工业互联网行业研究报告.pdf
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1、工业互联网行业研究报告 头豹研究院 目录 2 2利好驱动:技术演进发展,政策密集落地 1执行摘要 3行业供需:助力降本增效,行业头部初显 4应用场景:八大应用行业特点各异,落地场景各有侧重 执行摘要 3 核心问题 5G技术演进推动不同应用场景依序落地,工业互联网推动制造业全面升级,潜在发展空间巨大 工业互联网政策密集落地,从国家层面顶层设计、地方层面落地方案两大角度推进行业快速发展 通过两条技术发展主线,工业互联网平台关键技术不断演进发展,支撑实际落地使用 头豹观点 工业互联网平台聚焦于制造业企业设备产品管理、业务运营优化、社会资源协作三大应用场景,为企业应用 场景带来降低成本、提高效率、提升
2、品质、创造新价值四大成效,有效推动制造业升级 工业互联网未来市场空间广阔,制造业企业、互联网企业、初创企业、软件企业、系统解决方案服务商等均 进行卡位布局,目前工业互联网平台处于发展初期阶段,行业参与者众多,各类企业利用自身优势在相应细 分赛道重点切入,以形成先发优势 下游八大应用领域中,机械、电子信息、交通设备制造工业互联网应用率显著高于其他细分行业,发挥示范 和带头作用。不同应用行业特点各异,关注工业互联网平台应用场景和技术各有侧重 行业驱动 行业需求 行业供给 应用场景 目录 4 2利好驱动:技术演进发展,政策密集落地 1执行摘要 3行业供需:助力降本增效,行业头部初显 4应用场景:八大
3、应用行业特点各异,落地场景各有侧重 驱动:5G技术演进推动不同应用场景依序落地,工业互联网推动制 造业全面升级,潜在发展空间巨大,到2023年预计超过万亿 5 2021E2023E 市 场 规 模 万亿 百亿 移动高清视频 云计算 AR、VR 5G手机 移动高清监控 L2智能驾驶 物联网 智能家居 智慧交通 L3智能驾驶 工业互联网 L5智能驾驶 智能制造 智慧城市 远程医疗 低时延高可靠场景 uRLLC 低功耗大连接场景 mMTC 增强移动宽带场景 eMBB 5G技术演进推动应用场景落地时序5G技术演进推动应用场景落地时序 用户体验速率:100Mbps 移动性:500Km/h 单项空口时延:
4、1ms 可靠性:99.999% 连接数密度:10?/Km 低功耗、低成本 重点领域 来源:头豹研究院编辑整理 驱动:工业互联网政策密集落地,从国家层面顶层设计、地方层面落 地方案两大角度推进行业快速发展 6 国家层面地方层面 “中国制造2025”“互联网+先进制造业”各省市积极推进落地方案 山东、天津、河南、湖南、四川、江苏、上海、广东、江西、浙江等 省市全面推进平台培育、工业企业上云、应用示范等工作 中国制造2025发布以来, 制造强国成为国家战略目标 2015年5月,国务院印发中 国制造2025,提出九大战略 任务和五项重点工程,推动基 于创新、两化融合、智能化的 制造业全面升级 2015
5、.05 中国制造2025 深化制造业与互联网 融合发展的指导意见 信息化和工业化 融合发展规划 深化“互联网+先进制造业发 展工业互联网的指导意见” 互联网和先进制造业融合发展 2017年11月,国务院印发关 于深化“互联网+先进制造业” 发展工业互联网的指导意见, 是首次对工业互联网的全面论 述,规范和指导发展的纲领性 文件 详细指导文件频发 工信部围绕工业互联网平台、网 络、安全、工业APP等重点方向, 陆续推出一系列指导文件,规定 发展目标、重点攻关方向 海 南 黑龙江 吉林 辽宁 河北 山东 福建 江西 安 徽 湖北 湖南 广东 广西 河南 山西 内蒙古 陕西 宁夏 甘肃 青海 四川
6、贵州 云南 西藏 新疆 江苏 浙江 天津 上海 北京 重庆 青海云平台 教育、智慧旅游、电子政务 上海工业云平台 钢铁、汽车、航空、机电 等4大产业 重庆工业云平台 工业设计云、企业采购云、 工业金融云等三大云服务平 台 贵州云上贵州 大数据、电子信息产业 北京工业云产业联盟 云设计、云制造、云协同、 云资源、云社区5大服务 江苏工业云平台 汽车行业数字化等云服务 (依托无锡超算中心神威 太湖之光) 内蒙古(1+N+N) 包头工业云创平 台 湖北工业云 教育、农业、公共资源 河北云上河北 “9+N”云服务平台 宁夏云平台 教育、政务、安 全 天津滨海工业云平台 (依托天津超算中心863 项目)
