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根云-工業趨勢分析
返回工業互聯網平臺產業發展涉及多個層次、不同領域的多類主體。在產業鏈上游，云計算、數據管理、數據分析、數據采集與集成、邊緣計算五類專業技術型企業為平臺構建提供技術支撐；在產業鏈中游，裝備與自動化、工業制造、信息通信技術、工業軟件四大領域內領先企業加快平臺布局；在產業鏈下游，垂直領域用戶和第三方開發者通過應用部署與創新不斷為平臺注入新的價值。
工業互聯網的產生背景：成本上升+制造升級
1、 成本急劇上升，人口紅利消失伴隨制造業薪酬大幅提高
我國勞動力人口接近峰值，不久將迎來明顯下滑。近年來，受到全球人口老齡化及生育率降低的沖擊，勞動力供應面臨結構性短缺，勞動力成本存在大幅上升的潛在風險。另一方面，各國對綠色生產和節能減排的政策導向也使傳統制造企業面臨生產成本上漲、亟待轉型的威脅。
制造業薪酬大幅提高，制造業企業承壓明顯。隨著體力勞動適齡人口下降， 我們認為中國在未來將面臨體力勞動力短缺的狀況，制造業人員平均工資增長，人力成本上升，人口紅利隨之消失。2016 年制造業從業人員平均工資達到了 4.2 萬元/年，而生產人員的工資達到了將近 4.7 萬元/年，勞動力成本的持續上升已經成為企業的頭號挑戰。
根據 Euromonitor International 的數據，中國制造業的時薪從 2005 年的 1.2$ 增長到 2016 年的 3.6$，已經超過了巴西、南非和印度，制造業成本的人口紅利已經結束，部分國際巨頭已經或者正在考慮將工廠外遷至泰國、孟加拉國等東南亞國家，我國制造業必將迎來巨大挑戰。
2、 制造業是強國之本，產業升級勢在必行
制造業在我國的發展過程中提供了大量的財富，是我國經濟發展的重要組成部分，也是保證我國國家安全、解決就業、滿足人民群眾物質需求的先決條件，國務院將其定義為“立國之本、興國之器、強國之基”。我國經濟的增長離不開制造業增長。制造業作為國家的支柱產業，一直保持較好的發展態勢。然而，隨著我國人口紅利的消失，人工費用的增長，傳統制造業依靠人力發展的道路已經越走越窄。
3、以《中國制造 2025》為起點，政策頻出，利好不斷
制造業是國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。2015 年 5 月 19 日，國務院印發《中國制造 2025》，部署全面推進實施制造強國戰略。這是我國實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領。《中國制造 2025》提出，通過“三步走”實現制造強國的戰略目標：第一步，到 2025 年邁入制造強國行列；第二步，到 2035 年我國制造業整體達到世界制造強國陣營中等水平；第三步，到新中國成立一百年時，我國制造業大國地位更加鞏固，綜合實力進入世界制造強國前列。
圍繞實現制造強國的戰略目標，《中國制造 2025》明確了 9 項戰略任務和重點，并明確提出，通過政府引導、整合資源，實施國家制造業創新中心建設、智能制造、工業強基、綠色制造、高端裝備創新等五項重大工程，實現長期制約制造業發展的關鍵共性技術突破，提升我國制造業的整體競爭力。
2016 年 12 月，工信部和財政部聯合推出的《智能制造發展規劃（2016-2020 年）》，規劃指出，到 2020 年，傳統制造業重點領域基本實現數字化改造，有條件、有基礎的重點產業智能轉型取得明顯進展；到 2025 年，智能制造支撐體系基本建立，重點產業初步實現智能制造。
