國內工業網際網路發展態勢研究

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工業網際網路可以看做是工業領域的“升級”模式，其核心是基於全面互聯而形成資料驅動的智慧，工業網際網路的主要架構是通過構建網路、平臺、安全三大功能體系，打造人、機、物全面互聯的新型網路基礎設施，形成工業智慧化發展的新興業態和應用模式。

一、工業網際網路概述

1. 工業網際網路簡介

工業網際網路定義：工業網際網路是網際網路和新一代資訊科技與工業系統全方位深度融合所形成的產業和應用生態，是工業智慧化發展的關鍵綜合資訊基礎設施。其本質是以機器、原材料、控制系統、資訊系統、產品以及人之間的網路互聯為基礎，通過對工業資料的全面深度感知、實時傳輸交換、快速計算處理和高階建模分析，實現智慧控制、運營優化和生產組織方式變革。

可能前面這段話聽起來有點抽象，通俗來講， “工業”，是一種產業形態，是終端應用的場景。

• “互”是互動，從產品設計、到產品生產、再到產品運輸直至產品進入終端消費者，每一個環節都存在資訊的互動；
• “聯”是聯絡，將工業生產流程中的需求資訊、裝置資訊、物流資訊以及消費資訊通過大資料聯絡起來，形成閉環的新興業態。

工業網際網路對製造業的作用：

工業網際網路對製造業帶來的推動作用包括：

1. 智慧化生產： 實現從單個機器到產線、車間甚至整個工廠的智慧決策和動態優化。
2. 個性化定製： 基於網際網路獲取單個使用者個性化需求，通過靈活柔性組織設計、製造資源和生產流程，實現低成本大規模定製。
3. 網路化協同： 形成眾包眾創、協同設計、協同製造等新模式，有助於降低產品開發製造成本，縮短產品上市週期。
4. 服務化轉型： 通過對產品執行的實時監測，提供遠端維護、故障預測、效能優化等一系列服務，並犯規給產品設計，實現服務化轉型。

工業網際網路的意義：

工業網際網路以資產為核心，構建從設計、生產、運輸到消費的產業雲平臺，並通過資料流的傳遞，提升了製造過程中的附加價值，平滑了製造業的微笑曲線，實現了裝置-產品-消費者的閉環資料流系統。

工業網際網路拉平了製造業的微笑曲線：

資料來源：和聲資本

從價值創造的角度來看，工業網際網路可以帶來產業效率的提升。根據GE預測，工業網際網路有望影響全球46%（約32.3萬億美元）的經濟。從國內來看，工業網際網路對佔GDP近30%的製造業影響巨大，15-17年國內工業增加值保持在20萬億人民幣之上。假設工業網際網路的普及會帶來1%的產業效率的提升，那麼將產生2000多億的產值增量，其市場效益非常顯著。

工業製造業佔GDP比重（單位：%） 全部工業增加值（單位：億元）：

資料來源：Wind

2. 工業網際網路政策環境分析

（1）產業高度提至國家戰略層面，頂層設計清晰

政策大力扶持，不斷釋放紅利。工業網際網路頂層重點設計，政策持續加碼支援。2017年國務院審議通過了《關於深化網際網路+經濟製造業，發展工業網際網路的指導意見》(以下簡稱“《意見》”)，大力扶持工業網際網路行業的技術標準及產業。

工業網際網路產業政策：

資料來源：網際網路公開資訊

《意見》提出了工業網際網路未來三個階段的發展目標：

1. 到2025年，覆蓋各地區、各行業的工業網際網路網路基礎設施基本建成，工業網際網路標識解析體系不斷健全並規模化推廣，基本形成具備國際競爭力的基礎設施和產業體系；
2. 到2035年，建成國際領先的工業網際網路網路基礎設施和平臺，工業網際網路全面深度應用並在優勢行業形成創新引領能力，重點領域實現國際領先；
3. 到本世紀中葉，工業網際網路創新發展能力、技術產業體系以及融合應用等全面達到國際先進水平，綜合實力進入世界前列。

（2）產業基礎良好，地方政府執行力強

地方政府積極扶持，工業網際網路逐漸落地。江蘇、浙江、山東以及廣東等省份積極開展工業網際網路專案，積極推動專案落地。

各地方政府積極落地工業網際網路專案：

資料來源：網際網路公開資訊

浙江在工業網際網路專案落地方面走在全國前列。2017年兩會之後，浙江省釋出的《浙江省政府工作報告》提出“十萬企業上雲”的行動計劃。

2017年5月，浙江資訊化工作領導小組釋出《浙江省“企業上雲”行動計劃（2017年）》，計劃全省新增上雲企業10萬家，培育國內領先的雲平臺服務商3-5家、行業雲應用平臺10個、雲應用服務商100家，形成典型標杆應用案例100個。開展10項專項活動，按行業如工業企業、農業企業、服務業企業、科技企業、個體工商戶開展上雲活動。將企業上雲工作列入省政府對各市政府目標責任考核，考核目標分解到各市。

