工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究知識結(jié)構(gòu)與拓展方向

謝衛(wèi)紅，駱建彬，郭海珍，李忠順，張 茜

(1.廣東工業(yè)大學 管理學院；2.廣東工業(yè)大學 經(jīng)濟與貿(mào)易學院，廣東 廣州510520)

0 引言

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺伴隨著新工業(yè)革命浪潮興起，是平臺理論在工業(yè)領域的創(chuàng)造性應用，給制造、航空等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來深刻變革[1]。當前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺已成為智能制造戰(zhàn)略的核心[2]。越來越多的學術項目、文章和會議都集中在該主題上[3]。然而，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺并未形成統(tǒng)一的概念與內(nèi)涵。Li等[4]基于云計算思想，提出一種融合現(xiàn)有信息化制造、云計算、物聯(lián)網(wǎng)技術的云制造服務模式，并構(gòu)建了云制造平臺架構(gòu)體系；李廣乾[5]認為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是一種新興的制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，在這種生態(tài)系統(tǒng)中，企業(yè)研發(fā)設計、生產(chǎn)制造與售后等數(shù)字信息被遷移到云數(shù)據(jù)中心，并通過統(tǒng)一的云操作平臺實現(xiàn)遠程智能制造；Wollschlaeger等[6]將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺Predix稱為“制造業(yè)云操作系統(tǒng)”；王瑋等[7]認為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是構(gòu)建基于海量數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析的服務體系，是支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的工業(yè)云平臺。本文認為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺基于云制造平臺，使“互聯(lián)網(wǎng)+”與制造業(yè)完美結(jié)合，促進制造業(yè)服務化、數(shù)字化、高質(zhì)量發(fā)展，進而實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)價值。雖然工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是一個新興概念，但它與物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有著千絲萬縷的聯(lián)系。目前，國內(nèi)學者對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的研究大多聚焦在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺概念、架構(gòu)、技術支撐等方面。總體而言，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究尚處于初步階段[8]。因此，解析國外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢對我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究具有重要參考意義。

本文數(shù)據(jù)來源于WoS核心數(shù)據(jù)庫，選取2000年1月1日-2020月10月22日管理、商業(yè)、經(jīng)濟、運籌和管理科學等領域的學術文獻，檢索主題詞為“industrial internet”“industrial internet platform”“industrial Internet of Thing”“industrial Internet of Thing platform”“Internet of Thing”，人工篩選后得到907篇文獻。首先，運用Citespace軟件對文獻進行統(tǒng)計分析，從宏觀上為初次了解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺領域?qū)W者提供感性認識；其次，將被引頻次為前50的文獻作為關鍵詞聚類分析、聚類樹和多維尺度分析樣本數(shù)據(jù)，進行高被引文獻關鍵詞分析，運用Citespace軟件對特征詞進行提煉，完成對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究知識結(jié)構(gòu)的探索；最后，對出現(xiàn)頻率最高的前70%關鍵詞進行分層聚類分析，用戰(zhàn)略坐標圖展示工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究領域結(jié)構(gòu)變化趨勢，從而對研究熱點進行梳理。

1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺文獻統(tǒng)計分析

1.1 增長趨勢

由工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺文獻年發(fā)文量和引文量可知，研究文獻從2012年的4篇迅速增至2019年的240篇。尤其在2014年，發(fā)文量和引文量激增，說明這一年該領域有重要的理論突破或重大影響文獻(見圖1)。其中， Xu等在《IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS》上發(fā)表的《Internet of Things in Industries: A Survey》就是代表作之一，該文被引1 943次，全面分析了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展和部署的技術條件，從宏觀層面為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展提供了重要借鑒。自此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺這一主題越發(fā)受到學者關注。