2017 年 11 月底，國務院發布《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》，2018 年 2 月 24 日，經國家制造強國建設領導小組會議審議，決定在國家制造強國建設領導小組下設立工業互聯網專項工作組，由工信部部長苗圩擔任組長，每年召開會議，探討工業互聯網重大事項。專項小組的成立體現了政策面對工業互聯網的高度重視，根據去年的《指導意見》，工業互聯網的發展將實施“三步走”戰略：
我們認為，工業互聯網的興起有其特殊的歷史必然性，在未來的市場競爭中，智能制造技術是未來先進制造技術發展的必然趨勢和制造業發展的必然需求，是搶占產業發展的制高點，實現我國從制造大國向強國轉變的重要保障，因此，發展工業互聯網是實現設計過程智能化、制造過程智能化和制造裝備智能化的必經之路。
工業互聯網的三大體系和四個層級
1、 德國工業 4.0 的基本情況
工業 4.0 是由德國政府《德國 2020 高技術戰略》中所提出的十大未來項目之一。該項目由德國聯邦教育局及研究部和聯邦經濟技術部聯合資助，投資預計達 2 億歐元。旨在提升制造業的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及基因工程學的智慧工廠，在商業流程及價值流程中整合客戶及商業伙伴。其技術基礎是網絡實體系統及物聯網。
德國“工業 4.0”相當于美國的“工業物聯網”、中國的“中國制造 2025”。德國工業 4.0的戰略要點是建設一個網絡，研究四大主題，實現三項集成，實施八項計劃：
• 一個網絡：信息物理系統（CPS）網絡；
• 四大主題：智能生產、智能工廠、智能物流、智能服務；
• 三項集成：橫向集成、縱向集成、端對端集成；
• 八項計劃：標準化和參考架構、管理復雜系統、工業寬帶基礎、安全和保障、工作的組織和設計、培訓與再教育、監管框架、資源利用效率。
工業 4.0 的主要特點是互聯、數據、集成、創新與轉型；其主要目標是智能制造與智能工廠。
2、 從工業 4.0 到工業互聯網
2008 年金融危機以后，隨著以物聯網、云計算和大數據為代表的新一代信息技術迅速發展， 2011 年 7 月，以 GE 為代表的企業確立了工業互聯網作為制造業升級核心，從而提出了工業互聯網的概念。 2013 年 4 月，德國漢諾威工業博覽會上，提出了“工業 4.0”。
工業互聯網是連接工業全系統、全產業鏈、全價值鏈，支撐工業智能化發展的關鍵基礎設施，是新一代信息技術與制造業深度融合所形成的新興業態與應用模式，是互聯網從消費領域向生產領域、從虛擬經濟向實體經濟拓展的核心載體。與傳統意義上的互聯網不同，作為制造業數字化、網絡化、智能化的重要載體，工業互聯網是工業系統的各種元素如機器、人或者系統的互聯，是工業系統與高級計算、分析、傳感技術及互聯網的高度融合。
雖然工業互聯網與工業 4.0 分別是美國和德國提出的不同概念，但二者都是為了適應個性化需求和工業批量生產的矛盾提出的。前者主張利用基礎科學、工業、信息技術、互聯網等領域的綜合優勢，構建全球性的生態體系組織，從大數據應用等“軟服務”切入，帶動工業全流程、全環節競爭力的整體提升；后者是基于制造裝備、工業自動化、工業軟件等方面的領先地位，通過全工業體系協同，強化“硬制造”優勢，同時拓展“軟服務”能力。
3、工業互聯網的基本構成與三大體系
工業互聯網的基本構成：
（1）智能數據采集技術：工業互聯網發展需具備低成本、精確、高效且智能的數據采集技術，數據采集技術是智能制造應用的基礎。未來包含傳感器技術在內的智能數據采集技術將成為工業互聯網技術的重點研發方向。企業用戶將能夠通過智能的方式以低成本采集準確數據并傳送后端進行大數據分析，進而幫助其決策。
（2）設備兼容技術：企業通常會基于現有的生產設備與生產模式構建工業互聯網系統，然而如何使傳感器與原有設備兼容成為了技術難點。近年來隨著工業無線感測器網絡應用日漸普遍、相關通信協議逐漸標準化，工業互聯網建中已逐漸解決兼容性問題。
