文/李浩男 畢得
清華大學互聯網產業研究院
隨著京津冀各地加快工業互聯網發展和推進數字經濟政策不斷落地，工業互聯網作為數字化轉型和產業升級的重要方式，從概念普及到實踐深耕，形成了戰略引導、政策支持、技術創新、產業實踐協同推進的發展態勢。為進一步探索京津冀優勢產業數字化升級，助力深化京津冀協同發展，本系列文章從新一代信息技術、新能源、智能制造與裝備、鋼鐵、生物與醫藥等京津冀優勢產業角度進行研究，分析探討工業互聯網助力京津冀工業數字化的發展進程。
新一代信息技術產業保持良好增長態勢，截至 2020 年北京市新一代信息技術產業 2345.4 億，占北京規模以上戰略新興產業總產值 40.47%，增長動力強勁，較去年產值增長 356.4 億元。根據北京十四五規劃，將培育萬億級新一代信息技術產業集群，聚焦 5G、人工智能、大數據、云計算、物聯網、區塊鏈等基礎領域，培育一批具有核心技術主導權的龍頭企業。大力發展新一代信息技術產業，以設計為龍頭，以裝備為依托，以通用芯片、特色芯片制造為基礎，打造集成電路產業鏈創新生態系統。
新一代信息技術是 2020 年天津在新興產業領域增加值占比最高的產業，比重為 23.8%，僅電子信息產業占比天津市利潤總額為 10.6%，僅次于石油化工產業，是天津市產業布局的重要組成部分。天津市新一代信息技術產業瞄準信創產業，提前謀劃布局產業發展，在人工智能、集成電路、基礎軟件、先進計算、先進通信、網絡安全、區塊鏈、量子信息等領域發展重點進行技術攻關突破，打造中國信創谷、北方聲谷、先進計算大數據創新集聚區，目標到 2025 年，新一代信息技術形成 5000 億級產業集群。
截至 2020 年底，電子信息產業主營業務收入已突破 2000 億元，同比增長 23.7%，增長勢頭強勁，全省 2021 年，計算機、通信和其他電子設備制造業增長 22.4%。其中石家莊作為河北省省會城市，確立建設五大千億產業集群，其中發布了《關于支持新一代電子信息產業和生物醫藥產業率先突破的若干措施》，將新一代通信技術放到至關重要的位置。目標到 2025 年，新一代信息技術產業的引領能力進一步提升，形成光伏、大數據、軟件和信息技術服務 3 個千億級產業集群，全省新一代信息技術產業營業收入達到 5000 億元。
1.2 工業互聯網成為高質量發展的重要抓手
△ 圖一 2020年京津冀分行業規模以上工業企業利潤總額（億）
依據 2021 年京津冀三地統計年鑒數據，總和三地工業細分行業的規模以上企業利潤總額數據，工業細分行業中共計 18 個行業利潤總額在百億以上，2021 年京津冀地區生產總值合計已達 9.6 萬億元，其中工業產值 3 萬億余元，工業互聯網在提升京津冀制造業高質量發展方面具有巨大的發揮空間。
從京津冀工業優勢產業來看，主要在制造業、鋼鐵、能源產業、生物醫藥領域，尤其制造業中多個行業如汽車制造業、計算機、通信和其他電子設備制造業、專用、通用設備制造具有強勁優勢，為工業互聯網接入提升工業發展奠定堅實基礎。
工業互聯網是新一代信息技術與工業各個領域深度融合的新型基礎設施，新一代信息技術的進步又為工業互聯網發展提供強勁動力，兩者相輔相成促進工業互聯網在技術的迭代和場景應用不斷創新，為工業發展持續賦能，成為高質量發展的重要抓手。
截至 2021 年 12 月北京國家頂級節點共接入二級節點 39 個，企業節點超過 18000 個，標識注冊量超 80 億，標識解析量超 44 億次，企業接入數量位居全國前列。全市規模以上工業企業上云、上平臺率超過 40%，中小企業上云、上平臺用戶超 20 萬。
持續推進制造類企業工業互聯網改造以及上云步伐，截至 2020 年，全市上云工業企業近 6000 家，培育出紫光、宜科電子、賽象科技等一批全國領先的工業互聯網平臺。
截至 2021 年底，河北省上云企業 6.2 萬家，12 個項目入選工信部新一代信息技術與制造業融合發展試點示范，9 個項目入選工信部工業互聯網平臺創新領航應用案例，數量均居全國第四。工業互聯網平臺普及率 10.50%，均居全國第八位，工業互聯網發展勢頭強勁。
三地隨著工業互聯網產業的迅速發展，工業互聯網與實體經濟融合的廣度和深度得以持續拓展，對經濟社會各領域產生的疊加、倍增作用逐漸顯現。
