工業互聯網賦能的企業數字化轉型

本書從“道、法、術”三個層面，系統地闡述了企業為什麽要進行數字化轉型，如何進行數字化轉型，以及工業互聯網的體系框架及實施方法。第一篇數字化轉型之“道”，共3章，從創新理論的角度提出了數字化轉型的定義，並基於這一定義，介紹了企業數字化轉型的核心框架和實施過程體系。第二篇數字化轉型之“法”，共4章，介紹了數字化轉型的頂層設計方法。第三篇數字化轉型之“術”，共6章，介紹了工業互聯網的體系框架及實施方法。第四篇數字化轉型之實踐，共7個案例，涉及鋼鐵、機械製造、工程機械、家電、化工等領域，旨在通過對案例的分析，為企業通過工業互聯網實現數字化轉型提供研究和實踐參考、借鑒。本書可以作為EMBA、MBA、信息管理專業碩士的教材，也可以作為政府研究數字經濟的相關人員及產業政策的決策者、企業高層決策者、企業高級技術主管（CIO、CTO等），以及其他從事數字經濟及數字化轉型人員的參考書。

第一篇 數字化轉型之“道”

第1章 數字化轉型的概念和框架 / 2
1.1　概念之謎 / 2
1.2　本書對數字化轉型的定義 / 4
1.2.1 創新的概念 / 4
1.2.2 創新方式的分類 / 5
1.2.3 創新生命周期 / 7
1.2.4 創新管理 / 9
1.2.5 數字化轉型的定義 / 10
1.3　數字化轉型的框架 / 11
1.4　信息化和數字化轉型的區別 / 13
1.4.1 信息 / 13
1.4.2 信息化 / 14
1.4.3 信息經濟 / 16
1.4.4 數字化 / 17
1.4.5 數字經濟 / 19
1.4.6 信息化和數字化轉型的區別 / 21
本章參考文獻 / 24
第2章 數字化轉型的本質 / 25
2.1　經濟增長理論 / 25
2.1.1 基本概念 / 25
2.1.2 新古典經濟增長模型 / 26
2.1.3 內生增長模型 / 34
2.1.4 經濟增長源泉的核算 / 41
2.2　技術的本質 / 42
2.2.1 技術的基本概念 / 42
2.2.2 技術的內涵 / 44
2.2.3 技術域 / 44
2.2.4 技術的起源及進化 / 46
2.2.5 技術進步與經濟增長 / 50
2.2.6 技術進步與國家競爭力 / 53
2.3　數字技術的特點 / 55
2.4　數字技術的經濟特點 / 57
2.4.1 數據要素的經濟特點 / 57
2.4.2 數字技術的經濟功能 / 59
2.5　企業獲取可持續性增長的動力 / 64
2.5.1 企業的本質 / 64
2.5.2 企業競爭優勢 / 67
2.5.3 企業第二曲線 / 73
2.5.4 企業創新的驅動力 / 75
2.6　數字技術在企業創新方面的優勢 / 75
本章參考文獻 / 77

第3章 企業實施數字化轉型面臨的機會和
挑戰 / 78
3.1　數字化時代企業的機會 / 78
3.2　企業數字化轉型面臨的挑戰 / 80
3.2.1 管理層認識不足 / 81
3.2.2 缺乏頂層設計 / 82
3.2.3 缺乏組織和文化變革 / 83
3.2.4 缺少系統的方法論指導 / 84
本章參考文獻 / 85

第二篇 數字化轉型之“法”