從引文量看，In等[9]、Li等[10]、Gretzel等[11]、Wang等[12]是目前被引頻次較多的學者，他們從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺技術支撐、體系架構(gòu)、信息管理、商業(yè)模式等方面展開的研究為其他學者提供了重要借鑒。圖1中發(fā)文量和引用量擬合曲線R2分別為0.897 7和0.503 1，擬合情況良好，說明工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺領域研究不斷推進，在學術界影響力不斷攀升。

圖1 論文數(shù)量及引文統(tǒng)計分析

1.2 期刊發(fā)文量統(tǒng)計分析

由圖2(a)可知，有17種雜志刊發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究文獻超過10篇。其中，《IEEE Systems Journal》和《International Journal of Production Research》期刊發(fā)文量最大，分別為91篇和51篇，主要集中在工程、運籌與管理學科領域。刊文量前10的期刊論文數(shù)量之和占論文總量的36.7%，說明國外刊發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究論文的學術期刊趨于集中，日益形成相對穩(wěn)定的期刊群。由圖2(b)可知，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究大多來自商業(yè)經(jīng)濟、運籌與管理、工程領域，3個領域研究文獻占72.52%，從側(cè)面反映出國外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺學者研究的知識背景。

圖2 期刊發(fā)文量和研究方向分析(a：期刊發(fā)文量；b：主要研究領域)

1.3 研究機構(gòu)分析

在發(fā)文量前十的機構(gòu)中，中國和美國各有3家，芬蘭、英國、韓國和新西蘭各1家，說明工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺高水平研究機構(gòu)主要集中在中國和美國。從機構(gòu)間合作看，中國科研機構(gòu)對機構(gòu)間的合作較為積極，合作機構(gòu)大多來自美國，這與美國是首個提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念的國家有關，且美國在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設上居于世界前列，如歐道明大學對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的研究已經(jīng)深入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺知識管理和信息管理等方面，如表1所示。

表1 國外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究機構(gòu)、重點方向及主要學者

2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究學科知識結(jié)構(gòu)

2.1 聚類分析

圖3為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺文獻共被引網(wǎng)絡聚類結(jié)果。節(jié)點間連線表示兩篇文獻被共同引用過，節(jié)點大小代表被引頻次高低。總體而言，各聚類出現(xiàn)時間段相差較小。根據(jù)高被引文獻關鍵詞分析，使用對數(shù)似然算法(LLR)提取特征詞，對各類團中包含的關鍵詞、研究主題和內(nèi)容進一步總結(jié)和凝練，使之相互佐證和印證，最終得到表2。表2中各類團分別表示一個研究主題，被引文獻類團結(jié)構(gòu)、組成和變化代表相應研究主題的知識結(jié)構(gòu)及變化情況。

Q值(模塊值)大于0.3意味著引文網(wǎng)絡聚類結(jié)構(gòu)顯著，圖3顯示Q值等于0.765，說明聚類顯著；同時，Silhouette 值大于0.7說明引文網(wǎng)絡聚類結(jié)果信度高[13]。從表2中的Silhouette 值可知，聚類情況良好。從時間軸看，得益于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)字技術發(fā)展，學者對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的研究從最初的技術架構(gòu)探索到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺對未來制造業(yè)的巨大影響，隨著研究的不斷深入，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺行業(yè)應用研究成為大勢所趨。

表2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺引文網(wǎng)絡中各聚類基本情況

圖3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究文獻共被引網(wǎng)絡聚類結(jié)果

2.2 多維尺度分析

參考劉雪立等[14]的研究，本文將被引頻次為前50的文獻作為多維尺度分析樣本。對該樣本的共現(xiàn)關系相異矩陣進行多維尺度分析，得到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究領域高被引文獻多維尺度分析，如圖4所示。圖譜類別劃分參照聚類樹圖分布(限于篇幅未列出)和多維尺度分布情況，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究領域劃分為5個類別(見表3)，并根據(jù)各類別中高被引文獻標題、關鍵詞和摘要提取主題詞：①工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與工業(yè)4.0；②云制造平臺與企業(yè)商業(yè)模式；③物聯(lián)網(wǎng)與平臺基礎設施；④工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與智能物流；⑤物聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)信息系統(tǒng)。

