我國僅用幾十年時間就走完發達國家幾百年走過的工業化歷程，建立起較為完善的現代化工業體系。工業和制造業規模自2010年就成為全球第一，2020年制造業增加值達到美國的1.65倍；工業創新能力持續增強，產業結構由勞動密集型為主向資本、知識和技術密集型為主轉變；產業國際競爭力顯著提高，從全球價值鏈的中低端向中高端快速攀升，中間產品的國內生產能力不斷增強，許多高技術產品和一些戰略性新興產業已處于全球領先地位。但也要看到，隨著我國工業技術能力向世界領先水平邁進，產業結構、產業鏈價值鏈環節與發達國家的重疊度明顯加大，發達國家開始轉變原有的自由貿易原則，逆全球化、單邊主義、保護主義思潮暗流涌動，美國等發達國家通過加征關稅、高技術產品斷供等舉措加大對中國高技術產業發展的打壓遏制，原有的基于比較優勢的價值鏈垂直分工模式正在發生巨變，新冠肺炎疫情進一步加快了全球產業鏈價值鏈的重構。另一方面，隨著國內生產要素成本的持續上漲，我國在勞動密集型產品和產業鏈環節中的優勢不斷削弱，向低成本發展中國家產業轉移的壓力加大。

面對百年未有之大變局，我國需要提升產業基礎高級化、產業鏈現代化水平，著力構建自主可控、安全高效的產業鏈供應鏈。提高產業鏈供應鏈現代化水平，除了要形成一批具有全球競爭力的產業鏈“鏈主”企業，還需要加快中小企業創新能力、發展質量的提升，培育一批在原材料、零部件領域全球領先的“專精特新”企業、單向冠軍和隱形冠軍企業。近年來，隨著云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能、區塊鏈等新一代數字技術的成熟和快速擴散、應用，數字技術與實體產業的融合不斷深化。數字技術是典型的通用目的技術，能夠促進國民經濟各產業部門在要素投入、產品架構、生產流程、商業模式等方面發生深刻變革，從而提高創新能力、生產效率、產品質量、經濟效益、綠色水平。因此，數字化成為我國產業鏈供應鏈現代化水平提升的重要推動力量，也是中小企業轉型升級的重要內容。

工業互聯網是數字經濟的基礎設施，在工業企業數字化智能化轉型中具有不可替代的作用，受到世界主要工業國家的高度重視。2012年11月26日，通用電氣公司發布《工業互聯網：打破智慧與機器的邊界》，首次提出“工業互聯網”的概念。通用電氣認為，工業互聯網使世界上的機器都能連接在一起，并通過儀器儀表和傳感器對機器的運行進行實時監控和數據采集，海量的數據經過強大算力和高效算法的處理，實現機器智能化并顯著提高生產系統的效率。工業互聯網概念提出后，得到世界主要工業大國和制造業領軍企業的積極響應。德國政府提出以“物理—信息系統（CPS）”為標志、以三大集成為核心的“工業4.0”戰略，日本政府提出“互聯工業（Connected Industries）”戰略，并分別成立推動工業數字化智能化的工業互聯網聯盟、工業4.0平臺、日本工業價值鏈促進會等企業戰略聯盟，為統一和主導標準、形成共識，還分別發布了工業互聯網參考架構（Industrial Internet Reference Architecture, IIRA）、“工業4.0”參考架構模型（Reference Architecture Model Industrie4.0, RAMI 4.0）、工業價值鏈參考架構（Industrial Value Chain Initiative, IVRA）。我國政府也高度重視制造業的數字化智能化和工業互聯網的發展。2017年國務院印發《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》，在夯實網絡基礎、打造平臺體系、加強產業支撐、促進融合應用、完善生態體系、強化安全保障、推動開放合作等方面作出部署。此后，工信部接連發布《工業互聯網發展行動計劃（2018-2020年）》《關于推動工業互聯網加快發展的通知》《工業互聯網創新發展行動計劃（2021-2023年）》以及平臺建設、標準化體系建設、網絡安全、工業App培育等方面的文件，推動工業互聯網的發展。

雖然各國政府和產業界、學術界對工業互聯網仍有不同的認識，但普遍認為工業互聯網由邊緣層、IasS層、PaaS層（可以進一步劃分為通用PaaS層和工業PaaS層）、SaaS層組成，是打造人、機、物全面互聯的新型網絡基礎設施。邊緣層通過傳感器采集和處理數據，實現工業設備、產品和服務接入網絡，執行邊緣計算任務。IaaS層主要以云計算及其相關硬件設施、系統架構、算法、軟件等形式存在，提供通用性的數據存儲、計算等服務。通用PaaS層提供通用性的開發框架、計算框架及中間件。工業PaaS層“把大量的工業的技術原理、行業知識、基礎工藝、模型工具規則化、軟件化、模塊化，并封裝為可重復使用的組件”提供給廣大工業企業使用；SaaS平臺則提供面向特定行業、特定應用場景的應用軟件和解決方案App（李曉華，2020）。邊緣層主要關系企業內部的網絡連接，IaaS提供各行業通用性算力，SaaS層由大量第三方開發的專用服務構成，PaaS層呈現出數字技術與制造業深度融合的特征，而且具有明顯的雙邊平臺屬性，平臺的一側連接提供各種SaaS服務的供應商，另一邊連接制造企業用戶，因此構成了工業互聯網的核心，也是工業互聯網平臺的主體。

