搭平台 建生态 促融合，开创工业云新局面
博士，高级经济师，现任工业和信息化部信息化和软件服务业司副司长、信息社会50人论坛成员。近年来，主持及参与的重大课题获了多项国家部委软科学研究成果奖，曾荣获“中国信息产业十大杰出青年”称号。一、当前工业云发展面临的新形势云计算是信息技术应用和服务模式创新的集中体现，是增强经济发展活力、引领生产方式变革、提高资源配置效率的重要途径，是加快新旧动能转换、推进供给侧结构性改革的重要支撑。工业云是云计算技术与工业融合发展的产物，已渗透到工业研发、生产、管理、营销、物流、服务等全流程，成为与厂房、设备等传统基础设施同等重要的新型基础设施，成为智能制造、制造业“双创”、工业互联网、工业电子商务等新业态新模式发展的重要支撑。
（一）工业云正成为大企业推动两化融合的新基础
在专业化分工日益细化的大趋势下，生产效率提升和成本降低不仅取决于单个生产活动的效率和成本，更取决于不同生产活动之间相互衔接的效率和成本。制造业的数字化、网络化、智能化，带来了制造过程感知无所不在、连接无所不在、数据无所不在，工业软件的推广、智能装备和智能终端的普及以及各类传感器的使用，使得感知设备、生产装备、联网终端乃至生产者都在源源不断地产生数据，当前信息化发展面临信息系统建设成本持续攀升、数据爆炸式增长、系统集成需求迫切、专业技术人才严重不足等一系列挑战，许多企业通过推动研发工具、仿真系统、模型库、管理软件、制造执行系统等大型应用软件和数据存储、治理、挖掘、分析向云端迁移，大幅提高信息系统部署效率，降低了信息化建设成本和运营成本，提升了资源共享和业务协同水平，加快了新业态新模式创新步伐。中石油完成核心信息系统云化后，“十二五”期间节省成本约5.9亿元，打通了3023个业务流程，部分业务操作效率提升了10倍以上，极大改善了用户体验；应用系统由传统模式下各系统独自占用软硬件、单独运维，转向共享使用资源池、统一运维，运维效率整体提升，硬件部署周期由原来的至少三个月缩短至1.5天，硬件成本降低48%。航天云网大型工程软件云化节省成本70%，复杂模具云端3D打印节约成本三分之二，复杂新产品样件3D打印缩短周期50%。
（二）工业云正成为支撑中小企业两化融合的新载体
一批面向中小企业营销、研发、生产、供应、管理、服务的第三方工业云平台快速发展，为中小企业搭建了一个在线汇集计算资源、软件资源、制造资源、技术资源、人力资源的资源集聚平台，搭建了一个集设计仿真、运营优化、设备运维、检测认证、培训咨询等于一体的服务集聚平台，搭建了一个创意设计、产品交易、能力交易的供需对接平台。面向中小企业的第三方工业云平台的推广应用，大幅降低了中小企业技术应用门槛和信息化建设运营成本，高效地整合了研发设计、生产制造等资源，推动了应用模式创新。工业云创新应用不断突破地域、组织、机制的界限，实现对人才、技术、资金等资源和要素的高效整合，促进资源配置高效化、生产方式智能化、组织管理灵活化，不断催生个性化定制、网络协同制造、服务型制造、精准供应链管理、互联网金融等新模式新业态。
（三）工业云是大企业“双创”建设的支撑平台
“大众创业、万众创新”是党中央、国务院的重大战略部署，今年的政府工作报告将“双创”作为促进实体经济转型升级的重要内容。“双创”不仅是小微企业的兴业之策，也是大企业的兴盛之道。制造企业“双创”平台是要素汇聚平台、资源整合平台、能力开放平台和创业孵化平台，是企业两化融合迈向高级阶段的必然选择。从实践来看，越来越多的企业把“双创”平台构建在云计算架构体系上，通过工业云支撑大企业更高效地汇聚创业创新资源，更便捷地开放创业创新资源，更有效地配置创业创新资源，加快构筑创业创新新生态。一些领先的大型制造企业、基础电信和互联网企业通过搭建基于互联网的开放式工业云平台，已成为“双创”的主要践行者，不断探索大企业“双创”新模式。据统计，截至2017年第一季度，我国制造业骨干企业“双创”平台普及率达55.7%。
