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1、 中國工程科技知識中心 新形勢下我國工業互聯網新形勢下我國工業互聯網+智能制造產業發展研究智能制造產業發展研究2022 年第二十二期中國工程科技知識中心國家工業信息安全發展研究中心2022 年 12 月報告圖解報告圖解注:報告圖解是本報告的研究思路圖解,展示研究思路、重點內容、主要結論。注:報告圖解是本報告的研究思路圖解,展示研究思路、重點內容、主要結論。I目 錄1全球工業互聯網全球工業互聯網+智能制造產業發展現狀和智能制造產業發展現狀和趨趨勢勢.21.1 數字化轉型成為重塑競爭優勢的戰略選擇.21.2 關鍵使能技術支撐工業互聯網+智能制造產業加速發展.61.3 工業互聯網產業升級支撐作用持續
2、增強.101.4 工業互聯網+智能制造新業態新模式加速涌現.122我國工業互聯網我國工業互聯網+智能制造產業發展分智能制造產業發展分析析 .132.1 我國大力推動新一代信息技術和制造業融合發展.132.2 智能制造和工業互聯網體系建設不斷完善.152.3 工業互聯網產業鏈條不斷拓展延伸.172.4“平臺+新技術”解決方案從試點探索到規模應用202.5 工業互聯網+智能制造產業集聚效應顯現.222.6 金融投資機構持續加碼工業互聯網領域.262.7 融合應用走深向實拓展發展新賽道.283展展望望.303.1 夯實工業互聯網網絡基礎.303.2 打造工業互聯網+智能制造平臺體系 303.3 強化
3、工業互聯網+智能制造安全保障 31知領報告2021 年第 22 期編編 輯:輯:武麗麗執執 筆:筆:馬瑞敏 國家工業信息安全發展研究中心王慧嫻 國家工業信息安全發展研究中心王宏潔 國家工業信息安全發展研究中心趙銘晨 國家工業信息安全發展研究中心審審 核:核:蔡志勇i摘摘 要要習近平總書記指出:“世界經濟數字化轉型是大勢所趨,新的工業革命將深刻重塑人類社會?!碑斍?,我國經濟已由高速增長階段邁入高質量發展階段,我國制造業面臨的需求和環境也出現了深刻改變。整體來看,我國制造業從總體供給不足過渡到有效供給不足,現有制造產品和服務已不能適應消費結構升級的需要,面臨全面轉型升級、全面創新發展、高質量發展的
4、迫切需求。工業互聯網是實現智能制造的關鍵路徑,通過實現工業技術、經驗、知識的模型化、軟件化、復用化,形成資源富集、多方參與、合作共贏、協同研究的生態體系,為制造資源的泛在連接、彈性供給和高效配置提供支撐。推動工業互聯網與智能制造發展是落實黨的二十大精神和國家“十四五”規劃綱要目標、促進數字技術與實體經濟深度融合、推動制造業高端化智能化綠色化發展的必然要求和重要路徑。本報告梳理了新形勢下全球工業互聯網+智能制造產業發展現狀及趨勢,從政策推動、體系建設、試點探索、產業集聚、金融投資、融合應用等多個維度對我國工業互聯網+智能制造產業發展情況進行了深度分析,并對產業未來發展趨勢進行了展望。1 全球工業
5、互聯網全球工業互聯網+智能制造產業發展現狀和趨勢智能制造產業發展現狀和趨勢1.1 數字化轉型成為重塑競爭優勢的戰略選擇數字化轉型成為重塑競爭優勢的戰略選擇國家層面:國家層面:面對新一輪科技革命和產業變革帶來的機遇,主要國家出臺了一系列戰略和具體政策,支持工業互聯網+智能制造產業的發展,助力企業“數字化轉型”。美國采取“政府鼓勵+大企業帶動”的方式著力實現“設備數字化”,建立工業互聯網基礎;德國提出工業 4.0,由政府主導搭建統一基礎平臺;日本促進本土企業+全球工廠互聯互通(表 1)。表 1 國外主要國家工業互聯網+智能制造產業發展戰略方向主要國家主要國家戰略方向戰略方向美國采取“政府鼓勵+大企
6、業帶動”的方式著力實現“設備數字化”,持續推動落實先進制造業領導力戰略。美國聯邦政府資助建立“數字化制造與創新設計研究中心”,啟動“數字制造公共平臺”作為數字化制造的開源軟件平臺,鼓勵中小創新機構、創業者和創客等開發面向不同制造業領域的軟件解決方案。美國基于其強大的互聯網技術以及在消費產業的廣泛應用經驗,將大數據采集、分析、反饋以及智能化生活的全套數字化運用引入工業領域。在工廠智能化的道路上充分利用數字的價值,用自己所擅長的“軟服務”顛覆了傳統行業的一切生產、維護方式。通過執行“開發導入新制造技術”、“制造業勞動力的教育培訓及信息聯網”、“提升美國國內制造供應鏈能力”三大戰略任務,試圖贏得智能
7、制造系統的未來。主要國家主要國家戰略方向戰略方向歐盟在工業 4.0持續發展的基礎上,提出工業 5.0概念,由政府主導搭建統一基礎平臺?!肮I 4.0”計劃作為基于工業互聯網的智能制造戰略,其核心是建立虛擬網絡與實體物理融合系統(CPS),實現“智能+網絡化”,并推動形成縱向集成、端對端集成、橫向集成。工業 5.0 概念除工業4.0 數 字 化 中 已 涉 及 的 歐 洲 工 業 轉 型(Transforming)、生產流程加速(Accelerating)和工人角色改變(Changing)以外,還包含以人為本(促進人才、多元化和授權等)、持續性(針對持續性發展要求,行動起來)、彈性(采用柔性和可
8、調整的技術,實現彈性的工作)三層含義。日本促進本土企業+全球工廠互聯互通,提出超智能社會“社會 5.0”概念。2015 年日本提出“工業 4.1J”計劃(Japan Industry 4.1J),將工業智能化從單一企業延伸到產業整體價值鏈。該計劃主要工作是將日本分散在世界各地的工廠串聯起來,實現集安全管理、資產管理、零件訂購管理、遠程服務、控制技術支持等于一體的智能工廠環境,利用云端技術監控系統實時觀察正常生產情況,實現安全的資產管理、采購管理、遠程服務、高級控制技術支持環境,掌握現場控制系統的異常運行情況。次年提出超智能社會“社會 5.0”概念,通過聯合協調包括制造業領域在內不同領域的獨立系
9、統來擴大自律化和自動化的范圍,在社會各個方面產生新的價值,改變人們的工作方法和生活方式。其他態度積極,競相參與。雖然部分工業國家和地區尚未提出明確的工業互聯網發展總體戰略,但都對工業互聯網的產業發展持積極推動態度。企業層面:企業層面:制造企業力圖通過數字化轉型保持競爭優勢。西門子歷經從電氣化、自動化到數字化的轉變,保持其在智能裝備及部件、工控系統領域的巨大優勢。西門子安貝格電子工廠經過 25 年的數字化發展,自動化程度達到 75%,產品之間以及產品與機器設備之間通過工業互聯網互通互聯,實時交換數據,機器自主決策控制機器生產,產能提升了 8 倍。其數字工業部門(“Digital Industri
10、es”)在 2020 年營收達到 150 億歐元。2021 年,西門子發布工業制造企業數字化人才戰略指南,繼續領軍全球制造企業數字化轉型。此外,西門子、美國通用電氣等全球裝備制造龍頭企業對生產實踐中所積累的制造系統、裝備連接和控制等行業知識進行總結、封裝、通用化,推出跨領域跨行業的如Mind Sphere、Predix 等工業互聯網平臺,提供數據采集、存儲、管理、呈現、分析、建模服務及應用開發環境,使制造企業和開發者更有效地提高生產效率和開發創新業務,支撐工業企業數字化轉型。其他全球大型制造企業、系統集成企業、工業軟件企業和互聯網企業也紛紛進軍工業互聯網領域(表 2)。表 2 國外重點工業互聯