由于PaaS平臺的開發、建設、運行、維護既需要熟悉數字技術，又需要掌握工業行業本身的知識，同時需要大量的資金和人力投入，因此在工業互聯網發展的早期階段只有大企業能夠勝任。目前我國已經形成由制造業龍頭企業、自動化企業、系統解決方案服務商、傳統軟件企業、云基礎設施服務商推動的五類工業互聯網平臺。制造業行業龍頭企業的優勢在于掌握大量工業通用的及其所在行業的專業性Know-how（屬于商業秘密，但沒有專利保護，具有無形資產性質的技術訣竅、專業知識、私家配方），當為本企業開發和使用的工業互聯網平臺成熟后，開始向本行業內部甚至其他行業的企業開放，代表性平臺如海爾COSMOPlat、三一重工樹根科技、美的美云智樹。自動化企業、系統解決方案服務商、傳統軟件企業在長期服務工業企業的過程中，也掌握了生產系統控制、各種設備整合、企業內部生產經營流程等制造環節和特定制造領域的知識，通過將積累的知識和形成的能力通用化、網絡化，可以提供給更多制造企業使用，如浙大中控、用友、金蝶、索為、東方國信、和利時等。云基礎設施服務商直接開發運行云計算基礎設施，在大數據、人工智能技術和算法、算力上具有明顯優勢，同時通過為制造企業的數字化轉型提供信息技術服務，也在不斷加強對工業行業知識的了解和積累。中小工業企業實力弱，技術水平普遍偏低，通常不具備獨立建立存儲和計算基礎設施、開發各種不同類型的基礎軟件和應用軟件的能力。

工業互聯網平臺在賦能高質量發展、賦能價值共創、賦能商業模式創新、賦能制造業服務化、賦能智能制造等方面發揮著重要作用（陳武、陳建安、李燕萍，2022）。工業互聯網通過顯著降低中小工業企業上云用數賦智的資金成本和技術門檻，成為中小企業數字化智能化轉型的重要推動力量。工業互聯網平臺推動中小企業數字化轉型的賦能作用可以概括為連接器、算力池、技術源和工具箱等四個方面。

互聯網和工業互聯網發揮作用的前提條件是建立連接，只有實現互聯互通，才能采集和處理數據、下達和傳輸指令，實現操作和控制。在數字經濟時代，數據成為重要的生產要素和企業經濟價值的重要來源。數據的價值取決于數據規模以及顆粒度、鮮活度、連接度、反饋度、響應度、加工度等方面（李曉華、王怡帆，2020）。要最大化發揮數據的價值，生產企業不僅需要打通企業內部生產流程和各個業務部門之間的數據連接，還需要與供應商、客戶以及商業生態中的合作者建立起更為緊密的連接。在數字技術的支撐下，產品接入互聯網也成為可能，通過對聯網設備和產品所生成數據的收集，企業可以實時了解設備的運行狀態、用戶的使用習慣，并開展在線監測、遠程運維、個性化使用方案推薦等增值服務。中小企業不具備完全由自己建立覆蓋全領域、全價值鏈、全商業生態連接的能力。工業互聯網是重要的連接基礎設施，由于光纖、移動互聯網在我國已經實現廣泛的覆蓋，5G憑借大帶寬、低時延、廣連接等特性在工業生產領域也有應用的空間，各個企業、企業內各部門和業務流程、產品和服務只需要加入通信模塊就可以連接工業互聯網平臺，并通過工業互聯網平臺實現相互之間的連接。工業互聯網平臺是匯聚海量數據的樞紐，雙邊平臺的特征讓它們一邊聯系用戶，一邊聯系供應商，同時平臺自身的業務多元化以及與其他平臺之間的聯系進一步擴展了連接范圍，可以為中小企業提供行業信息、客戶信息、供應鏈信息等全方位的高價值數據。

