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工业互联网的现状、发展与未来(中国工业互联网研究报告)

目录

引言

一、工业互联网的概念与意义

二、工业互联网体系架构的发展与演进

三、工业互联网的核心能力层级关系

四、工业互联网的发展现状与落地应用场景及应用行业分布

五、工业互联网平台的建设与平台能力及应用侧重点分析

六、工业互联网的市场规模与产品服务模式及收入水平

七、工业互联网的发展路径与趋势

八、工业互联网的投融资情况

九、工业互联网的发展建议与风险提示

十、工业互联网的前路与未来


面对不断提升的成本、运营压力,以及回报率走低的趋势,老牌工业企业“通用电气”在2012年提出了“工业互联网(Industrial Internet)”的概念,随后美国五家行业龙头企业联手组建了工业互联网联盟(IIC),将这一概念推广开来。之后,除了像GE这样的制造业巨头,IBM、思科、英特尔和AT&T等IT企业也加入了该联盟。

到了2013年6月,GE又提出了“工业互联网革命(Industrial Internet Revolution)”,时任GE董事长兼首席执行官的杰夫·伊梅尔特称,一个开放、全球化的网络,将人、数据和机器连接起来,工业互联网的目标正是升级那些关键的工业领域。

当前,经过快十年的发展,国内的工业互联网已经逐渐在各个工业领域落地,而且近期随着官方"新基建"范围的明确,工业互联网的热度再次兴起。

一、工业互联网的概念与意义

随着我国新一代信息技术与制造技术的深度融合,在工业数字化、网络化、智能化转型需求的带动下,以泛在互联、全面感知、智能优化、和安全稳固为特征的工业互联网应运而生。

工业互联网作为全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式,通过新一代的信息通信技术建设起连接工业全要素、全产业链的网络,凭借人、机、物的全面互联,实现海量工业数据的实时采集、自由传输、精准分析和智能反馈,从而支撑业务的科学决策、制造资源的高效配置,并推动制造业的转型升级和融合发展。

具体来说,工业生产制造的流程可以简化为工厂购买设备、搭设产线,购入原材料,工人入厂生产,最终销售交付,过程中涉及到的工业产业链角色包括设备制造商、设备代理商或集成商、原材料供应商、工厂以及客户。因此,工业互联网的概念既包括工厂内整个生产制造过程的连接,尤其是重资产工业的设备连接,还涉及到从设备制造商、供应商到工厂,再到客户的整个产业链的协同和连接。

工业互联网对我国制造业数字化转型升级,实现制造业高质量发展,以及提升国际竞争力具有战略意义。

1)化解综合成本上升、产业向外转移的风险。

通过工业互联网,能够促进制造资源配置和使用效率提升,降低企业生产运营成本,增强企业竞争力。

2)推动产业高端化发展。

工业互联网的发展,有助于推动工业生产制造体系的智能化升级、产业链延伸和价值链拓展,进而带动整个产业向高端发展。

3)推进创新创业。

工业互联网的发展,还能催生出网络化协同、规模化定制、服务化延伸等新模式新业态,推动制造业和服务业深度融合,在在提升我国制造企业全球产业生态能力的同时,打造新的增长点。

二、工业互联网体系架构的发展与演进

在全球主要国家推进制造业数字化转型升级的过程中,纷纷提出了各自的工业互联网参考体系架构,比如德国的工业 4.0 参考架 构 RAMI4.0、美国的工业互联网参考架构 IIRA、以及日本的工业价值链参考架构 IVRA。

我国在2016年8月由中国工业互联网产业联盟发布了《工业互联网体系架构(版本1.0)》。在体系架构1.0中提出了工业互联网包含的三大体系:网络、数据、安全。其中,“网络”是工业数据传输交换和工业互联网发展的支撑基础, “数据”是工业智能化的核心驱动, “安全”是网络与数据在工业中应用的重要保障。

基于上述三大体系,工业互联网着重建设三大优化闭环

1)面向机器设备运行优化的闭环

2)面向生产运营决策优化的闭环

3)面向企业协同、用户交互与产品服务优化的全产业链

随后进一步形成智能化生产、网络化协同、 个性化定制、服务化延伸四大应用模式

工业互联网体系架构1.0

体系架构1.0自发布起三年多来,工业互联网的概念与内涵已获得各界广泛认同,其发展也正由理论与技术验证走向规模化应用推广。随着实践的不断深化和发展,工业互联网产业联盟在体系架构1.0的基础上,于2020年4月正式对外发布了《工业互联网体系架构(版本2.0)》

