蒂森克虜伯：智能工業時代來臨，如何安全共享工業數據？

【寫在前面】

上海市市長國際企業家谘詢會議第三十次會議於10月28日上午9時在上海世博園世博中心開幕。

本次市長谘詢會的主題是：“新時代、新起點、新作為——新形勢下上海高水準對外開放”。

在當天會議上，上海市市長應勇作主題報告。應勇說，上海將適應經濟全球化新格局和對外開放新形勢，擴大現代服務業和先進製造業的對外開放，提升產業附加值和競爭力。

參會企業家對上海將加快構築開放的現代產業體系、加快實施製造業對外開放的目標表示讚賞，並結合所在領域提出了意見和建議。

蒂森克虜伯股份公司首席執行官吉多·克爾克霍夫認為，上海市政府已明確其高端製造、高附加值製造的發展目標。而能否用好工業數據，對於尋求智能工業解決方案的上海至關重要。

同時，克爾克霍夫介紹了蒂森克虜伯聯合創始的“工業數據太空”協會，展示了工業數據的合理運用對推動發展現代化高端工業的重要性，希望能對上海促進產業數據的安全共享提供有價值的思考。

以下為克爾克霍夫的觀點全文：

摘要

製造業更新已成為產業界面臨的主要挑戰之一。這一話題對於兼具國際視野、經濟活力以及製造實力的上海而言，尤其相關。上海市政府已明確其高端製造、高附加值製造的發展目標。能否用好工業數據，對於尋求智能工業解決方案的上海至關重要。然而，直到今天，受困於數據安全和數據主權等問題，工業數據不僅很少被共享，而且其價值也無法完全體現出來。

這些問題並非上海獨有。上海有足夠的能力和決心，在工業數據的利用上更進一步。我們堅信，只要堅持正確的方向和方法，上海將可能成為工業數據應用方面的先驅者。一方面，相關部門需要促進數據的流通和使用，另一方面，他們也應該保護數據所有者的權益，即在產業發展與個體商業利益中間尋找平衡。

“工業數據太空”（Industrial Data Space）—— 一個開放的、旨在實現工業數據安全且有效交換的虛擬太空——或許可以幫助上海找到這一平衡，克服數據流通的種種阻礙。與其它由跨國企業搭建的數據應用平台不同，“工業數據太空”意在為企業間的安全數據交換制定國際通用規則。該規則的制定，則基於“數據產生者即為數據所有者，且對其名下數據擁有完全主權”這一準則。

作為“工業數據太空”協會（Industrial Data Space Association）的創始成員之一，蒂森克虜伯相信，志在搭建工業數據互聯網的上海，或許可以從“工業數據太空”模式中獲得一些靈感。這一判斷基於成功實踐而非理論：在歐洲，“工業數據太空”模式已有25個成功案例。“工業數據太空”模式儘管主要由企業驅動，包括政府在內的其它參與方也都扮演著重要角色。本文建議上海市政府可嘗試借鑒“工業數據太空”模式，以實現其智能製造和產業更新的戰略目標。

1 上海的產業更新

世界正處於一個歷史性的“十字路口”：互聯網創新的崛起預示著一次新的工業革命，或第四次工業革命。在打造工業互聯網（互聯網和新一代資訊技術與工業系統全方位深度融合所形成的產業和應用生態）方面 ，中國基本和長期引領全球數字化的諸多發達國家同時起步。

中國正著力尋求製造業和互聯網的有機結合，這一目標日趨明晰。工業和資訊化部近期發布的《工業互聯網發展行動計劃（2018-2020年）》和《工業互聯網發展行動計劃（2018-2020年）》，均是例證。這一系列檔案的頒布，被視為實現“中國製造2025”計劃、增強中國先進製造業競爭力的重要一環。早些時候通過的《國務院關於深化“互聯網+先進製造業”發展工業互聯網的指導意見》，則明確指出中國希望在2035年前成為工業互聯網關鍵領域的長官者。

作為傳統工業強市，上海不僅能為中國的產業更新進程貢獻力量，更可從中獲益。在很大程度上，上海未來幾年的產業轉型將取決於其在國家工業互聯網實踐中的領頭羊地位，以及其在長三角（包括上海市、江蘇省、浙江省、安徽省）工業集群中的主導作用。

