工業互聯網賦能“專精特新”企業數字化轉型機理與路徑

宋曉明 田 澤 管歆格

1.河海大學商學院，江蘇，南京，211100；2.石家莊郵電職業技術學院，河北，石家莊，050021

2022 年10 月，“支持專精特新企業發展”寫進黨的二十大報告，培育專精特新企業上升為國家戰略。[1]河北省“十四五”規劃中明確提出要深入推進制造強省和數字河北建設。在實施數字強省戰略中，“專精特新”企業作為改造提升傳統產業、發展先進制造業的生力軍，以其為核心建立網絡結構的企業集群和戰略產業集聚，能夠帶動更多中小企業數字化轉型，有利于提升產業鏈韌性，構建共生共榮的數字經濟生態系統。[2]工業互聯網作為新一代信息技術與制造業深度融合的產物，日益成為實現區域智能制造的重要基石，以及推動企業數字化轉型的新引擎。因此，支持“專精特新”企業應用工業互聯網開展數字化、網絡化、智能化改造，是提高區域制造業協同創新能力、產業鏈供應鏈穩定性和解決核心關鍵技術“卡脖子”問題的關鍵所在。

目前，河北省已累計認定五批次2 162 家企業為省級“專精特新”中小企業。[3]“專精特新”企業是河北省中小企業中最具活力的群體，已成為河北省經濟高質量發展的重要動力源。建設智能制造強省，需要工業互聯網的強力支撐。“工業互聯網”賦能河北省“專精特新”企業數字化轉型正當其時、大有可為，但現階段河北省“專精特新”企業數字化轉型仍存在數字化認知不足、轉型路徑不清晰、數字化轉型成本高、技術創新能力不足以及數字化人才匱乏等突出問題。為此，推動工業互聯網更好地賦能和支持河北省“專精特新”企業數字化轉型，填補“數據鴻溝”，成為解決河北省制造業“卡脖子”技術難題的重要抓手，也是深化供給側結構性改革、實現高質量發展的重要措施。文章在闡述理論依據和科學界定核心概念的基礎上，深入剖析工業互聯網賦能“專精特新”企業數字化轉型的作用機理；以河北省為例，梳理“專精特新”企業數字化轉型的現狀及突出問題；提出工業互聯網賦能河北省“專精特新”企業數字化轉型的有效路徑，以期推動“專精特新”企業做強做優，為實現制造強省和數字河北建設提供理論指導和決策依據，并為其他省市加快“專精特新”企業高質量發展提供借鑒與參考。

一、工業互聯網賦能“專精特新”企業數字化轉型的作用機理

（一）理論基礎與概念界定

相關理論主要包括價值共創理論和創新生態系統理論。企業獨立活動已不適用于數字時代下的價值創造，價值共創概念逐漸成為學者們關注的熱點。梳理現有文獻發現，價值共創的關鍵是“共同”，無論何種情境，價值共創研究始終圍繞互動關系開展。[4]周文輝等強調了賦能在價值共創中的影響，其認為通過賦能企業可促成價值共創，緩解資源限制和資源冗余的問題。[5]工業互聯網的應用帶來企業平臺化、資源有效協同等新型模式，能促進企業價值鏈或商業生態協作。Bloom 和Dees 認為，創新生態系統主要由核心企業和外部環境構成，核心企業指參與的企業和組織，外部環境包括社會規則、法律和市場。[6]隨后，數字技術和創新生態系統融合引申出數字創新生態系統，這是基于數字技術和動態合作。新一代數字技術使創新主體實現超越空間、行業、國界的高效互動與合作，為各子系統之間的復雜關系創造共生環境[7]，給“專精特新”企業帶來了創新機遇。