工业互联网体系架构作为总体的指导性框架,2.0版本不仅充分继承了1.0的核心思想,而且更全面、更系统、更具体。工业互联网体系架构2.0包括三大板块:业务视图、功能架构、实施框架,形成了以商业目标和业务需求为牵引, 进而明确系统功能定义,以及实施部署方式的自上而下、层层深入的方法论,即一套由“业务需求—功能定义—实施部署”构成的方法论

工业互联网体系架构2.0
  • 业务视图明确了企业应用工业互联网实现数字化转型的目标、方向、业务场景及相应的数字化能力。
  • 功能架构明确了企业支撑业务实现所需的核心功能、基本原理和关键要素。功能架构首先提出了以数据驱动的工业互联网功能原理总体视图,再进一步细化分解为网络、平台、安全三大体系的子功能视图,描述构建三大体系所需的功能要素与关系。
  • 实施框架描述了各项功能在企业落地实施的层级结构、软硬件系统和部署方式。

工业互联网体系架构2.0继承了1.0中的三大功能体系,并将原有的“网络、数据、安全”体系进行了整合和发展,以“平台”代替“数据”,重点体现体系架构1.0中数据的集成、管理与建模分析功能,形成了现在的“网络、平台、安全”三大体系。其中网络是基础,平台是核心,安全是保障。

数据仍然是体系架构的核心要素,业务视图的数字化转型方向、路径与能力由数据驱动,功能架构的网络、平台、安全服务于数据的采集、传输、集成、管理与分析,实施框架则回答了如何通过部署工业互联网,提升现有制造系统的数据利用能力。

此外,体系架构2.0仍强调数据智能化闭环的核心驱动,以及在生产管理优化与组织模式变革方面的作用。针对1.0中的三大优化闭环,体系架构2.0将其归纳为共性的数据优化闭环,体现其在工业互联网系统中无处不在的特征。

三、工业互联网的核心能力层级关系

工业互联网的网络体系将连接对象延伸到机器设备、工业产品和工业服务,可以实现人、机器、车间、企业等主体,以及设计、研发、生产、管理、服务等产业链各环节的全要素的泛在互联,以及数据的顺畅流通。

工业互联网网络层架构体系

工业互联网安全体系是工业互联网平台安全稳定运营的基础,是工业互联网的保障。从实施角度上可分为设备安全、网络安全、控制安全、平台安全和数据安全等几个部分,建设覆盖产业全生命周期的安全保障体系。

工业互联网安全体系组成部分

工业互联网平台体系的本质是通过工业互联网网络采集海量的工业数据,并提供数据存储、管理、呈现、分析、建模及应用开发环境,汇聚制造企业及第三方开发者,开发出覆盖产品全生命周期的业务及创新性应用,以提高资源优化配置的效率,最终推动制造业的高质量发展。

工业互联网平台是连接工业全要素、全产业链的枢纽

工业互联网平台体系又可以划分为多个功能层级,包括边缘层、IaaS层、PaaS层(平台层)和应用层

  • 边缘层是基础,向下接入工业设备,实现数据的采集与处理,承担着终端联通、网络基础设施的作用。
  • 平台层即工业PaaS平台,是工业互联网平台体系的核心。基于通用PaaS并融合多种创新功能,将工业机理(工业Know-How)沉淀为模型,实现数据的深度分析,并为SaaS层提供开发环境,是平台层核心能力的集中体现

平台层提供数据汇总、清洗、分析等基础功能,利用大数据、人工智能等算法,构建结合OT(Operational Technology,运营技术)的知识库,支持生产运营决策,并以可视化的方式最终呈现,同时支撑各类个性化应用的开发。

  • 应用层是关键,包含工业SaaS平台和各类工业APP,主要针对企业的个性化需求开发,提供覆盖不同行业、不同领域的业务应用和创新性应用,与企业的经营管理深度绑定,形成工业互联网平台的最终价值。
工业互联网平台功能架构及基础功能指标

工业互联网平台作为整个工业互联网的核心以及中间层,向下连接海量设备,向上对接工业优化应用,而其自身承载着大量的工业经验与工业知识的模型,是工业全要素连接的枢纽,是工业资源配置的核心,驱动着先进制造体系的智能运转。

