第六章工業互聯網發展展望《工業互聯網基礎》/工業互聯網系列課程本章導讀>>《工業互聯網基礎》目錄學習目標02本章導讀01學習導圖03《工業互聯網基礎》/工業互聯網系列課程情景描述04為搶抓新一輪科技革命和產業變革的重大歷史機遇，世界主要國家和地區加強制造業數字化轉型和工業互聯網戰略布局，全球領先企業積極行動，產業發展新格局正孕育形成。近年來，我國高度重視工業互聯網發展，習近平總書記連續多次對推動工業互聯網發展做出重要指示。工業和信息化部充分發揮統籌協調作用，會同相關部門大力推動工業互聯網發展，深入實施工業互聯網創新發展戰略，取得了良好的開局。本章對我國工業互聯網建設成效、發展趨勢、產業人才現狀作了闡述。本章導讀了解工業互聯網發展建設成效及趨勢了解工業互聯網產業發展人才需求熟悉工業互聯網人才供給情況熟悉工業互聯網國內發展情況，培養良好的愛國主義意識熟悉國內工業互聯網企業人才數量及發展趨勢學習目標學習導圖某高校針對工業互聯網專業建設情況，進行工業互聯網產業的發展及從業情況進行調研，以引導學生就業。據調研，工業互聯網的產業體系著工業互聯網的快速發展出現了重大變革，相關從業人員的質量需求也更高了。特別針對工業互聯網的應用場景的調研中，發現其已由銷售、物流等外部環節向研發、控制、檢測等內部環節延伸，已覆蓋40個國民經濟大類，逐步形成了平臺化設計、智能化制造、個性化定制、網絡化協同、服務化延伸和數字化管理等新模式新業態，有效推動產業轉型升級，催生了新的增長點。情景描述工業互聯網產業的發展及從業情況工程機械同時5G、邊緣計算、人工智能、大數據、AR/VR、區塊鏈等新一代信息技術，持續與工業互聯網融合，不斷探索綜合集成應用之路，其中5G+工業互聯網已形成協同研發設計、遠程設備操控、設備協同作業、柔性生產制造、現場輔助裝備、機器視覺質檢、設備故障診斷、廠區智能物流、無人智能巡檢、生產現場監測等企業典型應用場景，人工智能、大數據已成為資產設備管理與生產深度優化的主要驅動，邊緣計算、數字孿生、AR/VR、區塊鏈等不斷推動數字化設計、仿真能力。因此，針對工業互聯網發展，人才培養鏈路上的制造業企業、信息通信企業、工業軟件企業、解決方案提供商、高校和科研院所等單位，該如何在已有工業互聯網探索應用的基礎上，對工業互聯網人才進行協同培養，已然成為迫切問題。情景描述工業互聯網產業的發展及從業情況數字孿生高校在培養工業互聯網人才培養的起點階段，該如何促進學生了解工業互聯網發展態勢，激發學生學習興趣，引導學生專注工業互聯網產業的人才供給，不斷提升自我，以適應工業互聯網企業人才發展需求，將是工業互聯網專業建設最困惑問題。情景描述工業互聯網產業的發展及從業情況樹根教育通過對該高校專業人才建設情況分析，發現專業建設的痛點，在于解決以下幾個問題：（1）工業互聯網企業發展現狀及建設成效（2）工業互聯網技術未來發展方向（3）目前我國工業互聯網產業人才需求（4）工業互聯網產業人才供給現狀（5）工業互聯網產業人才發展趨勢鑒于此，我們將依次對工業互聯網建設現狀、發展趨勢、人才需求、人才供給等方面進行介紹，以便于該高校熟悉我國哦工業互聯網的建設情況和崗位需求，積極引導學生面向工業互聯網產業就業。情景描述工業互聯網產業的發展及從業情況樹根產教融合謝謝觀看第六章工業互聯網發展展望《工業互聯網基礎》/工業互聯網系列課程6.1我國工業互聯網建設成效>>《工業互聯網基礎》目錄工業互聯網賦能行業轉型升級02工業互聯網發揮投資帶動效應01工業互聯網打造經濟新增長點03《工業互聯網基礎》/工業互聯網系列課程我國工業經濟正處于由數量和規模擴張向質量和效益提升轉變的關鍵期，工業互聯網作為新基建的重要內容之一，同時作為新模式、新業態，為實體經濟轉型注入新動能、為經濟高質量發展貢獻新力量。