報告核心觀點:
一、 從全球來看,各國高度重視工業(yè)生產模式創(chuàng)新,工業(yè)互聯網平臺前景廣闊。近年來全球各國紛紛提出工業(yè)革新相關戰(zhàn)略規(guī)劃,如德國工業(yè)4.0、中國制造2025等。而集成“云大物智移”等技術的工業(yè)互聯網則成為主要發(fā)展方向。據統(tǒng)計,2018年全球工業(yè)互聯網平臺市場規(guī)模為33億美元,預計2023年將達到138.2億美元,復合增速超過30%。 二、從國內來看,我國工業(yè)互聯網平臺發(fā)展前景廣闊,行業(yè)龍頭初現。目前,我國工業(yè)互聯網平臺普及度仍處于較低水平,未來市場潛力巨大。競爭格局方面,工業(yè)互聯網基礎設施層基本由BAT+華為占據。垂直應用層雖集中度較低,但擁有豐富行業(yè)經驗和客戶資源的用友網絡、浪潮集團等傳統(tǒng)信息化龍頭廠商具備一定優(yōu)勢。 同時,行業(yè)內中小參與者憑借性價比更高的定制化服務亦占據一定市場。截止2019年,全國具有一定區(qū)域和行業(yè)影響力的平臺超過70個,標桿平臺各項評價指標相比18年大幅提升。未來在標桿的引領下,行業(yè)將迅速發(fā)展,而龍頭企業(yè)有望享受更多紅利。
三、隨工業(yè)互聯網發(fā)展,信息安全面臨嚴峻挑戰(zhàn),也打開了新市場。工業(yè)互聯網使得核心設備大量暴露在互聯網中,易被黑客攻擊。同時,工業(yè)互聯網數據體量大、種類多、結構復雜,在數據流通的各環(huán)節(jié)均存在極大的安全風險。 我們認為,信息技術的應用和安全防護將同步發(fā)展,隨著工業(yè)互聯網的廣泛應用,相應的工業(yè)信息安全市場規(guī)模也將隨之增長。據賽迪預測,2021年我國工業(yè)信息安全市場空間將超過120億元,19-21年復合增速達40%。
一、工業(yè)互聯網平臺價值巨大,全球主要國家高度重視
1、工業(yè)互聯網平臺是對工業(yè)活動中生產、供應、銷售各環(huán)節(jié)的全面優(yōu)化 工業(yè)互聯網平臺是對傳統(tǒng)工業(yè)IT的全面升級。結合云計算、大數據以及人工智能等底層技術,工業(yè)互聯網相對傳統(tǒng)模式在技術架構和數據價值上均有大幅提升。 技術架構方面,云計算的運用使得IT部署更為平滑,原本封閉的大系統(tǒng)被分層。小 App、微服務的架構使得中小工廠也能夠享受信息技術賦能。開放的API 讓數據更好地流通并整合。技術升級模式由原有的大范圍、耗時久、間隔長的躍進式轉變成小范圍、耗時短、間隔小的漸進式。
數據價值方面,通過各類機器設備、人、業(yè)務系統(tǒng)的互聯,促進數據跨系統(tǒng)、端到端的流動,工業(yè)生產流程中的各類數據將被實時采集并集合。生產實踐積累下的知識與經驗被上傳到平臺,經過數學解析和重構后形成知識圖譜。 與傳統(tǒng)工業(yè)IT架構解決方案相比,工業(yè)互聯網平臺解決方案實現了流程驅動的業(yè)務系統(tǒng)轉變?yōu)閿祿寗拥钠脚_應用新范式,為工業(yè)企業(yè)提供基于數據的新技術、新方法、新服務和新價值。
工業(yè)互聯網平臺發(fā)展可被分為三大層次:數據分析與優(yōu)化、網聯化、數字孿生 目前工業(yè)互聯網平臺綜合對場景價值挖掘深度和工業(yè)機理復雜度兩個維度可以被分為三大層次。
第一層次:基于模型+深度數據分析的“大數據應用”。在數據實時采集、處理及匯集的基礎之上,工業(yè)互聯網平臺在設備運維、成本管理和流程優(yōu)化等應用場景中發(fā)揮了極大效用。 例如:通過對設備運行數據的分析,做到預測性維修,避免因關鍵設備宕機而產生的重大損失;通過對生產過程數據的分析,做到節(jié)能減排、降低成本、提升良品率等。
第二層次:聯接上下游,實現全產業(yè)鏈協同。平臺整合產業(yè)鏈中各參與方信息,憑借大數據相關技術,實現資源配置優(yōu)化、購銷需求對接、資金精準調配等功能。 例如:實時跟蹤上游原料價格和下游訂單信息,降低采購成本并避免存貨積壓;實時記錄公司產銷情況,實現財務報表快速生成和業(yè)務數據可視化等,提升管理效率;實時監(jiān)測設備利用情況,合理租用閑置設備,拓寬收入來源,減少資源浪費等。
第三層次:跨專業(yè)協同研發(fā),1:1 仿真。憑借工業(yè)互聯網平臺“小范圍、微服務”的技術特性,實現跨專業(yè)協同的產品研發(fā),加快技術迭代。同時,針對機理復雜度高的關鍵工序,進行 1:1 仿真,提升研發(fā)效率,降低實驗成本。