工业PaaS平台又是工业互联网平台的核心,现阶段的主要功能是工业数据建模与分析工业数字化模型,主要包括工业机理模型和大数据分析模型两大类

机理建模即针对工业Know-How构建的数字化模型,是将工业技术原理、知识、经验、方法和生产工艺等以数字化模型的形式沉淀到工业PaaS平台。

大数据分析模型是针对工业数据本身的相关性构建的数字化模型

在将工业数据输入模型后,基于不同的数字化模型,可以实现对实际生产和业务过程的描述、分析、诊断和预测,并指导实际工作的决策和精准执行。

因为海量工业数据的真正价值需要通过工业数据分析才能实现,而数据分析的深浅又决定了数据实际应用价值的高低。所以,数字化模型是工业数据分析的核心,也是工业PaaS平台的核心。

数字化模型是工业PaaS平台的核心

综上所述,工业互联网的核心能力层级关系正如下图所示

工业互联网的核心能力层级关系

现阶段,大部分制造企业现存的各类工业软件格式并不统一,所以当前的工业互联网平台的主要任务是整合各类实时工业数据,统一汇总分析,然后将工业Know-How、知识、经验等以数字化模型的形式沉淀到工业PaaS平台上。

后期,当工业PaaS平台发展至一定程度后,基于积累和逐渐成熟的工业机理模型和数据分析系统,会面向工业企业、最终消费者、供应链等开发和落地海量的工业APP,提供实时监控、生产管理、能效监控、物流管理等针对工业设计、生产、管理、服务全方位的工业互联网应用和服务。

因此,工业互联网平台的本质就是使用数据+模型为各类制造企业提供全方位的智能服务。工业APP的本质是工业Know-How和知识经验的模型化、模块化、标准化和软件化,极大地便利于知识的应用和复用。

工业互联网平台的本质:数据+模型=智能服务

四、工业互联网的发展现状与落地应用场景及应用行业分布

工业互联网的发展,网络和企业资源的数字化是基础。当前,国内的制造企业大部分面临着制造资源云改造、云迁移的需求,即云计算领域的工业企业上云,现阶段工业互联网平台的发展正是从企业上云开始

国家工信部在2017年3月发布了《云计算发展三年行动计划(2017-2019年)》,作为与工业互联网互相带动的举措,工业云的发展成为其后三年的重要应用促进行动之一。自此,各省市纷纷出台地方性政策推动企业上云。

但是,目前来看,企业上云的进展略慢。根据《中国两化融合发展数据地图(2018)》,截至2018年,我国企业尚未使用云平台的比例高达56.5%。另外,大型企业的上云比例更高,且更加偏爱使用私有云。

2018年:全国企业上云情况(左图)& 不同类型企业的云平台使用分布情况(右图)

安全隐私的泄露隐患和服务商的稳定性是干扰企业上云进度的主要原因;同时,企业上云后的应用价值不足也是上云的主要阻力,这使得上云的吸引力大大降低。而这些问题随着工业互联网的全面发展会逐步得到解决,构建起制造业在内的工业云,加快企业上云的进度。

在工业互联网发展初期,工业数字化水平是影响工业互联网市场规模的重要因素。作为工业互联网核心部分的工业互联网平台,其上各类工业设备的数字化水平低是造成平台市场规模低的主要因素之一。但随着整个工业互联网的迅速发展,在市场需求及新技术的推动下,工业互联网平台的市场规模也会持续增长。

2018-2023年:全球工业互联网的市场规模(左图)& 全球工业互联网平台的市场规模(右图)

自2015年提出“中国制造2025”制造强国战略后,国家政策层面春风不断,2016年奠定了制造业与互联网融合发展的主线,到了2017年,国家政策逐步进入具体的指导期,支持和规划开始不断细化,对工业互联网的各个子领域提出了具体目标。2020年新冠肺炎疫情的爆发暴露了我国制造业信息化的短板,而且4月"新基建"范围的首次明确,更是催化了作为新基建核心领域之一的工业互联网的加速发展与落地。

在国家政策的大力支持、各省政府高额补贴的刺激下,国内制造企业、工业软件服务商、工业设备提供商,及信息通信企业(ICT)四类企业多路径布局工业互联网平台市场。近两年我国工业互联网平台数量发展迅猛,截止到2018年3月,国内工业互联网平台类产品数量已达269个,而在2014年,该数量还不足50个。