工業企業的數字化智能化需要強大的算力對生產經營過程中產生的海量數據進行計算。對于實時響應要求高的算力可以布置在邊緣層，但邊緣層的算力規模比較有限，更多的算力需要來自大規模部署的算力基礎設施。企業可以建立自己的私有云算力基礎設施，也可以購買由第三方提供的公有云服務。私有云由客戶單獨使用，因此可以對數據進行更加有效的控制，更好地保障數據安全。但是私有云也存在多方面劣勢：一是建立私有云需要時間，因此會增加企業信息系統建設的周期；二是私有云建設需要較大規模的硬件和軟件投入，這對許多中小企業來說是個較大的負擔；三是私有云的算力可能沒有充分利用，但仍要支付全部的運行、維護費用，造成企業數字化成本居高不下。公有云具有資源池化、彈性供給、按需付費等特征，中小企業可以按需彈性租用，大幅度縮短了企業信息系統建設的周期，降低了算力的獲得門檻和使用成本。例如，中石油采用云化的信息系統，“十二五”期間節約成本約5.9億元。此外，工業軟件從購買授權轉向按時間、人和次數來訂閱云服務，同樣可以使成本大幅度降低（安筱鵬，2018）。

產品架構的重新設計、生產工藝的優化、生產設備的改進、商業模式的創新都需要企業擁有該行業領域的知識積累和較強的創新能力支撐。大多數中小企業的技術能力比較薄弱，沒有專門的研發機構，甚至沒有專職從事技術創新的工程技術人員。傳統上，中小企業依賴生產設備制造商、系統解決方案提供商、原材料和零部件供應商以及規模較大的下游用戶企業為其提供新的技術，如生產設備制造商提供具有更高技術水平的新設備和設備使用、維護培訓，下游用戶提供詳細的產品規格要求并幫助上游中小企業生產出符合要求的產品。工業互聯網為中小企業優化生產工藝、改進產品質量提供了新的技術來源。工業企業內部的知識大致可以分為兩類：一類是來自科學研究、試驗開發以及生產經營過程中的試錯所形成的各種顯性知識；另一類是蘊含在工程師、技術工人、經營管理人員頭腦中的以經驗形式存在的各種隱性知識。工業互聯網PaaS平臺將基于科學規律、工業技術原理、行業知識、生產經營訣竅等各種顯性的和隱性的知識編碼化，固化為生產流程和操作指南，并以內置算法和軟件代碼的工業組件形式供開發者調用。工業知識和經驗轉變為數字化模型后，在后續的生產經營過程中可以擺脫對個人經驗的依賴，形成低成本的復用（蔡呈偉、戚聿東，2021）。工業互聯網PaaS平臺的開發者或行業龍頭企業對本行業具有深刻的洞察，擁有豐富和領先的知識積累；自動化企業、系統解決方案服務商、傳統軟件企業、云基礎設施服務商通過為大量制造企業提供數字化服務，博采眾家之長，同樣積累了具有一定廣度和深度的工業知識。工業互聯網PaaS平臺向中小企業提供服務，實際上就是把大企業和工業行業內部優秀企業的知識低門檻地提供給中小企業使用，并通過數字化方式得以實現，不僅顯著降低了中小企業數字化改造的投入，而且極大地縮短了轉型升級的周期。

盡管PaaS平臺特別是工業PaaS平臺提供了將各行業、各領域知識與經驗進行數字化封裝的工業服務組件，但是要適應更具體行業和特定場景的應用需要，還要基于PaaS平臺開發包括產品生命周期管理、經營管控、產業鏈運營等各類典型場景的通用App、行業級App、企業級定制App（李君、邱君降、竇克勤，2018），為用戶企業在價值鏈、供應鏈等各個環節和方面提供更加適用的應用軟件和解決方案（陳武、陳建安、李燕萍，2022）。工業App可以由工業互聯網PaaS平臺企業根據自身業務運營或為其他企業提供解決方案時開發的，PaaS平臺更重要的作用是吸引大量第三方企業開發和共享面向特定需求、特定場景的工業App。2017年國務院發布的《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》提出百萬工業App培育工程，計劃到2020年培育30萬個面向特定行業、特定場景的工業App，到2025年培育百萬工業App。根據中國工業技術軟件化產業聯盟據統計，2020年12月底，我國面向特定行業、特定場景的工業互聯網App培育數量超30萬個。目前部署在工業互聯網平臺上的工業App普遍采用了微服務架構，使每個微服務功能相對獨立、低耦合，更加易于獨立部署、維護、升級而不會影響到其他組件。中小企業缺少獨立開發數字化應用的資源和能力，而工業互聯網平臺作為商業化基礎設施的提供商，能夠為中小企業直接或間接提供門檻低、易部署的“輕量應用”“微服務”。中小工業企業可以根據業務發展的需要，在SaaS平臺豐富的“工具箱”中選擇合適的工業App進行部署，或者在現有App的基礎上以較低的成本按照企業需求進行更加定制化的開發。由于SaaS類軟件具有交付門檻低、配置要求低、技術難度低、操作難度低、使用成本低等特點，在中小企業推動數字化轉型時受到青睞。根據騰訊研究院與騰訊營銷洞察中小企業對在數字化轉型中應用的系統的調查，有33.1%的被調查企業選擇了SaaS，超過CRM（客戶關系管理系統，占29.1%）、ERP（企業資源計劃系統，占21.9%）、CEM（客戶體驗管理系統，占16.6%）、SCM（供應鏈管理系統，占16.6%）。