（1）以標準化推進工業互聯網發展，在 5G 網絡基站、數字算力中心、通信信息互通保障上協同規劃，新一代電子信息基礎建設互聯互通，建立統一化數據接入標準，形成數據可共享、易聯通、真安全的新數據生態，為建立廣泛工業互聯網應用場景和實施大量數據驅動的解決方案奠定良好信息生態基礎。
（2）以優勢互補統籌工業互聯網布局，
京津冀需在數字融合方面取長補短，整體發力，利用北京富集較多龍頭工業互聯網服務商資源，突破產業區域、時空限制，利用算力優勢，科研人才優勢，輻射跨地區跨行業產業發展。完善產業鏈布局，推動技術和創新成果在京津冀落地。構建完整工業互聯網標識體系，推動工業互聯網細分領域行業中心落地，帶動京津冀各行業產業鏈完善和優化。
（3）以示范案例引領產業數字轉型，
充分發揮京津冀優勢，細化建設分工，重點項目入庫培養，打造可復制可推廣的工業互聯網產業融合案例，以孵化數字信息領域京津冀企業，促進數字產業化，以工業互聯網+產業推進產業數字化，鼓勵支持中小企業接入工業互聯網平臺，促進傳統行業借助工業互聯網數字化轉型。
2.1 京津冀能源領域發展現狀
按行業分規模以上工業企業利潤額，電力、熱力生產和供應業為工業各個細分行業中占比最高的。以電力能源來看，就北京 2022 電源結構（圖表引自國網新能源云平臺：發展概覽）火電占比達 84.62%，工業互聯網融合能源產業實現遠程運維、快速并網消納、節能減排優化等方面都具有極高現實意義。
（圖表引自國網新能源云平臺：發展概覽）
目前，北京市以智慧能源為方向，以氫能全產業鏈條創新為突破，推進新能源技術裝備產業化。重點布局昌平、房山、大興等區，具體重點培育和建設有昌平能源谷、延慶氫能產業園、（房山）氫能產業園、大興國際氫能示范區等綠色能源與節能環保重點產業片區。力爭到 2025 年綠色能源與節能環保產業實現營業收入 5500 億元。
2020 年，新能源產業同比增長 35.4%，產業占規模以上工業利潤總額的 4.4%，就電力結構來看，天津與北京相似，火電占比較高，為 86.36%，發展潛力巨大。天津市立足全國先進制造研發基地的定位，將新能源產業作為全市重點領域優先發展。新能源產業規模持續擴大、產業體系日趨完善，產業規模達到 800 億元，形成了以鋰離子電池，風電、太陽能、氫能等領域協同創新的發展格局，企業競爭力大幅增強、技術水平顯著提升，產業進入融合發展的新階段。
火電占比 46.15%，太陽能和風電占比 50.43%，新能源結構初具雛形。根據河北省十四五規劃，到 2025 年，在大力發展煤電靈活性改造、燃氣調峰電廠，全省布局建設新型儲能規模 400 萬千瓦以上，實現新型儲能從商業化初期向規模化發展轉變，具備規模化商業化應用條件。在新能源產業，河北省堅持高端化、高效化、智能化主攻方向，大力發展高效光伏設備、先進風電設備、智能電網裝備、高效儲能裝備、氫能裝備產業，加快風光火儲互補、高效儲能、氫能等關鍵技術和智能控制系統研發及產業化。
（圖表引自國網新能源云平臺：發展概覽）
2.2 能源領域發展探索
京津冀通過數字技術賦能能源供應產業需求迫切，有針對性地建立行業工業互聯網，落實安全生產、節能減排等應用場景，發布綠色環保場景解決方案，穩步實現能源結構轉變，產業綠色發展。
提升產業數字融合水平，
基于發展工業互聯網平臺，將平臺數據信息流帶動技術流、資金流、人才流、物資流全要素流通；以數據+人工智能、精準的新能源產能數據為基礎，貫通全產業鏈上下游；將資源進一步優化配置，通過數字轉型+智能互聯，形成多方位的商業模式；通過融合創新產生新的經濟增長點。
國企爭當工業互聯網先行者，
以國網等龍頭企業作為工業互聯網建設先行標兵，建立實用型、公共服務型工業互聯網平臺，服務產業鏈企業，引領企業數據上云，信息共享，解決產業鏈上下游串聯不足，促進產業鏈完善，推進配套企業規模發展。
協同部署提升京津冀一體化，
依靠工業互聯網平臺，細分行業產業發展，壯大鋰離子電池產業、做強風能產業、優化太陽能產業、加快氫能產業布局，對重點工程京津冀協同部署研發，提升科研創新水平。
國網新能源云平臺涵蓋“源、網、荷、儲”各環節，共計 15 個功能子平臺，建立“全環節、全貫通、全覆蓋、全生態、全場景”的新能源開放服務體系。