我国工业互联网平台按其功能架构可分为六大类,具体的产业链图谱如下图所示。

我国工业互联网平台产业链图谱

根据已有的工业互联网平台和实际落地的环节,可以总结出几个应用场景:设备管理服务、生产过程管控、企业运营管理、资源配置协同、产品研发设计、制造与工艺管理

  • 其中,生产过程管控和企业运营管理可以结合在一起,概括为业务与运营优化场景,囊括生产管理优化(研发设计优化、工艺优化、生产监控分析)、资源调度优化(智能排产)、供应链优化、质量管理、能源管理、安全管理、客户关系管理、财务人力管理等多个子应用场景。
  • 设备管理服务中,设备健康管理子场景包含设备状态监测与报警、设备预测性维护、设备故障诊断,产后服务子场景包含远程运维、产品全生命周期管理,因此该应用场景也可以称为设备资产/产品管理场景
  • 资源配置协同、产品研发设计、制造与工艺管理也可以结合在一起,统一构成产业协同创新场景,或者说社会化资源协作场景。其中包括全流程系统性优化、协同研发设计、协同制造、按需定制、产融结合等子应用场景。

因此,针对工业互联网的落地应用场景,实际上可以总结概括为三大应用场景:1)设备资产与产品管理、2)业务与运营优化、3)产业协同创新(社会化资源协作),完整覆盖从企业流程管理到车间设备管理,再到外部伙伴协作的全要素、全产业链和全价值链链条

前两种应用场景聚焦在工厂内的降本、增效和提质;产业协同创新场景则是从产业链的角度,基于上下游的互联互通,来降低行业交易成本,并为企业带来业务增量,以及提高整个产业的运营效率。

此外,开发难度越低、优化价值越高的应用场景在工业领域的热度越高当前,设备健康管理和生产过程管控是关注度最高的应用场景;产业协同创新/社会化资源协作场景则由于涉及的外部主体较多,发展较为滞后,需要进一步的市场和需求培育。

工业互联网应用场景分布

归根结底,工业互联网为制造企业提供数字化、智能化的产品与服务,从而达到降本、增效、提质与价值创造的目的

工业互联网的三大应用场景与具体成效

当前,在降低成本、提高效率、提升产品和服务品质方面已经初具成效,但在创造新价值方面还较为逊色。而且,因为涉及多方主体和整个产业链条,社会化资源协作应用有望在未来为制造企业创造更多的价值。

工业互联网三大应用场景的成效比较

另一方面,受限于工业数据化发展水平、工业基础能力和企业结构的不同,工业互联网平台在各行业内的应用程度不同,即数字化水平越高的行业,其工业互联网平台的应用程度就越高。整体来看,机械和能源行业的工业互联网平台应用程度最高,分别为36%和22%,累计占比高达58%

工业互联网平台在这两个行业应用程度高的原因可以总结为:

  • 机械和能源行业的产值高、设备价值高、能耗高,因此设备使用和生产过程中的效率提升,可以带来可观的成本降低。
  • 机械和能源行业的企业集中度高,存在较多数字化水平高、管理相对规范的大企业,而且这些大客户的付费能力也较强。

我国的能源和电力行业以国企、央企为主,更加紧跟国家政策,本身数字化升级改造的意愿和能力也更强。

工业互联网平台的应用行业分布和占比

详细来说,电力、家电、电子行业赶上了中国制造快速发展的机遇期,它们的两化融合(信息化和工业化的深度结合)基础较好,因此能够快速接纳工业互联网平台。而机械、石化、钢铁行业属于资本密集型行业,它们对于效率的提升有较强烈的需求,因此对工业互联网平台的投入意愿也较高。

综上所述,工业互联网平台在信息化基础好、技术与资本密集型行业的应用进展更快。当前工业互联网平台在各个行业内的应用场景和情况如下图所示。

工业互联网平台的应用行业分布 & 各行业三大应用场景的占比
八大典型行业中工业互联网平台的应用情况

五、工业互联网平台的建设与平台能力及应用侧重点分析

当前,国内四类企业:制造企业、工业软件服务商、工业设备提供商、信息通信企业(ICT)纷纷下场,凭借自身优势和在主营业务上的积累,构建不同类型的工业互联网平台,多路径布局工业互联网市场。

针对工业互联网核心组成的工业互联网平台,这四类企业主要从工业知识和信息技术两个方向切入其中。

  • 制造企业、工业软件服务商、工业设备提供商则都是基于自身在工业领域的知识、经验来构建工业互联网平台。
  • 信息通信企业(ICT)由互联网企业和通信企业构成,它们凭借自身的IT技术优势,将已有的通用型云平台向工业领域延伸,构建专属的工业云,同时逐步建设通用PaaS平台、工业PaaS平台,以及包含IaaS层、边缘层、应用层的工业互联网平台。

规模大、运营久的企业,具备建设完整工业互联网平台的能力,而中小型企业通常选择在ICT企业搭建的通用型PaaS平台上,构建具备特定功能或面向特定领域的工业互联网平台。

