導讀:隨著疫情困境和“新基建”機遇,制造業(yè)企業(yè)上云、遠程協作、供應鏈協同需求迫切,重點領域投資熱度回暖,工業(yè)互聯網產業(yè)發(fā)展迎來新機遇。之前對信息化、智能化改造猶豫不決的一波企業(yè)注定會涌身到工業(yè)互聯網的熱潮。
4月20日,國家發(fā)改委舉行新聞發(fā)布會,首次明確信息基礎設施、融合基礎設施、創(chuàng)新基礎設施三大方面的新型基礎設施范圍。工業(yè)互聯網作為通信網絡基礎設施的主要代表之一,是中國制造業(yè)數字化、網絡化、智能化轉型的基石。“新基建”春風已至,工業(yè)互聯網產業(yè)提速恰逢其時。
COVID-19疫情下各省市被迫停工停產,復產無策之時工業(yè)互聯網成為助力抗“疫”、保工復產的堅強護盾。另有“新基建”春風來的恰逢其時,我國制造業(yè)數字化轉型的浪潮加速前進。政策加碼之下,工業(yè)互聯網產業(yè)迎來發(fā)展新機遇。
一、工業(yè)互聯網的價值實踐,從疫情說起
大疫之時,工業(yè)互聯網如何體現其價值?火神山醫(yī)院的拔地而起無疑是最好的例子。歷經10天10夜,“中國速度”再一次震驚世界。建設期間,樹根互聯利用根云平臺實時監(jiān)測三一重工聯網設備的工況數據并進行故障預警處理。作為現場的“云監(jiān)工”,根云平臺為奮戰(zhàn)中的工程設備提供實時的后臺支持,保障設備在施工現場的高效作業(yè),工業(yè)互聯網無疑是“中國速度”背后的功臣之一。
圖1. 武漢火神山醫(yī)院建設施工現場
資料來源:航拍網
保工復產,工業(yè)互聯網成為重要保障力量。疫情期間,工業(yè)互聯網平臺迅速擴展醫(yī)用物資對接功能,助力制造企業(yè)精準排產甚至轉產,有效緩解救援物資緊缺,帶動產業(yè)鏈企業(yè)協同復工。典型代表是海爾COSMOPlat,快速搭建了疫情醫(yī)療物資信息共享資源匯聚平臺,開發(fā)了復工增產服務平臺,助力多個行業(yè)內的關聯企業(yè)及時復工復產!
二、“新基建”推動下,工業(yè)互聯網駛入快車道
工業(yè)互聯網作為新基建七大重點領域之一,發(fā)展正當其時。2018年12月,中央經濟工作會議重新定義了基礎設施建設,把5G、人工智能、工業(yè)互聯網、物聯網定義為“新型基礎設施建設”。2020年3月4日,中共中央政治局常務委員會召開會議,指出要加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度。
圖2.“新基建”七大領域
資料來源:CCTV4
在政策的助推下,各省市公布的未來重點項目投資規(guī)劃總額已近50萬億元,其中2020年度計劃投資總額接近8萬億元。工業(yè)互聯網作為制造業(yè)轉型升級的重要抓手,勢必將成為投資的重點領域。中國信息通信研究院預測,2020年,我國工業(yè)互聯網產業(yè)經濟規(guī)模將達3.1萬億元,占GDP比重為2.9%,同時可帶動約255萬個新增就業(yè)崗位。
三、工業(yè)互聯網驅動未來制造
工業(yè)互聯網如何幫助傳統制造業(yè)轉型升級呢?我們要看看到底什么是工業(yè)互聯網。工業(yè)互聯網能夠將人、設備、網絡、工藝和產品等生產要素緊密融合,支撐工業(yè)全要素、全產業(yè)鏈、全價值鏈的互聯互通,是實現未來智能制造的基礎設施。