表3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺知識結(jié)構(gòu)各部分研究內(nèi)容

圖4 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究前沿學科知識結(jié)構(gòu)

(1)聚類1“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與工業(yè)4.0”探討工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在實現(xiàn)工業(yè)4.0目標中的重要性及工業(yè)4.0概念、核心組件、應用領域等。“工業(yè)4.0”是指基于CPS、IoT和IoS通信網(wǎng)絡，將工廠內(nèi)外事物與服務聯(lián)系起來，從而創(chuàng)造新價值、構(gòu)建新業(yè)務模式[15]，包括智能工廠、網(wǎng)絡系統(tǒng)及企業(yè)新分銷采購系統(tǒng)等[16]。從實踐角度看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺形成一個支持縱向和橫向系統(tǒng)集成的框架系統(tǒng)，加強企業(yè)與用戶的聯(lián)系，促進人、機、物的高效協(xié)同，增強企業(yè)資源配置能力[17]，對工業(yè)4.0的實現(xiàn)具有重大意義。從管理學角度而言，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)高效的同時，也帶來巨大挑戰(zhàn),即在工業(yè)大數(shù)據(jù)背景下，復雜的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺生態(tài)如何確保企業(yè)數(shù)據(jù)信息和知識安全成為新課題[18]。

(2)聚類2“云制造平臺與企業(yè)商業(yè)模式”探討基于物聯(lián)網(wǎng)技術制造企業(yè)資源管理與共享以及如何實現(xiàn)制造服務化。Li等[4]結(jié)合云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術，提出面向計算和服務的云制造模式，認為提供制造服務是其最大特點之一。云制造平臺模式解決了中小制造企業(yè)自主創(chuàng)新和設計能力不足、資源整合能力薄弱、資源共享效率低下等難題，推動企業(yè)制造走向服務化[19]。企業(yè)可利用云制造平臺的豐富資源，實現(xiàn)對物理硬件制造資源和軟件制造資源的訪問，優(yōu)化業(yè)務模式和盈利模式[20]。云制造平臺研究主要集中在調(diào)度流程優(yōu)化[21]、用戶體驗和價值主張[22]、信息和資源共享[23]等方面。

(3)聚類3“物聯(lián)網(wǎng)與平臺基礎設施”研究物聯(lián)網(wǎng)概念、體系結(jié)構(gòu)、基礎技術及應用。從基礎技術看，RFID和無線傳感器網(wǎng)絡技術作為物聯(lián)網(wǎng)基礎的兩項技術得到認可。另外，條形碼、云計算等其它技術和設備也成為物聯(lián)網(wǎng)體系及技術架構(gòu)的重要組成部分[24]。從應用方面看，物聯(lián)網(wǎng)已被廣泛應用于多個行業(yè)。在運輸和物流中，企業(yè)可利用RFID或傳感器技術對制造、運輸、分銷等整個供應鏈實物從起點到目的地的移動進行實時監(jiān)控[25]；在醫(yī)療保健服務業(yè)，同樣可利用物聯(lián)網(wǎng)技術對醫(yī)療系統(tǒng)中的人、設備、藥品等進行持續(xù)跟蹤和監(jiān)控[26]。

(4)聚類4“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與智能物流”基于調(diào)度理論和控制理論，探討企業(yè)倉儲運營、業(yè)務流程優(yōu)化和供應鏈調(diào)度。物聯(lián)網(wǎng)技術所具有的識別、跟蹤和監(jiān)控優(yōu)勢在零售、物流等行業(yè)廣為人知，它能滿足企業(yè)采集實時化、生產(chǎn)透明化、控制精準化、管理精細化等需求。Ming等[27]發(fā)現(xiàn)，該技術在倉儲、物流、供應鏈領域得到廣泛應用；Aysegul等[28]認為，通過嵌入物聯(lián)網(wǎng)技術可減少庫存損失，提高流程效率、速度和信息準確性，有助于改善供應鏈管理。在生產(chǎn)車間物流管理中，Zhong等[29]將嵌有RFID技術的生產(chǎn)資源轉(zhuǎn)換為能夠感知、交互和推理的智能制造對象，從中搜集大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)以支持和優(yōu)化流程并作出調(diào)度等決策。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術應用強調(diào)通過對工業(yè)大數(shù)據(jù)的搜集、分析實現(xiàn)實時監(jiān)控和決策。