實際上，上海市已經明確提出要成為“高端製造的承載地，先進技術的策源地，創新人才的集聚地” ，並努力執行以下計劃：

?打造“上海製造”品牌。作為“上海服務”“上海製造”“上海購物”“上海文化”四大品牌建設的重要組成部分，“上海製造”的關鍵字包括“高端”、“智能”、“綠色”、“品質”，以實現“互聯網、大數據、人工智能與實體經濟深度融合” 。

?將長三角建設成全球先進製造業集群、全國貫徹新發展理念的引領示範區、全球資源配置的亞太門戶。這一倡議的核心在於“強化產業協同”，即長三角三省一市在全球工業價值鏈上扮演不同角色，並減少低效的產業重疊。

?打造長三角工業互聯網平台。這一倡議已在6月三省一市黨政機構一把手會面後，正式進入實施階段。中國資訊通信研究院與智能雲科資訊科技有限公司、上海寶信軟體股份有限公司、阿里雲工業互聯網有限公司、江蘇徐工資訊技術股份有限公司、安徽合力股份有限公司已簽署協定，成為第一批運營該平台的企業和部門 。

2 上海利用產業數據的必要性和挑戰

2.1數據是產業更新的關鍵

數據的基本價值廣為人知，但其價值的增加需在使用中實現。換言之，只有當數據被豐富並加入環境後轉化為資訊，才會產生附加價值 。具備管理數據的能力，已經變得和管理其它公司資產的能力同等重要，這一趨勢在志在提升其產品和服務競爭力的公司中尤其明顯。對於上海在內的國際大都市而言，充分利用好工業數據對於增強自身的競爭優勢至關重要。

與日俱增的數據聚合和連結，增強了數據本身的價值，這一現象正變得更加常見。數字化轉型和數字經濟的基本訴求之一，是將機器、零組件及其對應的操作員等產生的數據，以數字化的形式儲存並利用。在過去數十年中，“工業物聯網”的誕生極大促進了企業間的技術合作，例如，已有超過350家公司組成聯盟，為打造開放的數字化平台制定規則 。據估計，全球至少已有150家工業互聯網平台 。

在未來十年，製造業產生的數據量或將超過其它任何行業，而這些數據將在中國的產業更新戰略中起到關鍵作用 。產業數據的應用有望提高生產效率，減少資源消耗，以及改善產品品質。在特定環境下，這些數據可被用於共享，以優化資源配置，革新生產和服務，並催生新興商業模式 。

近年來，隨著上海市政府明確將產業重心放在高端製造和長三角產業協同上，上海的生產性服務業（具體指為生產活動提供的研發設計與其它技術服務、貨物運輸倉儲和郵政快遞服務、資訊服務、金融服務等服務行業） 或將進入全速發展時期。鑒於上海已多次強調在長三角地區實現“差異化發展”並成為智能製造長官者的希望，工業數據將對此起到重要推動作用。

2.2發掘產業數據潛力的主要挑戰

對於數據的價值已有廣泛共識：許多正在建設中的工業互聯網平台即是明證。來自各行各業的數據，正成為商業世界的新寵。一方面，這些數據所包含的巨大潛能，可能極大地提高生產效率，甚至創造出全新的、革命性的商業模式。另一方面，如何在嚴格保護公司數據的前提下，可持續地開發其商業價值，這一嘗試仍充滿變數。在多數案例中，工業互聯網平台之間遠未達到相互連通的狀態，公司尤其是大公司分享其數據的意願極其有限，原因如下：

2.2.1產業和區域間的數據壁壘

不同行業產生的數據並非天然互相連通。例如，不同的項目夥伴使用的數據製式也不盡相同，這使得他們對跨行業數據交換興趣不大。一些地方政府出於保護本地工業數據和支持本地企業的考慮，也對更大程度的數據交換持保留態度。

2.2.2工業場景的複雜性

隨著對定製服務的需求日益增長，生產和物流過程也變得更加複雜，這使得工業數據更加難以收集。例如，汽車製造商需要管理上千種理論產品變體，僅單一零組件（如汽車頭燈和後照鏡）所包含的產品變體就可能超過40種。考慮到不斷增加的產品特徵、不斷縮短的生產周期和運輸時間、日漸全球化的法律法規和價值創造過程，這樣的複雜性已超出了傳統企業管理辦法的範疇。