工業互聯網作為新基建，發揮投資帶動效應，對沖經濟下行壓力工業互聯網具有傳統基建的投資帶動作用，能夠在逆周期有效拉動投資，同時帶來多方面正向溢出效應，成為擴大有效投資、深挖內需潛力的關鍵領域。工信部實施工業互聯網創新發展工程以來，帶動總投資近700億元，建設和形成了一大批公共服務平臺、具有標桿效應的試點示范項目以及“5G+工業互聯網”產業示范基地。全國約26個省級行政區紛紛設立專項資金、建立產業基金支持發展工業互聯網，提高投資效能。工業互聯網發揮投資帶動效應工業互聯網作為通用技術，賦能行業轉型升級，有效實現存量變革工業互聯網以其較強的滲透性被廣泛地應用于各個領域，持續促進企業生產率提高、降低使用者成本，不斷推動生產、流通和組織管理方式的調整和優化。通過持續發揮通用技術優勢，工業互聯網從根本上改變了傳統工業化的經濟增長模式和結構轉換規律，是改造提升傳統產業的支點，是構建現代化經濟體系的重要引擎。工業互聯網賦能行業轉型升級工業互聯網一方面工業互聯網能夠幫助企業提升運行效率，減少用工量，化解綜合成本上升的挑戰。調研數據顯示，83%企業應用工業互聯網后生產經營效率明顯提升；上海實施“工賦上海”行動以來，帶動12萬多家中小企業上云上平臺，企業平均降本8.4%、提質1.95%、設備利用率提升9.2%、庫存減少4.2%。工業互聯網賦能行業轉型升級遷云之后的應用架構（阿里云）另一方面工業互聯網助力企業生產制造的智能化升級、產業鏈延伸和價值鏈拓展，帶動企業乃至產業整體向價值鏈高端攀升。一批具有市場主導力的“鏈主”企業、具有集群帶動力的“隱形冠軍”和專精特新“小巨人”企業在工業互聯網賦能下加速成長。如卡奧斯COSMOPlat助力青島某鏈傳動系統企業在多個環節打造數字化轉型解決方案，下線“發動機用強化齒形鏈”產品時間由72小時縮短至10小時，為提升技術和產品競爭力贏得更大空間，助力企業入選國家工信部第三批專精特新“小巨人”企業名單。又如傳統汽車行業，在工業互聯網賦能下，實現了研發設計協同化，生產制造柔性化，以及后市場服務網聯化。在新車市場增速放緩背景下，以數字化之手為汽車全價值鏈帶來效率的突破，加速了行業的變革與整合。工業互聯網賦能行業轉型升級卡奧斯COSMOPlat工業互聯網作為新產業，釋放規模倍增效應，打造經濟新增長點工業互聯網在促進其他新技術新產業應用和創新的同時，自身也在不斷演進迭代，形成具有高倍增性和高創新性特征的新業態、新產業。企業層面，近年來，工業互聯網企業主體規模實現快速擴張，調研顯示，工業互聯網供給企業近年營收和利潤實現雙雙增長。區域層面，工業互聯網產業已成為部分地區經濟發展的重要增長極。比如北京把工業互聯網作為全市高精尖產業新體系中關鍵一支；上海工業互聯網的核心產業規模已達到1000億元。國家層面，工業互聯網產業逐步成勢壯大，產業經濟發展迅猛，根據中國信息通信研究院測算數據，工業互聯網將成為國民經濟中增長最為活躍的領域之一。工業互聯網打造經濟新增長點謝謝觀看第六章工業互聯網發展展望《工業互聯網基礎》/工業互聯網系列課程6.2工業互聯網未來發展趨勢>>《工業互聯網基礎》目錄促進工業低碳轉型02促進數據要素市場的優化配置01工業互聯網十大技術展望03《工業互聯網基礎》/工業互聯網系列課程促進數據要素市場的優化配置工業互聯網有效促進數據要素市場的優化配置，有助于暢通各環節堵點，同時，工業互聯網的高質量發展也推動我國產業鏈供應鏈現代化水平不斷提升，提高經濟質量效益和核心競爭力，助力加快構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局。工業互聯網為全要素互聯互通提供有力支撐，為暢通國內大循環釋放更多動力。工業互聯網能夠打通設備數據、企業數據，打破部門、行業與地域之間的壁壘，實現跨行業、跨區域的互聯互通。圖6.1雙循環