11、網平臺廠商概況及應用案例廠商廠商平臺簡介平臺簡介典型應用案例典型應用案例美國通用公司(美國通用公司(GE)Predix平臺平臺GE 基于其在航空、軌道交通、能源、醫療等制造業領域的優勢,于 2015 年推出 Predix工業互聯網平臺,該平臺具備連接工業設備、采集和分析工業數據、實現基于數據分析的設備管理、設備預測性維護等功能。到 2016 年,Predix 提供的應用軟件為 250 個,合作伙伴為 400 多戶,軟件開發者為 2.2 萬名。BP(英國石油公司)和 GE 的油氣部門聯合發布了一個 POA服務(Plant Operation Advisor),這是一個全新的基于Predix 開發
12、,旨在提高 BP 油氣生產環節的效率、可靠性和安全性的數字化方案。POA 已經幫助BP 提升了在墨西哥灣煉油廠的性能,并且會于下一個年度部署在 BP 全球的煉油工廠。該方案將成為 Predix+APM 方案的全球最大部署案例。廠商廠商平臺簡介平臺簡介典型應用案例典型應用案例德國西門子德國西門子MindSphere 平臺平臺西門子立足于自身在工業設備和工業軟件領域的優勢,對外輸出智能工廠改造、規劃方案,推出了工業互聯網平臺MindSphere。MindSphere于 2017 年 4 月開始提供開放API、接入第三方開發者,目前仍處于戰略投資和探索階段。西門子 Mind、Sphere 應用中心(
13、MAC)開發的遠程監控數字化解決方案幫助 EnWat 公司成功減少了維護費用。截至 2019年,EnWat 公司已為其所有站點安裝了監控系統。借助基于MindSphere 應用的 WatMon以及快速追蹤數字化技術,過去90%的實地視察工作都已被省去。法國施耐德法國施耐德EcoStruxure 平臺平臺施 耐 德 于 2016 年 發 布EcoStruxure 平臺,探索將數字技術與其在電力設備等領域的專業優勢結合,實現施耐德集團制造設備的互聯。EcoStruxure 平臺目前已聯合 9 000 個系統集成商,部署超過 45 000 個系統。平臺主要面向樓宇、信息技術、工廠、配電、電網和機器
14、6 大方向?;贓coStruxure 架構與平臺,施耐德電氣為長樂項目提供了以中低壓一體化為理念基礎的智能配電解決方案,其中包括WS-G 中壓氣體絕緣金屬開關柜和OKKEN低壓成套配電柜等多款智能化產品。其中 WS-G 中壓氣體絕緣金屬開關柜憑借著創新的 B-link 母線連接、最小限度的空間需求和人性化的界面操作,在一臺設備上滿足了客戶對于一次供電變配電開關站的所有需求,實現零維護的卓越現場體驗。美國美國 PTCThingWorx 平臺平臺PTC 早期核心產品是工業設計 軟 件CAx,后 收 購Kepware,形成 ThingWorx工業互聯網平臺。該平臺包含一套完整的開發工具和能力,能夠
15、實現快速開發、部署各種應用與增強現實(AR)體驗。Quant通過ThingWorx平臺轉變工業設備維護服務模式,實現經營活動安全性和可持續性管理、在線整體設備效率(OEE)監控、價值報告和大數據分析。通過基于狀態的維護節省 20%服務成本,通過預測性維護將客戶廠商廠商平臺簡介平臺簡介典型應用案例典型應用案例設備正常運行時間提高了10%。瑞士瑞士ABB Ability平臺平臺2020 年,ABB 工業物聯網平臺 ABB Ability在華為云正式上線。該平臺提供了完整的設備端、邊緣側及云端架構,支持海量的工業設備管理、數據采集分析及豐富的行業應用,并滿足最高等級的網絡安全標準。ABB Abili
16、ty電機智能傳感器及網關廣泛應用于上海寶鋼集團,通過監測和發送有關電機狀態與性能的預警信息,幫助客戶實現智能維護,有效避免計劃外宕機以及因此產生的巨額費用,支持用戶提升智能管理,建設智能工廠。1.2 關鍵使能技術支撐工業互聯網關鍵使能技術支撐工業互聯網+智能制造產業加速發展智能制造產業加速發展隨著 5G、大數據、云計算、人工智能、區塊鏈等新一代信息技術與不同工業場景的深度融合,數字化管理、平臺化設計、網絡化協同、智能化制造、個性化定制、服務化延伸等新模式新業態蓬勃發展,為工業互聯網+智能制造產業不斷注入新動能。物聯網技術在工業領域的廣泛滲透,以及大量工業設備聯網上云,極大提升了數據采集能力;5
17、G 具有超高速、低延時、廣鏈接等特點,實現了人機物的廣泛連接,帶來網絡的根本性變化,產生超級海量的數據資源,重構國家關鍵信息基礎設施,支撐由消費互聯向工業互聯轉變。云計算、人工智能等技術為各行各業提供了強大的數據計算能力,大幅降低企業數字化轉型門檻,加速人與機器交互變革,激發各領域的數字化應用。分布式存儲、大數據、區塊鏈等技術充分釋放數據價值,驅動傳統產業的數字化轉型,孕育數據驅動的新模式新業態(表 3)。表 3 全球工業互聯網+智能制造產業核心技術概述核心技術核心技術簡要闡述簡要闡述典型應用場景典型應用場景5G 技術5G 同時具有有線通信網絡平臺和無線通信網絡平臺,能夠實現通信的移動、服務的
18、多樣化和個性化以及鏈接的廣闊化,在現階段相對比較開放的環境中可在一定程度上拓寬工業互聯網的應用范圍,不僅可以運用通信方式將任何事物之間有效地連接起來,而且還可以進行實時的監控、管制。5G 網絡具有低延時、高可靠性的特點,可以高效傳遞工業智能傳感器所收集的人員、流程、設備、原料、環境等數據信息,使多設備幾乎實時互聯,自動分析自動決策,實現多設備協同作業。在生產環境危險系數較高的條件下,借由 5G 網絡可實現精準遠程設備操縱,保障生產安全。區塊鏈技術區塊鏈技術利用密碼學技術和分布式共識協議,實現了數據多方維護、交叉驗證、全網一致和不易篡改,在工業互聯網中能夠解決高價值制造數據的追溯問題,充分發揮在
19、促進數據共享、優化業務流程、降低運營成本、提升協同效率、建設可信體系等方面的作用,有助于打通數據孤島,加速工業企業內部的生產流程管理和設備安全互聯。生產企業將產品全生命周期數據,包括原材料批次、供應商信息、加工工藝參數和各環節質檢數據寫入區塊鏈平臺,監管機構通過調用智能合約獲取所有運營狀態信息,實現低成本、低介入、高可信度的監管和審計。分布式的生產和 3D 打印技術3D 打印將進行線上設計和線下生產的高度融合,實現創業生產的輕量化,并帶來生產分包形式的多樣化,借助 3D 打印的生產制造方式可以創造出更多市場。3D 打印屬于增材制造,能夠節省材料、簡化工序、節省成本,對航空航天裝備制造領域大有裨