工业知识和信息技术是切入工业互联网的主要方式(左图)& 各企业构建的工业互联网平台的类型不同(右图)

具体来说,现在工业互联网市场上的几类代表企业和它们的入局方式如下图所示。

工业互联网市场的代表企业与不同入局方式

各企业凭借自身优势构建不同类型的工业互联网平台,各类型的工业互联网平台的能力也不尽相同

  • 连接与边缘计算平台:需要大量工业通信协议的积累,支持的协议种类决定了该平台的接入能力;
  • 云服务平台和通用型PaaS平台:基于IT技术开发搭建,通用性强;
  • 工业PaaS平台:需要不断将各行业各领域的工业知识与经验沉淀为数字化模型,以工业组件和微服务的形式提供给开发者,工业属性强,通用性弱;
  • 工业SaaS平台:在工业PaaS平台的基础上,通过调用和封装PaaS平台的组件,构建面向工业特定场景的定制化APP等;
  • 工业数据分析与可视化平台:与对应的工业知识与经验相结合,逐步向工业PaaS平台的方向发展。
各类型工业互联网平台的能力与特点

1)连接与边缘计算平台能力分析

该平台汇聚了各种通信协议,这些协议可以实现多种工业现场设备的接入,以及不同数据格式的转换和统一。因此,连接与边缘计算平台是整个工业大数据和工业互联网平台的入口,该平台支持的协议种类决定了它的接入能力

制造企业、工业设备提供商及自动化企业在该领域有较深厚的积累,所以这几类企业具备较大的竞争优势

连接与边缘计算平台的能力

2)工业PaaS平台能力分析

前文第三部分介绍了基于工业技术原理、行业知识与经验、生产工艺构建的数字化模型是PaaS平台的核心。

工业互联网的核心能力层级关系

数字化模型是知识壁垒和行业/领域Know-How的直接体现,基于特定行业和领域的知识与经验构建的数字化模型一般只支持该行业和领域的工业应用及服务的开发,工业PaaS平台包含的具体数字化模型种类决定了该平台可以支持的应用场景。因此,工业PaaS平台的通用性差、工业属性强。

数字化模型是知识壁垒和Know-How的直接体现

前文第三部分还介绍了工业数字化模型主要包括工业机理模型和大数据分析模型两大类。针对工业机理模型,具体相关工业机理的复杂程度决定了该数字化模型构建的难度大小。工业机理越复杂,数字化模型构建难度越大,开发成本也越高。

各应用场景的工业机理复杂程度

另外,前文第三部分还介绍了工业互联网平台的应用行业分布和各个行业的应用场景占比。各行业在研发设计、生产流程、销售过程中的特点和痛点都不相同,因此利用工业互联网进行数字化转型升级的诉求也不同。这就导致不同行业需求的工业互联网平台的能力与应用侧重点各不相同。因此,工业互联网平台的建设方向与具体面向的行业有较强的关联。

行业特点决定工业互联网平台的应用侧重点

六、工业互联网的市场规模与产品服务模式及收入水平

不管是创业者,还是投资人,看中的都是工业互联网对应着万亿规模的工业、制造业市场的发展潜力。但现阶段,工业互联网的产业现状还处于初级阶段

根据IoT Analytics的报告,2018年全球制造业在工业互联网上的支出为16.7亿美元,预计2024年该数据达到124.4亿美元,年复合增速达40%。目前国内工业互联网市场暂未有准确的数据,36氪上近期的一篇文章《36氪深度研究 | 寻找工业互联网独角兽:年收入增速普遍超2倍,营收过亿玩家已显现》内粗略估算了现阶段国内工业互联网的支出规模约为22.6-45.3亿元人民币。

概括说来,国内工业互联网还处于早期发展阶段,即便对着近万亿规模的市场产值,但其全行业的收入规模目前不足50亿元,待进一步的挖掘与开发。

当前,涉足工业互联网市场的企业,它们提供的产品和服务按照是否存在PaaS层,可以分为两大类:一类是平台类产品、另一类是非平台类产品

  • 平台类产品中,又分为跨行业跨领域的通用型平台产品,以及面向特定行业或领域的垂直行业平台产品
  • 非平台类产品,即以向客户交付最终成型产品和解决方案为主,可分为直接向客户提供产品化的SaaS应用,以及针对客户的行业Know-How、设备生产机理等提供的智能化解决方案。而且,提供非平台类产品的企业,尤其是解决方案类企业,其内部通常会形成类似PaaS平台的技术中台,这也为该类企业后续发展和扩大业务模式提供了有力的技术支撑。
工业互联网产品和服务的模式