1.促進全要素互聯互通促進數據要素市場的優化配置從行業來看，工業互聯網有助于形成需求牽引供給、供給創造需求的高水平動態平衡。工業互聯網能夠充分發揮數據要素在暢通生產、分配、流通及消費各個環節的作用，打通訂單、設計、生產、倉儲、服務等產業鏈上下游全流程，一定程度減少供需錯配等問題。比如廣州在定制家居、汽車、時尚服飾等領域大力實施工業互聯網賦能、產業集聚等行動，被聯合國工業發展組織授予首批全球“定制之都”案例城市，工業互聯網促進形成的定制化生產模式成為暢通內循環、促進消費的有力抓手。圖6.2市民在廣州時尚定制周體驗服裝定制

1.促進全要素互聯互通促進數據要素市場的優化配置從區域來看，工業互聯網助力各地形成協同優勢，構建新興區域增長極，在更廣范圍發揮乘數效應與擴散效應。比如長三角地區積極推進國家長三角工業互聯網一體化示范區建設，其中，上海國家頂級節點初步實現了“有流量、有應用、覆蓋長三角”的布局目標，長三角企業也將積極打造長三角標識數據資源合作體系，在全國率先建成區域性標識數據產業生態，通過標識數據驅動，促進長三角乃至長江經濟帶的產業轉型升級。四川和重慶深入推進成渝一體化工業互聯網示范區建設，聯合征集成渝地區工業互聯網及智能制造資源池服務商，加強供需對接交流，強化制造業數字化轉型能力支撐。圖6.3工業互聯網標識解析國家頂級節點（上海）建設現場

1.促進全要素互聯互通促進數據要素市場的優化配置工業互聯網助力我國企業廣泛鏈接全球創新資源，為持續擴大開放提供有力支撐。工業互聯網的快速發展加速新模式、新業態的涌現，推動制造業產業鏈、供應鏈體系更加自動化、智能化、可視化，資源的全球化配置也因此更為便捷和安全，有助于培育和形成我國參與國際競爭與合作的新優勢，提升對外開放主動性，為我國全面提高對外開放水平帶來變革。基于此，近年來中國工業互聯網企業主動把握發展趨勢，持續提升工業互聯網核心能力，在全球范圍內源源不斷輸出數字化服務，依托數字化技術和工具為高質量發展、高水平開放匯聚高端要素資源。比如樹根互聯“根云平臺”已為超過60個國家和地區的工業企業提供全價值鏈數字化轉型服務，覆蓋場景涵蓋智能研發、智能產品、智能制造、智能服務、產業金融等；海爾在俄羅斯建立智慧洗衣機互聯工廠，服務俄羅斯全境1.4億消費者，同時輻射中亞、歐洲的2億用戶，為持續性連接并引入其他業務生態打下了良好基礎。圖6.4根云平臺全球站點分布2.鏈接全球創新資源目錄促進工業低碳轉型02促進數據要素市場的優化配置01工業互聯網十大技術展望03《工業互聯網基礎》/工業互聯網系列課程促進工業低碳轉型工業低碳轉型是實現“碳達峰、碳中和”的關鍵，工業互聯網有效推動傳統高耗能高排放產業由過去的規模化、粗放型發展快速轉向精細化、高質量發展，推動工業節能節水、資源綜合利用和清潔生產，為實現“雙碳”目標提供新路徑。當前，我國工業互聯網賦能綠色、低碳生產主要有以下幾種模式。圖6.5雙碳背景下未來行業重點發展方向：電池、新能源發電、電熱供暖及傳統工業電氣化改造2.鏈接全球創新資源促進工業低碳轉型一是典型行業領軍企業率先示范，再在業內復制推廣。