20、益,并且 3D 打印直接由設計數據驅動,可以快速驗證設計,縮短產品的開發設計生產周期。核心技術核心技術簡要闡述簡要闡述典型應用場景典型應用場景數字孿生技術數字孿生技術是指通過數字空間實時構建物理對象(包括資產、行為、過程等)的精準數字化映射,基于分析預測以形成最佳綜合決策,進而實現工業全業務流程的閉環優化。數字孿生技術以數據與模型的集成融合為核心,是由制造技術、信息技術及融合性技術交織形成的新產物、新模式。數字孿生技術不僅支持三維建模,實現無紙化的零部件設計和裝配設計,還能用計算、仿真進行虛擬實驗,從而指導、簡化、減少甚至取消物理實驗。在風洞試驗、飛機故障隱患排查、極端環境條件實驗等方面有良好
21、應用。AR/VR 技術VR 技術是指以計算機、電子、信息和仿真技術為核心,利用各種現代科技手段來生成包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺在內的一體化的虛擬環境。VR 可為用戶提供沉浸式、無邊界的虛擬體驗,并具備自主性、構想性和多感知性等多種能力。在進行工業裝配、設備維護前通過 VR 技術展開虛擬培訓,使人員了解操作流程、操作細節和應急處理方案;在現場可以通過 VR/AR 終端獲取增強圖像疊加和裝配可視化呈現,從而提高效率,降低成本,減少安全隱患。TSN 技術TSN 技術用以太網物理接口實現工業有線連接,并基于電氣和電子工程師協會協議(IEEE 802.1)實現工業以太網數據鏈路層傳輸。TSN 技術
22、遵循標準以太網協議體系要求,打破原有封閉協議模式,提高了工業設備的連接性和通用性,具有良好的互聯互通能力。在提供確定性時延、帶寬保證等能力的同時,TSN 技術實現標準、開放的二層轉發,提升了互操作性,為傳統運營技術(OT)與互聯網技術(IT)網絡向融合扁平化的架構演進提供了技術支撐。TSN 與 5G 結合,可以實現低延時、高可靠和確定性傳輸,替代部分有線工業以太網實現無線化,典型應用場景是機器人控制。在自動化產線中,結合傳感器實現機器人和機械臂的環境感知、姿態控制、遠程控制和自動控制。核心技術核心技術簡要闡述簡要闡述典型應用場景典型應用場景基于大數據的云計算技術基于大數據的云計算技術使得獲取信
23、息的模式多樣化,對比以往的數據處理方法,其更具備可靠性和安全性,不僅加快了處理信息的進程,還能夠大程度規避客戶數據被盜的風險。其在網絡端口中展開運作,應用限制不嚴苛,使得用戶能夠自如地獲取信息來源以及運用數據。將多傳感器采集的設備狀態監測數據、運行數據和環境數據實時上傳到云平臺,通過設備全生命周期監測數據和數據挖掘技術,實現對設備故障的診斷、定位、報警或動態預測。邊緣計算技術邊緣計算技術是指通過靠近物或數據源頭,實現計算、網絡、存儲等多維度資源的統一協同調度及全局優化。通過云計算、網絡協同聯動,邊緣計算技術打通云、邊、網、端等關鍵環節,實現了工業互聯網數據的縱向集成,作為工業互聯網數據的第一入
24、口,邊緣計算基礎設施是各類工業應用的重要載體。邊緣計算技術可滿足工業在敏捷連接、實時業務、數據聚合、應用智能等方面的關鍵需求。應用于工業網關,整合工業現場的數據采集、通訊協議轉換和數據傳輸和數據分析與決策功能,并分擔云計算資源,有效改善設備和工業互聯網平臺之間數據上傳下行的時延問題,現場進行設備監測和控制,提升車間智能化水平。工業智能技術工業智能技術是人工智能技術與工業融合發展形成的,貫穿于設計、生產、管理、服務等工業領域的各個環節,實現了模仿甚至超越人類感知、分析、決策等能力的技術、方法、產品及應用系統。工業智能技術包括專家系統、機器學習、知識圖譜、深度學習等,已在工業系統各層級、各環節廣泛
25、應用,并且其細分應用場景已達到數十種。5G 攝像頭或激光掃描儀實時拍攝產品高清圖像,傳遞給云端或邊緣端計算設備,經過基于人工智能算法模型的檢測系統進行識別和分析,實現產品缺陷實時檢測、自動分揀與質量溯源。核心技術核心技術簡要闡述簡要闡述典型應用場景典型應用場景制造物聯技術制造物聯是將網絡技術、嵌入式技術、自動識別技術和傳感器技術等電子信息技術與制造技術相融合,實現對制造資源信息與產品信息的動態感知、智能處理與優化控制的一種新型制造模式和信息服務模式,是推動制造系統向全球化、信息化、智能化、綠色化方向發展的重要力量。企業將企業信息系統與設備、機器人、傳感器、采集器等硬件綜合集成一個智能化信息系統
26、,實現產品全生命周期數據的實時采集和管理,提升企業管理水平。機器軟件技術在今天硬件產品和機械設備門檻越來越低和同質化競爭的時代,真正能夠取得差異化優勢的是軟件。在此基礎上將來的產品會走向服務化,而服務化有兩個明顯趨勢:服務軟件化和產品個性化。通過設備的嵌入式軟件為用戶提供增值服務,比如設備自我狀態的監測、診斷和預警,降低維護成本;系統電力利用狀態的自動檢測與調節,降低碳排放。機器人技術隨著美國在 2011 年宣布先進制造伙伴計劃(AMP),也明確提出了在移動互聯網的技術基礎上開發第三代智能機器人,例如谷歌公司強勢收購了很多視覺系統相關公司,希望建立非常強大的工業機器人系統。機器人是智能生產執行
27、體之一,機器人通過傳感器實時收集信息,與其他設備交換信息,基于知識庫或智能算法進行自主分析、自主決策,實現柔性生產。工業互聯網的系統安全技術對信息的獲取和篡改是許多網絡攻擊的主要形式,在工業互聯網時代這些信息不僅分布在云端,而且也存在于遍布各地的超級計算終端、移動互聯終端乃至傳感器,因此加強軟件保護、保證安全級別是一項關鍵議題。需建立完備的系統安全應急體系,保障工業互聯網的設備安全和網絡安全。遵循“安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”的總體原則;對網絡邊界、區域、主機等進行安全防護,提升生產網防攻擊、抗干擾能力,保護生產系統的安全、穩定運行。1.3 工業互聯網產業升級支撐作用持續增強工業互
28、聯網產業升級支撐作用持續增強新型工業生態體系逐漸完善。新型工業生態體系逐漸完善。鏈式、線性關系的工業體系逐步被網狀、多元關系的新型工業生態體系取代,正推動形成“制造+服務”、“平臺+APP”、“虛擬+實體”的新型工業生產模式。一方面,新產業發展加快制造業服務化進程,工業互聯網產業化發展迅猛,成為生產性服務業的重要組成部分。根據國際市場研究機構 Markets and Markets 最新發布的研究報告顯示,2020 年全球智能制造市場規模將達到 2 147 億美元,預計到 2025 年,這一數據將增至 3 848億美元,期間年復合增長率約為 12.4。其中全球工業互聯網平臺總體市場高速增長,預
29、計 2023 年全球工業互聯網平臺市場規模將增長至 138.2 億美元,預期年均復合增長率達 33.4%。另一方面,隨之而來的組織、管理、文化等變革也正在發生,大部分在數字化轉型前沿的工業企業已經逐步與信息化、數字化或工業互聯網等服務商攜手,制造企業與服務商合作、服務商之間合作、制造企業之間合作成為未來趨勢。產業發展跨界融合趨勢明顯。產業發展跨界融合趨勢明顯??缃缛诤弦言谙M領域蔚然成風,并逐步向制造領域延伸,正在形成制造業與金融、零售、能源、醫療、農業等各領域深度融合的產業新形態。消費數據被逐漸應用到生產端,基于 3D 數據模型的用戶定制在鞋服行業已有較多應用,產品溯源能夠幫助消費者跨越千里