浙江省2017年企業上雲計劃目標分解：

資料來源：浙江省企業上雲行動計劃附件

二、工業網際網路行業產業鏈分析

1. 工業網際網路發展的核心驅動力

為何當下是工業網際網路發展的風口？

• 一方面，中國製造業面臨外部競爭加劇，內部產能過剩的局勢，隨著人力成本的上行加速了製造業企業開展結構化調整的步伐；
• 另一方面，從底層的物聯感知層，到網路處理層，再到終端應用層，相應的技術體系逐漸完善，部署成本逐漸降低，工業企業迎來了“上雲”良機。因此，當下是工業互聯網布局的良機。

（1）人力成本上行推動製造業智慧化

製造業從業人員平均工資不斷上行。2012年，製造業就業人員平均工資達41650元/年，2017年便攀升至59740元/年，年複合增長率達7.38%。

圖7：製造業就業人員平均工資（單位：元/年）

資料來源：Wind

（2）新技術日漸成熟，推動製造業向智慧模式變革

1）網際網路的演進

1969年網際網路行業首次應用於美國國防部，而國內直到上世紀90年代中期才引入。目前，網際網路已經從桌面網際網路向移動網際網路、下一代網際網路變革，並不斷滲透在實體行業，推動了產業的進化與發展。

圖8：網際網路的演進與應用

資料來源：用友網路

2）工業網際網路的變革歷程

工業網際網路作為網際網路與工業的深度融合的產物，現在已經從傳統的工業1.0向著工業智慧化發展。

圖8：網際網路的演進與應用

資料來源：中泰證券

3）技術成熟，可實現大規模部署

工業網際網路的相關產業技術逐漸成熟。

• 感知層方面， 感測技術、RFID射頻識別技術以及二維碼技術都已經廣泛應用於實際生產中；
• 網路層面， 5G通訊技術的快速推進以及國產化領先降低了國內工業網際網路的部署成本；
• 應用層面， 大資料探勘資料分析資料的應用以及雲端計算的部署模式已然達到產業化水平。

圖8：工業網際網路關鍵技術逐漸成熟

資料來源：和聲資本

2. 工業網際網路體系架構

工業網際網路的架構。網路、平臺、安全是工業網際網路的三大要素。

1. 網路是基礎，即通過物聯網、網際網路等技術實現工業全系統的互聯互通，促進工業資料的充分流動和無縫整合，
2. 資料是核心，即通過工業資料全週期的感知、採集和整合應用，形成基於資料的系統性智慧，實現機器彈性生產、運營管理優化、生產協同組織與商業模式創新，推動工業智慧化發展；
3. 安全是保障，即通過構建涵蓋工業全系統的安全防護體系，保障工業智慧化的實現。

工業網際網路的體系架構：

資料來源：工業網際網路產業聯盟

（1）工業網際網路體系架構之網路

網路是工業網際網路的基礎，可以實現人、物品、機器、車間、企業以及設計、研發、生產、管理、服務等產業鏈、價值鏈全要素的互聯互通，實現生產資料在系統各單元之間，生產系統與商業系統各主體單元之間的無縫傳遞。

工業網際網路整體網路體系目標框架：

資料來源：工業網際網路產業聯盟

工業網際網路的網路裝置又由三個體系組成：

1. 網路互聯體系，作用是將各生產要素進行連線，包括工廠內網路和工廠外部網路。工廠內部網路包括 IT網路和OT（工業生產與控制）網路，連線的主體包括在製品、智慧機器、工業控制系統、人等。工廠外部網路連線企業上下游、企業與智慧產品、企業與使用者等；
2. 地址與標識解析體系。標識解析體系是工業網際網路的重要神經系統，是識別和管理物品、資訊、機器的關鍵基礎資源。標識系統是物品、資料和機器的“身份證”，屬於工業網際網路的重要基礎設施；
3. 應用支撐體系，包括三個層面：一是實現工業網際網路應用、系統與裝置之間資料整合的應用技術，二是工業網際網路應用服務平臺，三是服務化封裝和整合。