7、 广东工业云平台 政务云、云桌面、工业软件等 (依托广州天河二号及深圳超算中心) 黑龙江工业云平台 工业云设计、工业云存储 河南工业云平台 设计云、服务云、管理云 山东工业云创平台 设计云、管理云、商务云等 (山东超算中心神威蓝光) 浙江云上浙江 科创云平台:重点实验室、 科研院所、高新企业等 湖南长沙“工业云” 企业、政府、金融、人才、 大众创新等资源聚集 (依托超算中心天河一号) 试点示范项目陆续落地 工业互联网试点和示范项目的范 围逐步扩大到制造业全行业, 2019年工信部公布共有81家企 业试点示范项目 关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见文 件发布后,共计超过15个
8、省市发布推进政策,共培育超过200个工业 互联网平台,500家平台解决方案服务商 1 2 2016.05 2016.11 2017.11 2018.02 国家制造强国建设领导小组关于 设立工业互联网专项工作组的通知 2018.05 2018.07 工业互联网APP 培育工程实施方案 工业互联网发展 行动计划 2018.06 工业互联网平台 建设及推广指南 来源:工信部、国务院、头豹研究院编辑整理 驱动:通过两条技术发展主线,工业互联网平台关键技术不断演进发 展,支撑实际落地使用 7 通过工业模型沉淀 和场景化二次开发所带来的 平台服务功能提升 基于IT技术的 平台架构与应用开发技术创新 敏捷、
9、高效的新型开发工具 开放、灵活的新型集成工具 新型微服务器架构+资源编排管理 工业PaaS与应用开发 数字孪生 机理与数据模型 信息模型 工业数据建模 直观、易用数据分析和呈现工具 实时流计算框架人工智能框架 工业数据管理与分析 面向工业需求的定制化数据管理工具 通用化数据接入和协议解析方案 通用化软硬件架构+资源编排管理 规则引擎+复杂分析 工业数据建模 平台边缘功能由数据接入向智能分析演进 传统的定制化的数据接入方案逐步演变成平台服务 边缘数据分析功能从简单规则引擎的应用向人工智能等复杂 分析延伸 通用 IT 软硬件架构的下沉,给边缘数据分析和应用运行带来 更好的支撑环境,使整体平台架构更
10、加统一,降低平台系统 应用的综合成本 模型的沉淀、集成与管理成平台核心能力 信息模型的集成与统一成为提升平台工业要素管理水平的关 键,为平台资产、功能提供统一的语义描述 机理模型、数据模型、业务模型快速在平台中沉淀,使平台 化的提供工业个性服务成为可能 数字孪生由概念走向落地,多类模型融合集成,支撑全企业 的系统优化 数据管理与分析从开源工具走向成熟商业方案 平台聚焦工业特色需求,普遍开展定制化开发强化工业数据 管理能力 工业现场的实时性业务需求驱动平台大力发展实时流分析能 力,人工智能技术进一步扩大了平台处理工业问题的深度和 广度 平台不断丰富数据分析和可视化工具,催生工业数据 PaaS,
11、有望大幅降低分析门槛,提升分析效率 平台架构向资源灵活组织、功能封装复用、开发敏 捷高效加速演进 以 Kubernetes、Service Mesh 为代表的容器、微服务技术 演进推动平台基础架构加速成熟,大幅提高平台功能解耦和 集成的效率 新型集成技术发展将有效提升平台功能复用效率,推动平台 功能由“内部调用”走向“多云集成” DevOps 与低代码提升开发效率,降低开发门槛,新兴平台 架构和应用开发技术推动工业 APP 交付更快、应用更广 两条技术发展主线 工业互联网平台关键技术技术演进发展 来源:工业互联网平台白皮书 ,头豹研究院编辑整理 目录 8 2利好驱动:技术演进发展,政策密集落地
12、 1执行摘要 3行业供需:助力降本增效,行业头部初显 4应用场景:八大应用行业特点各异,落地场景各有侧重 工业互联网云平台基础架构可分为应用、软件、平台、网络、设备、 安全层级,其中平台层为核心 9 平台层 网络层 设备层 应用层 ( SaaS ) 互联网 垂直行业工业APP 研发APP 生产APP 安全配置 与管理 安全监测 与分析 通信与连 接防护 终端防护 数据防护 安全体系 管理APP 服务APP 能源电力 医药制造 冶金化工 电子信息 军工航天 汽车装备 设备检测 能耗分析 供应管理 智能诊断 工业大数据分析 工业外网工业内网 移动网专用网工业以太网 现场总线蓝牙通信工业无线网 生产
