M].Pittsburgh：Academic Press，2016.

[6] 陳力，譚華，聞磊.5G時代工業護糧網商業本質及發展路徑[J].通信企業管理，2020（5）：6-10.

[7] 李放，林漢川.基于模塊化的先進制造業價值網絡構建研究[J]中國流通濟，2010（4）：49-52.

[8] Zairi M.Measuring Success in AMT Implementation Using Customer-supplier Interaction Criteria[J].International of Operations of Operations and Production Management，1992（10）：34-55.

[9] 林漢川，郭巍.國內外先進制造業界定研究與評述[C]//第六屆中國管理學年會技術與創新管理分會場論文集.成都：西南財經大學，2011.

[10] 馮德連，王錦，王若梅.長江經濟帶OFDI對先進制造業發展的影響：對外開放度門檻效應研究[J].財貿研究，2020（8）：1-13.

[11] 王俊文.未來工業互聯網發展的技術需求[J].電信科學，2019，35（8）：26-38.

[12] Egger J，Masood T.Augmented Reality in Support of Intelligent Manufacturing—A Systematic Literature Review[J].Computers & Industrial Engineering，2020（2）：1-22.

[13] Golova J，Mahmood K，Otto T，et al.An Approach to Analyze the Performance of Advanced Manufacturing Environment[J].Procedia CIRP，2020（93）：628-633.

[14] ChengJ，Zhang H，Tao F，et al.DT-II：Digital Twin Enhanced Industrial Internet Reference Framework towards Smart Manufacturing[J].Robotics and Computer-integrated Manufacturing，2020（62）：101881-101881.

[15] CHEN W.Intelligent Manufacturing Production Line Data Monitoring System for Industrial Internet of Things[J].Computer Communications，2020（151）：31-41.

[16] 延建林，孔德婧.解析“工業互聯網”與“工業4.0”及其對中國制造業發展的啟示[J].中國工程科學， 2015（7）：150-153.

[17] 工業互聯網產業聯盟（AII）.工業互聯網術語與定義（版本1.0）[R].北京：中國信息通訊研究院，2019.

[18] 謝丹.福建省制造業與服務業融合發展研究[D].福州：福建農林大學，2016.

[19] 徐曉蘭.工業互聯網為制造業轉型升級賦能[N].光明日報，2019-04-04（16）.

[20] 胡汝銀.供應鏈包容性發展與數字化轉型：從過去到未來[J].供應鏈管理，2020，1（1）：28-34.

[21] 王如玉，梁琦，李廣乾.虛擬集聚：新一代信息技術與實體經濟深度融合的空間組織新形態[J].管理世界，2018（2）：13-21.

[22] 杜旻軒，趙瑞，張宇澤，等.中國跨區域虛擬產業集群發展研究[J].合作經濟與科技，2020（9）：20-22.

[23] 徐晉.平臺經濟學[M].上海：上海交通大學出版社，2014.

[24] 謝曉燕，劉洪銀.平臺經濟推進制造業創新發展機制及其建設路徑——基于全國先進制造研發基地建設的實踐[J].廣西社會科學，2018（9）：78-82.

[25] 汪禹.技術驅動下勞動范式的嬗變[D].南京：南京財經大學，2016.

[26] 余曉暉，楊希，蔣昕昊.工業互聯網的發展實踐與未來方向[J].新經濟導刊，2019（2）：34-38.

[27] 《推動互聯網與先進制造業深度融合發展工業互聯網導向目錄（2020）》[Z]，河北省工業和信息化廳.

[28] IBM全球企業咨詢服務部.軟性制造[M].北京：東方出版社，2008.

[29] 李金華.中國先進制造業的發展現實與未來路徑思考[J].人文雜志，2020，285（1）：28-38.

[30] PINE B J，Davis S.Mass Customization：the New Frontier in Business Competition[J].Journal of Manufacturing Systems，1999（5）：380.

[31] 唐耀紅.面向大規模定制的計算機輔助夾具設計系統的研究[D].天津：天津大學，2004.

[32] 劉繼國.制造業服務化帶動新型工業化的機理與對策[J].經濟問題探索，2006（6）：120-124.

[33] 王曼貞.福建省生產性服務業效率評價研究[D].廈門：集美大學，2016.

作者簡介：王紅艷，女，南京財經大學教師、高級實驗師，研究方向大數據應用、企業管理、財務決策與分析等。

（收稿日期：2023-12-17? 責任編輯：蘇子寵）