2012 年美國通用電氣公司最早提出工業互聯網的概念，其核心是通過自動化、數字化、網絡化等技術手段優化資源配置、提高勞動生產率、重構全球工業體系。[8]隨后工業互聯網被定義為，由實物、機器、人與計算機機器網絡組成，具有智能制造、個體感知和流程控制、整合全部性質的網絡，并進行數據整合與數據分析的全球開放式智能工業系統。結合我國工業互聯網的創新實踐，關于工業互聯網平臺的應用現狀[9]、評價指標體系[10]以及發展對策[11]等話題成為學術熱點。“專精特新”企業是指“專業化、精細化、特色化、新穎化”的中小企業。2011 年，中國提出要大力推動中小企業向“專精特新”方向發展；2018 年底，國家發改委首次啟動“專精特新”小企業培育工作。[12]數字化轉型已成為企業在數字經濟時代背景下生存與發展的新主題。Matt 等認為數字化轉型是一種戰略藍圖，可以引領企業通過集成數字技術實現轉型。[13]Chanias 等認為數字化轉型是企業結合信息、計算、通信和連接技術，引發實體屬性的重大變化，從而改進實體的過程。[14]隨著企業數字化轉型的內涵日趨明晰，研究重點逐漸轉向企業數字化轉型的測度、影響因素及實現路徑等，但目前鮮有關于工業互聯網對“專精特新”企業數字化轉型影響的研究。

（二）雙重維度下“專精特新”企業數字化轉型的作用機理

數字化轉型是“專精特新”企業實現進階發展的內在需要和根本方向。盡管“專精特新”企業具有較強的競爭力，但市場機遇轉瞬即逝，“專精特新”企業應結合工業互聯網特征，搶抓新技術革命機遇，以更高視野、更高標準去探索數字化轉型路徑。因此，本文結合工業互聯網特征，基于價值共創理論和創新生態系統理論，從企業內部和外部產業鏈兩個維度深入探究工業互聯網賦能“專精特新”企業數字化轉型的作用機理。

1.賦能企業內部要素和流程

第一，要素配置優化。技術、人才、資金、知識、創新信息等要素投入是企業數字化轉型的關鍵步驟，提高要素的配置效率、保障要素投入質量是數字化轉型的前提條件。工業互聯網為企業要素配給方式、要素配置情況提供了技術支持，進而推動“專精特新”企業數字化轉型。首先，緩解了市場信息差。工業互聯網實現了對數據的深度挖掘以輔助生產決策，增強了對市場、競爭對手行為的預測能力。其次，促進了企業知識共享。通過工業互聯網，技術創新人員可以獲取海量顯性高嵌入知識，并進行充分交流，快速掌握新知識、新技能，并運用于生產中，形成隱性高嵌入知識積累。[15]這一過程提高了各類知識在組織中的流動效率，對企業進行全局性數字化轉型產生積極影響。最后，優化資金、人力等要素的配置效率。一方面，工業互聯網的平臺效應使要素的供需信息更加透明化，提高了資本和勞動的配置效率。另一方面，工業互聯網的網絡效應打破了傳統經濟范式下要素供需信息和創新要素流動的地域局限。綜上，數字技術從信息獲取、知識共享、人才和資金等要素方面均較好推動了企業數字化轉型升級，節約了轉型成本，增加了轉型效率。

第二，技術創新溢出。工業互聯網平臺通過數據要素、數字基礎設施和數字技術，對“專精特新”企業技術創新產生溢出效應。首先，數據要素具有較強的空間溢出效應。數據要素分散成本低、分散速率快，且較少受物理空間制約。其次，數字基礎設施可將不同區域連成有機整體，具備鮮明的網絡屬性。技術分散和轉化能在極大程度上聯動附近地區技術創新。同時，數字基礎設施極大提升了所在區域數字化水平和數字科技凝聚力，有助于地區高新園區建設。最后，工業互聯網的建設能助力中小企業盡快上云，中小企業能通過數字技術共享資源、高效協同以及加速產業鏈平臺化。同時，技術創新自身就具有空間溢出性，數字技術會進一步加強這種空間溢出。綜上，工業互聯網的應用不僅能促進一個地區的中小企業數字化轉型，還能夠通過空間溢出效應激勵周邊地區的中小企業數字化轉型。