面向能耗優化、節能降本等現實需求，部分行業領軍企業率先通過工業互聯網中國工業互聯網發展成效評估報告開展能耗管理、資產監測運維等應用探索，在部分關鍵環節或全鏈條環節布局自動監測、控制設備，實現智能化、綠色化、低碳化生產。調研數據顯示，超過三成企業表示在應用工業互聯網后企業能耗水平顯著下降，且這些企業中，76%集中在煤炭開采和洗選業、化學原料和化學制品制造業、非金屬礦物制品業、黑色金屬冶煉和壓延加工業、通用設備制造業、專用設備制造業、電子設備制造等16個生產安全風險高、節能低碳壓力大的細分行業。2.鏈接全球創新資源促進工業低碳轉型二是工業園區探索綠色發展模式，再輻射至更大范圍。產業園區特別是工業園區是工業領域企業最主要的載體，提升工業園區自身碳消納能力至關重要。目前，已有部分園區利用工業互聯網進行集中、直觀的動態監控和數字化管理，同時改進和優化能源平衡度，打造提升能效、清潔能源、凈零排放的可持續性發展的標準化模式，并以此為模板，在更大范圍為更多工業園區賦能。圖6.6八里臺鎮5G+智慧安全雙碳園區2.鏈接全球創新資源促進工業低碳轉型比如，卡奧斯為海爾中德智慧園區搭建智慧能源平臺，引入智慧路燈、燃氣三聯供、光伏發電等，并借助自主研發的IEMS總控系統算法模型，實現能源的梯級利用、智能調控。再如，天津智慧能源小鎮綜合利用智慧物聯、5G通信、大數據技術，實現了能源網絡運行狀態的“全感知”，全面建成后，區域內供電可靠性超過99%，清潔能源利用比例達到90%，電能占終端能源比重超過45%。該創新實踐也將進一步推廣至天津濱海新區，為建設國際領先的能源互聯網綜合示范區提供示范效應。圖6.7天津智慧能源小鎮2.鏈接全球創新資源目錄促進工業低碳轉型02促進數據要素市場的優化配置01工業互聯網十大技術展望03《工業互聯網基礎》/工業互聯網系列課程工業互聯網十大技術展望工業互聯網已步入發展快車道，正處于重大突破的戰略窗口期。為跟蹤研判全球工業互聯網創新動態及發展態勢，在柴天佑院士的指導下，中國工業互聯網研究院開展工業互聯網技術創新探索，基于研究成果，提出全球工業互聯網十大最具成長性技術展望。（1）基于全光連接的工業PON技術基于全光連接的工業PON技術是指基于ITU-T/IEEE/ETSI的PON標準體系所提出的全光網連接技術。該技術采用開放軟硬件平臺架構、SDN管控模型，可構建抗干擾能力強、傳輸帶寬高、異構協議互轉、網絡安全性高、部署經濟性好的工廠網絡。該技術可應用于企業信息網、工業生產網（包括車間級生產網以及現場級工業閉環控制網絡），促進人工智能、大數據、云計算融合，助力產業數字化轉型升級。圖6.13工業PON設備在工廠內網絡中的位置工業互聯網十大技術展望（2）面向邊緣計算的區塊鏈技術面向邊緣計算的區塊鏈技術是指將區塊鏈的節點部署在邊緣計算節點設備中，邊緣計算提供計算資源與存儲能力，區塊鏈提供安全與可信的環境，進而實現二者協同融合的技術。該技術可在保證多主體間數據安全共享流轉的情況下，解決邊緣側大量節點共存下高傳輸準確性差的問題。該技術可有效解決邊緣節點間相互通信時可能遭受的網絡攻擊問題，提升數據管理、存儲和傳輸的安全性，在工業數據采集、設備控制等領域具有廣泛應用前景。圖6.14邊緣計算與區塊鏈融合工業互聯網十大技術展望（3）算力感知網絡技術算力感知網絡技術是以網絡技術為基礎，依托新架構、新協議、新度量形成的新型算力感知網絡架構。該技術通過網絡連接分布式的計算節點，進行服務的自動化部署、最優路由和負載均衡。該技術可實現對算網資源的感知、控制和調度，提高網絡和計算資源利用率，滿足企業數字化轉型中泛在連接所需的算力、互聯和協同要求。