各國加速發展制造業數字化轉型

產業數字化特別是制造業數字化，代表著數字經濟在實體經濟中的融合滲透，是數字經濟的關鍵組成，發展潛力巨大。近年來，各國紛紛加快制造業數字化轉型的步伐，在重視應用落地的基礎上加速政策迭代，不斷增長轉型投資的力度，并以產業聯盟為紐帶，開展數字化轉型的多樣化探索創新。

相關政策加速迭代，重視政策落地應用

一是各國政策目標加速向構建全局性、系統性轉型生態體系演進。德國致力于構建互聯互通的數字化轉型產業生態。2019年，《德國工業戰略2030（草案）》將機器與互聯網互聯（工業4.0）作為數字化發展的顛覆性創新技術加速推動，通過政府直接干預等手段確保國家掌握新技術，保證其在競爭中處于領先地位。2019年4月，德國聯邦經濟能源部發布最新工業4.0戰略前瞻性文件《德國2030年工業4.0愿景》，明確將構建全球數字生態作為未來10年德國數字化轉型的新愿景，并闡述了數字化轉型的重點任務。美國以強化創新和技術成果轉化為核心推動制造業轉型升級。2017年以來，美國在國家制造創新網絡（NNMI）基礎上，繼續推動美國制造業計劃（Manufacturing USA），該計劃希望通過聯邦政府與產業界、學術界及專家合作，建立各關鍵利益相關者的互利合作關系。美國制造業計劃在原有包括美國數字制造與設計創新機構（DMDII）等研究中心的基礎上，繼續資助先進制造相關研究機構，力圖打造一個以創新中心和研究院為核心的創新生態和成果轉化生態，努力彌補技術研發和融合應用之間的巨大鴻溝。2020年3月20日，中國工信部印發《關于推動工業互聯網加快發展的通知》，要求各有關單位加快新型基礎設施建設、加快拓展融合創新應用、加快健全安全保障體系、加快壯大創新發展動能、加快完善產業生態布局、加大政策支持力度，推動工業互聯網在更廣范圍、更深程度、更高水平上融合創新，培植壯大經濟發展新動能，支撐實現高質量發展。

二是各國加速推動數字化轉型關鍵舉措落地應用。一方面，加快推動底層技術產品研發。德國聚焦基礎共性技術產品研發，開發工業4.0組件推動實現數字孿生，同時加強工業4.0平臺基礎性系統研發，如弗勞恩霍夫協會IOSB—INA正在開發設備改裝的解決方案，推出生產傳感系統“INA sense”，通過為傳統機器設備裝配新的部件，使其集成升級到工業4.0生產環境中。另一方面，創新數字化轉型落地機制。各國紛紛推出“加速器”“孵化器”和“彈射器”等數字化落地機制，投資創新中心和建立創新網絡成為加速數字化的普遍方式。英國在其《數字化戰略》（UK Digital Strategy）中計劃通過數字化彈射器（Digital Catapult）項目共享最佳實踐并提供商業培訓“訓練營”，從而幫助英國各早期數字化企業順利發展。澳大利亞推出工業4.0Testlabs，為企業和研究人員提供空間共同試用工業4.0技術。德國發起“‘工業4.0：從科研到企業落地”計劃，并積極建設“中小企業4.0能力中心”，為中小企業提供數字化、生產流程網絡以及工業4.0應用方面的支持。美國、新加坡等均大力推動開放實驗室建設，為數字化創新提供非競爭性的實驗場所。

轉型投資穩步增長，為行業數字化積聚動力

根據IDC預測，隨著企業在現有戰略和投資的基礎上發展成為規?；瘮底制髽I，預計2020年，全球數字化轉型技術和服務支出將增長10.4%，達到1.3萬億美元，雖明顯低于2019年的17.9%的增長，但在整體技術支出大幅減少的背景下，仍是一年中為數不多的亮點之一。到2023年，數字化轉型支出在ICT總投資中的占比將從目前的36%增至50%以上，增長最大的領域是數據智能與分析領域。預計2020—2023年，企業數字化轉型投資將達到7.4萬億美元，年復合增長率將達到17.5%。

