“工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求,构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系,支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台,包括边缘、平台(工业PaaS)、应用三大核心层级。”这是我国的工业互联网产业联盟给出的定义。数字化、网络化、智能化这三个需求,便是信息技术在工业领域的创新应用,将互联网技术与先进制造相结合,用以实现制造资源的广泛连接、优化配置。
工业互联网是互联网和工业的深度结合
工业互联网平台分为边缘层、平台层和应用层三大核心层级。
总的来说,工业互联网平台实现了IT技术和OT运营之间的桥接,通过大量的数据提取,大数据分析以及应用开发,可以更好地将现有技术渗透到整个制造过程,从而实现整个生产过程的智能化和最优化。
|工业互联网体系:网络为基础,平台为核心,安全为保障
工业互联网涵盖三大体系,网络、平台与安全。
网络是工业系统互联和工业数据传输交换的支撑基础。通过泛在互联的网络基础设施、健全适用的标识解析体系,信息数据在生产系统各单位之间、生产体统与商业系统各主体之间无缝传递。
平台是工业智能化的核心驱动。通过海量数据采集交换、异构数据集成处理、机器数据边缘计算、基于云的大数据计算分析等,实现对生产现场状况,写作企业信息,市场用户需求的精准计算及分析,从而形成企业运营的管理决策以及机器运转的控制指令,驱动从机器设备、运营管理到商业活动的智能和优化。
安全是网络与数据在工业中应用的安全保障。通过涵盖整个工业系统的安全管理体系,避免网络设施和系统软件受到内部和外部攻击,降低企业数据被未经授权访问的风险,确保数据传输与存储的安全性,实现对工业生产系统和商业系统的全方位保护。
平台为核心,实现数字化生产
工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求,构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系,支撑制造资源泛在连接、弹性共计、高效配置的工业云平台。工业互联网平台作为工业互联网核心载体,连接着底层设备与上游应用,平台包括三大核心层次:
第一层是边缘,通过大范围、深层次的数据采集,以及异构数据的协议转换与边缘处理,构建工业互联网平台的数据基础。
第二层是平台,基于通用PaaS叠加大数据处理、工业数据分析、工业微服务等创新功能,构建可扩展的开放式云操作系统。
第三层是应用,形成满足不同行业、不同场景的工业SaaS和工业APP,形成工业互联网平台的最终价值。
工业互联网平台具有四大核心作用:
|工业互联网产业链格局,平台及软件企业受益良多
工业互联网产业链上游由信息技术企业主导,主要包括五类:1)云计算企业,提供云计算基础资源能力及关键技术支持;2) 数据管理企业,提供面向工业场景的对象存储、关系数据库、NoSQL数据库等数据管理和存储的工具;3) 数据分析企业,提供数据挖掘方法与工具;4)数据采集与集成企业,为设备连接、多源异构数据的集成提供技术支持;5) 边缘计算企业,提供边缘层的数据预处理与轻量级数据分析能力。
产业链中游由四类企业主导:1) 装备与自动化企业,从自身核心产品能力出发构建平台;2)生产制造企业,将自身数字化转型经验以平台为载体对外提供服务;3)工业软件企业,借助平台的数据汇聚与处理能力提升软件性能, 拓展服务边界;4)信息技术企业,发挥IT技术优势,将已有平台向制造领域延伸。
产业链下游,垂直领域用户在平台使用过程中结合本领域工业知识、机理和经验开展应用创新。另外,第三方开发者可在平台快速创建新的应用服务,为平台注入新的价值。
在我国研发设计及生产控制软件市场,国外企业具有明显优势。据统计,2017年研发设计市场中,Dassault Systems占有19.05%的市场,位居第一;我国航天神软占据12.28%的市场,排名第二;Siemens占据10.73%的市场,排名第三。另外,生产控制市场由Siemens、Honeywell主导,分别占市场23.72%,10.94%。我国南京南瑞、宝信软件排名第三第四,各自占据市场约9%的份额。
我国软件企业在信息管理系统更具有竞争力。其中浪潮、用友、东软在信息管理系统市场占有率分别达15.96%,用友11.44%,东软9.51%,领先国外SAP(7.64%)及Oracle(6.5%)。
2017年10月30日,国务院常务会审议通过《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》(《意见》),深入推进“互联网+先进制造业”的融合,规范和指导我国工业互联网发展方面。将互联网发展目标分为4个时间阶段,明确各阶段工业互联网网络、平台、安全三大体系发展目标。
加大财税支持力度,鼓励相关企业融资。为鼓励工业互联网发展,政府将加大财税支持力度,例如采用首购、订购优惠,相关税收优惠。地方可通过设立工业互联网专项资金、建立风险补偿基金等方式,支持本地工业互联网集聚发展。另一方面,工业互联网相关融资放宽,支持企业在境内外开展股权融资,推动项目收益债、可转债、企业债、公司债,引导各类投资基金等向工业互联网领域倾斜,为工业互联网技术、业务和应用创新提供贷款服务,鼓励符合条件的企业集团设立财务公司,为集团下属工业互联网企业提供财务管理服务,支持保险公司根据工业互联网需求开发相应的保险产品。
中小企业给予特殊扶持。根据国家工业信息安全发展研究中心数据,2017年我国企业设备数字化率为44.8%、数字化设备联网率为39.0%,尤其是中小企业基础薄弱,设备改造和数据采集难度较大。国务院在《意见》中提出2025年百万家企业上云。为实现这一目标,政府将对中小企业给予一系列扶持,降低中小企业数字化、智能化改造成本。例如,降低中小企业互联网专线接入资费水平,政府以购买服务等方式鼓励中小企业业务系统向云端迁移。
现在受益于5G时代即将带来的安全、可靠、灵活、可移动、低时延、高带宽的数据信息传输优势,工业系统同高级计算、分析、感应技术以及互联网相融合的工业互联网也将得到快速发展,其应用场景包括无线工业相机、工业传感器、远程控制、状态监控、资产跟踪、云化AGV、物流和库存监控、无线机器人、无线云化PLC等。
根据前瞻产业研究院数据统计及预测,2018年我国工业互联网市场规模约为5,318亿元,预计2019年将突破6000亿元,2023年突破10000亿元,2019-2024年,预计年均增长率约为15.31%。