(5)聚類5“物聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)信息系統(tǒng)”討論企業(yè)協(xié)作生產(chǎn)與過程管理、信息集成與共享。對工業(yè)企業(yè)來說，許多工業(yè)系統(tǒng)通常由分布在整個網(wǎng)絡中的眾多技術、應用程序和設備組成[30]。物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展給傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)業(yè)務模式帶來變革。當運營流程、設備變得更加智能時，企業(yè)信息系統(tǒng)也必將隨之升級。物聯(lián)網(wǎng)技術對企業(yè)信息系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)在決策依據(jù)實時化、信息擴散網(wǎng)絡化、設備管理和業(yè)務流程智能化等方面[31]。Huang等[32]通過物聯(lián)網(wǎng)技術使關鍵工具、組件等轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄軐ο螅瑸闆Q策者和操作人員提供一種裝配線瀏覽器設施以監(jiān)督整個裝配線狀態(tài)，以及一個工作站瀏覽器工具以提高管理決策效率和運營效率。

綜上所述，目前國外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究主要集中在以下3個層面：一是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺搭建，主要從技術視角探索構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺所需的核心技術、軟件和硬件基礎設施；二是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能應用，主要通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)運營效率提升；三是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺商業(yè)模式和組織創(chuàng)新，主要研究基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)組織變革，促使企業(yè)不斷創(chuàng)新產(chǎn)品和服務，發(fā)展新商業(yè)模式，推動制造企業(yè)以產(chǎn)品為中心向“產(chǎn)品+服務”經(jīng)營模式轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)新價值再創(chuàng)造。雖然文獻共被引聚類結(jié)果與聚類樹、多維尺度分析結(jié)果不完全一致，但不影響對工業(yè)互聯(lián)平臺學科知識結(jié)構(gòu)進行分析，反而起到相互驗證、補充的作用。

3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究熱點與趨勢

3.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺共現(xiàn)關鍵詞聚類分析

本文參考Callon等[33]的方法對147個關鍵詞中出現(xiàn)頻率較高的70%關鍵詞進行聚類分析，最終得到22個類別。其中，僅由兩個或一個關鍵詞構(gòu)成的聚類有6個，鑒于此形式聚類不能清楚表明所代表的研究主題，因此本文未將其作為分析對象，最終得到16個有效聚類(見表4)。

表4 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究各類團名稱及其成員

3.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究熱點與趨勢

基于表4計算各聚類團的向心度和密度指標，以所有類團的向心度和密度平均值作為原點、向心度為橫軸、密度為縱軸，繪制工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究戰(zhàn)略坐標圖，如圖5所示。

圖5 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究領域戰(zhàn)略坐標

(1)從密度分布看，數(shù)字經(jīng)濟(13)密度值最高，說明該主題研究較為深入。數(shù)字化轉(zhuǎn)型及平臺安全(5)和隱私保護(10)兩個類團密度值較大，表明其處于不斷深入和發(fā)展中，理論脈絡不斷豐富。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺設計與績效(7)、虛擬集群與創(chuàng)新(8)密度值處于總體均值水平以上，表明兩個主題已形成初步研究框架，未來仍需不斷完善。數(shù)字孿生與綠色制造(15)、數(shù)字化設備維護(14)、風險管理(12)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)革命(2)、機器學習(6)、服務化(16)、供應鏈管理(4)等類團密度值較低，表明這些領域研究內(nèi)容較廣，尚未形成統(tǒng)一的邏輯框架。