（四）基于工业云平台的产业生态成为竞争的制高点
产业竞争越来越演变为生态链的竞争，基于“智能机器+平台软件+工业APP+开放社区”的产业生态竞争愈演愈烈。面对当前全球制造业竞争格局演变新趋势，跨国公司加快产业链资源整合步伐，围绕构筑基于工业云的物联网操作系统，打造产业联盟、制定参考架构、开展测试验证、深化技术合作，试图抢占产业生态竞争的主导权。2014年GE联合英特尔、IBM、思科、AT&T等组建工业互联网联盟，在美西、美东、欧洲、日本等地建立四个云计算中心，2016年面向全球开放基于工业云的Predix平台，Predix机器、Predix连接、PaaS平台、工业APP等生态组件已开始部署到石油化工、能源风电、航空等领域，已经有近60个微服务在平台上运行，100多个客户使用了Predix的产品和服务，基于Predix产业生态培育取得新进展。2016年西门子发布了基于工业云的物联网操作系统Mind Sphere，在深化与SAP HANA、IBM Waston深度合作的基础上，推动NanoBox数据采集器、Mind连接配置软件、Mind Sphere平台、工业APP等组件在北美、欧洲等100多家企业部署应用，基于Mind Sphere的产业生态建设已经起步。PTC、SAP、ABB、霍尼韦尔等企业也在加快布局工业云平台，积极构建以开放平台、工业操作系统和工业APP为核心的产业生态体系。
（五）传统ICT企业围绕工业云的战略布局不断加快
面对全球工业云市场快速发展的新形势，各大工业软件、通信设备、互联网、芯片和运营商等ICT企业纷纷布局工业云。一方面，全球工业软件巨头核心产品云化战略已取得了阶段性成果，基于云架构的CAX、PDM、MES、ERP产品体系已初步形成。达索公司实现旗下CATIA、Solidworks等全部核心产品基于云端部署；PTC将Windchill等核心软件部署在ThingWorx云平台，提供了适用于各种产品的快速应用开发和全生命周期管理解决方案；AutoDesk将AutoCAD、3ds Max等核心软件连接到A360云平台上，实现了模型云渲染、设计云优化、结构云分析等多种功能。另一方面，全球ICT企业进一步加快工业云领域战略布局，IBM、微软、思科、亚马逊、ARM等全球领军企业围绕工业领域的云计算业务提出了一整套落地解决方案。
二、开展的主要工作及进展
2013年以来，我们围绕制造强国和网络强国建设，按照两化深度融合推进工作整体部署，多措并举，上下联动，深入实施“工业云创新行动计划”，积极引导企业上“云”，持续探索工业云创新应用路径。工业云平台建设正步入全面实施、快速迭代、自我完善的新阶段，开启我国工业领域“云”时代。
（一）工业云平台开展的主要工作
一是健全政策体系。2 0 1 5年国务院发布的《中国制造2025》明确提出“实施工业云及工业大数据创新应用试点，建设一批高质量的工业云服务和工业大数据平台”。2016年《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》提出“加快构筑自动控制与感知、工业云与智能服务平台、工业互联网等制造新基础”，明确到2018年比2015年工业云企业用户翻一番的目标。2017年《云计算发展三年行动计划（2017-2019年）》将“积极发展工业云服务”作为一项重点任务，支持建设工业云平台，培育“云制造”模式。各省市也将工业云作为落实“互联网+”行动、深化制造业与互联网融合发展、促进制造转型升级的重要抓手，全国21个省市的制造业与互联网融合发展实施方案，以及24个省市的两化融合“十三五”规划中，都部署了工业云平台建设和应用推广的相关工作，鼓励和支持工业云发展的政策体系初步形成。