美國將繼續成為數字化轉型支出的最大市場，到2020年將占全球總支出的三分之一。西歐將是數字化轉型支出的第二大區域，緊隨其后的是中國，這兩個地區的數字化轉型支出同比將分別增長12.8%和13.6%。2020年美國國家科學基金會（NSF）對計算機領域科學研究的資助占總資助規模的85%，也是連續第15年將工業互聯網核心使能技術——信息物理系統（CPS）研發納入國家科學基金會資助范圍。

此外，NSF也開始關注量子科學與人工智能等領域，其《致國會：2020財年預算要求》明確，提供1.06億美元支持量子信息科學領域，在人工智能科研領域投資4.92億美元，在微電子和半導體領域投入6800萬美元的基金。德國聯邦教育與研究部累計撥付上億歐元經費支持工業4.0技術研發項目，德國經濟與能源部出資5600萬歐元建立10個中小企業數字化能力中心，德國地方政府也積極籌措配套資金加大工業4.0落地。

企業開展多樣化探索，加快轉型創新步伐

全球領軍企業從點、面、體三個維度全面調整布局、協同推進制造業數字化轉型。

從單點看，領軍企業正通過戰略并購、建立聯盟、推出新產品新服務等多種方式，在點上突破，以期把握新技術帶來的紅利，占領轉型制高點。其中，數字孿生體系的建設和競爭尤為引人注目。如西門子在2016年分別花費9.8億和45億美元并購計算流體力學仿真企業CD Adapco和EDA仿真巨頭Mentor Graphics，并在2017年和2018年再次分別收購了汽車和自動駕駛仿真測試企業TASS International、前傳網絡創新測試企業Sarokal Test Systemsoy等等。通過一系列的仿真軟件并購與戰略合作等多種方式，西門子建立了覆蓋全生命周期的完整數字孿生模型體系，可將產品創新、制造效率提升至新的高度。

從面上看，領軍企業一方面將多種數字化工具和能力進行整合，著力構建覆蓋全價值鏈的數字化解決方案，提供全鏈條服務;另一方面，也不斷將數字化解決方案拓展到更多行業領域，提供全行業服務。如2019年，西門子推動過去各種割裂的數字化解決方案大集成大融合，推出Xcelerator，率先實現了多種工業數字化解決方案的改善與整合。美國工業巨頭GE通過將Predix在內的GE Digital部門獨立出來，構建GE全資擁有、獨立運營的公司，整合GE數字集團內部多種數字化工具、資產和能力，包括Predix平臺、資產績效管理、自動化、制造執行系統、運營績效管理等，構建了領先的工業互聯網完整解決方案，可以為多個行業提供服務。SAP推出涵蓋邊緣計算、大數據處理與應用開發功能的Leonardo平臺，橫跨企業研發、生產、供應、銷售、服務全價值鏈，連接產業鏈利益相關方，在物聯網、數字孿生、企業資產管理、數字化實時工廠、機器學習、區塊鏈透明交易等六大領域，支持企業全方位的數字化轉型。

從整體看，越來越多的領軍企業開始搭建低門檻的數字化平臺生態，將更多需求端的服務開發者和需求端量大面廣的中小企業納入生態之中，從而跨越網絡效應啟動的臨界點，實現平臺生態的快速擴張。比如，西門子面向平臺的供給端，花費6億歐元并購低代碼應用開發平臺Mendix，降低工業應用軟件的開發難度，吸引更多應用開發者進入西門子的數字化生態當中。再比如，PTC則面向平臺的需求端，通過并購軟件即服務（SaaS）產品開發平臺的創造者Onshape，推動整體解決方案云化遷移，并加快推動從原來的單次購買開始向訂閱付費的商業模式轉變，這一系列的變革讓PTC可以為工業企業，特別是中小工業企業，提供彈性、按效果付費的服務，從而降低了工業企業數字化轉型的成本，有利于更多中小企業加快進入其數字化平臺生態之中。