第4章 企業數字化轉型頂層設計 / 88
4.1　企業戰略 / 88
4.1.1 戰略 / 88
4.1.2 戰略管理 / 96
4.2　信息化戰略管理 / 96
4.3　數字化轉型戰略管理 / 104
4.3.1 理性主義戰略派還是漸進主義戰略派 / 104
4.3.2 錨定轉型方向 / 105
4.3.3 創新領導者還是跟隨者 / 108
4.3.4 技術推動型創新還是客戶需求拉動型
創新 / 108
4.3.5 平衡現在和未來 / 109
4.3.6 輕量級的戰略規劃 / 111
本章參考文獻 / 116
第5章 數字化治理 / 118
5.1　基於信息化戰略的IT治理 / 118
5.1.1 IT治理的概念 / 118
5.1.2 IT治理的方法 / 119
5.2　基於數字化轉型戰略的治理 / 120
5.2.1 不確定性下的決策 / 120
5.2.2 輕量級數字化治理 / 122
5.2.3 價值度量標準 / 123
5.2.4 建立數字化組織 / 125
5.2.5 績效管理 / 133
5.2.6 塑造數字化創新文化 / 137
5.2.7 創新網絡和開放式創新 / 140
本章參考文獻 / 142
第6章 管理數字化轉型實施過程 / 144
6.1　商業模式轉型過程管理 / 144
6.1.1 商業模式的基本概念 / 144
6.1.2 創新商業模式過程管理 / 147
6.1.3 平臺型商業模式創建 / 151
6.2　產品轉型過程管理 / 155
6.2.1 產品開發過程管理 / 155
6.2.2 技術和市場對產品商業化的影響 / 158
6.2.3 產品商業化 / 160
6.3　服務轉型過程管理 / 162
本章參考文獻 / 164
第7章 以技術為核心 / 165
7.1　數字企業的演進 / 165
7.2　制定技術戰略 / 166
7.3　數字技術發展趨勢 / 167
本章參考文獻 / 172

第三篇 數字化轉型之“術”

第8章 工業互聯網概況 / 174
8.1　工業互聯網的概念及產生背景 / 174
8.2　工業互聯網的體系架構 / 176
8.2.1 工業互聯網體系架構依賴的標準 / 176
8.2.2 美國工業互聯網參考架構 / 177
8.2.3 德國工業互聯網參考架構 / 178
8.2.4 日本工業互聯網參考架構 / 179
8.2.5 中國工業互聯網參考架構 / 179
8.2.6 工業互聯網平臺參考架構 / 183
8.2.7 智能製造體系架構 / 185
8.3　工業互聯網涉及的產業 / 186
8.4　我國工業互聯網發展概況 / 187
8.4.1 我國工業互聯網產業經濟發展概況 / 187
8.4.2 我國工業互聯網的發展成效 / 188
8.4.3 我國工業互聯網平臺概況 / 189
8.5　企業工業互聯網應用路徑和模式 / 191
本章參考文獻 / 192
第9章 工業互聯網平臺商業模式 / 194
9.1　工業互聯網平臺商業模式現狀 / 194
9.2　工業互聯網平臺商業模式探索 / 197
9.3　歐冶雲商商業模式分析 / 200
9.3.1 公司概況 / 200
9.3.2 平臺商業模式介紹 / 200
9.3.3 平臺主要交易模式介紹 / 203
9.3.4 平臺模式分析 / 206
本章參考文獻 / 207
第10章 工業互聯網平臺架構 / 208
10.1　工業互聯網平臺的業務場景 / 208
10.2　工業互聯網平臺的設計方法 / 212
10.3　工業互聯網平臺的架構視圖 / 214
10.4　工業互聯網平臺的功能視圖 / 216
10.5　工業互聯網平臺SaaS層設計 / 218
10.5.1 工業互聯網平臺SaaS層架構設計 / 218
10.5.2 工業互聯網平臺SaaS層應用的工程實現
方式 / 222
10.6　工業PaaS層設計 / 228
10.6.1 工業PaaS層設計方法 / 228
10.6.2 工業PaaS層實現方法 / 229
10.6.3 工業機理建模 / 230
10.7　工業互聯網平臺部署架構 / 232
本章參考文獻 / 233
第11章 工業大數據分析 / 235
11.1　工業大數據概述 / 235
11.2　工業大數據分析方法 / 236
11.3　業務建模方法 / 242
11.4　工業大數據分析算法 / 246
11.4.1 統計分析算法 / 246
11.4.2 機器學習算法 / 247
11.4.3 時序數據挖掘算法 / 251
11.5　基於工業大數據分析的設備健康管理 / 252
11.5.1 設備故障預測與健康管理概念 / 252
11.5.2 設備故障預測與健康管理分析方法 / 254
11.5.3 設備故障預測與健康管理分析主題 / 255
本章參考文獻 / 257