二是开展试点示范。在国家层面，2013年，工业和信息化部确定北京等16个省市开展首批工业云创新服务试点，鼓励试点地区聚集和共享制造与创新资源，探索制造业发展新模式。试点工作在区域层面上探索出一系列有效做法，总结和提炼了一些典型经验，为工业云发展提供了有益的借鉴和参考。2016年，为深化制造业与互联网融合发展，工信部利用工业转型升级专项资金支持工业云公共服务平台建设，推动制造能力和生产资料的在线汇集、发布与交易，构建社会化协作的产业生态体系。在地方层面，上海、北京、河北、内蒙等10多个省市开展了工业云平台建设试点，部分省市给予专项资金支持，鼓励区域工业云健康发展。
三是强化标准建设。2015年，国务院印发的《关于促进云计算创新发展培育信息产业新业态的意见》，提出要建设云计算标准规范体系。同年12月，工信部联合国家标准委共同发布《国家智能制造标准体系建设指南》，从智能服务角度对工业云标准建设的方向与内容提出了明确要求，加快工业云接口和协议等资源共享标准和服务能力标准制定。目前，工业云标准体系建设取得积极进展，《工业云服务模型》、《能力总体要求》等国家标准已经成功立项，《服务水平协议规范》和《计量规范》等多项国家标准正在研制中。
四是营造发展环境。近年来，工信部结合工业云创新服务试点，先后组织了多次工业云现场会，推动工业云政产学研多方合作，指导地方建设工业云体验中心、开展专题培训和设计大赛，营造工业云发展良好环境。北京、江苏等省市通过建设工业云体验中心，集中展示工业云在设计、制造、服务等各环节的应用，连续举办了多届工业云设计创新大赛，扩大了工业云的影响力。河北、内蒙、贵州等省市通过分片区组织开展培训、现场交流、举办创新大赛等多种方式进行宣传推广，不断扩大工业云创新服务试点的影响力，提高了社会各界，尤其是工业企业对工业云认识水平，激发了企业应用工业云的积极性、主动性和创造性。
（二）工业云平台的主要进展
一是大型制造企业业务系统云化步伐不断加快。面对当前新一代信息通信技术尤其是云计算发展的新趋势，国内大型制造企业结合两化融合建设步伐，不断探索业务系统云化迁移的路径和模式，通过建设企业级云计算中心，推动企业信息基础设施和信息系统由分散搭建向集约化建设转变，以云平台的方式统一向各应用系统分配弹性资源，实现资源优化配置、提高部署效率、降低建设成本、提升管理水平。近年来，中石油加快企业云计算建设步伐，多个业务系统迁移到云平台后，通过服务器全面X86化、应用分布式技术等，较UNIX环境降低软硬件采购成本55%以上；通过动态资源调度，实现不同应用系统资源共享，将服务器CPU平均利用率提升3倍以上，减少了对硬件的需求，降低了信息化建设总体成本。根据中国两化融合服务联盟对全国70000多家企业两化融合评估数据表明，截至2017年1月，我国工业云平台应用率已达35.9%，其中原材料、装备、消费品、电子信息等行业工业云平台应用率分别为28.9%、35.7%、33.6%、38.3%。
二是面向中小企业工业云平台快速发展。据不完全统计，2013～2016年工业云平台企业用户数分别超过4万、10万、25万、60万，年均增长超过146%。随着国家和各省市工业云试点工作的推进，面向中小企业工业云平台呈现出三类发展模式。一是以数码大方为代表的资源和服务汇聚云平台，通过平台汇聚工业软件、工业设计模型、数字化模具、产品和装备维护知识库、管理软件、技术人才等资源，降低企业信息化应用门槛和成本。二是以航天云网、智能云科为代表的制造资源和制造能力交易云平台，实现研发设计、生产制造、检测认证、物流配送等资源和服务的高效对接，优化制造资源的配置效率。三是以中国商飞为代表的产业链协同云平台，基于平台开展协同设计、协同制造、供应链协同等产业协作，促进全价值链创新，加速培育网络化协同制造等生产新模式。数码大方、航天云网等工业云平台助力企业降低研发成本50%，提高生产效率40%以上。