工廠內部,工業(yè)互聯網融合了新一代信息技術,能夠實現生產設備、智能終端以及控制系統的廣泛連接,海量工業(yè)數據流通匯集,基于工業(yè)互聯網平臺的大數據系統對工業(yè)數據進行清洗、管理、分析,利用企業(yè)生產管理的工業(yè)模型進行深度挖掘以及可視化,實現工廠內部數字孿生體的建設,獲得生產過程的認知,最終反饋提供可執(zhí)行的最佳決策,實現從單個機器設備到生產線、車間甚至整個工廠的智能決策和動態(tài)優(yōu)化。
工廠與工廠之間,借助工業(yè)互聯網打通產業(yè)鏈上下游企業(yè)間設計、采購、制造、物流、銷售、服務等環(huán)節(jié)數據,實現企業(yè)與企業(yè)、企業(yè)與產品、企業(yè)與用戶之間的實時連接與智能交互,實現協同設計、遠程服務和網絡制造。大多數企業(yè)無法靠單打獨斗去承受必要產業(yè)環(huán)節(jié)的缺失,企業(yè)之間不再是一個個信息孤島,數據聯通、信息共享機制將幫助企業(yè)在類似疫情困難面前快速響應,協同供應鏈資源,“我有熔噴布,誰有口罩機?”這樣的無奈也就不會再上演。
圖3.工業(yè)互聯網驅動新型制造模式
資料來源:華夏幸福研究院
四、工業(yè)互聯網平臺賦能中小企業(yè)
制造業(yè)面臨“大考”時,受到沖擊最大的無疑是中小企業(yè)。我國制造業(yè)中小企業(yè)數量眾多,大多從事勞動密集型產業(yè),技術含量不高,利潤偏低,存活于產業(yè)鏈的低價值區(qū)間。疫情之際,企業(yè)復工延遲生產受阻,產品訂單下降,同時還要承擔工人薪酬、廠房設備租金、貸款利息等資金壓力,在融資難的大環(huán)境下,無疑是舉步維艱。中小企業(yè)采用遠程辦公、異地協同的能力又有限,沒有大型企業(yè)自建工業(yè)互聯網的能力和基礎,在行業(yè)供應鏈中的掌控力較弱,企業(yè)也無奈被“隔離”。
工業(yè)互聯網平臺作為工業(yè)互聯網的核心,可助力中小型制造業(yè)企業(yè)搭上工業(yè)互聯網的快車。工業(yè)互聯網平臺是工業(yè)互聯網的核心支撐。工業(yè)互聯網平臺構架包含4層,邊緣層鏈接設備,通過協議轉化和邊緣計算形成有效的數據采集體系;IaaS層滿足基礎的計算網格存儲和虛擬化;PaaS層封裝了工業(yè)技術、知識和經驗,基于大數據系統進行工業(yè)數據建模分析;SaaS層是應用層,為不同行業(yè)賦能提供創(chuàng)新應用。根據其構架原理,工業(yè)互聯網平臺具備信息共享、在線辦公、異地協同、遠程服務的優(yōu)勢。中小企業(yè)可以引入上云技術方案,接入公有云平臺,節(jié)約物理空間,低成本獲取工業(yè)云服務,實現轉型升級。
疫情危急期間,國家及地方政府發(fā)布平臺相關的幫扶措施,全力保障中小企業(yè)有序復工復產。工信部印發(fā)《關于應對新型冠狀病毒肺炎疫情幫助中小企業(yè)復工復產共渡難關有關工作的通知》,引導大企業(yè)及專業(yè)服務機構面向中小企業(yè)推出云制造平臺和云服務平臺,發(fā)展適合中小企業(yè)智能制造需求的產品、解決方案和工具包。
面對當前疫情,中小企業(yè)“上云”需求旺盛,哪些工業(yè)互聯網平臺能夠滿足當前需求呢?