（3）網絡技術：網絡技術為工業互聯網的核心技術之一，各種數據及信息在系統不同層面和區域間均通過網絡進行傳輸。網絡技術可分為有線網絡及無線網絡。其中，有線網絡一般應用于數據處理中心的集群服務器、工廠內部區域網絡及現場匯流排控制系統等，能夠提供高速度、高頻寬及高可靠度的網絡傳輸通道；而無線網絡技術如工業無線傳感器網絡，則是利用無線技術進行數據傳輸及傳感器連接。無線網絡技術的應用可大幅降低傳感器網絡布線成本，有利于傳感器在各類工業領域的普及。
（4）信息處理技術：通過智能化工廠生產線所采集的數據量龐大，有效清洗、脫敏、分析、存儲數據并產生對企業及生產線具有建設性意義的回饋和應用，是工業互聯網領域的核心技術之一。
（5）安全技術：利用工業互聯網技術，用戶可通過視頻及網絡數據傳輸實時監控作業人員所處的作業環境中是否存在危險因素并分析周邊危險系數， 以保障工作安全；信息安全技術能夠保障數據資料免受未經授權的使用、破壞、修改、檢視及記錄。
工業互聯網的三大體系：
工業互聯網包括三大體系：網絡、平臺和安全。其中，網絡體系是基礎，平臺體系是核心，安全體系是保障。其本質就是數據加模型提供服務，服務內容包括協同設計、生產優化、質量檢測、運營決策的全生命周期管理等。
三大體系各有側重點。網絡基礎方面，重點推動企業內外網改造升級，構建標識解析與標準體系，建設低時延、高可靠、廣覆蓋的網絡基礎設施，為工業全要素互聯互通提供有力支撐。平臺體系方面，著力夯實平臺發展基礎、提升平臺運營能力、推動企業上云和工業APP 培育，形成“建平臺”與“用平臺”有機結合、互促共進的良好發展格局。安全保障方面，著力提升安全防護能力、建立數據安全保護體系、推動安全技術手段建設，全面強化工業互聯網安全保障能力。
4、工業互聯網的四大層級
工業互聯網平臺是面向制造業數字化、網絡化、智能化需求，構建基于海量數據采集、匯聚、分析的服務體系，支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的工業云平臺，涉及七大類關鍵技術，分別為數據集成和邊緣處理技術、IaaS 技術、平臺使能技術、數據管理技術、應用開發和微服務技術、工業數據建模與分析技術、安全技術。具體可以概括為邊緣、平臺（工業 PaaS）、應用四大核心層級：
1、 數據采集（邊緣層）是基礎。其本質是利用泛在感知技術對多源設備、異構系統、運營環境、人等要素信息進行實時高效采集和云端匯聚。
2、 工業 PaaS（平臺層）是核心。當前，工業 PaaS 建設的總體思路是通過對通用 PaaS 平臺的深度改造，構造滿足工業實時、可靠、安全需求的云平臺，將大量工業技術原理、行業知識、基礎模型規則化、軟件化、模塊化，并封裝為可重復使用和靈活調用的微服務，降低應用程序開發門檻和開發成本，提高開發、測試、部署效率，為海量開發者匯聚、開放社區建設提供支撐和保障。
3、 工業 APP（應用層）是關鍵。主要表現為面向特定工業應用場景，激發全社會資源推動工業技術、經驗、知識和最佳實踐的模型化、軟件化、再封裝（即工業 APP），用戶通過對工業 APP 的調用實現對特定制造資源的優化配置。
4、IaaS 是支撐。它是通過虛擬化技術將計算、存儲、網絡等資源池化，向用戶提供可計量、彈性化的資源服務。
工業互聯網平臺產業發展涉及多個層次、不同領域的多類主體。在產業鏈上游，云計算、數據管理、數據分析、數據采集與集成、邊緣計算五類專業技術型企業為平臺構建提供技術支撐；在產業鏈中游，裝備與自動化、工業制造、信息通信技術、工業軟件四大領域內領先企業加快平臺布局；在產業鏈下游，垂直領域用戶和第三方開發者通過應用部署與創新不斷為平臺注入新的價值。
轉載來源：互聯網工業