30、追蹤到一盒牛奶來源的牧場。生產數據正在被應用到更廣闊的領域,設備共享、產能預售、供應鏈金融等新模式也成為推動中小企業輕資產運轉的重要力量??偟膩砜?,工業互聯網平臺已成為新模式新業態的依托載體,正在加快數據互聯互通,深度挖掘跨界融合創新業務,推動一、二、三產業融通發展。1.4 工業互聯網工業互聯網+智能制造新業態新模式加速涌現智能制造新業態新模式加速涌現全球工業互聯網+智能制造產業在擁有核心技術和相應產業支撐的基礎上才得以迅猛發展,現階段工業互聯網平臺數量不斷增加,質量不斷提高,可實現的功能日益完善,對于智能制造領域的發展發揮著關鍵的推動作用,催生了一系列可復制、可推廣的應用模式。目前來看,全球
31、工業互聯網+智能制造產業的應用模式存在諸多明顯的發展趨勢,如表 4 所示,包含智能化生產、網絡化協同、規?;ㄖ?、服務化延伸、數字化管理智能化生產、網絡化協同、規?;ㄖ?、服務化延伸、數字化管理 5 個方面的內容。表 4 工業互聯網+智能制造應用模式概況應用模式應用模式簡要闡述簡要闡述智能化生產智能化生產是企業基于工業互聯網優化整個生產流程并做出智能化決策的過程,其對于企業生產成本的降低、產品質量的提高和生產運營效率的提升都有顯著的優勢。智能化生產主要應用方向包括可制造性預測、工藝流程優化、設備運行優化、生產管理優化以及質量管理優化。網絡化協同網絡化協作是一種基于工業互聯網技術的資源整合的新模
32、式,將不同企業、不同行業、不同產業的資源集合在一起,在生產過程中完成協同設計與制造、眾創眾包和供需對接等新生產模式。這種新的生產模式能夠大幅降低產品的研發與制造成本,縮短生產周期。規?;ㄖ埔幠;ㄖ苹诰珳蕝R聚和獲取用戶需求,通過制造資源靈活配置和柔性生產,實現產品的大規模定制。目前越來越多的企業將規?;ㄖ谱鳛楦母飫撔碌幕c和跳板。企業在致力于提升產品與消費者差異化需求匹配的同時,也在積極運用智能化生產等方式提高生產效率,以抵消多品種定制帶來的成本上升。目前規?;ㄖ浦饕K化設計、混線柔性生產和定制個性化服務。應用模式應用模式簡要闡述簡要闡述服務化延伸服務化延伸指企業在依托智能產品網
33、絡接入的基礎上,通過對智能產品的運行數據和用戶體驗反饋數據進行匯聚和分析,除了傳統的產品服務外,也提供遠程維護、性能優化升級等很多增值服務,這樣就可以實現優化產品設計和服務的新模式。企業將不再是單一的產品提供者,而是基于產品的服務提供商,從而促使企業實現新的服務增值盈利模式。企業提供的增值服務不僅能夠滿足用戶在產品使用過程中的多樣化需求,還有助于延長產品的生命周期,拓展企業的收益來源。數字化管理數字化化管理是指企業通過信息技術融合應用,打通核心數據鏈條,基于數據的廣泛匯聚、集成優化和價值挖掘,優化、創新乃至重構企業戰略決策、產品研發、生產制造、經營管理、市場服務業務活動。數字化管理可以提升管理
34、效率,有效整合企業資源、利用數據生產要素、盤活數據資產,構建企業數字化能力體系,應對疫情等突發事件。2 我國工業互聯網我國工業互聯網+智能制造產業發展分析智能制造產業發展分析2.1 我國大力推動新一代信息技術和制造業融合發展我國大力推動新一代信息技術和制造業融合發展工業互聯網行業是我國產業政策重點支持發展的高新技術產業之一。自2015 年以來,我國在智能制造和工業互聯網領域持續推出新政。2020 年 6 月30 日,中央深改委審議通過關于深化新一代信息技術與制造業融合發展的指導意見,是中央對融合發展提出的新部署、新要求、新藍圖,核心是要順應新一輪科技革命和產業變革趨勢,以智能制造為主攻方向,夯
35、實融合發展的基礎支撐。20152020 期間,智能制造的轉型更多是以云為基礎設施的建設,以及標準梳理、示范項目為主。系列舉措的出臺為我國工業互聯網產業的蓬勃發展營造了極為有利的外部環境條件,促進工業互聯網應用爆發(表 5)。表 5 我國工業互聯網+智能制造政策(20192021 年)政策政策時間時間頒發主體頒發主體主要內容及影響主要內容及影響“十四五”智能制造發展規劃(征求意見稿)2021年工信部智能制造需要長期堅持,分步實施。到2025 年,規模以上制造業企業基本普及數字化,重點行業骨干企業初步實現智能轉型。到 2035 年,規模以上制造業企業全面普及數字化,骨干企業基本實現智能轉型國家智能
36、制造標準體系建設指南(2021版)(征求意見稿)2021年工信部圍繞促進產業基礎高級化、產業鏈現代化,體現數字轉型、智能升級、融合創新等內容,加強數字孿生、5G、區塊鏈等新技術的融合應用,指導細分行業開展智能制造行業應用標準研制和標準體系建設,滿足未來 3 年我國智能制造發展需要。工業互聯網創新發展行動計(20212023 年)2021年工信部到 2023 年,新型基礎設施進一步完善,融合應用成效進一步彰顯,技術創新能力進一步提升,產業發展生態進一步健全,安全保障能力進一步增強。工業互聯網新型基礎設施建設量質并進,新模式、新業態大范圍推廣,產業綜合實力顯著提升。中小企業數字化賦能專項行動方案2
37、020年工信部培育推廣一批符合中小企業需求的數字化平臺、系統解決方案、產品和服務,助推中小企業通過數字化網絡化智能化賦能實現復工復產。工業和信息化部辦公廳關于推動工業互聯網加快發展的通知2020年工信部改造升級工業互聯網內外網絡。推動基礎電信企業建設覆蓋全國所有地市的高質量外網,打造 20 個企業工業互聯網外網優秀服務案例。鼓勵工業企業升級改造工業互聯網內網,打造 10 個標桿網絡,推動 100 個重點行業龍頭企業、政策政策時間時間頒發主體頒發主體主要內容及影響主要內容及影響1 000 個地方骨干企業開展工業互聯網內網改造升級。面向垂直行業新建 20個以上標識解析二級節點,新增標識注冊量 20
38、 億。關于 2019年工業互聯網試點示范項目名單的公示2020年工信部將包括“5G+工業互聯網”集成創新應用、標識解析集成創新應用及網絡化改造集成創新應用在內的網絡方向、平臺方向及安全方向等 81 個項目核定為2019 年工業互聯網試點示范項目。關于推動先進制造業和現代服務業深度融合發展的實施意見2019年發改委推動先進制造業和現代服務業相融相長、耦合共生。到 2025 年,形成一批創新活躍、效益顯著、質量卓越、帶動效應突出的深度融合發展企業、平臺和示范區,企業生產性服務投入逐步提高,產業生態不斷完善,兩業融合成為推動制造業高質量發展的重要支撐。工業和信息化部辦公廳關于印發“5G+工業互聯網”
39、512 工程推進方案的通知2019年工信部到 2022 年,突破一批面向工業互聯網特定需求的 5G 關鍵技術,“5G+工業互聯網”的產業支撐能力顯著提升;打造 5 個產業公共服務平臺,構建創新載體和公共服務能力;加快垂直領“5G+工業互聯網”的先導應用,內網建設改造覆蓋 10 個重點行業;打造一批“5G+工業互聯網”內網建設改造標桿、樣板工程,形成至少 20 大典型工業應用場景。2.2 智能制造和工業互聯網體系建設不斷完善智能制造和工業互聯網體系建設不斷完善加快推進智能制造是加速我國工業化和信息化深度融合、推動制造業供給側結構性改革的重要著力點,對重塑我國制造業競爭新優勢具有重要意義?!爸悄苤?/p>
