工业互联网的内涵与意义
当前全球经济社会发展正面临全新挑战与机遇，一方面，上一轮科技革命的传统动能规律性减弱趋势明显，导致经济增长的内生动力不足。另一方面，以互联网、大数据、人工智能为代表的新一代信息技术发展日新月异，加速向实体经济领域渗透融合，深刻改变各行业的发展理念、生产工具与生产方式，带来生产力的又一次飞跃。在新一代信息技术与制造技术深度融合的背景下，在工业数字化、网络化、智能化转型需求的带动下，以泛在互联、全面感知、智能优化、安全稳固为特征的工业互联网应运而生。工业互联网作为全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式，通过人、机、物的全面互联，实现全要素、全产业链、全价值链的全面连接，正在全球范围内不断颠覆传统制造模式、生产组织方式和产业形态，推动传统产业加快转型升级、新兴产业加速发展壮大。
工业互联网是实体经济数字化转型的关键支撑。工业互联网通过与工业、能源、交通、农业等实体经济各领域的融合，为实体经济提供了网络连接和计算处理平台等新型通用基础设施支撑；促进了各类资源要素优化和产业链协同，帮助各实体行业创新研发模式、优化生产流程；正推动传动工业制造体系和服务体系再造，带动共享经济、平台经济、大
数据分析等以更快速度、在更大范围、更深层次拓展，加速实体经济数字化转型进程。工业互联网是实现第四次工业革命的重要基石。工业互联网为第四次工业革命提供了具体实现方式和推进抓手，通过人、机、物的全面互联，全要素、全产业链、全价值链的全面连接，对各类数据进行采集、传输、分析并形成智能反馈，正在推动形成全新的生产制造和服务体系，优化资源要素配置效率，充分发挥制造装备、工艺和材料的潜能，提高企业生产效率，创造差异化的产品并提供增值服务，加速推进第四次工业革命。
工业互联网对我国经济发展有着重要意义。一是化解综合成本上升、产业向外转移风险。通过部署工业互联网，能够帮助企业减少用工量，促进制造资源配置和使用效率提升，降低企业生产运营成本，增强企业的竞争力。二是推动产业高端化发展。加快工业互联网应用推广，有助于推动工业生产制造服务体系的智能化升级、产业链延伸和价值链拓展，进而带动产业向高端迈进。三是推进创新创业。工业互联网的蓬勃发展，催生出网络化协同、规模化定制、服务化延伸等新模式新业态，推动先进制造业和现代服务业深度融合，促进一二三产业、大中小企业开放融通发展，在提升我国制造企业全球产业生态能力的同时，打造新的增长点
工业互联网体系架构 2.0：定位与作用
面向第四次工业革命与新一轮数字化浪潮，全球领先国家无不将制造业数字化作为强化本国未来产业竞争力的战略方向。主要国家在推进制造业数字化的过程中，不约而同把参考架构设计作为重要抓手，如德国推出工业 4.0 参考架构 RAMI4.0、美国推出工业互联网参考架构 IIRA、日本推工业价值链参考架构 IVRA，其核心目的是以参考架构来凝聚产业共识与各方力量，指导技术创新和产品解决方案研发，引导制造企业开展应用探索与实践，并组织标准体系建设与标准制定，从而推动一个创新型领域从概念走向落地。我国为推进工业互联网发展，由中国工业互联网产业联盟于 2016 年 8 月发布了《工业互联网体系架构（版本 1.0）》（以下简称“体系架构 1.0”）。体系架构 1.0 提出工业互联网网络、数据、安全三大体系，其中“网络”是工业数据传输交换和工业互联网发展的支撑基础，“数据”是工业智能化的核心驱动，“安全”是网络与数据在工业中应用的重要保障。基于三大体系，工业互联网重点构建三大优化闭环，即面向机器设备运行优化的闭环，面向生产运营决策优化的闭环，以及面向企业协同、用户交互与产品服务优化的全产业链、全价值链的闭环，并进一步形成智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等四大应用模式
工业互联网体系架构 1.0 的进展与成效