（2）工業網際網路體系架構之平臺

平臺是工業網際網路的核心。工業網際網路平臺是面向製造業數字化、網路化、智慧化需求，構建基於海量資料採集、匯聚、分析的服務體系，支撐製造資源泛在連線、彈性供給、高效配置的工業雲平臺。

工業網際網路平臺是在傳統工業雲平臺基礎上，疊加物聯網、人工智慧、大資料等技術，實現更加實時、高效、精準的資料採集系統。工業網際網路平臺體系為資料匯聚、建模分析、應用開發、資源排程、監測管理等提供支撐，實現生產智慧決策、業務模式創新、資源優化配置、產業生態培育。

工業網際網路場景下應用支撐體系方案將包括四個主要環節：

1. 一是工廠雲平臺。 在大型企業內部建設專有云平臺， 實現企業／工廠內的IT系統集中化建設， 並通過標準化的資料整合，對內開展資料分析和運營優化。還可以考慮混合雲模式，將部分資料能力及資訊系統移植到公共雲平臺上，便於實現基於網際網路的資訊共享與服務協作。
2. 二是公共工業雲服務平臺。 面向中小工業企業開展設計協同、供應鏈協同、製造協同、服務協同等新型工業網際網路應用模式，及提供 Saas 類服務。
3. 三是面向行業或大型企業的專用工業雲服務平臺。 面向大型企業或特定行業，提供以工業資料分析為基礎的專用雲端計算服務。
4. 四是工廠內各生產裝置、控制系統和IT系統間的資料整合協議，以及生產裝置、IT系統到工廠外雲平臺間的資料整合和傳送協議。

工廠外部網路架構：

資料來源：工業網際網路產業聯盟

（3）工業網際網路體系架構之安全

安全是工業網際網路的保障，通過識別和抵禦安全威脅，化解各種安全風險，增強裝置、網路、控制、應用和資料的安全保障能力。

工業網際網路安全的需求主要從工業和網際網路兩個方面出發：

1. 工業方面： 重點關注生產的可靠性、裝置安全和控制安全，即在保證生產的同時維持控制協議穩定，智慧裝置安全運轉。
2. 網際網路方面： 重點關注APP應用的安全、網路的安全、資料的安全以及產品的服務安全，工業網際網路安全體系框架主要包括：裝置安全、網路安全、控制安全、應用安全和資料安全。

工業網際網路安全體系：

資料來源：工業網際網路產業聯盟

3. 工業網際網路的應用場景

第一層級：預測性維護應用

預測性維護應用主要是提高裝置的維修效率，降低突發事故。在這個層級，預測性維護的原型產品也開始進化，逐漸具備工業網際網路的三個基本功能：

1. 提高維修和維護效率；
2. 提高能源的使用效率；
3. 優化運營，處於第一層級的公司很多，中國的知名裝備製造企業也正沿著GE 曾經走過的路，向工業網際網路進軍，如：三一重工、徐工、中聯重工等。

第二層級：工業服務物聯網平臺

工業服務物聯網平臺需要整合產業資源，提供系列化配套化服務。

第三層級：工業應用作業系統

工業應用作業系統，簡單來講就是“工業安卓”，通過作業系統可以實現對多樣化機器的控制，從而形成龐大的工業網際網路生態圈。例如：GE的Predix 平臺以及西門子的MindSphere。

第四層級：工業大資料平臺

工業大資料平臺通過解構現有工業生態，運用強大的演算法對大量的資料進行處理分析，從而形成新的生產業態。

4. 工業網際網路的市場空間

預計2020年市場規模達萬億級別。據工信部資料，2017年我國工業網際網路直接產業規模達5700億元，預計2017-2019年年複合增速達18%，到2020年有望達到10000億元。

根據規劃，2020年我國將支援建設10個左右跨行業、跨領域的平臺，建成一批支撐企業數字化、網路化、智慧化轉型的企業級平臺，培育30萬個工業APP，推動30萬家工業企業應用工業網際網路平臺。

工業網際網路產業規模：

資料來源：工信部

綜述

全球製造業在經歷了蒸汽時代、電氣時代、計算機控制時代3個歷史階段後，當前正朝著網路化、智慧時代邁進。

工業網際網路為我國製造業提供不可或缺的網路連線，提供工業大資料的採集、傳輸、計算和分析，提供新模式、新業態發展所必須的資訊服務，將有力推動我國工業生產方式由粗放低效走向綠色精益、生產組織由分散無序走向協同互通、產業生態由低端初級走向高階完善。

作者：阿旺，投資人。目前主要關注數字營銷、企業服務、科技金融、人工智慧、醫療健康服務、遊戲及電競等行業的案子，歡迎各位大佬交流~微信：xuweibin999137

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