13、设备智能终端 传感器 控制芯片 RFID 监测终端 工业机器人 智能机床 3D打印 智能设备 PLC FPGA DSP 嵌入式软件 工业服务器 工业存储器 工业IDC 协同研发平台 工业云平台 协同制造平台信息交易平台数据集成平台 软件层 研发设计信息管理 ERP CRM FM SCM CAD CAPP CAE PDM CAM PLM MES SCADA DCS 生产控制 工业互联网平台架构层级工业互联网平台架构层级 来源:CCID,头豹研究院编辑整理 需求端:工业互联网平台聚焦于制造业企业设备产品管理、业务运营 优化、社会资源协作三大应用场景 10 设备 产品 管理 业务 运营 优化 社会
14、资源 协作 状态监测与报警 预测性维护 故障诊断 远程运维 产品全生命周期管理 70% 17% 17% 14% 14% 生产制造优化 质量管理 能源管理 研发设计优化 供应链优化 32% 18% 14% 10% 8% 工艺优化 资源调度优化 安全管理 员工赋能 7% 7% 5% 2% 按需定制 协同研发设计 协同制造 分享制造 产融合作 9% 9% 5% 2% 1% 设备产品管理应用占比最高、范围最广, 其中状态监测与报警是其主要场景 1 2 3 业务运营优化应用场景类型丰富,各具 特点 社会资源协作应用场景推广难度较大 通过工业互联网平台完成状态监测与报警可实现 使用者保证生产的正常进行 制
15、造商向用户提供“产品+服务”的增值服 务 维修商快速响应客户需求,降低运营成本 生产制造优化,大企业打通数据孤岛,实现 综合、集成的生产制造优化,小企业实现轻 量、低成本、快速部署 质量管理,改进质检方法,提高质检效率及 准确性,通过控制、优化生产过程提高质量 能源管理,增强节能减排、排污控制的管控 目前社会资源协作应用场景主要集中于按需定制和 系统研发设计 按需定制适用于市场产品同质化程度较高,消 费者个性化需求强烈的行业,如家电、服装等 协同研发设计适用于研发设计环节复杂,需要 多方合作的行业,如航空、船舶、汽车等 来源:工业互联网产业联盟,头豹研究院编辑整理 工业互联网平台三大应用场景工
16、业互联网平台三大应用场景 需求端:工业互联网平台为企业应用场景带来降低成本、提高效率、 提升品质、创造新价值四大成效 11 降低成本 提高效率 提升产品和服务品质 创造新价值 设备产品管理业务运营优化社会资源协作 1 2 3 降 低 成 本 提升 产品 和服 务品 质 提 高 效 率 创 造 新 价 值 降低用工量减少故障损失 降低运维成本降低能耗 减少资源浪费 减少安全事故 优化业务流程提高生产柔性 提高资源利用率缩短交付周期 提高员工工作效率提高供应链效率 缩短研发周期降低次品率 降低产品故障率产品追溯 加速产品更新迭代 提升客户满意度 带动投资数据服务 增加客户生命周期增加客户数量 新市
17、场营销策略新商业模式 1 2 3 4 4 设备产品管理和业务运营优化两个应用场景中,工业互联网在降低 成本、提高效率、提升产品服务品质方面效果显著 社会资源协作应用场景中,创造新价值功效优于其他应用场景 工业互联网平台三大应用场景成效评分工业互联网平台三大应用场景成效评分 来源:工业互联网产业联盟,头豹研究院编辑整理 需求端案例:用友精制工业互联网平台在大西洋集团智能化升级中, 实现综合能耗降低30%、生产人员减少50% 12 综合能耗降低研发周期缩短库存降低 生产人员减少用水量降低用气量降低 数字化、自动化智能化建设成果 构建集团 统一平台 物流流转 智能化 营销排程 协同化 多系统集 成互
18、联 过程管控 精细化 生产指挥 科学化 智能 制造 多地点、多法人集团 统一信息化平台 连接经销商、客户 人-物料-设备-信息系 统互联互通 ERP-MES集成互 联 营销与计划协同 实时进度反馈 原材料智能配送 工序物料智能流转 产成品智能入库出 库 移动终端智能投料 配方保密 智能配料送料 设备、能源、安全环保数 据智能采集、动态监控 生产过程透明 大数据分析科学决策 案例分析用友精制工业互联网平台助力大西洋集团提升效能案例分析用友精制工业互联网平台助力大西洋集团提升效能 来源:用友精制官网,头豹研究院编辑整理 供给端:工业互联网未来市场空间广阔,制造业企业、互联网企业、 初创企业、软件企
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