40、造、標準先行”,標準化工作是實現智能制造的重要技術基礎?!笆濉逼陂g,我國發布 285 項智能制造國家標準,主導制定 47 項國際標準,涵蓋了企業生產制造的全流程,我國進入全球智能制造標準體系建設先進行列。2021 年 7月 7 日,工信部發布國家智能制造標準體系建設指南(2021 版)(征求意見稿)。征求意見稿指出,到 2023 年,制修訂 100 項以上國家標準、行業標準,不斷完善先進適用的智能制造標準體系。作為智能制造環境下技術創新、制造模式創新和商業模式創新的堅實基礎和重要載體,我國工業互聯網正處于起步發展期到快速成長期的關鍵轉折點,已基本形成有自身特色、有差異化、有自主知識產權的多
41、層次和系統化的工業互聯網體系(表 6)。表 6 我國智能制造和工業互聯網體系建設情況智能裝備標準:主要包括識別與傳感、人機交互系統、控制系統、增材制造、工業機器人、數控機床及設備、智能工藝裝備等 7 個部分。其中重點是識別與傳感、控制系統和工業機器人標準。智能工廠標準:主要包括智能工廠設計、建造與交付,智能設計、生產、管理、物流和集成優化等部分,其中重點是智能工廠設計、智能工廠交付、智能生產和集成優化等標準。智能服務標準:主要包括大規模個性化定制、運維服務和網絡協同制造等 3 個部分,其中重點是大規模個性化定制標準和運維服務標準。體體系系建建設設智能制造標準體系建設智能賦能技術標準:主要包括人
42、工智能應用、工業大數據、工業軟件、工業云、邊緣計算等部分,其中重點是人工智能應用標準和邊緣計算標準。工業網絡標準:主要包括體系架構、組網與并聯技術和資源管理,其中體系架構包括總體框架、工廠內網絡、工廠外網絡和網絡演進增強技術等。工業互聯網的技術標準體系:面向工業互聯網的智能制造不僅需要單項技術或裝備的突破與應用,更需要建立跨行業、跨領域的工業互聯網平臺架構與技術標準體系,解決智能制造的數據集成、互聯互通等基礎瓶頸問題,從而滿足不同行業的智能制造需求,掌握智能制造的技術發展主動權和話語權。面向工業互聯網的技術創新體系:工業互聯網打通企業邊界,主體企業、參與企業、數據資源和邊界資源通過跨界協作實現
43、協同研發、協同制造、用戶參與設計,引發了產業價值鏈、產品系統構造、生產方式、制造資源組織方式、服務模式的重大變革,進而對工業企業的技術創新體系提出了重要挑戰。面向工業互聯網的制造模式創新體系:制造模式也會發生變革,基于工業互聯網平臺,建立全程透明的信息服務,實現用戶需求與制造全流程的無縫對接。通過精準高效的柔性生產、用戶驅動的產品迭代,從以企業為中心的大規模制造向以用戶為中心的大規模定制模式轉變,實現整個制造價值鏈的升級。面向工業互聯網的商業模式創新體系:面向工業互聯網,以眾創、眾包、眾智、眾籌、協同創新和服務創新等形式進行商業模式創新,構建以消費者為中心,以個性化營銷、柔性化生產和精準化服務
44、為主要特征的線上線下結合的產品服務體系,從而進一步拓展企業線上平臺支撐和線下服務的商業鏈條,重新構建整個商業模式。工業互聯網體系建設面向工業互聯網的制造服務創新體系:以實現產品服務化和制造過程服務化為目標的制造服務價值網絡具有制造與服務跨界融合關聯、增值機理復雜多樣、業務協同動態多邊等特征。圍繞制造企業主導的制造服務價值網絡,有很多科學技術問題需解決,如制造與服務融合的價值網絡重構技術、制造服務價值網絡運行控制技術、基于故障診斷與質量改進的服務全生命周期閉環質量控制技術等。2.3 工業互聯網產業鏈條不斷拓展延伸工業互聯網產業鏈條不斷拓展延伸從整體上看,工業互聯網產業鏈十分龐大繁雜,大體可分為設
45、備層、網絡層、平臺層、軟件層、應用層和安全體系等 6 大部分。其中:設備層是指包括智能生產設備、生產現狀智能終端、嵌入式軟件及工業數據中心;網絡層是指包括工廠內部和外部的通信;平臺層包括了協同研發、協同制造、信息交易和數據集成等工業云平臺;軟件層包括了研發設計、信息管理和生產控制軟件,是幫助企業實現數字化價值的核心環節;應用層是包括了垂直行業應用、流程應用及基于數據分析的應用;而安全體系則包括安全配置與管理、安全監測與分析、通信與連接防護、終端防護及數據防護,其滲透于以上各層中,是產業重要的支撐保障,如圖 1 所示。圖 1 工業互聯網產業鏈(1)產業鏈上游。)產業鏈上游。工業互聯網上游行業主要
46、提供支持工業互聯網平臺所需要的智能硬件設備和軟件。我國智能設備制造業起步較晚,現在還處于發展期,核心技術和制造工藝等均落后于發達國家。目前有基礎、有條件、有需求、有上云潛力的工業設備主要有:以煉鐵高爐、工業鍋爐為代表的高能耗設備;以發動機、大中型電機、大型空壓機為代表的通用動力設備;以風電、光伏設備為代表的新能源設備和以工程機械、遠洋船舶、數控機床為代表的高價值智能設備;以智能水表、智能燃氣表為代表的儀器儀表等專用設備。作為自動化智能設備的關鍵部件,傳感器傳感器是工業互聯網的基礎和核心,被廣泛應用于智能交通、智能家具、消費電子等眾多領域(表 7)。表 7 傳感器產業主要企業企業名稱企業名稱分類
47、分類主要領域主要領域主要產品主要產品高德紅外專注傳感器電力、醫療、消防、公安、科研、建筑、交通夜視紅外熱成像儀瑞聲科技專注傳感器消費電子行業MEMS 麥克風中航電測專注傳感器電子元器件、交通運輸、航空儀器儀表板式傳感器、不銹鋼傳感器、合金鋼傳感器、鋁傳感器、微型傳感器漢威電子專注傳感器物聯網綜合解決方案及居家智能與健康等行業氣體傳感器美新半導體專注傳感器半導體器件及集成電路生產設備加速度傳感器格科微電子專注傳感器集成電路及相關電子產品的設計,研發,測試,圖像傳感器CMOS 圖像傳感器科陸電子包含傳感器新能源電動汽車生態圈、新能源并網發電運營、智慧能源的保險和融資服務電力傳感器華工科技包含傳感器
48、機械制造、航空航天、汽車汽車、家電用溫濕企業名稱企業名稱分類分類主要領域主要領域主要產品主要產品工業、鋼鐵冶金、船舶工業、通信網絡度、雨量傳感器大立科技包含傳感器機電設備、計算機、軟件及網絡工程、電子產品、集成電路紅外熱成像儀航天機電包含傳感器高端汽車零部件、新能源光伏、新材料應用汽車用傳感器歌爾聲學包含傳感器消費電子領域MEMS 麥克風(2)產業鏈中游。)產業鏈中游。行業中游為互聯網平臺,從架構上可以自底向上分為邊緣層、IaaS 層、PaaS 層和 Saas 層(工業 APP)。邊緣層是最接近設備和人等資源的層次,該層次負責收集數據、向頂層傳輸數據以及分擔云端計算壓力,圍繞數據過少、數據過雜