(2)從向心度變化看，首先是數(shù)字孿生與綠色制造(15)、數(shù)字化設備維護(14)、風險管理(12)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)革命(2)、機器學習(6)、服務化(16)、供應鏈管理(4)等類團向心度較大，表明這些類團研究處于核心地位。其次是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺生態(tài)(1)、知識管理(9)、數(shù)據(jù)挖掘(3)類團與其它類團研究存在較多聯(lián)系，未來需要各領域?qū)W者不斷完善。隱私保護(10)向心度水平最低，表明該類團包含的研究內(nèi)容較為分散，尚未形成完整研究框架。

(3)從象限分布看，第一象限沒有出現(xiàn)類團，說明在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究領域沒有形成既成熟又核心的方向。數(shù)字經(jīng)濟(13)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型及平臺安全(5)、隱私保護(10)、虛擬集群與創(chuàng)新(8)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺設計與績效(7)居于第二象限，其密度處于較高水平、向心度處于較低水平，表明該象限類團研究方向尚未成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究的主流。第三象限只有類團智能物流(11)密度和向心度均較低，表明該類團在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究中較少被關注。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺生態(tài)(1)、知識管理(9)、數(shù)據(jù)挖掘(3)、數(shù)字孿生與綠色制造(15)、數(shù)字化設備維護(14)、風險管理(12)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)革命(2)、機器學習(6)、服務化(16)、供應鏈管理(4)等類團在第四象限，表明這一象限類團屬于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究核心但不成熟領域，有待發(fā)展。綜上分析，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究熱點方向主要集中在以下3個方面：

第一，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺知識管理與商業(yè)模式。主要關注工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺如何通過知識共享實現(xiàn)價值共創(chuàng)以及對傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新的影響機理。隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡技術的發(fā)展，傳統(tǒng)制造企業(yè)的價值主張、成本結(jié)構(gòu)和收益模式等受到巨大影響，新商業(yè)模式正在迅速增長[34]。平臺模式作為當下主流商業(yè)模式，平臺生態(tài)系統(tǒng)成為各大平臺企業(yè)演化的目標。Menon等[35]基于產(chǎn)品全生命周期視角，研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)演化過程中管理和控制對產(chǎn)品數(shù)據(jù)、信息和知識能力的影響。知識是創(chuàng)新的根本，也是核心競爭力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺面對制造業(yè)數(shù)字化、智能化需求，構(gòu)建數(shù)據(jù)收集、處理、分析一站式服務體系，實現(xiàn)制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺構(gòu)建了一個工業(yè)技術和知識交易體系[36]。

第二，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應用與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與傳統(tǒng)工業(yè)融合成為時下備受關注的熱點之一，這為各行業(yè)帶來切實的效益增長和創(chuàng)新價值。Rawung等[37]認為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為制造業(yè)、醫(yī)療保健等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來重大影響和深刻變革。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應用與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究主要關注工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺賦能工業(yè)企業(yè)，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的深度感知、智能分析、高效處理、集成互通等能力，深化企業(yè)在生產(chǎn)運營、管理服務等方面的應用實踐，研究主要集中在創(chuàng)新能力、創(chuàng)新效率和創(chuàng)新戰(zhàn)略等方面[38]。

