報告核心觀點:
一、 從全球來看,各國高度重視工業生產模式創新,工業互聯網平臺前景廣闊。近年來全球各國紛紛提出工業革新相關戰略規劃,如德國工業4.0、中國制造2025等。而集成“云大物智移”等技術的工業互聯網則成為主要發展方向。據統計,2018年全球工業互聯網平臺市場規模為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,我國工業互聯網平臺發展前景廣闊,行業龍頭初現。目前,我國工業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,但擁有豐富行業經驗和客戶資源的用友網絡、浪潮集團等傳統信息化龍頭廠商具備一定優勢。 同時,行業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,全國具有一定區域和行業影響力的平臺超過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,行業將迅速發展,而龍頭企業有望享受更多紅利。
三、隨工業互聯網發展,信息安全面臨嚴峻挑戰,也打開了新市場。工業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,工業互聯網數據體量大、種類多、結構復雜,在數據流通的各環節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展,隨著工業互聯網的廣泛應用,相應的工業信息安全市場規模也將隨之增長。據賽迪預測,2021年我國工業信息安全市場空間將超過120億元,19-21年復合增速達40%。
一、工業互聯網平臺價值巨大,全球主要國家高度重視
1、工業互聯網平臺是對工業活動中生產、供應、銷售各環節的全面優化 工業互聯網平臺是對傳統工業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,工業互聯網相對傳統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、業務系統的互聯,促進數據跨系統、端到端的流動,工業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。 與傳統工業IT架構解決方案相比,工業互聯網平臺解決方案實現了流程驅動的業務系統轉變為數據驅動的平臺應用新范式,為工業企業提供基于數據的新技術、新方法、新服務和新價值。
工業互聯網平臺發展可被分為三大層次:數據分析與優化、網聯化、數字孿生 目前工業互聯網平臺綜合對場景價值挖掘深度和工業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,工業互聯網平臺在設備運維、成本管理和流程優化等應用場景中發揮了極大效用。 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,實現全產業鏈協同。平臺整合產業鏈中各參與方信息,憑借大數據相關技術,實現資源配置優化、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務數據可視化等,提升管理效率;實時監測設備利用情況,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:跨專業協同研發,1:1 仿真。憑借工業互聯網平臺“小范圍、微服務”的技術特性,實現跨專業協同的產品研發,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,提升研發效率,降低實驗成本。
2、各國高度重視,中外發展側重點不一 新一輪工業革命進行時。美國通用電氣(GE)公司于2013年推出Predix工業互聯網平臺,隨后與微軟、思科、IBM 等建立合作關系。2014年3月,以GE為首的五家企業聯合成立工業互聯網聯盟(IIC)。2015年,IIC發布工業互聯網參考框架,同年德國推出“工業 4.0”戰略。 我國于2016年成立工業互聯網產業聯盟,同年《中國制造2025》頒布。自此全球范圍內的新一輪工業革命拉開序幕,各國紛紛發布相應政策以推動產業發展。2020年3月20日,我國工信部發布《關于推動工業互聯網加快發展的通知》,指出要加快基礎設施建設和拓展融合創新應用。
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,這些企業通過使用工業互聯網平臺,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,未來將快速發展 各細分行業對平臺功能需求不一,應用走向縱深。針對下游行業不同,垂直應用側重點亦有差異。高端裝備行業單個產品價值高,更加關注平臺對于產品研發、工藝優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。 在原料加工行業中,廢料排放和能耗是關注重點,產業實踐著重于分析生產流程數據從而優化原料配比與參數控制。家電、汽車等需要大規模生產行業,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,工業互聯網平臺功能豐富,能夠滿足不同細分行業需求。
平臺潛在開發價值巨大,全球市場將持續高速增長。從全球工業互聯網應用領域分布來看,機械和能源行業占比最大,合計達58%。此類行業單個設備價值高,所以對于設備運維管理需求高。綜合上文所述,設備運維是工業互聯網平臺具備的功能中相對容易實現且發展最快速的部分。 而其余垂直領域尤其是原材料加工行業更加注重生產流程管控和產業鏈上下游協同,工業互聯網平臺潛在待開發價值巨大。據統計,2018年全球工業互聯網平臺市場規模為33億美元,預計2023年將達到 138.2億美元,復合增速超過30%。
二、我國工業互聯網發展前景廣闊,水大魚大龍頭初現
1、信息化、工業化水平仍處于低位,細分領域發展潛力巨大 我國總體智能制造就緒率偏低,但重點骨干企業工業互聯網平臺普及度高。根據國家兩化(信息化、工業化)融合平臺統計,目前各細分行業信息化、工業化程度參差不齊,總體水平均偏低。具體而言,大型企業在各項指標中基本優于中小企業,電子信息和汽車智能制造就緒率顯著高于其他細分行業。 重點行業骨干企業“雙創”平臺普及率高達75.1%。我們認為,行業內領先者能夠起到示范和帶頭作用,在不斷創新中,完善技術架構,建立行業標準,為國家工業革新打下堅實基礎。
以設備運維為重點的細分行業工業互聯網發展水平較高。我國目前電子、電力、家電行業處于工業互聯網發展的第一梯隊,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。 但工業互聯網功能卻不僅限于此,以鋼鐵行業為例,鋼鐵行業工序繁多,鐵區、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別極大、能耗高且受下游需求工藝改造程度較大。 傳統的IT系統基本以面向全流程的共用系統為主,鋼鐵工業的繁雜性、易變性使其難以完美滿足需求。工業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,全新系統可各對設備能耗直接實時監測,并進行異常報警,極大節省了能源消耗。
2、我國工業互聯網平臺數量迅速增長基礎設施層:通用性高,行業高度集中。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設備,工業產品、工業服務的連接管理及邊緣計算服務,是海量工業數據的入口。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節,數據分析層主要提供海量工業數據的整合、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,細分工業領域傳統龍頭具有較大優勢。
行業發展迅速,平臺數量快速增長。我國工業互聯網平臺發展迅速,平臺數量從2014年不到50個到2018年已經接近270個。2019年,行業延續高速態勢,全國具有一定區域和行業影響力的平臺超過70個,重點平臺平均工業設備連接數已達到69萬臺、工業App數量突破2124個。
3、水大魚大,龍頭企業發展前景廣闊 領先企業工業互聯網平臺初具規模。2019年8月,工信部公布了國內前十大跨行業、跨領域工業互聯網平臺,確立了行業標桿。行業領先平臺在設備聯結數、數字模型數、工業APP數、活躍用戶數、活躍開發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,目前工業互聯網平臺百花齊放,行業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”工業互聯網平臺為行業設立了標桿,未來有望帶動行業快速發展。
三、工業互聯網發展對信息安全提出新需求
隨著信息化程度提高,信息安全面臨挑戰也更嚴峻。工業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、分析與共享各個環節均存在極大的安全風險。
新安全漏洞持續產生,工業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。 同時統計顯示,工控安全漏洞數量共計2455個,2019年全年新發現441個,2020年截至3月24日新發現117個,信息安全面臨嚴峻挑戰。據賽迪顧問預測,未來基于主動防御和態勢感知的工業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展,未來隨著工業互聯網更多價值被開發應用,相應的工業安全市場規模也會隨之擴大。 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年工業互聯網平臺專題報告
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原文標題:2019-2020年工業互聯網平臺專題報告
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