“工業互聯網平台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、彙聚、分析的服務體系,支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的工業雲平台,包括邊緣、平台(工業PaaS)、應用三大核心層級。”這是我國的工業互聯網産業聯盟給出的定義。數字化、網絡化、智能化這三個需求,便是信息技術在工業領域的創新應用,將互聯網技術與先進制造相結合,用以實現制造資源的廣泛連接、優化配置。
工業互聯網是互聯網和工業的深度結合
工業互聯網平台分爲邊緣層、平台層和應用層三大核心層級。
總的來說,工業互聯網平台實現了IT技術和OT運營之間的橋接,通過大量的數據提取,大數據分析以及應用開發,可以更好地將現有技術滲透到整個制造過程,從而實現整個生産過程的智能化和最優化。
|工業互聯網體系:網絡爲基礎,平台爲核心,安全爲保障
工業互聯網涵蓋三大體系,網絡、平台與安全。
網絡是工業系統互聯和工業數據傳輸交換的支撐基礎。通過泛在互聯的網絡基礎設施、健全適用的標識解析體系,信息數據在生産系統各單位之間、生産體統與商業系統各主體之間無縫傳遞。
平台是工業智能化的核心驅動。通過海量數據采集交換、異構數據集成處理、機器數據邊緣計算、基于雲的大數據計算分析等,實現對生産現場狀況,寫作企業信息,市場用戶需求的精准計算及分析,從而形成企業運營的管理決策以及機器運轉的控制指令,驅動從機器設備、運營管理到商業活動的智能和優化。
安全是網絡與數據在工業中應用的安全保障。通過涵蓋整個工業系統的安全管理體系,避免網絡設施和系統軟件受到內部和外部攻擊,降低企業數據被未經授權訪問的風險,確保數據傳輸與存儲的安全性,實現對工業生産系統和商業系統的全方位保護。
平台爲核心,實現數字化生産
工業互聯網平台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、彙聚、分析的服務體系,支撐制造資源泛在連接、彈性共計、高效配置的工業雲平台。工業互聯網平台作爲工業互聯網核心載體,連接著底層設備與上遊應用,平台包括三大核心層次:
第一層是邊緣,通過大範圍、深層次的數據采集,以及異構數據的協議轉換與邊緣處理,構建工業互聯網平台的數據基礎。
第二層是平台,基于通用PaaS疊加大數據處理、工業數據分析、工業微服務等創新功能,構建可擴展的開放式雲操作系統。
第三層是應用,形成滿足不同行業、不同場景的工業SaaS和工業APP,形成工業互聯網平台的最終價值。
工業互聯網平台具有四大核心作用:
|工業互聯網産業鏈格局,平台及軟件企業受益良多
工業互聯網産業鏈上遊由信息技術企業主導,主要包括五類:1)雲計算企業,提供雲計算基礎資源能力及關鍵技術支持;2) 數據管理企業,提供面向工業場景的對象存儲、關系數據庫、NoSQL數據庫等數據管理和存儲的工具;3) 數據分析企業,提供數據挖掘方法與工具;4)數據采集與集成企業,爲設備連接、多源異構數據的集成提供技術支持;5) 邊緣計算企業,提供邊緣層的數據預處理與輕量級數據分析能力。
産業鏈中遊由四類企業主導:1) 裝備與自動化企業,從自身核心産品能力出發構建平台;2)生産制造企業,將自身數字化轉型經驗以平台爲載體對外提供服務;3)工業軟件企業,借助平台的數據彙聚與處理能力提升軟件性能, 拓展服務邊界;4)信息技術企業,發揮IT技術優勢,將已有平台向制造領域延伸。
産業鏈下遊,垂直領域用戶在平台使用過程中結合本領域工業知識、機理和經驗開展應用創新。另外,第三方開發者可在平台快速創建新的應用服務,爲平台注入新的價值。
在我國研發設計及生産控制軟件市場,國外企業具有明顯優勢。據統計,2017年研發設計市場中,Dassault Systems占有19.05%的市場,位居第一;我國航天神軟占據12.28%的市場,排名第二;Siemens占據10.73%的市場,排名第三。另外,生産控制市場由Siemens、Honeywell主導,分別占市場23.72%,10.94%。我國南京南瑞、寶信軟件排名第三第四,各自占據市場約9%的份額。
我國軟件企業在信息管理系統更具有競爭力。其中浪潮、用友、東軟在信息管理系統市場占有率分別達15.96%,用友11.44%,東軟9.51%,領先國外SAP(7.64%)及Oracle(6.5%)。
2017年10月30日,國務院常務會審議通過《深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》(《意見》),深入推進“互聯網+先進制造業”的融合,規範和指導我國工業互聯網發展方面。將互聯網發展目標分爲4個時間階段,明確各階段工業互聯網網絡、平台、安全三大體系發展目標。
加大財稅支持力度,鼓勵相關企業融資。爲鼓勵工業互聯網發展,政府將加大財稅支持力度,例如采用首購、訂購優惠,相關稅收優惠。地方可通過設立工業互聯網專項資金、建立風險補償基金等方式,支持本地工業互聯網集聚發展。另一方面,工業互聯網相關融資放寬,支持企業在境內外開展股權融資,推動項目收益債、可轉債、企業債、公司債,引導各類投資基金等向工業互聯網領域傾斜,爲工業互聯網技術、業務和應用創新提供貸款服務,鼓勵符合條件的企業集團設立財務公司,爲集團下屬工業互聯網企業提供財務管理服務,支持保險公司根據工業互聯網需求開發相應的保險産品。
中小企業給予特殊扶持。根據國家工業信息安全發展研究中心數據,2017年我國企業設備數字化率爲44.8%、數字化設備聯網率爲39.0%,尤其是中小企業基礎薄弱,設備改造和數據采集難度較大。國務院在《意見》中提出2025年百萬家企業上雲。爲實現這一目標,政府將對中小企業給予一系列扶持,降低中小企業數字化、智能化改造成本。例如,降低中小企業互聯網專線接入資費水平,政府以購買服務等方式鼓勵中小企業業務系統向雲端遷移。
現在受益于5G時代即將帶來的安全、可靠、靈活、可移動、低時延、高帶寬的數據信息傳輸優勢,工業系統同高級計算、分析、感應技術以及互聯網相融合的工業互聯網也將得到快速發展,其應用場景包括無線工業相機、工業傳感器、遠程控制、狀態監控、資産跟蹤、雲化AGV、物流和庫存監控、無線機器人、無線雲化PLC等。
根據前瞻産業研究院數據統計及預測,2018年我國工業互聯網市場規模約爲5,318億元,預計2019年將突破6000億元,2023年突破10000億元,2019-2024年,預計年均增長率約爲15.31%。