第三，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與制造企業(yè)生產(chǎn)管理。從制造流程看，企業(yè)可通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺將虛擬世界與物理世界聯(lián)系起來，實現(xiàn)動態(tài)、高效和實時優(yōu)化的智能制造流程[39]；從客戶參與協(xié)同制造角度，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺反饋系統(tǒng)可實現(xiàn)客戶和設備的無縫連接以及將消費者反饋動態(tài)反映給制造決策部門[40]。從企業(yè)內(nèi)部看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺不僅能夠使企業(yè)對新技術、新產(chǎn)品的投入風險變得更加可控，還能實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過程監(jiān)測、工藝參數(shù)采集、材料消耗監(jiān)測、環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測，從而提升生產(chǎn)過程智能化水平，優(yōu)化生產(chǎn)流程，保證產(chǎn)品質(zhì)量[41]。從企業(yè)外部看，建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺資產(chǎn)管理和資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)，有助于實現(xiàn)供需信息在企業(yè)與供應商之間的有效流通，便于高效協(xié)商機制的建立，實現(xiàn)產(chǎn)品保質(zhì)保量的準時交付，最終達到共贏目的[42]。

4 結(jié)論與展望

4.1 研究結(jié)論

本文通過對國外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究現(xiàn)狀進行梳理發(fā)現(xiàn)：第一，從發(fā)文和引文量看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺領域研究文獻穩(wěn)步、快速增長。以2014年為轉(zhuǎn)折點，引文量也呈爆發(fā)式增長，這一年有一些關于物聯(lián)網(wǎng)技術研究的重要文章。第二，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究主要集中在商業(yè)經(jīng)濟、運籌與管理、工程等領域。第三，從研究機構(gòu)看，高水平和高產(chǎn)量科研機構(gòu)主要集中在中美，且兩國科研機構(gòu)合作較為緊密。第四，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究學科知識結(jié)構(gòu)由工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與工業(yè)4.0、云制造平臺與企業(yè)商業(yè)模式、物聯(lián)網(wǎng)與平臺基礎設施、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與智能物流、物聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)信息系統(tǒng)5部分構(gòu)成。第五，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究熱點主要包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺知識管理與商業(yè)模式、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應用與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與制造企業(yè)生產(chǎn)管理三大主題。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究已從概念內(nèi)涵、技術框架走向深層次探索[43]。如在安全運營方面，美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟為幫助平臺解決企業(yè)評估管理、運營安全問題，引導企業(yè)建立安全機制并提出一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全評估模型[44]；在價值創(chuàng)造方面，Leminen等[45]通過分析機器對環(huán)境的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺業(yè)務模型，構(gòu)建了商業(yè)模式創(chuàng)新分類理論框架；在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺生態(tài)系統(tǒng)演進與競爭方面，Mcintyre等[46]基于網(wǎng)絡效應理論，認為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺治理需要在技術模塊開放與封閉之間達到平衡，吸引第三方互補平臺參與以實現(xiàn)平臺持續(xù)發(fā)展；在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺運營機制方面，Menon等[2]從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺提供商和終端用戶角度探討平臺開放性感知影響，使用定性案例研究方法探討平臺開放性對平臺最終用戶的影響。總之，學者圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的研究大多集中在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺運營、競爭策略和商業(yè)模式創(chuàng)新等方面[47]。自工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺提出后，學者從不同視角進行研究，構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺理論框架，主要涉及技術、架構(gòu)等基礎設施[48]、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺價值創(chuàng)造理論框架[49]、企業(yè)平臺化創(chuàng)新管理理論框架[8]、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全運營理論框架[39]。