工业互联网体系架构 1.0 自发布以来，在凝聚我国政产学研用各界共识，指导技术研究、产品开发、实践应用、产业发展、生态打造、国际合作等诸多领域发挥了重要作用。一是推动工业互联网相关基础研究。基于体系架构 1.0，工业互联网产业联盟组织编写了 56 份研究报告，涵盖网络、数据、平台、安全、应用等各领域，基本形成了对工业互联网的体系化认识。二是促进工业互联网技术创新与产品开发。工业互联网产业联盟组织设立了 55 个测试床，重点开展了5G、大数据、人工智能、区块链、边缘计算等技术在制造场— 4 —景的测试验证，并结合体系架构 1.0 提出的网络、数据、安全等方向，输出了数百项产品和解决方案。三是指导工业互联网标准体系建设。体系架构 1.0 为工业互联网标准化工作提供理论框架与方向指引，推动《工业互联网综合标准化体系建设指南》的出台，助力工业互联网产业联盟陆续建立起工业互联网标准体系 1.0 和 2.0 版本，并已成功立项平台通用要求、安全总体要求 8 项联盟标准，形成对新兴领域关键技术、核心架构、测试评估、成果转化等方面的规范和指引。四是引导工业互联网应用探索与实践。工业互联网产业联盟遴选出 163 个优秀示范案例，在钢铁、石化、汽车、家电、信息电子、高端装备等十余个行业和典型制造场景开展了网络、平台、安全等方面的应用试点，以标杆试点强化应用推广，推进体系化应用探索与落地。五是推进国际对接与开放合作。工业互联网产业联盟与美国 IIC 基于顶层架构的共性开展了 IIRA 与体系架构 1.0 的对接和映射，也在积极与德国对接开展体系架构互认并联合发布实践报告等成果，组建工业互联网专家工作组等多个执行对接组，为工业互联网技术、产业、标准等层面的国际合作与共识达成奠定基础。
从 1.0 到 2.0：工业互联网体系架构的演进
体系架构 1.0 发布三年多以来，工业互联网的概念与内涵已获得各界广泛认同，其发展也正由理念与技术验证走向规模化应用推广。这一背景下，有必要对体系架构 1.0 进行升级，特别是强化其在技术解决方案开发与行业应用推广的实操指导性，以更好支撑我国工业互联网下一阶段的发展。具体来说，一是提供一套可供企业开展实践的方法论。重点是构建一套由“业务需求—功能定义—实施部署”构成的方法论，使企业能够结合自身业务特点，明确所需要的工业互联网核心功能，并进而指导相应软硬件系统的设计、开发与部署。二是从战略层面为企业开展工业互联网实践指明方向。重点是明确企业通过工业互联网实现数字化转型的核心方向与路径，结合企业基础确立商业战略与细分目标，充分发挥工业互联网实践价值，构建企业转型升级优势。三是结合规模化应用需求对功能架构进行升级和完善。重点是从企业工程化应用视角，参考领先企业实践经验与最新技术发展，对工业互联网功能原理进行明确与完善，形成一套实操性更强的网络、平台、安全功能体系。四是提出更易于企业应用部署的实施框架。重点是强化与现有制造系统的结合，明确各层级的工业互联网部署策略、以及所对应的具体功能、系统和部署方式，以便对企业实践提供更强参考作用。基于上述四方面考虑，工业互联网产业联盟组织研究提出了工业互联网体系架构 2.0，旨在构建一套更全面、更系统、更具体的总体指导性框架。在发展和演进的同时，工业互联网体系架构 2.0 也充分继承了体系架构 1.0 的核心思想。一是体系架构 2.0 仍突出数据作为核心要素。业务视图的数字化转型方向、路径与能力实质由数据所驱动，功能架构的网络、平台、安全服务于数据的采集、传输、集成、管理与分析，实施框架则核心回答了如何通过部署工业互联网，提升现有制造系统的数据利用能力；二是体系架构 2.0 仍强调数据智能化闭环的核心驱动及其在生产管理优化与组织模式变革方面的变革作用。基于体系架构 1.0 提出的三大智能化闭环，体系架构 2.0 将其归纳为共性的数据优化闭环，体现其在工业互联网系统中无处不在的特征。这一数据优化闭环既可以作用于企业现有生产和管理，使之更加精准智能，也可以作用于资源配置优化与生产方式重构，引发商业模式创新；三是体系架构 2.0 继承了三大功能体系。考虑到体系架构 1.0 中网络、数据、安全在数据功能上存在一定重叠，如网络体系包含数据传输与互通功能，安全体系中包含数据安全功能，因此在体系架构2.0 中以平台替代数据，重点体现 1.0 中数据的集成、管理与建模分析功能，形成网络、平台、安全三大体系，但功能内涵与 1.0 基本一致。