三是涌现出了一批工业云地区发展模式。各地围绕打造面向中小企业的第三方工业云平台，不断探索工业云平台落地的新模式。贵州、内蒙等地方采用PPP模式，注资当地工业云服务商，以市场化、专业化机制推动工业云从“云端”落地，有效助推“互联网+”制造业、双创、智能制造等创新转型。北京、长沙、潍坊等地采用政府购买服务的方式，通过购买工业云服务商的各类服务资源，免费为当地中小微企业提供工业软件、管理软件、共性技术、咨询诊断等服务，降低中小微企业信息化成本、提高创新效率。江西、广东、四川等地方围绕当地特色产业或产业集聚区，分别搭建了家具、模具、军民融合等行业级工业云平台，整合并共享行业的服务资源。
四是ICT企业加速拓展工业云市场。国内ICT企业顺应当前云计算发展的新趋势，积极推动技术和业务的战略转型，加强在工业云领域市场的战略布局。一批ICT企业通过不断强化数据采集、工业连接、工业大数据、云平台、开放API等领域的研发和产业化，推动制造业底层设备、工控系统、制造执行系统、管理软件等核心数据的互联互通互操作，提出面向智能制造的工业云整体解决方案。华为建立集成行业应用的IoT联接管理云平台，向下通过工业互联网敏捷网关连接设备与传感器采集数据，向上提供数据管理和开放API接口，并开展基于云计算的行业应用解决方案。阿里、腾讯等互联网企业面向制造企业提供基础云服务，分别与国内工程机械企业开展深度合作，拓展面向工业云的新业务。用友、数码大方等工业软件企业也纷纷加速云转型，用友通过搭建第三方云平台、推动软件包和解决方案产品云化等方式打造全新的平台化服务模式；数码大方在云端部署了超过2000种零部件图库及几十种设计、制造相关工业软件，为超过25万用户、12万入驻企业提供基于云平台的软件应用和解决方案服务。
五是基于工业云的产业生态开始布局。基于工业云的物联网操作系统是产业生态构建的基础，正处于快速发展的窗口期，国内企业结合业务转型的趋势，加快产业生态建设和布局。一是建平台，国内制造企业也纷纷推出了一系列工业云平台，如海尔的COSMO平台、和利时的Hiacloud、树根互联的根云平台、航天云网的CASIcloud等。二是哑改造，国内企业把传统设备的数字化、网络化、在线化作为云平台建设的基础，提供端到端的系统解决方案。航天云网组织开展了“三哑”改造，即哑岗位、哑设备、哑企业，树根互联提供集数据采集、汇聚、集成、分析于一体的解决方案。三是推应用，国内企业结合自己的行业优势和企业基础，基于云平台开发面向特定行业的应用服务。树根互联在开展基于工程机械产品全生命周期服务的基础上，不断拓展装备、电子、风电等新领域；航天云网不断推动集团内的云制造模式向全社会开放，截止2017年4月入驻企业已超过60万户；海尔COSMO工业云平台以上亿的用户资源为纽带，面向终端用户提供产品定制服务，面向电子、船舶、化工等行业企业提供智能制造解决方案服务。
在国内外工业云技术、产业和生态竞争愈演愈烈的大形势下，我们也应该清醒地认识到我国工业云发展存在的一系列问题：制造企业在推进业务云化方面依然存在较多制约与顾虑，第三方工业云平台服务能力和水平亟待加强，工业云相关核心技术仍相对薄弱，基于工业云的产业生态构建尚处于探索阶段，工业云相关标准规范和安全保障体系尚不够健全。
三、下一步工作考虑
2017年，是我们实施“十三五”规划的重要一年，是推进供给侧结构性改革的深化之年，工业云将迎来更大的发展机遇。新形势下，我们要进一步提高认识，增强责任感和使命感，创新工作思路，强化合作，分业施策，共同开创工业云发展新局面。当前，重点要做好以下五个方面工作。
（一）加强统筹协调