第12章 工業互聯網邊緣計算 / 258
12.1　邊緣計算簡介 / 258
12.2　邊緣計算的用戶關註點分析 / 258
12.3　邊緣計算的功能分析 / 259
12.4　邊緣計算的實現 / 261
12.4.1 邊緣計算的總體架構 / 261
12.4.2 邊緣節點 / 262
12.4.3 邊緣管理器 / 263
12.4.4 邊緣管理服務 / 263
12.5　邊緣計算的實現 / 264
12.5.1 邊緣節點的軟件實現 / 264
12.5.2 邊緣節點的硬件實現 / 270
12.6　邊緣計算的建設要點 / 271
12.7　邊緣計算的應用案例 / 272
本章參考文獻 / 273
第13章 工業互聯網網絡體系 / 274
13.1　工業互聯網網絡 / 274
13.1.1 工業互聯網網絡相關標準 / 275
13.1.2 工業互聯網常用技術 / 276
13.1.3 工業互聯網常用協議 / 283
13.2　工業互聯網標識解析 / 293
13.2.1 標識解析標準體系 / 293
13.2.2 標識解析體系架構 / 298
13.2.3 標識解析體系現存問題和發展趨勢 / 299
13.2.4 企業建立標識解析體系需要考慮的
方面 / 300
13.3　工業互聯網網絡規劃 / 301
13.3.1 工業互聯網網絡規劃的步驟 / 301
13.3.2 典型的工業互聯網網絡規劃模型 / 302
本章參考文獻 / 307
第14章 工業互聯網安全體系 / 308
14.1　工業互聯網安全概述 / 308
14.1.1 工業信息安全 / 308
14.1.2 工業互聯網安全 / 309
14.2　工業互聯網面臨的安全風險 / 312
14.2.1 工業互聯網安全事件 / 312
14.2.2 工業互聯網存在的安全風險 / 314
14.3　工業互聯網安全框架 / 316
14.3.1 防護對象視角 / 318
14.3.2 防護措施視角 / 319
14.3.3 防護管理視角 / 319
14.4　工業互聯網安全防護對象 / 321
14.4.1 設備 / 321
14.4.2 控制 / 322
14.4.3 應用 / 323
14.4.4 網絡 / 324
14.4.5 數據 / 325
14.5　工業互聯網安全體系建設指南 / 326
14.5.1 工業互聯網安全框架建設 / 326
14.5.2 工業企業IT層和OT層安全體系建設的
關系 / 327
14.5.3 工業互聯網安全管理體系建設 / 328
14.5.4 工業互聯網安全技術體系建設 / 335
14.5.5 工業互聯網安全運營體系建設 / 346
本章參考文獻 / 356

第四篇 數字化轉型之實踐

第15章 工業互聯網應用案例介紹 / 358
15.1　美的集團數字化轉型之路 / 358
15.1.1 美的集團數字化轉型之實踐 / 358
15.1.2 美的集團數字化轉型之組織變革 / 360
15.2　首鋼股份利用工業大數據分析進行 全流程
過程質量管控 / 361
15.2.1 公司介紹 / 361
15.2.2 業務痛點 / 361
15.2.3 主要解決方案 / 362
15.2.4 實施效果 / 374
15.3　美擎工業互聯網平臺驅動智能製造 / 375
15.3.1 公司介紹 / 375
15.3.2 業務痛點 / 376
15.3.3 主要解決方案 / 376
15.3.4 實施效果 / 381
15.4　基於數字孿生的熱處理車間遠程運維解決
方案 / 383
15.4.1 公司介紹 / 383
15.4.2 業務痛點 / 383
15.4.3 主要解決方案 / 384
15.4.4 方案詳細介紹 / 385
15.4.5 方案實施過程 / 390
15.4.6 實施效果 / 396
15.5　工業互聯網賦能，點亮全球重工行業首座
“燈塔工廠” / 400
15.5.1 公司介紹 / 400
15.5.2 業務痛點 / 401
15.5.3 主要解決方案 / 401
15.5.4 實施效果 / 406
15.6　漢雲工業互聯網平臺助力泰隆減速機加速
數字化轉型 / 407
15.6.1 公司介紹 / 407
15.6.2 業務痛點 / 407
15.6.3 主要解決方案 / 408
15.6.4 實施效果 / 413
15.7　貴州磷化工業互聯網應用 / 414
15.7.1 公司介紹 / 414
15.7.2 業務痛點 / 415
15.7.3 主要解決方案 / 415
15.7.4 實施效果 / 419