第三，業務流程改進。通過工業互聯網的企業業務流程和運作經驗數據化，將整個生產活動中產生的經驗數據匯集到綜合數據中心，通過數據整理，產生具有實踐價值的新技術、新生產規范、新流程；通過控制器反向改善生產活動，實現企業業務流程的持續改善。其一，利用大數據與互聯網資源，提升生產服務化水平與層次，滿足消費者個性化產品定制需求，獲取更高的價值鏈前端研發收入。[16]其二，促進企業內部各個部門之間信息的聯動互通和數字化管理，顯著提升企業內部信息傳遞效率。其三，數字技術的應用可提高企業自動化生產效率。企業可實現生產線數字化管理，精準把握生產各環節情況，設計更高效的生產方案。其四，數字技術的利用能夠改進企業物流的效率。利用大數據平臺搜索和對比，企業能建立配送中心選址模型，做出合理的選址決策等。總之，工業互聯網平臺不但減少了企業各生產環節的成本，提升了產品的競爭力，更優化了生產流程，進而達成了在已有產業鏈部分上的轉型升級。

2.賦能外部產業鏈

第一，平臺企業互聯互通。產業互聯網可以為產業鏈上的企業建立新的聯系，為企業提供更多的供求信息，使企業更自由地選擇供應商和用戶，企業之間是多對多的聯系。在工業互聯網平臺上，企業信息透明，簡便的信息流和物流使企業交易成本下降，實現松散的組織形式。由于每個企業都有與其相關的多個供應商，這種供應鏈結構更為穩固。也可構建制造業企業間的信息交互渠道。從數據層精煉的信息通過連接層聚集到各企業，這些海量、多樣數據根據不同的規則配對，并重新構建企業間的連接。另外，隨著對大數據的深度學習，配對效果也將不斷改善，企業間的信息連接也將更復雜，最后變為多維連接。

第二，平臺企業有效協同。工業互聯網將企業間的聯系變得多維，這種變化使某個企業對產業鏈上其他企業的依賴下降，企業可實現靈活采購計劃，與多個供應商協作，有效降低倉儲壓力和資源制約。一方面，這種多維松散的連接，使企業對固定采購渠道和銷售渠道的依賴程度下降，有了發揮專長的機會。另一方面，為了迅速應對市場的變化，制造企業在采購、生產及銷售等領域與其他企業的合作日益加深。這些變化要求企業進行變革，使采購、生產和銷售活動都能更好地適應整個產業鏈的高效協作關系。

第三，產業鏈平臺化。工業互聯網將產業鏈上的企業增強聯通關系和高效協同，最終實現產業鏈平臺化。產業鏈上的企業數據因素疊加，相互之間的供求關系不斷重組，企業可和其他供應鏈上的企業組成新供應鏈。同時，市場在重組中充分發揮調節作用。不同主體間高效合作、準確的供應和需求對接及資源靈活配置，最終使重組供應鏈上的企業獲得更優的協作和資源整合能力，增強各企業競爭力。且各企業選擇了更多供應商，即使面臨突發沖擊，企業也不會因原材料供應限制而停產，大大增強了企業的耐風險性。

綜上，工業互聯網賦能“專精特新”企業數字化轉型作用機理如圖1 所示。

二、河北省“專精特新”企業數字化轉型的發展現狀與問題分析

近年來，河北省加大對“專精特新”企業的政策扶持力度，先后發布了《河北省促進中小企業“專精特新”發展若干措施》《河北省為“專精特新”中小企業辦實事清單》等專項支持政策，持續加強對省內“專精特新”企業的信貸支持、補助資金支持，多措并舉促進河北省“專精特新”企業加快創新發展，并取得了良好發展成效。[17]