49、和數據過多可以分別提供數據采集、協議轉換、邊緣智能等解決方案;IasS 層屬于公共資源層,是包括服務器、存儲、網絡、虛擬化在內的云基礎設施;PasS 層可以理解成計算機操作系統,工業 PaaS 上每項功能都是一個微服務組件,以“搭積木”的形式被調用,百萬工業 APP 可以同時被封裝。工業 PaaS 層包括通用 PaaS 平臺、工業大數據分析平臺、工業應用開發工具與工業微服務組件。工業互聯網平臺的實現需要上下游行業的密切配合,上游設備提供工業大數據采集的必要支持,由工業互聯網平臺對大數據進行分析處理之后得到的結果應用于下游典型應用場景的工業企業中,才實現了工業互聯網產業鏈的完整閉環。(3)產業鏈
50、下游。)產業鏈下游。產業鏈下游主要是適用于工業互聯網典型應用場景的工業企業。工業互聯網產業聯盟于 2019 年 2 月發布的工業互聯網垂直行業應用報告中對輕工家電行業、工程機械行業、電子信息行業、鋼鐵行業、高端裝備行業、建筑行業、船舶行業及電力行業 8 個行業在工業互聯網中的應用場景進行了構想,總結得出雖然各行業實踐工業互聯網路徑各不相同,但最終工業互聯網應用將經歷“單點應用-單鏈應用-產業鏈應用”的 3 個發展階段,我國目前企業大多處于單點應用的初級階段?;谝陨?3 個階段發展,工業互聯網應用未來前景和最終目標是社會化生產,即從需求預測到資源調度、從產品設計到產品服務、從生產優化到運營管理
51、的全系統全鏈條智能化應用,實現制造業全面系統性優化。2.4“平臺平臺+新技術新技術”解決方案從試點探索到規模應用解決方案從試點探索到規模應用當前我國大數據、人工智能、邊緣計算規模應用效果凸顯當前我國大數據、人工智能、邊緣計算規模應用效果凸顯(圖 2)。大數據、人工智能、邊緣計算應用場景最廣泛,并且在半數以上的應用場景中實現了規?;瘡椭?。數據是其他技術應用的基礎,大數據、人工智能和邊緣計算在發揮數據要素價值方面作用顯著,一方面通過數據的高級分析,實現動態感知、反饋控制與智能決策,能夠極大提高生產運營效率與決策精準度,發現行業新知識、新規律、新方法;另一方面通過發揮工業互聯網遠程協同、全面連接等優
52、勢,可推動工業數據的在線、流動和共享,實現業務協作與跨界融合。5G、區塊鏈、數字孿生和、區塊鏈、數字孿生和 AR/VR 在特定場景實現應用探索。在特定場景實現應用探索。這些技術已在 2/3 的應用場景實現試點應用,在少數特定場景中實現復制推廣?!捌脚_+5G”入局時間短、發展快,憑借高速率、低時延、高可靠的特性,能夠解決復雜環境下生產過程不透明、產品質量缺陷檢出率低等問題?!捌脚_+數字孿生”開發難度大、價值高,通過數據建模、監測分析、虛實對照等服務,實現覆蓋產品研發、模擬測試、生產制造、市場服務的全生命周期管理?!捌脚_+區塊鏈”與商業模式相結合,為數據要素的配置、交易及管理提供了新的解決思路,在
53、增強數據可信、提升協同效率、建設安全共享機制等方面的作用較為顯著?!捌脚_+AR/VR”在培訓方面成效顯著,包括在產品研發、生產制造、設備運維等環節輔助人員動作,通過虛擬數據與現實場景的沉浸式結合,讓新員工快速具備老師傅的技能水平。新技術組合成為主流應用模式,實現技術能力的優勢互補。新技術組合成為主流應用模式,實現技術能力的優勢互補。在工業互聯網平臺開放、兼容的生態體系下,各類新技術通過發揮各自優勢,實現了基于平臺的組合應用,展現出了較強的落地性、價值性與創新性?!按髷祿?人工智能”能夠發現新工藝知識并形成創新優化方案;“5G+人工智能”應用于質量檢測環節可顯著提升不良品的檢出率,降低人工成本;
54、“邊緣計算+云計算”應用于生產過程管理,通過邊云協同可實現遠程控制與反饋優化;在設備運維場景中,“數字孿生+AR/VR”能夠幫助設備運維人員快速上崗,減少經驗依賴。圖 2 工業互聯網解決方案技術應用密度圖2.5 工業互聯網工業互聯網+智能制造產業集聚效應顯現智能制造產業集聚效應顯現工業互聯網+智能制造產業主要包括工業互聯網應用服務、智能制造裝備及產線集成服務、智能制造核心零部件、以及企業應用軟件和智能嵌入式軟件系統。我國主要的工業互聯網+智能制造產業包括京津冀經濟圈、長三角經濟帶、粵港澳大灣區三大產業集群。在京津冀經濟圈中,北京已經形成完整的工業互聯網產業體系,并聚集了一批工業互聯網平臺及細分
55、領域龍頭,為進一步發展工業互聯網奠定了良好基礎。而長三角通過推進長三角工業互聯網一體化示范區,打造工業互聯網產業高地,具有顯著的頭雁效應,為全國工業互聯網發展起到示范作用,并為將來打造世界級智能制造示范區打下堅實基礎?;浉郯拇鬄硡^形成了以產業鏈協同為特色的制造業產業集群,珠海、江門、惠州、佛山的工業產業均高于服務業,工業互聯網具備較大的應用空間與價值,深圳前海打造工業互聯網平臺先導區,構建區域戰略疊加新動能。(1)京津冀經濟圈。京津冀經濟圈。京津冀經濟圈主要是以北京市為核心,帶動津冀兩地。北京市工業互聯網行業的發展致力于構建“高精尖”產業體系,推動人工智能、5G等新一代信息技術和機器人等高端裝
56、備與工業互聯網融合應用,培育了 20 個以上具有全國影響力的系統解決方案提供商,打造了 20 家左右的智能制造標桿工廠,形成了服務京津冀、輻射全國產業轉型升級的工業互聯網賦能體系。立足工業互聯網及智能制造服務等軟件領域優勢之上,北京市計劃“十四五”實施“新智造 100”工程,到 2023 年,全面推進實施制造業“十百千萬”升級計劃,打造萬億級別北京智造產業集群。(2)長三角經濟帶。長三角經濟帶。該經濟圈以上海為中心,著重加快發展工業互聯網,支持大型龍頭企業建設企業專網。截至 2022 年,將建設 20 個具有全國影響力的工業互聯網平臺,可實現工業互聯網對實體經濟的顯著引領帶動效能,工業互聯網核
57、心產業規模將達到 1 500 億元人民幣等。江蘇實體經濟發達,制造業規模連續多年位居全國第一,智能制造將成為江蘇工業經濟轉型升級的主要推動力。上海市制定上海市智能制造行動計劃(20192021 年),到 2021 年,上海將打造成為全國智能制造應用新高地,推動長三角智能制造協同發展。目前,長三角制造業無論從產業規模、特色產業還是融合發展、體制機制創新等方面,都已走在全國前列。汽車、生物醫藥、綠色化工、智能制造、新材料等產業優勢突顯,正在培育一批世界級先進制造業集群。由上海市、江蘇省、浙江省、安徽省“一市三省”相關部門聯合簽署的長三角區域一體化工業互聯網公共服務平臺、長三角 G60 工業互聯網創
58、新應用體驗和推廣平臺等一批平臺以及 ABB 機器人、上汽乘用車臨港基地、三菱電梯智能機器人倉庫等一批無人工廠項目將陸續啟動建設。(3)粵港澳大灣區?;浉郯拇鬄硡^。廣東省于 2020 年在全國率先建成完善的工業互聯網網絡基礎設施和產業體系,培育形成了 20 家具備較強實力、國內領先的工業互聯網平臺,匯聚了一批如大族激光、金蝶等智能裝備制造和解決方案提供企業,領跑全國智能制造產業市場。當前,廣州建成了定制家居行業標識解析二級節點,定制家居公共服務平臺成功入圍了廣東省首批產業集群工業互聯數字化轉型試點。此外,工業互聯網標識解析國家頂級節點正式在廣州開通,成為全國 5 個節點之一,帶動著廣東省內其它市