2、各國高度重視,中外發(fā)展側重點不一 新一輪工業(yè)革命進行時。美國通用電氣(GE)公司于2013年推出Predix工業(yè)互聯網平臺,隨后與微軟、思科、IBM 等建立合作關系。2014年3月,以GE為首的五家企業(yè)聯合成立工業(yè)互聯網聯盟(IIC)。2015年,IIC發(fā)布工業(yè)互聯網參考框架,同年德國推出“工業(yè) 4.0”戰(zhàn)略。 我國于2016年成立工業(yè)互聯網產業(yè)聯盟,同年《中國制造2025》頒布。自此全球范圍內的新一輪工業(yè)革命拉開序幕,各國紛紛發(fā)布相應政策以推動產業(yè)發(fā)展。2020年3月20日,我國工信部發(fā)布《關于推動工業(yè)互聯網加快發(fā)展的通知》,指出要加快基礎設施建設和拓展融合創(chuàng)新應用。
設備健康管理領域是目前應用熱點。從全球來看,目前工業(yè)互聯網平臺主要應用于設備管理領域,其次是生產過程管理。 國外數字化程度較高,基于數據的深度挖掘,依托大數據開展重點應用已較為普遍,在設備與產品方面已達到預測性運維水平。 國內方面,除設備健康管理以外,在資源優(yōu)化配置方面在我國有更多落地應用。主要是我國有大量中小型制造企業(yè),這些企業(yè)通過使用工業(yè)互聯網平臺,將自身的能力融入社會化生產體系,借助制造能力交易獲取訂單和潛在市場機會,并通過創(chuàng)新性金融服務解決貸款難等問題。
3、垂直應用走向縱深,未來將快速發(fā)展 各細分行業(yè)對平臺功能需求不一,應用走向縱深。針對下游行業(yè)不同,垂直應用側重點亦有差異。高端裝備行業(yè)單個產品價值高,更加關注平臺對于產品研發(fā)、工藝優(yōu)化和設備維護的功能,圍繞產品的全生命周期,以期提升產品質量。 在原料加工行業(yè)中,廢料排放和能耗是關注重點,產業(yè)實踐著重于分析生產流程數據從而優(yōu)化原料配比與參數控制。家電、汽車等需要大規(guī)模生產行業(yè),產品同質化嚴重,競爭激烈,更關注平臺實時跟蹤下游需求情況以實現定制化精準生產。總體而言,工業(yè)互聯網平臺功能豐富,能夠滿足不同細分行業(yè)需求。
平臺潛在開發(fā)價值巨大,全球市場將持續(xù)高速增長。從全球工業(yè)互聯網應用領域分布來看,機械和能源行業(yè)占比最大,合計達58%。此類行業(yè)單個設備價值高,所以對于設備運維管理需求高。綜合上文所述,設備運維是工業(yè)互聯網平臺具備的功能中相對容易實現且發(fā)展最快速的部分。 而其余垂直領域尤其是原材料加工行業(yè)更加注重生產流程管控和產業(yè)鏈上下游協同,工業(yè)互聯網平臺潛在待開發(fā)價值巨大。據統(tǒng)計,2018年全球工業(yè)互聯網平臺市場規(guī)模為33億美元,預計2023年將達到 138.2億美元,復合增速超過30%。
二、我國工業(yè)互聯網發(fā)展前景廣闊,水大魚大龍頭初現
1、信息化、工業(yè)化水平仍處于低位,細分領域發(fā)展?jié)摿薮?我國總體智能制造就緒率偏低,但重點骨干企業(yè)工業(yè)互聯網平臺普及度高。根據國家兩化(信息化、工業(yè)化)融合平臺統(tǒng)計,目前各細分行業(yè)信息化、工業(yè)化程度參差不齊,總體水平均偏低。具體而言,大型企業(yè)在各項指標中基本優(yōu)于中小企業(yè),電子信息和汽車智能制造就緒率顯著高于其他細分行業(yè)。 重點行業(yè)骨干企業(yè)“雙創(chuàng)”平臺普及率高達75.1%。我們認為,行業(yè)內領先者能夠起到示范和帶頭作用,在不斷創(chuàng)新中,完善技術架構,建立行業(yè)標準,為國家工業(yè)革新打下堅實基礎。
以設備運維為重點的細分行業(yè)工業(yè)互聯網發(fā)展水平較高。我國目前電子、電力、家電行業(yè)處于工業(yè)互聯網發(fā)展的第一梯隊,主要是設備運維管理功能實現較為容易,所需數據來源單一。 但工業(yè)互聯網功能卻不僅限于此,以鋼鐵行業(yè)為例,鋼鐵行業(yè)工序繁多,鐵區(qū)、煉鋼、熱軋、中厚板、棒線、型鋼、冷軋、鋼管及特鋼等各類工藝流程區(qū)別極大、能耗高且受下游需求工藝改造程度較大。 傳統(tǒng)的IT系統(tǒng)基本以面向全流程的共用系統(tǒng)為主,鋼鐵工業(yè)的繁雜性、易變性使其難以完美滿足需求。工業(yè)互聯網平臺打通了上下游,將原材料商、工廠和下游客戶數據互聯互通,一旦需求改變可以更快速地傳遞到整個產業(yè)鏈。 架構部署上以微模塊為主,針對新需求的特定工藝升級更為靈活。能耗方面,全新系統(tǒng)可各對設備能耗直接實時監(jiān)測,并進行異常報警,極大節(jié)省了能源消耗。