2.2.3數據安全

企業對於其核心數據和商業機密被泄露的擔憂，以及相關問責條例的缺位，已然成為企業間數據交換的主要障礙。一方面，對於數據所有者的權益保護不力，仍然是數據交換面臨的主要挑戰。許多公司仍然面臨數據被泄露、被濫用甚至被竊取的風險。另一方面，與面向消費者的互聯網應用不同，工業互聯網更加複雜且更容易遭受網絡攻擊。一旦受到網絡攻擊，工業互聯網上的個人資訊會被泄露，正常的企業運行甚至整個產業鏈都將深受其害。到2017年，全球已有超過100，000台工業控制系統和設備連接上了互聯網，較去年增長近42.9% ，這也為網絡攻擊提供了更多潛在目標。

2.2.4缺少統一的數據管控機制

整體而言，數據有助於產品和服務的創新，但對於數據的保護力度和需求，則因行業而異。例如，由公共部門提供、可供任何公司獲取的公共數據，保護等級就相對於私人數據和集體數據（如屬於特定價值鏈的數據，只允許授權的公司使用）更低。至於使用私人數據和集體數據的規則、成本等問題，目前仍無定論。

2.3數據交換需要更為有效包容的管理框架

工業物聯網平台的崛起，為工業企業如何創造和保存價值帶來未知因素，因為並非所有公司都有能力參與工業物聯網的運作。但不論實力強弱，每個企業都有理由與工業物聯網保持相關性。這需要一個全新的、綜合性的並被廣泛接受的數據管理框架。換言之，這一框架需要保證工業數據安全、自由地流動。考慮到製造業持續產生大量數據的特點，這一框架對於製造業企業和相關研究機構同樣重要。

在面部識別、共享單車等許多基於數據的技術上，中國已位居前列。這些新興商業模式產生了大量消費者數據，其能否取得長足發展同樣有賴於數據應用。工業數據的數量龐大且難以利用，更使得數據安全和管理成為當務之急。

當然，中國在這方面已有不少有益嘗試。目前，中國已有超過30個具有相當規模和商業運作能力的工業互聯網平台，橫跨製造業、自動化和互聯網等行業的630個企業和機構已加入工業互聯網聯盟 。實際上，包括長三角在內的重點區域需要發展產業互聯網，加深地區融合，並利用大數據實現差異化發展，以實現在全球產業鏈上佔據更有利的位置 。最近獲批通過的長三角工業互聯網平台就是例證。

3 蒂森克虜伯的建議：“工業數據太空”

使用雲服務所帶來的機遇與挑戰，以及對於物聯網和網絡安全的質疑，正成為企業尤其是中小微企業間的關注重心。在“誰可以使用哪些數據”、“以何種目的”、“可使用期限”、“以何種條件”等問題被完全解決之前，工業數據很難實現自由且安全地流通。對於上海而言，法律意義上的準則、國際上認同的標準、以及技術的可靠性，很大程度決定了其希望主導建設的地區工業互聯網能否成功。“工業數據太空”模式或能為此提供思路。

3.1“工業數據太空”模式的特點和優勢

“工業數據太空”是一個安全的、基於虛擬點對點技術的數據網絡，而非雲平台。每一個參與者可以是數據的提供者或使用者，甚至身兼二者。在“工業數據太空”模式中，企業可以用以簡單可控的方式與其它市場參與者分享數據。一方面，這一模式保證數據在雙方同意的範圍內被使用，且敏感和涉及盈利的數據則會受到保護。另一方面，數據使用者可有條件獲取其所需的數據，並以此產生高附加值 。

“工業數據太空”成立於於2014年，主要由一個名為“工業數據太空”的研究項目和“工業數據太空”協會這兩部分組成。前者（研究項目）受德國聯邦教育和科研部資助，並由弗勞恩霍夫協會下屬的12家研究所執行；該項目的重要任務是設計並搭建“工業數據太空”的整體架構。後者（“工業數據太空”協會）的成員包括來自16個國家的90多家公司和機構，其主要任務包括整合跨行業需求、確保“工業數據太空”模型付諸實踐。

“工業數據太空”為其成員所提供的基本架構，使得後者能更好地優化其數據價值鏈 。其主要目標是，保證所有參與方在安全、可信的商業生態系統中，發掘其數據的潛力。同時，“工業數據太空”既不發錶帶有法律效力的聲明，也不強製其成員採用特定的數據分享模式。它僅僅為公司獨立設計商業模式提供了更多可能性。

數據安全和數據主權構成了“工業數據太空”的核心要素。為了打造可信任的數據網絡，“工業數據太空”需要所有成員——數據提供者、數據使用者、中間人、應用商店運營者、以及認證機構——各司其責 。軟體部分則保證所有利益相關方能在技術上參與“工業數據太空”這一體系；“連接器”則為參與者提供標準化的接口，保證數據的安全交換和所有權完整。