（一）河北省“專精特新”企業發展現狀

第一，總體規模與地區分布。河北省第一至四批“專精特新”小巨人企業共有347 家。其中，第一批次有9 家，第二批次共有99 家，第三批次達到102 家，第四批次共有137 家，逐批增加。從地區分布來看，石家莊“專精特新”小巨人企業數量最多為75 家，唐山和滄州分別有58 家和42 家，位列第二、第三名，廊坊、邯鄲、邢臺和保定“專精特新”小巨人企業的數量分別為32、30、29 和23 家；相比之下，衡水、秦皇島、承德和張家口四市的“專精特新”小巨人企業數量較少，分別僅有24、20、9 和5 家，排在省內后四位。由此可見，河北省內“專精特新”小巨人企業區域分布不均衡，在傳統的工業大市和省會城市中數量較多，而在經濟體量較小或者第三產業為主的城市中數量偏少。

第二，企業規模與細分領域。從企業規模來看，在347 家“專精特新”小巨人企業中，大型企業有27家，中型企業有167 家，而小型企業有153 家。其中，中小型企業占比為92.22%。就企業（機構）類型而言，股份有限公司（外商投資、中外合資、自然人投資或控股等）合計有59 家，其他股份有限公司為38 家，其余各類有限責任公司（國有控股、外商投資、港澳臺法人獨資等）共計250 家。從行業門類來看，河北省347 家“專精特新”小巨人企業中，屬于制造業的有263家，且主要集中在專用設備制造、通用設備制造、金屬制品等領域。其中，專用設備制造業的專精特新“小巨人”企業數量最多，共有33 家，占比為9.51%。歸屬于科學研究和技術服務業的有59 家，批發和零售業有13 家，信息傳輸、軟件和信息技術服務業有9 家，建筑業有2 家，采礦業則有1 家。不難看出，河北省內“專精特新”小巨人企業大多數屬于制造業領域，占比高達75.79%。1

第三，知識產權與融資渠道。從有效專利情況來看，河北省專精特新“小巨人”企業共有12 206 件發明專利，其中有效授權專利數量為5 899 件，占比為48.33%；實用新型專利數量為2 796 件，有效授權實用新型專利數量為1 068 件，占比為38.20%；外觀設計專利數量為393 件，有效授權外觀設計專利數量為81 件，占比為20.61%。就企業融資類型來看，近年來河北省專精特新“小巨人”企業的融資以新三板定增、IPO 融資和Pre-IPO 為主。除此之外，其他輪次的融資事件相對較少。2

（二）河北省“專精特新”企業數字化轉型存在問題分析

當前，河北省“專精特新”企業數字化轉型主要存在以下突出問題：

第一，轉型基礎薄弱。河北省部分“專精特新”企業數字化基礎薄弱，一些中小企業數字化水平較低，轉型關鍵基礎能力不足。調研中發現，一些“專精特新”企業數字化裝備占比、信息系統覆蓋率和設備聯網率均具有較高的提升空間。第二，管控集成率低。河北省一些城市“專精特新”企業設備種類繁多，年代跨度較大，新老設備并存，部分高精尖設備大多依賴進口，接口不開放。一些“專精特新”企業雖然不同程度采用了ERP（企業資源計劃）、PDM（產品數據管理）和CAX（計算機輔助設計軟件）等信息化手段，但缺乏總體規劃，實現管控集成、產供銷集成、財務業務集成的比例偏低，管控集成率不足12%。[17]第三，人才供給不足。中小企業數字化轉型人才資源少，轉型驅動力不足。超過四分之三的調研企業數字人才占比低于20%[17]，人才結構也有待優化。第四，服務供給不足。面向中小企業的個性化和普惠性平臺服務待提升。“專精特新”企業數字化轉型需求碎片化、多元化，相比之下，面向“專精特新”企業的轉型解決方案存在數量少、針對性弱等問題。第五，配套措施不足。多層次、差異化的數字化轉型公共服務體系待完善。提供培訓咨詢服務、搭建資源對接平臺、開展政策解讀、發揮財稅金融政策引導與扶持以及樹立標桿數字化轉型案例等一體化配套公共服務措施還有待完善。