在36氪上的另一篇文章《近万亿工业互联网赛道有哪些玩家?这里有一份行业图谱》内,列举了当前不同模式下的一些典型工业互联网企业。

不同类别下典型工业互联网企业举例

1)跨行业、跨领域的通用型平台产品

跨行业、跨领域的通用型平台在工业互联网的产品服务中是比较特殊的存在,它基本由资源和资金密集型的大企业主导开发,并且主要通过建立工业互联网服务生态来进行发展壮大

目前市场上的通用型平台均有制造业企业或ICT企业的背景,它们能够凭借已有的技术积累快速构建产品,凭借已有的客户资源快速形成规模。

通用型平台要实现跨行业、跨领域服务终端客户,它们需要跟多方面的生态伙伴进行合作,建立起服务生态;而大企业在资源资金供给和品牌知名度上更加有利于服务生态的构建。

工信部2019年评选出了十大跨行业、跨领域工业互联网平台,除华为FusionPlant,其它九家平台的发展数据如下。

2019年:工信部评出的跨行业、跨领域通用型工业互联网平台详情

2)垂直行业、细分领域及整体解决方案类产品

垂直行业平台、细分领域应用、整体解决方案,这三种模式的工业互联网产品和服务不同于通用型平台,它们专注于某个、某类垂直或细分领域。

大量的创业公司集中在工业互联网的垂直或细分领域,这些公司既可以是借助通用型平台在垂直领域进行深入开发的ISV(独立软件开发商),也可以是与通用型平台合作来服务客户的生态伙伴。

针对垂直或细分领域存在的三种模式的工业互联网产品和服务,它们的特点如下。

垂直或细分领域下的三种模式的工业互联网产品特点

此外,入局工业互联网的企业背景不同,造成它们擅长的服务模式也不同,因此它们提供的产品能力亦各有侧重

代表工业互联网平台的重点能力图谱

根据36氪业内访谈获得的信息,通用型平台类公司的收入普遍达到亿级规模,垂直或细分领域创业公司的收入水平则处在千万元级别;而细分领域应用类公司以SaaS产品为主,因其产品标准化程度、通用化程度高,部署周期短,复制快,在客户数和收入规模上更易增长,所以头部公司的收入水平已过亿元。

尽管不同产品模式之间的收入规模差距较大,但各个工业互联网企业最近几年的平均年收入增速普遍达2-3倍

七、工业互联网的发展路径与趋势

现阶段,工业互联网的落地应用场景主要为三大类:设备资产与产品管理、业务与运营优化、产业协同创新(社会化资源协作),但随着政策的指向、技术的创新、市场的成熟和客户的挖掘,工业互联网的应用场景会不断发展和扩大,最终工业互联网将从官方政策引导走向企业自发发展,下游企业的需求会成为产业发展的主动力。

根据现阶段的产业动态,我们可以预判出工业互联网的发展路径:沿着打造领跑应用、占领垂直行业与领域、建设跨行业跨领域平台生态的路径发展壮大,最终发展成为真正的工业基础设施

  • 领跑应用单点突破,打造标杆示范项目,创造用户需求。产业发展初期,面临价值不明确、路径不清晰等诸多问题,需要打造起行业示范作用的标杆项目,凭借领跑应用将用户的潜在需求实体化、明确化,以便快速打开市场。
  • 发展垂直行业或领域平台,挑战产业深水区,打磨局部解决方案或产品服务。当某些特定行业或领域的项目实践积累到一定数量后,就能够更好地理解行业Know-How,将行业知识经验模型化,发展出垂类平台与解决方案,同时不断深耕,依托平台优势进行项目快速复制和迭代更新。
  • 构建通用型双跨平台,建设产业生态圈。当各类平台的能力逐渐成熟,开始打破行业和领域壁垒,构建全要素、全链条互联互通的产业生态平台,使工业互联网发展成为真正的工业基础设施。
工业互联网的发展路径预判

另一方面,作为工业互联网核心组成的工业互联网平台,其中不同类型的平台存在各自的发展趋势。

工业互联网平台的发展趋势

近两年我国工业互联网平台的数量呈爆发式增长,制造企业、工业软件服务商、工业设备提供商、信息通信企业(ICT)纷纷凭借自身优势构建不同类型的工业互联网平台。各类型平台的能力与特点不同,其通用程度、能够提供的服务、以及可以支持的领域也各有不同。