“工業數據太空”並非一個中央數據記憶體，其結構理念遵循“聯邦製”的模式。其模式隻適用於遵守相關規則（如數據安全、互操作性、合約設計等）的公司和組織。對於違反規則的行為，“工業數據太空”也有相應的、明確的問責機制。在此模式中，每一條數據都附帶一份軟體可讀的合約，合約內容包括數據使用期限、訪問權限、使用成本等 。

3.2成功案例

“工業數據太空”這一概念為數據貨幣化和商業模式的革新提供了可能。儘管“工業數據太空”協會這一組織是非營利性的，“工業數據太空”這一模式的重要目的之一，就是促進成員間工業數據交換，從而為其創造價值和利潤。用戶案例，即成員企業通過“工業數據太空”框架優化其商業模式的范例，旨在發現、分析並評估成員企業對“工業數據太空”的需求 。在歐洲，“工業數據太空”模式已有至少25個成功案例，包括蒂森克虜伯在內的許多成員企業均因其受益：

I.物流系統：蒂森克虜伯鋼鐵歐洲位於德國杜伊斯堡的鋼廠，就是“工業數據太空”模式應用的成功案例。該鋼廠每月的物流需求，大約需要20000輛卡車才能滿足。通常每輛卡車的貨物裝卸時間僅為30分鐘，運輸一旦延遲，就有可能打亂既定計劃，為所有供應鏈參與者（如蒂森克虜伯、物流服務供應商、顧客等）帶來重大損失。

為減少損失並增強運輸靈活性，蒂森克虜伯採用了一個基於“工業數據太空”模式的動態時段管理系統：根據明確的時間和事件，物流公司通過“工業數據太空”連接器，將其貨車的相關數據傳送給蒂森克虜伯。這些數據包括卡車的地理定位、交通數據、實時距離、既定路線、行進方向和速度等等。如果超過或未達到指定參數，系統會基於算法提供一個新的時段建議，並發送給貨車司機或其調度辦公室。

“工業數據太空”模式不僅保護物流服務商的數據所有權，同時使參與的公司受益於新興商業模式、智能產品與服務。當零售商、供應商和物流服務商組成一個各方均能實時掌握貨物情況（位置、狀態、需求）的數字化生態體系，供應鏈的透明和優化才得以實現。

在增強供應鏈透明度上，“工業數據太空”模式同樣可供上海的製造業企業借鑒。不僅僅是商業領域，這一模式也可能為城市治理提供新思路。例如，城市管理部門間可更多地交換交通資訊，分析深受擁堵和噪音之害的路線，以頒布更有效的治理措施。

II.3D列印：3D列印技術或成為製造業企業未來發展的重要突破口。目前，只有少數體量龐大的製造業企業有實力進行相關研發，並從中獲益。由位於德國亞琛的弗勞恩霍夫雷射技術研究所主導的AMable項目，或將改變這一現狀。該項目旨在將歐洲中小企業連接到其開發的3D列印生態體系，並為這些企業提供從概念到原型的相關服務。

AMable項目希望借助“工業數據太空”的連接器，打造一個連接供應者和使用者的數字化市場平台。行業評級認證體系和相關硬體將用以保證數據端點的安全，這使得數據提供者的數據安全得以保證。所有參與者均可從中獲益：數據提供者獲得新的訂單，並優化其產能；數據使用者僅通過單一平台就可獲得其所需的各種服務。

3.3上海市政府在打造數據共享生態體系中的角色

在中國政府決心削減低端過剩產能後，上海本地部分製造業曾一度陷入艱難轉型。然而在過去一兩年中，上海製造業強勁反彈，成為本地GDP增長的重要動力。在實體經濟遭遇瓶頸、互聯網企業（如阿里巴巴和騰訊）強勢崛起的今天，製造業能在上海實現良好增長，主要得益於發展環境的改善和大企業創新能力的提高。

上海可借此機會發展高端製造業，使得本地經濟結構更加平衡。工業數據對於高端製造業發展至關重要，上海在利用產業數據上已具備多重優勢：蓬勃發展的戰略新興產業 （如資訊技術、人工智能、高端設備製造以及生物科技）；不斷增長的生產性服務業；對於國際人才的強大吸引力；本地大型工業企業有實力引進和操作“工業數據太空”模式 。近來，上海市政府擬放寬海外專業人才（尤其是先進製造業和戰略新興產業方面的）的居留和工作限制，這或成為上海利用產業數據的重要利好。