59、,以及福建、廣西等地接入廣州頂級節點,促進了區域工業互聯網平臺的建設和發展。2021 年 7 月,廣東省印發廣東省制造業數字化轉型實施方案(20212025 年)。實施方案提出,到 2025 年,推動超過 5 萬家規模以上工業企業運用新一代信息技術實施數字化轉型,帶動100 萬家企業上云用云。(4)中西部集聚區。中西部集聚區。以武漢、長沙、重慶為代表的中西部集聚區智能裝備產業起步較晚,落后于東部地區,尚處于自動化階段,但依托外部的科技資源,在機器人領域已形成優勢且增勢強勁,涌現出埃夫特等行業龍頭企業。同時依托華中科技大學、武漢郵電學院、中科院西安光機所、中國工程物理研究院等高校及研究院所優勢,
60、以先進激光產業為智能制造發展“新亮點”,發展出了技術領先、特色突出的先進激光產業。我國部分城市對工業互聯網+智能制造政策補貼情況如表 8 所示。表 8 我國部分城市對工業互聯網+智能制造政策補貼情況各地方對工業互聯網各地方對工業互聯網+智能制造政策補貼智能制造政策補貼地方地方政策政策具體補助具體補助深圳技術裝備及管理智能化提升項目按照不超過申報單位上年度實際完成技術改造投資額中智能化改造部分(含制造及配套環節投入)的 20%給予扶持,且年度最高不超過 2 000 萬元,其中對固定資產投入的扶持比例不少于 70%。深圳深圳市人民政府辦公廳關于印發深圳市工業互聯網發展行動計 劃(20182020年
61、)及配套政策措施的通知對于工業互聯網應用項目,對項目投入的 30%給予資助,最高資助不超過 300 萬元;對跨行業跨領域工業互聯網平臺,對項目投入的 30%給予資助,最高資助不超過 1 000 萬元。支持制造業企業開展“5G+工業互聯網”技術改造,對經認定項目給予不超過總投入 12%的獎勵,最高 500 萬元。蘇州蘇州工業園區關于支持“5G+工業互聯對國家級跨行業跨領域平臺、垂直行業平臺,按不超過其建設總投入的 30%予以獎勵,最高支持 3 000 萬元和 1 000 萬元。對“5G+工業互各地方對工業互聯網各地方對工業互聯網+智能制造政策補貼智能制造政策補貼地方地方政策政策具體補助具體補助網
62、”融合發展的若干措施聯網”領域的新設立企業,給予不超過已實繳注冊資本 2%的一次性補貼,最高 500 萬元。天津天津市關于進一步支持發展智能制造的政策措施對國家級或市級智能制造領域試點示范、新模式應用企業,給予最高 1 000 萬元支持;對國家或市級工業互聯網平臺、內外網絡、標識解析節點建設、制造業與互聯網融合等試點示范項目,給予最高 2 000 萬元支持。佛山佛山市推進制造業數字化智能化轉型發展若干措施每年認定一級數字化智能化示范工廠不多于 10家,最高一次性獎勵 2 000 萬元;認定數字化示范車間不多于 100 個,給予一次性 200 萬元獎勵;每年認定不超過 30 個(含)市級工業互聯
63、網標桿示范項目,按不超過項目已投入金額的30%(含)進行獎補,單個項目獎補最高不超過300 萬元(含)。合肥支持數字經濟發展若干政策對工業互聯網試點示范企業(項目)給予一次性獎補最高 100 萬元。廣州廣州市深化工業互聯網賦能改造提升五大傳統特色產業集群的若干措施對符合條件的供應商聯合體建設項目,給予聯合體項目最高不超過 1 500 萬元補助。2.6 金融投資機構持續加碼工業互聯網領域金融投資機構持續加碼工業互聯網領域一是非上市投融資活動高度活躍。一是非上市投融資活動高度活躍。受新冠肺炎疫情影響,大量金融機構在2020 年放緩投資節奏,但工業互聯網行業實現強勁逆勢增長。工業互聯網行業實現強勁逆
64、勢增長。據國家工業信息安全發展研究中心跟蹤監測,國內工業互聯網行業全年非上市投融資事件共310起,同比增長 58.2%,其中超三成事件達億元規模,披露總金額突破 350 億元,同比增長 38.6%。云天勵飛、京東工業品、匯川控制等企業先后完成超 2 億元規模的大額融資??缧袠I、跨領域工業互聯網平臺融資活躍,跨行業、跨領域工業互聯網平臺融資活躍,浪潮云于 3 月和 8月分別完成 C 輪融資和 1.5 億元戰略融資,投后估值高達 100 億元。海爾卡奧斯在 3 月和 7 月分別完成金額達 9.5 億元和 2 億元的 A 輪及 A+輪融資,刷新我國工業互聯網平臺 A 輪融資金額的最高記錄。樹根互聯在
65、 12 月完成 8 億元 C輪融資,成為信息技術領域新晉獨角獸企業。工業互聯網安全領域成為機構關注重點,長揚科技先后完成 B 輪融資和 1.5 億元 C 輪融資,六方云完成了數千萬元規模的 B 輪融資和戰略融資,安天科技、淵聯技術、木鏈科技、中睿天下等企業也均在 2020 年實現兩輪及以上融資(圖 3)。二是資本市場日益青睞成熟項目。二是資本市場日益青睞成熟項目。2020 年資本對于用戶規模大、數據質量高、商業模式相對成熟的工業互聯網企業呈現更高關注,投資偏好逐漸向中后期項目轉移。年資本對于用戶規模大、數據質量高、商業模式相對成熟的工業互聯網企業呈現更高關注,投資偏好逐漸向中后期項目轉移。20
66、20 年工業互聯網行業中后期項目數量占比達 52.58%,較上年提升近 5 個百分點。此外,2020 年交易金額在千萬元級別的項目占比高達57.81%,雖然較 2019 年的 62.96%有所下降,但依舊占據近 6 成比重,可見工業互聯網行業項目投融資金額當前仍以千萬元級為主。2.96%2.96%3.80%3.80%62.96%62.96%57.81%57.81%34.07%34.07%38.40%38.40%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%2019 年2020 年億元級千萬元級百萬元級圖 3 2020 年工業互聯網行業非上市投融資交易金額分布三是試點城
67、市引領作用充分顯現。三是試點城市引領作用充分顯現。2020 年工業互聯網行業非上市投融資案例主要聚集于北京、廣東、上海、江蘇和浙江。北京持續發揮在人才、資源、要素等方面的聚集效應領跑全國,完成 75 起案例。廣東憑借國內電子信息產業重鎮的雄厚基礎和先發優勢居全國第 2 位,完成 64 起案例。上海依托企業數量多、行業分布廣的良好基礎,完成 59 起案例,居全國第 3 位。江蘇、浙江憑借在互聯網、平臺軟件及智能制造領域的優勢,分別完成 38 起和 28 起案例。此外,山東、福建等地區的工業互聯網行業投融資也相對活躍。四是上市企業投資價值獲得認可。四是上市企業投資價值獲得認可。隨著政策層面的大力引
68、導支持,資本市場對于行業的投資意愿進一步增強。Wind 數據顯示,國內工業互聯網企業的總市值占比由國內工業互聯網企業的總市值占比由 2019 年年 12 月的月的 2.99%提升至提升至 2020 年年 12 月的月的 3.35%。在已上市龍頭企業方面,寶信軟件、三一重工、用友網絡等工業互聯網企業全年市值漲幅高達 111.66%、106.43%和 101.76%。與此同時,瑞松科技、云涌科技、奇安信、中控技術、奧普特等一批聚焦工業互聯網領域的企業成功登陸科創板,上市首日漲幅均達 80%以上,募集資金總額達 184.93 億元。2.7 融合應用走深向實拓展發展新賽道融合應用走深向實拓展發展新賽道