綜上所述，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺研究及應用的不斷深入，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺帶來的創(chuàng)新模式、生產(chǎn)方式、組織形式和商業(yè)范式變革及產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈重塑引起學者廣泛關注。本文構(gòu)建一個初步的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺理論框架(如圖6所示)，主線大致歸納為“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺基礎架構(gòu)—工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺運行機制—工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺產(chǎn)出結(jié)果(績效)”。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺基礎架構(gòu)研究領域，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺概念剛被提出，學者重點圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺概念內(nèi)涵、技術支撐、軟硬件基礎設施等展開研究，且主張構(gòu)建完整的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)體系[48]。當前，更多學者將研究聚焦在運營機制及產(chǎn)出績效上，大多基于平臺理論、價值共創(chuàng)展開研究。如Parker等[50]基于平臺生態(tài)系統(tǒng)理論研究發(fā)現(xiàn)，西門子通過平臺技術邊界資源和社會邊界資源，吸引更多合作伙伴與終端用戶加入平臺生態(tài)系統(tǒng)，打破原有產(chǎn)業(yè)邊界，使平臺更具生命力和競爭力；Arnold等[51]按照服務對象不同，將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式分為基于云的商業(yè)模式、面向服務的商業(yè)模式和面向過程的商業(yè)模式3類。現(xiàn)有成果極大豐富了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺領域研究，但仍有待深入探討。如雖有學者從網(wǎng)絡安全、數(shù)據(jù)傳輸安全和硬件安全等方面對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全運營展開分析，構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全運營框架，但沒有考慮數(shù)據(jù)本身真實性問題及數(shù)據(jù)泄露給用戶隱私帶來的安全隱患問題[52]；在價值創(chuàng)造方面，學者認同工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺依托大數(shù)據(jù)技術可有效配置生產(chǎn)要素，形成更高效的價值創(chuàng)造流程，并構(gòu)建了基于大數(shù)據(jù)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺價值共創(chuàng)理論框架[53]，但忽視了工業(yè)企業(yè)大數(shù)據(jù)具有多數(shù)據(jù)源、工業(yè)領域知識專業(yè)性強、技術門檻高等特點，使得工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)價值共創(chuàng)更具挑戰(zhàn)。

圖6 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺理論框架

4.2 研究展望

結(jié)合上文分析，提出以下研究展望：

(1)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺生態(tài)系統(tǒng)建設。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是平臺經(jīng)濟理論在工業(yè)領域的創(chuàng)造性應用。從平臺經(jīng)濟理論角度，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建同樣面臨如何解決“雞與蛋”的問題。鑒于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺主要服務于制造業(yè)企業(yè)，其終端連接著制造業(yè)企業(yè)的各種智能設備和運營數(shù)據(jù)，且大多為重資產(chǎn)投資企業(yè)，技術門檻高、投資回報周期長。因此，未來可基于網(wǎng)絡外部性理論，立足于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應用場景，探索如何運用補貼策略吸引互補者參與，加快推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺向平臺生態(tài)系統(tǒng)演進，進一步豐富平臺經(jīng)濟理論；另外，企業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和區(qū)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺定位及運行機制不同，不同類型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺生態(tài)系統(tǒng)治理機制對互補者或參與者使用平臺意愿的影響也應是未來重點研究方向。

(2)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺知識共享與價值共創(chuàng)。在大數(shù)據(jù)、人工智能時代，數(shù)據(jù)已成為重要生產(chǎn)要素[54]。從數(shù)據(jù)到知識轉(zhuǎn)變，平臺企業(yè)間數(shù)據(jù)共享即是知識共享，因此數(shù)據(jù)生態(tài)建設是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺變“活”的關鍵。但是，企業(yè)出于對核心競爭力、資源的保護，對知識共享心存顧慮，以知識共享為切入點，研究數(shù)據(jù)驅(qū)動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺價值創(chuàng)造機制具有重要意義。

(3)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)安全及隱私保護。在數(shù)字經(jīng)濟時代，數(shù)據(jù)已成為企業(yè)的重要資產(chǎn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在運營過程中伴隨著大量的數(shù)據(jù)流動。從數(shù)據(jù)真實性角度看，數(shù)據(jù)處理和挖掘技術對于確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)真實變得尤為重要；從數(shù)據(jù)存儲安全角度看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺部署需要研究如何從區(qū)塊鏈技術和管理兩個方面保障工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)免受各種惡意攻擊；另外，數(shù)據(jù)確權(quán)、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)同樣成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺治理的關鍵環(huán)節(jié)；從隱私保護角度看，清晰界定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)對數(shù)據(jù)的權(quán)利和義務邊界，結(jié)合企業(yè)社會責任理論探索如何構(gòu)建安全可靠、值得信賴的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是學界關注焦點之一。