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物联网时代已经到来:工业互联网市场规模预计2023将达到万亿

时间:2020-01-19  阅读:

工业互联网是自上而下的重大产业变革,是国家顶层高度的行动。中国制造业生产率提升速度趋缓,2007年以来人均产值增速环比持续下滑,打破效率瓶颈迫在眉睫。参考互联网助力美国制造业复苏,数据化、信息化是我国现阶段工业发展的重中之重。自上通过政策引导、资金支持、试点示范、宣传推广等工作,全面部署推进工业互联网平台建设,2019年已经写入《政府工作报告》。国内主要以省级工信厅/经信委牵头指导、工业/ICT企业参与或主导建设。

表:我国历年工业互联网相关政策梳理

时间相关政策
2013年4月工业和信息化部在北京召开全国工业云创新行动工作会议
2013年9月工信部发布《信息化和工业化深度融合专项行动计划(2013-2018年》
2013年10月工业和信息化部实施工业云创新行动计划,确定16个省市开展工业云创新服务试点
2015年5月国务院发布《中国制造2025》
2015年6月国务院发布《国务院关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见》
2015年7月国务院发布《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》
2015年12月工信部、国标委联合发布《国家智能制造标准体系建设指南(2015年版》
2016年5月国务院发布《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》
2016年7月工信部、国家发改委、中国工程院联合发布《发展服务型制造专项行动指南》
2016年10月工信部发布《信息化和工业化融合发展规划(2016-2020年》
2016年12月工信部、财政部联合发布《智能制造发展规划(2016-2020年》
2017年1月工信部发布《信息产业发展指南》
2017年4月科技部发布《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》
2017年11月国务院发布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》
2018年2月国家制造强国建设领导小组发布通知,设立工业互联网专项工作组
2018年6月工信部发布《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》和《工业互联网专项工作组2018年工作计划》
2018年7月工信部发布《工业互联网平台建设及推广指南》《工业互联网平台评价方法》
2019年2月工信部发布《关于加强工业互联网安全工作的指导意见》
2019年4月工信部组织召开2018年工业互联网创新发展工程项目进展情况研讨会
2019年6月工信部引发《工业互联网专项工作组2019年工作计划》

资料来源:公开资料整理

工业互联网包括三大体系:网络、平台和安全,平台是工业互联的核心。平台是向下调用设备、业务系统等软硬件资源,向上承载工业APP等应用服务的“工业操作系统”。工业互联网平台对企业要求的是行业机理模型的沉淀能力。工业互联网的本质通过对工业数据深度感知、实时传输、快速计算及高级建模分析,实现生产及运营组织方式的变革。这正是东方国信的多年来积累的优势。

行业整体看,物联网的应用主要分为产业、公共和生活三大类。通过国内产业信息数据显示,我国物联网下游细分市场主要集中在智慧城市、工业物联网、健康物联、智能家居等领域。其中智慧城市、工业互联网和健康物联三项所占份额较大,为物联网在我国的主要应用领域。从投资机会上看,以上三大领域或成为国内物联网发展的主要方向,相关机会值得留意。

物联网时代已经到来:工业互联网市场规模预计2023将达到万亿

资料来源:公开资料整理

1、工业物联网应用程度

工业互联网平台采取云化、敏捷开发等方式,降低了工业企业投入信息化、数字化的成本。相较于传统IT架构,工业互联网扩大了数据采集的范围、增强了数据的时效性,并通过工业知识的沉淀和创新,持续迭代研发各类工业APP应用。从知识管理角度来看,由于工业软件数量少,且系统内知识无法拆分提取,难以复用,历史上大量工业企业生产中有价值的工业知识经验没能沉淀下来。“传帮带”模式仍是工业知识传承的重要途径,人才培育需要花费几年甚至几十年时间,人才流动将为企业带来不可预估的损失。工业互联网平台解决方案改变了工业知识传递途径,基于平台上汇聚的工业机理模型和微服务组件,工程师能够以更低的成本、更高的效率、更具拓展性地开发工业APP,解决企业创新发展中对于单一人才的依赖带来的制约。

图:基于工业互联网平台的解决方案与传统工业IT架构解决方案对比

 基于传统工业IT架构的解决方案基于工业互联网平台的解决方案
技术架构1.封闭大系统2.垂直紧耦合架构3.专用接口或中间件4.长开发周期5.系统整体升级成本高6.本地部署1.大平台+小APP2.分层、微服务架构3.开放API4.敏捷开发5.小范围升级业务逻辑6.边缘+云端部署
工业数据1.数据获取来源有限2.独立系统、信息孤岛1.更具广度和深度的数据采集2.在线实时管理和应用3.易于整合和集成数据资源
工业应用1.工业知识依靠老师傅经验2.存在工业知识空白3.工业知识被封装在工业软件里,无法复用4.面向流程的共用软件系统1.经验知识固化成平台核心资源2.解耦成工业机理模型,灵活组合和管理3.基于数据和新技术易形成新知识4.面向独特角色的专用APP
价值模式1.线性价值链2.资源自用,技术创新长周期1.互联互通的价值网络2.资源开放共享,技术创新快速迭代

资料来源:《2018工业互联网平台创新发展白皮书》

不同行业发展各异,行业需求多样化。与区域工业互联网平台不同,行业的工业互联网平台更加深入工业知识和行业机理,很难采取通用的范式包罗万象。在这种情况下,往往是行业龙头企业基于内部转型升级驱动力来推动数字化改造、企业上云、以及工业互联网的发展。根据我国统计局口径,把我国工业分为41个大类行业,上百个小类。由于各行业所处的产业链位置、生产特征、业务需求和两化融合水平存在差异,现阶段工业互联网平台应用推广在各行业步调不一,应用重点和发展路径呈现出较为明显的行业特征。