一是围绕中国制造2025战略实施，在国家制造强国建设领导小组统一部署下，深入贯彻《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》，研究制定工业云发展行动计划，结合智能制造和工业强基等工程的组织实施，加强部门协同和资源整合，切实推进工业云平台建设和应用推广取得实效。二是地方政府要做好部省衔接，结合本地实际，建立健全本地方的工作推进机制，积极推动大企业业务系统云化迁移和第三方工业云平台发展，促进行业工业云平台在重点园区和基地落地，完善工业云技术、产业和服务体系。三是充分发挥行业协会、部属高校、第三方服务机构在政策制定、标准支撑、科技创新、评估对标和示范推广等方面的积极作用，通过推动成立工业云发展联盟等方式，形成全社会共同推进工业云的良好氛围。
（二）组织试点示范
当前工业云发展整体上仍处于起步阶段，需要通过试点示范不断探索企业、行业、区域工业云发展的新模式和新路径。一是继续推进工业云创新服务试点，推动16个试点省市工业云平台功能完善、业务创新和服务提升。二是组织开展制造业与互联网融合发展、大企业双创等试点示范，支持各类工业云平台建设和应用推广，探索企业基于工业云的生产、经营和管理新机制。制造业与互联网融合发展试点示范工作正在推进中，各地已上报了申报材料，近期我们将组织评审。我们将依托制造业双创平台建设专项开展大企业双创试点示范，近期将发布申报指南。三是将推动工业云创新发展作为智能制造、工业强基等重大工程的重点内容，通过试点示范引导更多企业参与工业云平台建设和模式创新。
（三）打造产业生态
产业生态系统建设是当前产业竞争的制高点，必须积极谋划、整合资源、抢抓机遇，争取产业发展主动权。一是做好顶层设计和重大问题研究。基于当前工业云发展面临的新形势，系统研究基于工业云平台的产业生态建设的总体框架、基本要素、核心技术、演进规律和商业模式，形成基于工业云的产业生态顶层设计和路线图。二是围绕产业生态系统建设的核心要素和关键环节，以实现面向工业云的数据采集、汇聚、集成和分析为基础，以建设工业云测试验证平台为抓手，以探索合作共赢、互促共进的商业模式为导向，充分调动产学研用等各方的积极性和主动性，加快构建基于工业云的产业生态良性发展机制。三是打造面向工业云的开放接口、开发工具、开发环境、开放数据、开源社区等技术、产品、系统和平台，积极培育工业APP开发者队伍，加强工业数据建模分析、基于开源的软件开发等复合型人才培养。
（四）强化技术产业支撑
工业云平台技术演进正处于新旧融合、快速迭代、多方博弈的新阶段，当前要以“一硬、一软、一平台”为重点，加大支持力度，抓紧开展重点领域产业化推广和产业链提升。一是提升感知与自动控制产业支撑能力，结合“核高基”等科技重大专项，突破核心芯片、驱动器、现场总线、工业以太网等关键器件和技术的发展瓶颈，加快推动智能传感器、可编程逻辑控制器、分布式控制系统、数据采集与监控系统等研发和产业化。二是实施工业技术软件化工程，促进软件技术与工业技术深度融合，重点突破工业嵌入式操作系统、虚拟仿真、工业软件、工业大数据分析等关键技术，提升工业软件的集成应用能力。三是夯实工业云平台基础技术。支持面向工业云平台的制造业创新中心建设，发展基于工业云的物联网操作系统，构建面向行业的知识库、模型库、零件库、工艺库和标准库，打造支撑工业云平台发展的软件开发环境与工具集。
（五）完善标准体系
工业云涉及多技术、多主体、多环节、多领域，面临网络、系统、数据的互联、互通、互操作等一系列挑战和问题，亟需制定相关标准，指导工业云平台建设、运营、管理和服务。一是结合工业云标准化需求，研究制定工业云标准体系框架，形成工业云发展的路线图，牵引和指导技术标准、技术研发、实验验证、应用推广等工作全面展开。二是编制工业云综合标准化建设指南，开展共性基础、安全管理、资源共享、服务能力、领域应用等标准研制。积极参与国际标准化工作，力争将中国标准推动成为国际标准。三是组织开展工业云标准宣贯、推广和示范工作，建设工业云标准测试验证平台，支持重点省市开展标准培训与贯标活动。