  • 目前来看,通用性强的云服务与通用PaaS平台,其市场集中度高。腾讯云、阿里云、百度智能云、华为云等ICT企业纷纷入局,大力发展和抢占市场,已经形成一定的规模。因此,长期来看,此类ICT企业将持续主导云服务平台和通用型PaaS平台市场,最终形成寡头垄断的产业格局
  • 工业属性强的连接与边缘计算平台、工业数据分析与可视化平台、工业PaaS平台,当前的市场集中度较低。大型制造企业、工业设备提供商在该市场具备较大的行业优势,未来有望发展建成几家跨行业、跨领域的领先平台,同时还会发展出许多针对垂直行业或细分领域的平台,呈现百花齐放的局面
  • 作为面向工业特定场景的应用工业SaaS平台的市场集中度最低。因为该平台的针对性和场景关联性很强,工业软件服务商在这方面有一定的优势,最终市场将出现大量高度细分软件和应用的局面

综上所述,工业互联网平台市场将发展形成中间集中、两端分散的格局,即通用性强的平台玩家集中、工业属性强的各个平台的玩家百家争鸣;各平台之间相互合作,建设完整的工业互联网产品和服务生态体系,为制造企业提供一体化的整体解决方案。

工业互联网平台的未来市场格局

八、工业互联网市场的投融资情况

随着工业互联网产品与服务模式的逐渐清晰,其能为制造业带来潜在的巨大价值,这一点已经毋庸置疑。而且近期官方”新基建“政策的推动,更是让工业互联网在投融资领域迎来新关注、新热度。

根据36氪的消息,19年12月至20年4月初,工业互联网赛道已经产生过多笔融资。此外,20年4月初,海尔旗下的卡奥斯(COSMOPlat)工业互联网平台,获得了9.5亿元人民币的A轮融资,创下了工业互联网平台市场A轮融资规模之最。

2019年12月至2020年4月初,工业互联网市场的投融资案例

具体来看,通用型平台的融资规模和金额远远高于其它类型的工业互联网产品服务,且市场玩家们的融资轮次多以A轮左右为主。因此,整个工业互联网市场的投融资仍在早期阶段

《36氪深度研究 | 寻找工业互联网独角兽:年收入增速普遍超2倍,营收过亿玩家已显现》一文参考了鲸准洞见数据中“工业互联网”标签下的统计数据,显示在有明确轮次分类的融资案例中,种子天使轮占比近48%,A轮之前融资占比72%。

鲸准洞见数据:工业互联网市场融资轮次分布

业内及投资人士认为,在制造业数字化基础不断提升、工业互联网企业的服务模式和产品逐渐清晰的背景下,在最近“新基建”规划的推动下,随着落地案例和技术沉淀的增加,工业互联网市场在投融资领域一定会迎来新一轮的机会。

九、工业互联网的发展建议与风险提示

工业互联网将为制造业带来巨大的潜能和价值,我国想要从制造业大国向制造业强国转变,必须抓住当前全球工业互联网发展的机会。

但现在是工业互联网的发展初期,所以产业内大部分的企业还未实现盈利,仍需要外部资金的支持。尤其是对于客户定制化的整体解决方案,实施和交付周期较长,前期需要较大的研发投入,资金回流则可能需要几年时间。

作为To B产业,工业互联网企业的业务增长、收入水平跟客户的数字化改造意愿、付费能力直接相关,因此工业互联网企业在产业布局和发展规划的时候,要注意从客户和技术创新等角度来考量

大客户的核心诉求多是厂内的降本、增效和提质,它们是工业互联网的落地前线,有不可替代的战略价值;

中小客户则更希望通过数字化的升级带来订单量的增加,从而有效创收,它们占据全部规模以上工业企业数量的95%以上,对应着可观的市场规模。

因此,现阶段,针对大客户,其工业互联网改造以厂内的生产和业务优化为主,包括设备运维、智能排产等方面,即通过预测性维护来减少设备故障带来的损失,以及通过智能排产等资源调度方案来优化生产业务流程。针对中小客户,其工业互联网改造着重于供应链与产业链上下游的协同,先从通用性强的管理层面开始数字化升级。

工业互联网的终点是实现各类企业从厂内运维到厂外协同的全流程数字化打通和改造,因此大客户和中小客户的需求和市场也将最终融合在一起

另一方面,在技术层面,数字化模型是影响工业数据分析深浅的主要因素,是工业互联网PaaS平台的核心。国内工业PaaS平台需要不断丰富自身承载的数字化模型,即深入实际生产场景、梳理工业共性知识、沉淀形成模型,争取早日覆盖我国39个工业大类、191个中类及525个小类。