整體來看，河北省“專精特新”企業數字化轉型處在探索起步階段，工業互聯網賦能企業數字化轉型仍然任重道遠，面臨的主要挑戰主要集中在缺乏技術支持以及組織變革跟不上轉型需求；在數字化轉型實施階段，數字化轉型相關人才匱乏是最主要的轉型挑戰；在深度應用階段，人才問題進一步凸顯，成為首要制約因素。資金投入及籌措為第二大挑戰。“專精特新”企業的數據安全顧慮更加明顯，為第三大挑戰。

三、工業互聯網賦能“專精特新”企業數字化轉型的實現路徑

（一）網絡強基驅動，加強網絡基礎設施建設和布局優化

加強支撐工業全要素、全產業鏈、全價值鏈互聯互通的網絡基礎設施建設，推動河北省網絡基礎設施布局優化。工業互聯網網絡的演進路徑需向著融合化、開放化、智能化方向發展。一是融合化。通過大力實施工業互聯網創新發展、數字化轉型“扶優培強”等工程，加快河北省“專精特新”企業內的信息系統（IT）、通信系統（CT）、生產系統（OT）融合形成新型的OICT 基礎設施，促進河北省新一代信息技術與制造業融合。二是開放化。指工業網絡體系隨著新技術的應用，在架構、標準、產業等方面都將更為開放，尤其是要加大與京津兩大直轄市間的數據資源開放與企業合作力度。三是智能化。以裝備制造、生物醫藥、電子信息等重點行業的“專精特新”企業為重點，培育一批省級工業互聯網建設項目，推動個性化定制、平臺化設計、智能化生產等新模式應用。

在關鍵技術方面，河北省應繼續重點發展5G 為代表的新型工業無線、TSN 為基礎的工業確定性網絡、以邊緣計算為代表的工業算網，以及以信息模型為核心的互操作技術等。一是時間敏感網絡（TSN）技術，對河北省“專精特新”小巨人企業，加快培育具備萬兆級的接口支持能力、納秒級的同步精度、全業務的共網傳輸能力，同時在車載、5G、數據中心等領域進行廣泛應用。二是邊緣計算機技術，通過融合網絡、數據、傳輸、應用等核心能力建設共享平臺，以滿足河北省“專精特新”企業在數據優化、智能應用、安全保護等方面的需求。三是信息模型技術，通過定義標準化數據表述方式，來實現省內不同品牌、不同類型的設備和系統的互通互操作。

（二）平臺發展驅動，推動多層次、多領域、系統化的工業互聯網平臺發展

推動多層次、多領域、系統化的工業互聯網平臺發展，促進“專精特新”企業的提質增效。[18]需要緊扣住河北省及各地市主導產業鏈，圍繞“鏈主企業”打造平臺，通過平臺實現產業鏈上下游的協同。在這一過程中，過程加工類平臺的重點是要改良生產工藝和提升管理方式，即通過建設平臺，便于生產數據的實時歸集和匯總，從而實現生產過程的可視化；對于終端產品類平臺，還可以通過平臺實現對產品運行狀態的在線監控，實現遠程運維等增值服務，由原有的以“產品”為主向以“產品+服務”為主轉變，形成新的利潤點，拓展河北省“專精特新”企業的業務范圍。

從平臺功能上來看，河北省工業互聯網平臺建設應堅持與“專精特新”企業的主導產業相結合，積極走差異化道路，在雄安聯通、河鋼數字等基礎上，加快發展跨行業跨領域工業互聯網平臺。首先，緊扣住共性設備，圍繞數控中心等廣泛應用的設備打造“數控云”等平臺，實現設備的線上管理和產能的科學配置；其次，緊扣住共性需求，圍繞面廣量大的“專精特新”企業，搭建共性技術研發平臺，實現企業的批量上云上平臺，提升河北省“專精特新”企業創新能力和專業化水平。在經營實踐中，河北省“專精特新”企業需重點關注數據安全與建設成本問題。在數據安全方面，基于企業內網的工業互聯網平臺只是一個規模相對較大的數據孤島，只有投放到產業鏈中、與更多的平臺互通互聯才能形成真正效益。因此，應推動河北省“專精特新”企業與服務商聯合建設平臺，簽訂數據保密協議，以數據安全系統來解決客觀上的防御問題。建設成本上，應遵循“企業出一點，服務商降一點，政府補一點”的方式，共同打造更具領先性和示范性的河北省工業互聯網平臺，積極爭取各類資金支持。