2、我國工業(yè)互聯網平臺數量迅速增長基礎設施層:通用性高,行業(yè)高度集中。基礎設施層主要包括云服務以及通用PaaS平臺,提供基礎的計算存儲資源和IT運行環(huán)境等。這類平臺的特點是通用性高,需要大量資本投入,主要由BAT以及華為占據,行業(yè)集中度極高。 連接/邊緣計算層:大型終端廠商自建。邊緣計算層提供工業(yè)設備,工業(yè)產品、工業(yè)服務的連接管理及邊緣計算服務,是海量工業(yè)數據的入口。這類平臺與實際生產制造聯系最為緊密,雖然通用性較強,但主要由大型終端制造廠商自行建設,行業(yè)集中度較低。 數據分析與可視化:結合機理模型與大數據分析,具有一定針對性。作為連接基礎設施層與垂直應用層的中間環(huán)節(jié),數據分析層主要提供海量工業(yè)數據的整合、清洗及處理等服務。從這一層開始,已經開始基于不同下游領域的機理模型來選擇針對性的分析方法。 垂直應用層:針對性強,集中度低。工業(yè)PaaS和SaaS平臺靠近下游應用,針對性較強,需要平臺服務商對細分領域的機理模型、工藝等有深刻理解,同時擁有一定客戶資源。這類市場參與者眾多,細分工業(yè)領域傳統(tǒng)龍頭具有較大優(yōu)勢。
行業(yè)發(fā)展迅速,平臺數量快速增長。我國工業(yè)互聯網平臺發(fā)展迅速,平臺數量從2014年不到50個到2018年已經接近270個。2019年,行業(yè)延續(xù)高速態(tài)勢,全國具有一定區(qū)域和行業(yè)影響力的平臺超過70個,重點平臺平均工業(yè)設備連接數已達到69萬臺、工業(yè)App數量突破2124個。
3、水大魚大,龍頭企業(yè)發(fā)展前景廣闊 領先企業(yè)工業(yè)互聯網平臺初具規(guī)模。2019年8月,工信部公布了國內前十大跨行業(yè)、跨領域工業(yè)互聯網平臺,確立了行業(yè)標桿。行業(yè)領先平臺在設備聯結數、數字模型數、工業(yè)APP數、活躍用戶數、活躍開發(fā)者數等指標方面相比18年均有大幅提升。 18-19年,綜合上述指標計算得出的“平臺活力指數”從55.3提升至62.4。同時,目前工業(yè)互聯網平臺百花齊放,行業(yè)內亦有多家中小參與者貢獻卓越。我們認為,官方確立的十大“雙跨”工業(yè)互聯網平臺為行業(yè)設立了標桿,未來有望帶動行業(yè)快速發(fā)展。
三、工業(yè)互聯網發(fā)展對信息安全提出新需求
隨著信息化程度提高,信息安全面臨挑戰(zhàn)也更嚴峻。工業(yè)互聯網使得更多的設備數字化、網聯化,在提升生產效率的同時,也給網絡攻擊提供了更多空間。各類核心設備大量暴露在互聯網中,將成為黑客重點關注和攻擊目標,安全防護壓力增大。 同時,工業(yè)互聯網數據體量大、種類多、結構復雜且格式迥異,加大了加密認證難度,在數據存儲、傳輸、分析與共享各個環(huán)節(jié)均存在極大的安全風險。
新安全漏洞持續(xù)產生,工業(yè)互聯網安全市場有望快速增長。根據國家信息安全漏洞共享平臺統(tǒng)計,從2016年10月至2020年2月平均每月新上報可被利用實施遠程網絡攻擊的漏洞數量達1141個。 同時統(tǒng)計顯示,工控安全漏洞數量共計2455個,2019年全年新發(fā)現441個,2020年截至3月24日新發(fā)現117個,信息安全面臨嚴峻挑戰(zhàn)。據賽迪顧問預測,未來基于主動防御和態(tài)勢感知的工業(yè)互聯網安全市場將快速增長,2021年市場空間將超過120億元,19-21年同比復合增速達40%。
我們認為,信息技術的應用和安全防護將同步發(fā)展,未來隨著工業(yè)互聯網更多價值被開發(fā)應用,相應的工業(yè)安全市場規(guī)模也會隨之擴大。 e-works11-12 月智能制造培訓及活動內容精彩紛呈長按二維碼看活動計劃和報名 ▼
原文標題:2019-2020年工業(yè)互聯網平臺專題報告
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