69、工業互聯網平臺已成為我國制造業轉型升級的重要引擎,其應用范圍持續擴大,由鋼鐵、石化、裝備制造等行業向服務、汽車等行業拓展,已覆蓋 40 余個國民經濟重點行業。隨著新一代信息通信技術與各領域融合集成創新的持續提速,工業互聯網對各行業賦能的廣度和深度將進一步加深。面向舊動能改造,面向舊動能改造,高端裝備、電子信息和消費品等行業的智能解決方案持續涌現,以“提質、降本、增效”為目標有效引領行業高質量發展。面向新動能培育,面向新動能培育,融合創新成為行業轉型主旋律,催生出制造協同、能力共享、零工經濟等一批新模式新業態,加速拓展市場新空間(表 9)。網絡方面,網絡方面,將在工廠內外催生出多元化的需求和應用
70、場景,衍生出多元化的發展賽道?!?G+工業互聯網”優勢行業和特色應用加速形成,在融合云計算、大數據、人工智能等技術的基礎上,廣泛賦能采礦、鋼鐵、港口、電力及電子設備制造等眾多行業,適用范圍覆蓋遠程操控、設備協同、無人巡檢、環境監測等眾多應用場景并將進一步擴大。邊緣計算技術仍將繼續處于發展初期,但隨著我國兩化深度融合、智能制造、工業互聯網創新發展工程等專項行動的持續推進,2021 年相關企業、行業、區域綜合集成應用實踐也將加速涌現。標識解析方面,標識解析方面,產業生態體系將持續發展壯大,有望帶動更多主體積極參與,催生出更多的發展機遇。業界對于標識解析的共識逐步擴大,2020 年網絡與標識領域的創
71、業創新企業相比 2019 年數量大幅增加了 62.5%,在汽車、通信、裝備等多個行業中探索多場景應用,形成了產品追溯、供應鏈管理和全生命周期管理等典型應用模式。面向未來,隨著各項標識技術標準的創新活躍、標準化需求的快速增加、產業影響力的持續增強和管理機制的日漸完善,工業互聯網標識產業生態將持續發展壯大,市場前景廣闊。平臺方面,平臺方面,各類平臺務實發展并帶動行業應用向縱深邁進。伴隨著相關技術的演進升級,工業互聯網平臺完成了早期的規?;l展,開始進入務實的精益化發展階段,尤其是在前沿技術與平臺融合發展方面前景廣闊。平臺作為集成多領域工具的關鍵載體作用不斷顯現,基于平臺的“軟件+控制+電子電氣”一
72、體化的功能服務為工業應用開辟了無限廣闊的前景,云計算、人工智能等各項技術的快速發展及與平臺融合水平的持續提升,催生出“平臺+AI”、“平臺+AR”等新產品、新模式、新業態,使平臺發展的細分賽道進一步拓寬。表 9 工業互聯網發展重點賽道典型行業典型行業兩化融合發展水平兩化融合發展水平典型應用場景典型應用場景航空航天第二梯隊協同研發設計,供應鏈管理優化。汽車第二梯隊協同研發設計,規?;ㄖ粕a,產供銷協同,服務化延伸。電子信息第一梯隊遠程運維,生產制造優化。軌道交通第二梯隊協同制造,工藝優化,遠程運維。電力第一梯隊預測性維護,遠程運維,電力調度優化。石化第二梯隊安全管理,員工賦能,預測性維護。鋼鐵
73、第三梯隊能源管理,設備狀態監測與工序優化,供應鏈協同。機械第二梯隊生產制造優化,資源調度優化,產融合作。家電第一梯隊按需定制。服裝第三梯隊按需定制,協同制造。3展望展望推動工業互聯網+智能制造創新發展是當前制造業數字化轉型的重點任務。習近平總書記高度重視工業互聯網發展,在致 2019 年工業互聯網全球峰會賀信中指出,要“持續提升工業互聯網創新能力”。工業互聯網作為第 4 次工業革命的重要基石,在實現新舊動能轉換、推動工業體系升級、搶占工業革命先機、構筑發展新優勢等方面發揮著日益重要的作用。加快工業互聯網+智能制造創新發展,要統籌推進網絡、平臺、安全三大功能體系建設,加快融合應用走向深入。3.1
74、 夯實工業互聯網網絡基礎夯實工業互聯網網絡基礎一是加速企業內網由“單環節改造”向“體系化互聯”轉變,推動工業生產裝備和儀器儀表的數字化、網絡化改造,運用先進適用的網絡技術建設 IT-OT融合網絡,建立標準化的網絡信息模型。二是加快企業外網由“建網”向“用網”轉變,引導工業企業、工業互聯網平臺、標識解析節點等接入高質量外網,提升企業外網應用效能。三是拓展“5G+工業互聯網”發展新空間,持續實施“5G+工業互聯網”512 工程,推動應用重心從單點孵化向 5G 全連接工廠拓展,推動 5G專網建設方案落地。3.2 打造工業互聯網打造工業互聯網+智能制造平臺體系智能制造平臺體系一方面打造具有國際一流水平
75、的平臺體系,建設一批跨行業跨領域的綜合型平臺、面向重點行業和區域的特色型平臺以及面向特定技術和場景的專業型平臺,打造基于平臺的制造業新生態。打造特色“工業互聯網+智能制造”示范區,加大產業扶持政策與推廣力度,幫助傳統制造業升級迭代,真正實現數字化賦能、制造鏈賦效、資金流賦信。另一方面深化工業互聯網行業應用,引導企業生產設備上云上平臺和業務系統云化改造,基于平臺打通設計與制造、消費與生產、管理與服務之間的數據流,培育融合發展新模式新業態,實現更廣范圍的資源優化配置、更深程度的生產方式變革和更高水平的價值創造。3.3 強化工業互聯網強化工業互聯網+智能制造安全保障智能制造安全保障一方面,建立監督檢
76、查、信息共享和通報、應急處置等工業互聯網+智能制造安全管理制度,構建企業安全主體責任制,制定設備、平臺、數據等亟需的安全標準,探索構建相應的安全評估體系。另一方面,建成國家工業互聯網+智能制造安全管理體系。圍繞工業互聯網+智能制造安全監督檢查、風險評估、數據保護、信息共享和通報、應急處置等方面建立健全安全管理制度和工作機制,強化對企業的安全監管。版權聲明版權聲明版權所有,未經中國工程科技知識中心許可,不得以任何形式或任何方式(電子、機械、影印或其他方式)復制,傳播本報告的任何部分,不得將其存儲在檢索系統中或進行傳播。免責條款免責條款本報告中部分觀點和數據采集于公開信息,中國工程科技知識中心對該
77、等信息的準確性、完整性或可靠性作盡最大努力的追求,但不作任何保證。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的觀點均不構成任何建議。本報告中發布的調研數據采用樣本調研方法,其數據結果受到樣本的影響。由于調研方法及樣本的限制,調查資料收集范圍的限制,該數據僅代表調研時間和人群的基本狀況,僅服務于當前的調研目的,提供基本參考。受研究方法和數據獲取資源的限制,本報告只提供給用戶作為參考資料,本中心對該報告的數據和觀點不承擔法律責任。定制服務定制服務知識中心可根據政府、企業、智庫等組織的需求提供公益性深度分析報告服務詳情聯系我們聯系電話:010-59300026郵箱:; 本報告可掃描下載 二維碼地址:北京市西城區冰窖口胡同 2 號電話:86-10-59300004網址:http:/E-mail:科技智庫,大國工程創造科技價值,服務大國工程攜科技利器,創大國偉業科技智庫,大國工程創造科技價值,服務大國工程攜科技利器,創大國偉業