圖6.13算力感知網絡技術圖片來源：《中興通訊技術》期刊工業互聯網十大技術展望（4）基于微服務的邊緣智能協同計算技術基于微服務的邊緣智能協同計算技術是指由基于微服務框架的邊緣計算平臺、中心云服務器、邊緣節點構成的協同計算技術。該技術聚焦物端設備間的協作，利用微服務技術提供的負載均衡、配置統一管理等功能形成合理的任務分配優化策略，在邊緣側完成各種工業智能應用計算的同時減輕云服務器到物端設備的算力開銷。該技術可解決單一邊緣節點計算能力與海量數據計算資源需求之間的問題，提高工業互聯網部署的靈活性與可擴展性。圖6.14基于微服務的邊緣智能協同計算技術圖片來源：《邊緣計算與云計算協同白皮書》工業互聯網十大技術展望（5）基于數據增強的小樣本學習技術基于數據增強的小樣本學習技術是指通過輔助數據或輔助信息,對原有的小樣本數據集進行數據擴充或特征增強，以更強的數據泛化能力降低數據獲取與存儲成本的技術。該技術可依托無標簽數據或者生成帶標簽數據，在原樣本的特征空間中添加便于分類的特征，將數據中隱含的結構性信息進行顯性挖掘。該技術可有效解決工業數據稀疏或終端設備網絡拓撲結構不完整等問題，提升工業數據的價值。圖6.15基于數據增強的小樣本學習技術（圖片來源：《ACMComputingSurveys》期刊）工業互聯網十大技術展望（6）資產管理殼技術資產管理殼技術是為數字孿生建立數據信息互聯、信息內容互通、數據機理模型互操作的管理方法結構。該技術具有數據集成、模型管理、標識解析、工業通訊等功能，能夠實現不同機器設備、不同業務系統數據類型的統一、不同模型間的無縫互操作、不同標識間的鑒別與靈活提取以及不同協議間的信息共享。該技術規定了管理組件的層次、價值流、級別，解決了非標組件的適配和信息失控問題，為統一數字孿生數據信息與模型規范提供了關鍵支撐。圖6.16資產管理殼技術（圖片來源：德國電子電氣行業協會）工業互聯網十大技術展望（7）云原生大數據平臺架構技術云原生大數據平臺架構技術是指利用容器化、動態管理、微服務等云原生技術，實現在公有云、私有云和混合云等云化環境下構建和運行彈性可擴展的大數據系統。該技術契合了大數據系統云化過程中求彈性、求擴展的訴求，實現了數據的按需創建、按需擴縮、運維托管。該技術能夠為行業客戶提供快速可復制的大數據處理能力，是解決未來超大規模下的特征工程、計算資源等性能瓶頸問題的重要底座。圖6.17云原生大數據平臺架構技術（圖片來源：ArchSummit2021年全球架構師峰會）

工業互聯網十大技術展望（8）基于工業互聯網的松耦合組織結構技術基于工業互聯網的松耦合組織結構技術是指基于發布／訂閱模式，通過適配封裝及多模式服務，實現多源異構系統互聯互通的組織結構。該技術將工業要素進行系統封裝，能處理工業要素的動態加入和退出、管控工業要素和數據交互的狀態。該技術可及時發現數據交互阻塞點，平衡工業要素間的耦合度，滿足系統柔性可配置的應用需求，保障工業互聯系統的穩定運行。圖6.18基于工業互聯網的松耦合組織結構技術圖片來源：《計算機集成制造系統》期刊工業互聯網十大技術展望（9）基于增強現實的人機交互技術基于增強現實的人機交互技術是指將人工智能、擴展現實和自動化技術相結合的應用型技術。該技術借助增強現實介質進行設備狀況識別,基于邊緣側算力和云端模型進行信息處理分析，實現現場工人與遠程專家的協同交互，現場設備與設備模型的實時交互。該技術可廣泛應用于工業現場產品監測、遠程運維、作業指導等相關場景中，相較于傳統操作模式具有更高維度、更廣視距、更深沉浸的優勢。