（三）數據共享驅動，高效利用工業互聯網數據，促進工業互聯網數據流通共享

高效利用工業互聯網數據，促進工業互聯網數據流通共享。工業互聯網數據是工業領域各類信息的核心載體，網絡大數據中心實現對各類資源的統籌管理和調配，發揮數據參與價值創造和分配作用。在這一過程中，設備投入是基礎層，研發設計是切入點，生產管控是關鍵環，產品服務是最終端，其核心在于數據。數據不僅要實現互通互聯，更要實現分析應用，既要從制造中來，也要回到制造中去，其核心在于工業互聯網數據。然而，目前河北省工業互聯網跨層級、跨地域、跨行業的大數據中心體系尚未完全建立起來，各地市、各行業數據資源的匯聚和應用還無法很好地實現，導致“專精特新”企業利用工業互聯網賦能數字化轉型的最大效能還未發揮出來。因此，河北省需要從四方面加以落實完善。

一是構建主導產業工業互聯網的完整數據協作和共享機制。加快制定工業互聯網數據開放共享政策文件，加強數據開放共享頂層設計，推動一系列數據應用項目。二是構建合作共享的工業互聯網數據生態系統。引導河北省的先進制造、電子信息、生物醫藥等重點行業“專精特新”企業開展高效數據合作與共享，鼓勵產業鏈上下游共建共享可信的數據空間，打造完善的工業互聯網數據共享生態。三是加大投資力度，完善工業互聯網大數據中心建設。引導社會資本與政府資本相結合，加大投資力度，盡快將京津冀地區工業互聯網大數據中心建設納入新基建重大工程，從而推動河北省“專精特新”企業的數字化、網絡化和智能化。四是通過挖掘“專精特新”企業自身造血能力，以公共服務為基礎，為京津冀地區提供具有公共屬性的增值服務、免費服務，并向政府提供信息搜索、收集、對接、運營的數據服務，以及其他具有商業價值的增值服務。

（四）安全防護驅動，加強工業互聯網安全保障，提高安全綜合防護水平

安全防護驅動路徑是指以“人防、物防、技防”提高安全防護水平，加強安全保障。具體來說，一是要促進河北省各類“專精特新”企業依法落實主體責任。同時，政府主管部門履行好監管職責。二是要持續優化安全管理制度建設，不斷完善工業互聯網安全標準體系，完善監督檢查、信息通報、應急處置等安全管理制度。三是要提高工業互聯網數據安全防護能力，建立工業互聯網數據分類分級管理體系，構建工業互聯網全產業鏈數據安全管理體系，指導企業完善數據安全防護措施。四是要打造京津冀地區協同安全技術保障平臺，增強識別隱患、抵御威脅、化解風險的能力，建立基礎資源庫并完善安全檢測驗證環境。五是要提升公共服務能力，保障工業互聯網安全，提升專業機構和“專精特新”企業提供解決方案的能力。

此外，在網絡發展環境上，河北省各地工業和信息化主管部門組織開展以裝備、網絡、平臺為重點解決網絡安全問題的“專精特新”企業行業網絡技術與應用測試建設，通過監測預警、應急響應、檢測評估、功能測試等手段，構建覆蓋行業全系統的安全防護體系，及時識別來自內部和外部的安全威脅，化解各類安全隱患，為河北省“專精特新”企業智能化發展提供安全可靠的環境。具體操作上，要探索建立工業互聯網運行監測體系，開展動態監測，定期發布網絡發展報告，適時編制河北省內優秀案例，并采用多種形式有效推廣。

注釋：

1. 數據來源：作者根據我國工業和信息化部公布的第一（二、三、四）批專精特新“小巨人”企業名單的通告整理后所得。

2. 數據來源：作者根據我國工業和信息化部公布的第一（二、三、四）批專精特新“小巨人”企業名單的通告整理后所得。