以產業聯盟為紐帶，加快完善轉型生態

一是產業聯盟成為標準體系的重要制定者。標準化是保持領跑的先決條件、保證市場競爭力的關鍵。DKE（德國電工電子與數字技術標準化委員會）、ZVEI（德國電氣電子制造商協會）、VDMA（德國機械制造商協會）、VDI（德國工程師協會）、VDE（德國電氣工程師協會）等傳統標準化組織均積極合作開展工業4.0標準化研究。DIN（德國標準化協會）和DKE還聯合成立了工業4.0指導委員會以及IT安全協調委員會，專門開展工業4.0相關研究工作。美國OPC基金會致力于創建和維護開放性規范，充分利用過程數據、事件記錄、歷史數據和批處理數據進行標準化驗證，從而實現工業自動化領域的互操作。OPC基金會與PI國際組織（PROFIBUS & PROFINET）、EtherCAT技術協會（ETG）、EUROMAP、CC—Link協會等達成協議共同推進標準互通。目前已有超過4200家供應商在1700多萬個應用領域里生產了超過35000種不同類型的OPC產品，單在工程資源方面就節省了數十億美元。

二是非政府組織成為創新網絡承擔者。德國一些非營利性組織加大投資，率先建成符合智能化理念的“示范工程”“智慧工廠”等樣例，展示融合應用的可實現性，激發“工業4.0”潛在客戶群體的需求。如，SmartFactory OWL是基于工業物聯網構建的尖端技術實驗室，致力于解決未來工廠車間層最重要的數字化研究課題。Smart Factory KL打造了世界首條獨立于制造商的工業4.0示范線，每年都成為漢諾威工業展的火爆展臺，且每年都帶來新的變化和技術進展。在國家制造創新網絡（NNMI）推動下，位于芝加哥的數字制造和設計創新中心（2019年更名為MxD），成為推進數字化設計和制造技術，進行應用推廣探索與實踐的權威第三方機構，逐步成為數字化制造的協作創新平臺和中小企業數字化轉型策源地。

三是產業聯盟成為全球深度廣泛合作的重要推進器。各產業聯盟之間加強深度合作，在協同推進體系架構、標準、測試床等方面，促進產業生態壯大。如美國工業互聯網聯盟IIC與電氣和電子工程師協會、國際標準化組織、國際電工委員會等全球20多個知名行業組織建立合作關系，共同探討工業互聯網發展大計。2019年2月，IIC和OpenFog聯盟合并，極大地促進霧計算（邊緣計算）技術在工業互聯網中的應用。IIC先后成立了德國、印度、中國區域分部，并圍繞架構、安全、路線圖等關鍵領域與德國工業4.0成立6個聯合工作組。德國工業4.0也已經與中國、美國、日本、法國、意大利、澳大利亞等國的產業組織建立了合作機制。此外，中國、新加坡、俄羅斯、韓國等國家也都成立了本國的工業互聯網產業聯盟，并與IIC對接，意在聚合優勢資源，增進產業協同，積極融入全球工業互聯網產業生態。

推動融合創新，促進實體經濟數字化轉型

下一步，各國應深刻認識到數字經濟在驅動傳統產業轉型升級、培育新的經濟增長點以及改善和重塑傳統產業等方面的重要作用。通過務實合作，深化數字技術與智能制造等重點領域的深度融合，積極推進數字技術在制造、服務、創新等領域的廣泛應用，不斷提高數字技術支撐經濟社會發展的能力和水平。

一是推動工業互聯網創新發展。著力構建工業互聯網網絡基礎設施、培育工業互聯網資源配置平臺、建立安全保障體系，推動工業經濟全要素、全產業鏈、全價值鏈鏈接，打造全新的工業生產制造服務體系。

二是培育新模式新業態新產業。利用新一代信息通信技術對傳統產業進行全方位、全角度、全鏈條的改造，加快推進一二三產業數字化轉型，大力培植新興產業，實現經濟發展質量變革、效率變革、動力變革，充分釋放數字對經濟發展的放大、疊加、倍增作用。

三是促進電子商務合作。探索在跨境電子商務信用、通關和檢驗檢疫、消費者保護等領域建立信息共享和互信互認機制的可行性，加強金融支付、倉儲物流、技術服務、線下展示等方面的合作。加強消費者權益保護合作。

四是支持互聯網創業創新。鼓勵通過有力和透明的法律框架，推動基于互聯網的研發和創新，支持基于互聯網的創業。利用互聯網促進產品、服務、流程、組織和商業模式的創新。

五是促進中小微企業發展。通過政策支持，促進中小微企業使用數字技術進行創新、提高競爭力、開辟新的市場銷售渠道。推動以可負擔的價格為中小微企業運營提供所需的新型基礎設施。鼓勵中小微企業為公共部門提供信息通信產品和服務，融入全球價值鏈。

（來源：中國信息通信研究院）