图:八大行业工业互联网平台应用情况

行业行业特点两化融合水平业务痛点典型应用场景主要成效
电力技术密集和装备密集型行业第一梯队发电设备维护成本高、并网协调难度大预测性维护远程运维电力调度优化降低运维成本提高功率预测准确率
石化产业链条长、产品覆盖面广、设备资产密集第二梯队安全生产是重中之重,工艺技术传承难安全管理员工赋能预测性维护降低事故发生概率缩短员工培养周期,降低培养成本降低设备保费和大修费用
铜铁工序繁多、工艺复杂;前端流程,后端离散第三梯队高能耗、高排放;设备和工序管理难度大;下游行业需求多元化能源管理设备状态监测与工艺优化供应链协同节能减排,降低成本提升产品质量缩短供应链周期,降低库存
交通设备制道技术密集,多品种小批量,混线生产,工艺复杂第二梯队工序复杂,产品研发周期长,产品质量不稳定,产品出厂后运维难度大协同研发设计工艺优化远程运维协同制造缩短产品研发周期提高生产效率降低次品率降低车辆运维成本
机械市场规模大、覆盖范围广,集中大量生产设备制造企业第二梯队设备维护水平低、转型需求迫切生产制造优化资源调度优化分享制造产融合作降低维修成本提高设备使用率优化设备后市场服务
家电市场竞争激烈,产品多元化、高端化、服务化、智能化需求不断提升第一梯队市场需求响应慢、产品研发周期长、库存压力大按需定制缩短产品研发周期,实现产品创新提高采购效率、降低库存缩短交付周期提高消费者满意度
服装中小企业主导,劳动密集第三梯队预估生产无法满足多元化需求,积压库存;市场需求响应慢按需定制协同制造快速响应需求,降低库存缩短订单交付周期
电子技术含量高、附加值高第一梯队设备先进但通讯方式各异,人工调机耗时长,工序衔接响应时间长远程运维生产制造优化减少生产过程人工干预和用工人数实现智能调机缩短生产环节响应时间

资料来源:公开资料整理

2、物联网应用进入新的阶段

物联网走向成熟的历程大致需要经过四个阶段:

1.企业资产运行管理阶段

这一阶段,是把物联网技术应用于工业机械设备运行管理中。企业可以通过物联网实时获得有关设备性能、工作负载、压力和许多其他重要变量的实时数据流。分析这些数据了解和预测机械设备何时需要进行维护。可以把导致设备故障的因素(包括天气和温度等外部因素)关联起来,从而主动安排维护,以避免出现高成本的故障风险。

一旦把物联网技术纳入企业资产管理,从而实现更高目标,制造商就可以从容回答以下问题:哪些设备在不久的将来最有可能需要维护?如何调整工作负载以优化产出,同时减小压力?哪些外部因素是导致失败的主要原因,怎样才能更好地控制它们?

2.资产绩效优化阶段

在接下来更激烈的企业竞争中,企业资产绩效管理的优化会进一步推进。物联网的作用不仅能防止故障出现,而且还能确保提高产出。使用物联网实现可持续销售,企业将能够创造新的商业模式——签订能够确保其产业资产实现高效增长的合同。

3.定制物联网解决方案阶段

当像iPhone这样的智能手机首次亮相时,其硬件配置令人无比赞叹,它将摄像头和互联网功能的触摸屏结合起来,感觉有很大的发展潜力。但是,直到出现了应用程序市场后,智能手机才真正发挥出革命性的作用。

物联网也是一样。具有传感器和网络功能的智能硬件和机械设备令人赞叹不已,但只有为她们配备能够发挥这些功能的软件,以及支撑它们的庞大数据网络后,才能让物联网在制造业中真正发挥出其潜在价值。

4.制造自动化的进步阶段

制造商对物联网最初的关注仅仅是从设备中获取信息。物联网让可见性越来越好,意味着能够更深入地掌控流程,更有机会提高效率、降低成本。但事实上,物联网应用最成熟的阶段体现在双向信息流上。

通过物联网应用,制造商不仅能深入了解掌控设备状况,而且能够把信息回送给它们,修改设置、订单、操作。所有这些都是通过远程方式安全地进行。通过大数据分析和机器学习算法提高绩效,根据实时状态自动调整设备操作。

因此,物联网设备将依托网络、大数据和机器学习云成为智能制造系统的眼睛、耳朵和四肢,最终让企业在高效的实时数据分析和精确控制之中受益匪浅。

国家战略规划推动百万工业企业上云。2018年工信部发布《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》以及工作计划,提出在2018年12月份以前形成若干个跨行业、跨领域、面向特定区域、特定行业以及特定场景的工业互联网平台。到2020年底,初步建成工业互联网基础设施和产业体系,培育一批独立经营的企业级平台,打造工业互联网平台试验测试体系和公共服务体系。预计将推动30万家以上工业企业上云,培育超过30万个工业APP,同时配套融资支持。

工业互联网市场规模在万亿级别。工业互联网本质是实现跨设备、跨系统、跨地区的工业互联互通,数据资源有效利用及企业产业链上下游的协同制造的基础设施。根据国际机构IoTAnalytics的统计,全球工业互联网平台有450个提供企业,同时预计在2023年工业互联网平台将会达到万亿市场规模。