圖6.19基于增強現實的人機交互技術圖片來源：《航空制造技術》期刊工業互聯網十大技術展望（10）面向工業互聯網安全的零信任架構關鍵技術面向工業互聯網安全的零信任架構關鍵技術是指基于零信任理念，具有以身份為中心、業務安全訪問、持續信任評估、動態風險度量等功能的零信任架構。該技術利用動態認證、訪問授權、密鑰等重新構建信任基礎，消除原有網絡架構中的信任概念，防止數據泄露。該技術可充分考慮已知和未知威脅，結合工業互聯網體系各層需求，在檢測、保護、發現、響應、恢復等各個環節幫助系統建立安全防護能力。工業互聯網技術的不斷創新是推動工業互聯網發展的重要力量。技術革新與突破趨勢，將為我國工業互聯網創新發展奠定堅實基礎。圖6.20面向工業互聯網安全的零信任架構關鍵技術圖片來源：《保密科學技術》期刊謝謝觀看第六章工業互聯網發展展望《工業互聯網基礎》/工業互聯網系列課程6.3工業互聯網的產業人才現狀>>《工業互聯網基礎》目錄產業人才需求02工業互聯網人才分類01《工業互聯網基礎》/工業互聯網系列課程工業互聯網人才分類工業互聯網人才，是指具有新一代信息通信技術和工業領域專業知識或專門技能，從事工業互聯網相關工作并作出貢獻的人。工業互聯網人才是我國發展工業互聯網，實現實體經濟數字化、網絡化、智能化轉型的重要資源。工業互聯網人才主要包含工業互聯網規劃研究型人才、工業互聯網技術人才和工業互聯網運營管理型人才三大類。工業互聯網人才分類工業互聯網從職業崗位角度可以分為技術研發崗位、工程實施類崗位、運維管理類崗位、業務應用類崗位。目錄產業人才需求02工業互聯網人才分類01《工業互聯網基礎》/工業互聯網系列課程產業人才需求1.人才現狀目前，我國各有關部門，在出臺工業互聯網相關政策時將人才作為重要的保障支撐要素，對人才工作提出了簡要的工作任務，如《指導意見》中提出了“強化人才支撐”，對人才隊伍建設等工作進行了部署。時間發布單位政策名稱政策內容

2020年3月人社部、國家統計局

關于發布智能制造工程技術人員等職業信息的通知將工業互聯網工程技術人員納入新職業

2021年9月人社部、工業和信息化部《工業互聯網工程技術人員國家職業技術技能標準》表6.1工業互聯網相關政策產業人才需求時間發布單位政策名稱政策內容

2021年3教育部《職業教育專業目錄（2021年）》在高等職業教育專科專業中，新設“工業互聯網應用”專業（專業代碼460310）、“工業軟件開發技術”專業（專業代碼510214），將原有的“工業網絡技術”專業調整為“工業互聯網技術”專業（專業代碼510211），在高等職業教育本科專業中，新設“工業互聯網工程（專業代碼260307）”、“工業互聯網技術（專業代碼310211）”等專業，同時在高等職業教育專科、高等職業教育本科專業中，裝備制造專業大類的自動化類、電子信息專業大類中的計算機類均分別設置了工業互聯網相關專業。工業和信息化部、人社部、教育部紛紛在新工科、工匠、助力制造業轉型、產教融合、職業培訓等一系列舉措中提及工業互聯網人才培養工作，并組織開展工業互聯網專題培訓、省部級培訓、高級研修班和境外培訓等工作。2021年工業和信息化部《工業互聯網綜合標準化體系建設指南（2021版）》（征求意見稿）將人才標準做為重要模塊納入到《工業互聯網綜合標準化體系建設指南（2021版）》（征求意見稿）2021年工業互聯網產業聯盟《工業互聯網標準體系框架3.0》將人才標準工作納入到《工業互聯網標準體系框架3.0》表6.1工業互聯網相關政策續上表產業人才需求雖然已有一系列的政策舉措出臺并落實，但企業在推動工業互聯網發展的進程中，仍然遇到了人才需求不匹配、人才質量不滿足、留不住人等問題。經研究，其根源一方面是由于多向針對人才的政策剛剛出臺，人才培養還