儘管“工業數據太空”本質上由企業驅動，但是其“研究項目”部分仍受德國政府資助；為該項目提供整體框架和智力支持的弗勞恩霍夫協會，本身也受德國政府資助。“工業數據太空”機制及其成功案例，或可幫助上海找準在長三角工業互聯網中的定位，實現這一區域工業互聯網平台的可持續發展。我們認為，上海可以在此過程中發揮如下作用：

1)資助試點項目，將“工業數據太空”連接器引入本地企業的IT基礎設施，支持“工業數據太空”生態系統的落地。與“工業數據太空”項目在德國的落地類似，上海市政府也可嘗試為具有戰略重要性、相關性的研究項目，提供部分資金支持。例如，為處於工業數據研究和實踐前沿的企業，提供一定的補貼。

2)支持工業數據共享規則的制定和標準化。規則的制定有助於保證所有參與者在“工業數據太空”框架下各司其職，對於倡導開放、包容的長三角工業互聯網平台尤其如此 。在平台的服務標準制定上，國內已有中國資訊通信研究院等機構參與其中，為企業提供上雲上平台、工業APP、網絡改造、工控安全等專業服務。上海市政府可借此機會，探索並推動建立與“工業數據太空”類似的標準化數據共享太空的可能性，甚至嘗試打通與國外工業互聯網平台的連接管道。

3)將“安全高效的產業數據交換“這一理念，提升到更高的戰略高度，同時為地方政府如何倡導、推動研究機構與企業間合作提供范例。上海市政府可先嘗試利用“工業數據太空”生態體系共享部分政務資訊，並鼓勵本地國企積極參與類似框架的搭建。另一方面，國企也可主動探討實踐“工業數據太空”相關理念的可能性，並形成制度化的參與模式。

4)在倡導工業數據共享的同時，平衡相關企業的利益。這需要上海市政府在國家層面的規定（如數據安全、數據隱私、數據使用、知識產品保護） 和數據共享的“開放“本質之間，建立起和諧、良性的關聯。

5)支持建立與數據共享先驅者的合作機制，其形式包括相關企業、機構、科研院所間的學術交流。德國弗勞恩霍夫協會在研究產業數據等方面擁有豐富經驗，“工業數據太空”協會的部分成員也在這一框架下有了成功案例，與它們的交流合作將對上海大有裨益。此外，中德兩國間不斷深化的科技合作也是一大利好。

6)支持工業互聯網和工業數據共享領域的人才培養，如加強與國內外相關院校的合作。上海需要更新其人才庫，以在長三角工業互聯網的建設中佔據有利地位。其豐富的智力資源和對國際人才的吸引力，更為培養工業數據領域的本地人才提供了條件。

4 結論

打造“數據經濟“和新商業模式的關鍵在於數據的連接。跨產業和企業的數據交換已成為增加商業附加值的重要基礎。這些數據交換絕非只是日常郵件通訊，或者上傳財務和稅務數據至有關部門，而應該是在一個完整的產業鏈（包括補給、庫存、生產、維保和產品工業狀態等環節）中的全面數據交換。

上海正在積極推進的製造業更新轉型，無疑是正確的。是否能打破數據交換的壁壘、並以經認證的協定保證數據交換的安全，將成為上海加強商業模式創新和科研能力的關鍵突破口。安全的數據交換框架，需保證所有利益相關方均能實現運營多樣化和商業模式創新，並從中獲益。於此同時，他們的相關角色和責任，也要有清晰的規則界定。

“工業數據太空”模式——包括一個旨在共同利用數據的理論方法和一個保證數據互操作性的技術框架——或能幫助上海實現其產業更新目標。這一生態系統的核心特徵是：開源的結構、清晰的問責、去中心化的數據儲存以及可控範圍內的數據公開。考慮到上海在長三角地區的獨特定位和工業實力，我們建議，上海可在已有區域產業互聯網平台的基礎上，推動打造一個全局性的數據交換框架，並在其中扮演地區協調者的角色。

具體而言，上海市政府可倡導成立相關機構，協助制定整體治理框架；推動並讚助試點項目，以加強工業數據的安全交換。此外，上海市政府也可著手實施並推廣“工業數據太空”模式，鼓勵本地企業和研究機構就安全的數據共享進行深入探討。“工業數據太空”模式如在上海落地，將有助於創造新的、可操作的商業模式，並增強本地製造企業的技術研發能力。如能順利推進，這一模式最終將使上海的生產性服務業收益，助力其產業更新戰略的實施。