新能源云已在國網 27 家省公司全面推廣應用，接入場站 196 萬座，裝機 3.9 億千瓦，服務新能源發電、設備制造、設計施工、金融保險、運維服務等各類企業超萬家。
國網新能源云平臺：（1）為政府部門：在新能源發展規劃研究、消納能力計算及評估、可再生能源法執法落實及新能源全過程信息監測和決策提供支撐。（2）為發電企業：提供新能源項目并網報裝、項目進度查詢、補貼項目申報、電站運行監控和運維、功率預測、建站選址咨詢等服務。（3）為設備廠商：提供設備在線運行狀態監控、設備故障診斷和運維、設備全生命周期質量評估等服務。（4）為用戶：提供新能源政策、技術、并網、消納、交易、補貼等方面的信息咨詢服務和相關數據支撐。
云端服務連接產業鏈上下游共同發力，對內實現新能源規劃、建設、運行、交易、結算等業務管理和服務全流程貫通，對外提供新能源政策技術咨詢、規劃設計、建站并網、交易結算、運營運維、金融保險、數據分析等一站式全流程服務。
天津市碳中和支撐服務平臺基于國網新能源云開發部署，于天津市寶坻區九園工業園區建成“一園一村”示范應用，園區內 151 家企業和小辛碼頭村88家農戶的煤、油、氣、電、熱等能源消耗數據全部納入平臺，進行數據整合挖掘，實施碳中和排放監測和應用服務場景。在園區、行業、企業、鄉村多維度，從自主指標監測、減排管理、零碳規劃、經濟測算等方面，構建“一園一村”碳中和支撐服務體系，打破數據和實體隔閡，構建算法模型與系統仿真，擬合園區碳排放與經營產值等多維度關系，實現碳排放監測、預警、工業碳效等多方面智慧服務。
截至 2020 年底，高端裝備制造業產值為 788.4 億元，約占我國高端裝備制造業總產值的 1%，產業布局主要在北京經濟技術開發區和昌平、房山等區域，著重發展智能機器人與自動化成套裝備、智能專用設備、智能制造系統解決方案、智能終端、航空航天和軌道交通六個細分行業方向。目標到 2025 年高精尖產業增加值占地區生產總值比重達到 30%，制造業增加值比重回升至 13% 左右，力爭達到 15% 左右。
裝備制造業發展強勁有力，2021 年，增加值增長 23.2%，快于全市規模以上工業 5.9 個百分點。天津市聚焦研發設計、高端制造、系統集成和服務等核心環節，壯大智能裝備產業，提升發展軌道交通裝備產業，著力打造海洋裝備產業集群，形成一批具有國際競爭力的高端產品。到 2025 年，產業規模達到 2800 億元，年均增長 7%。
裝備制造業規模不斷壯大，行業增加值超過鋼鐵產業，其中，SUV、皮卡汽車等產品產量位居全國首位，輕型輪轂市場占有率世界第一。到 2025 年，裝備制造工業增加值占規模以上工業的比重達到 20% 左右，全省裝備制造業營業收入達到 11000 億元。
完善產業鏈配套促進成果京津冀落地，
京津冀在機械制造，電子信息等相關智能裝備制造領域專利數占比較高，但成果轉化在京津冀落地優勢并不明顯，創新成果轉化能力有待提升，完善產業鏈上下游配套，提高產業協同研發能力，讓更多新專利新技術在京津冀生根發芽，為工業互聯網的建設和培養新場景提供源源不斷的動力。
重視工業資產管理數據驅動，
企業生產、管理、運營多層面與工業資產管理深度融合，設備上云、資產管理也上云，形成以數據為主導，以設備管理為中心、涵蓋整個資產管理流程、貫穿各類設備數據流的資產管理的閉環，用數據驅動的預測性維護為工業重要資產保價增值。通過數據驅動資產管理，數據可視化固定資產表出，預測性維護管理等場景應用，提高資產回報率。
建立健全數字孿生，
通過數據采集、集成融合、監控，建立真實有效的仿真模型，以產品實體真實狀態、真實行為、工作進展為基礎，促進孿生模型同步動態映射，在模型中借助數據分析、數據仿真、數字孿生模擬并預測企業發展，推進應用于復雜產線數字孿生分析，產線維護決策，指導制造場景實時優化、智能控制、更新升級。
依靠工業互聯網打造品牌市場，
合力做大終端市場，通過工業互聯網推動終端龍頭企業在京津冀的優化布局，充分利用北京的研發設計資源，以及津冀的原材料及制造資源，著力發展汽車、智能裝備、智能終端等終端產品，帶動上游材料、元件和零部件產業協同發展，打造智能裝備制造領域品牌。
*本文數據主要來源于：京津冀三地2021統計年鑒、2021國民經濟社會統計發展公報、各地統計局、工信部和國網新能源云平臺數據。