现阶段,单个工业PaaS平台无法覆盖所有的工业知识,而数据和模型散落的小平台又难以实现工业数据的真正价值。因此,规模大、资源整合能力强的平台有望发展成为跨行业、跨领域的通用型领先平台,同时各个小平台可以专注于所在的垂直行业或细分领域,发展成为专业度更高的垂类平台。这两类平台协同发展,共同赋能第三方开发者开发出海量的工业APPs,在应用层面真正为我国制造企业解决痛点问题,实现高质量发展。

具体来说,工业PaaS平台在拓展时,要充分考虑目标行业和领域的知识壁垒高低,基于自身优势领域,先纵向拓展、再横向发展

  • 第一阶段,基于自身优势领域,先向所在行业的上下游拓展;
  • 第二阶段,基于所在行业,再向相关行业拓展。
工业互联网PaaS平台先纵向拓展再横向发展

虽然2019年已经评选出了10家 “跨行业跨领域” 的双跨工业互联网平台,但是从数据上看它们的实际业务规模并不够大,且相对收入与业绩规模也不大。

2019年:10家跨行业、跨领域工业互联网平台的规模对比

我们认为,不管是投融资市场,还是产业规模,国内的整个工业互联网都处于早期发展阶段,现阶段必然会面对一些潜在风险

  • 工业互联网的扶持政策不及预期:目前工业互联网产业的发展仍离不开国家和地方政策的支持,如果后期政策扶持力度减弱,是否会造成产业进度不及预期;
  • 5G领域发展不及预期:5G网络的发展和落地应用对工业互联网发展有积极的促进作用,但现在因为国际政治等多方面原因可能会影响国内5G的进展,如果5G发展不及预期,极可能会拖累工业互联网产业的发展速度;
  • 新冠疫情造成宏观经济波动,影响产业下游客户:2019年底爆发的新冠疫情已经造成我国和全球的宏观经济波动,只是某些深层次的影响还没有显现出来,但这次突发疫情多少对产业下游的客户造成了一定影响,客户的强需求与可投入的预算都发生了一定的变化,恐对产业规模的扩大有不利影响。
  • 入局玩家过多,产业竞争加剧:工业互联网产业的新进玩家急速增加,若整个产业的竞争水平高于预期,可能会导致长期处于剧烈竞争的初级阶段,不利于产业融合发展。

十、工业互联网的前路与未来

工业互联网通过结合IT和OT技术,为客户提供数字化、智能化的产品和服务来创造价值,其收入也来源于为客户带来的效率提高、成本节约、品质提升或订单收入增加。目前,工业互联网产业还没有进入竞争阶段,其市场格局受下游行业和客户影响较大。入局的各个企业对于初期选择进入的行业和方向有各自不同的看法,而未来工业互联网的市场格局将受当前产业初期入局玩家的选择与布局影响

  • 一部分玩家选择高集中度、高技术壁垒的下游行业入局。较高的集中度使得服务商也能占据较大的市场份额,而较高的技术壁垒使得服务商的准入要求也高,高准入会提高服务商的竞争优势。
  • 一部分玩家选择市场集中度低、专业技术要求低的领域入局,比如通用设备资产管理领域。

5G、大数据及人工智能技术不断进步,制造业企业在目前经济形势下,也有更明确的降本增效诉求,工业互联网所带来的智能化生产、管理变革是长期趋势

不过,工业互联网的发展仍然任重道远,很多工业互联网企业还处在摸索阶段,对于未来能否真的跨越行业、模式间阻碍,实现各领域数据和应用的互联互通,从而大幅度降低制造业客户的智能化改造成本、加快改造速度仍有较多的不确定性。

不久的将来,是否有底层技术变革、通用型平台巨头企业是否会形成行业统一标准、政策层面是否会颁布推动行业融合的新政策,这些都有可能成为未来工业互联网产业变革的转折点

我国工业互联网的前景仍然是机遇与挑战并存,愿未来可期,大有可为!

参考资料:

1. 《大浪淘沙——2019年中国工业互联网平台研究报告》

2. 《工业互联网系列深度之四:新基建催生更大支持,工业互联网将加速成长》

3. 《36氪深度研究 | 寻找工业互联网独角兽:年收入增速普遍超2倍,营收过亿玩家已显现》

4. 《工业互联网体系架构(版本2.0)》

5. 《近万亿工业互联网赛道有哪些玩家?这里有一份行业图谱》

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