在市場和政策的雙重刺激下,近年來國內涌現出一大批工業(yè)互聯網平臺。截至2018年底,我國已有269個工業(yè)互聯網平臺,超過了世界所有其他國家的總和。根據Wind上對主要工業(yè)互聯網平臺主導企業(yè)的分類來看,PaaS層平臺數量占主導,工業(yè)大數據企業(yè)如阿里巴巴、百度分別推出飛龍、FusionPlant工業(yè)互聯網平臺;龍頭制造企業(yè)如海爾、航天科工、三一重工、徐工機械、富士康等分別推出了COSMOPlat、INDICS、根云、漢云、BEACON等平臺;基于云計算、大數據等技術的大型ICT企業(yè)如東方國信、浪潮、用友、中國電信等技術紛紛打造Cloudiip、浪潮云、用友精智、CPS等平臺。據工信部統計,截至2019年7月底,中國重點工業(yè)互聯網平臺平均工業(yè)設備連接數達65萬臺,涵蓋細分行業(yè)100多個。
圖4.部分工業(yè)互聯網平臺主導企業(yè)分類
資料來源:Wind,華夏幸福研究院整理
五、工業(yè)APP迎來第一波機遇
工業(yè)APP是基于工業(yè)互聯網,承載工業(yè)知識、機理經驗和制造方法等能夠滿足工業(yè)特定需求的工業(yè)應用軟件。作為工業(yè)互聯網體系架構中的上層結構,工業(yè)APP成為工業(yè)互聯網平臺聯通用戶的橋梁。2018年4月,工業(yè)和信息化部關于印發(fā)《工業(yè)互聯網APP培育工程實施方案(2018-2020年)》的通知,設定了主要目標之一是培育30萬個面向特定行業(yè)、特定場景的工業(yè)APP,全面覆蓋研發(fā)設計、生產制造、運營維護和經營管理等制造業(yè)關鍵業(yè)務環(huán)節(jié)的重點需求。
不言而喻,2020年是我國工業(yè)APP發(fā)展最關鍵的一年。應對工業(yè)企業(yè)在線辦公、遠程協同等任務,各省市工業(yè)APP迎來發(fā)展時機,COVID-19疫情成為檢驗工業(yè)APP的“試金石”,也同樣能夠促進相關企業(yè)產品的落地和普及。
遠程辦公是復工的第一需求,工業(yè)APP成為產業(yè)發(fā)展的急先鋒。在工業(yè)和信息化部信息技術發(fā)展司的指導下,工業(yè)互聯網產業(yè)聯盟、中關村信息技術和實體經濟融合發(fā)展聯盟、產業(yè)互聯網聯盟、信息物理系統(CPS)發(fā)展論壇等單位共征集了289款助力復工復產、疫情防護上線的工業(yè)APP,包含可用于異地在線協同設計、建模仿真的研發(fā)設計類;用于可實現生產作業(yè)的設備檢測、質量管控等生產制造類;用于在線分析、供銷管理等經營管理類;用于遠程運維、產品服務等運維服務類;用于醫(yī)療物資供需對接、疫情監(jiān)測、健康管理等疫情防護類。其中較多的工業(yè)APP企業(yè)提供了限期免費使用或者低價使用的福利,助力工業(yè)企業(yè)開工復工。
圖5.289款工業(yè)APP分類
資料來源:工業(yè)互聯網產業(yè)聯盟,華夏幸福研究院整理
六、工業(yè)互聯網引爆智能裝備發(fā)展
智能制造裝備是工業(yè)互聯網基礎執(zhí)行層和底層數據來源,是工業(yè)互聯網體系的重要組成部分。智能制造裝備包含了智能生產設備和智能終端等,對于加快制造業(yè)企業(yè)轉型升級,提高生產效率和產品質量、降低能耗,實現制造過程的智能化和無人化發(fā)展具有重要意義。有哪些典型的智能制造裝備有望迎來新一輪的爆發(fā)呢?
圖6.汽車制造無人工廠場景
資料來源:KUKA Robots Building SEAT Cars視頻
工業(yè)機器人作為自動化生產線的核心元素,已在汽車、3C、金屬制品、食品、橡膠及塑料等行業(yè)得到了廣泛應用。隨著新一代信息技術和人工智能的發(fā)展融合,云端智能機器人更將會是工業(yè)互聯網底層的邏輯支點。
工業(yè)自動化控制系統裝置在制造過程中擔當控制器、驅動器與執(zhí)行器等作用,是實現工業(yè)自動化的基礎。為降低生產成本,提高生產效率,工業(yè)控制的自動化仍然是眾多中小型企業(yè)的發(fā)展趨勢。隨著新型集成化、網絡化、智能化的工控系統裝置應用,將加速制造業(yè)數字化轉型。
AGV在智能物流倉儲的應用被看作是物流自動化系統中最具有柔性化的一個環(huán)節(jié),能夠高效率的替代搬運工人,是目前存在的簡單有效的自動物料運輸方式。目前,汽車行業(yè)、家電制造等生產制造領域已經成為AGV的主要需求市場。
工業(yè)互聯網需要極其大量的數據支撐,而這些數據大部分來自于生產制造過程中智能傳感器的測量和采集。傳感器使得機器設備不再孤立,源源不斷的數據采集像一面鏡子一樣映襯出其數字世界中的自身狀態(tài)。
圖7.主要智能制造裝備市場規(guī)模及增長率
資料來源:IFR,前瞻產業(yè)研究院,Wohlers Associates: Wohlers Report 2018,華夏幸福研究院整理
七、未來可期,前行之路仍漫長
隨著疫情困境和“新基建”機遇,制造業(yè)企業(yè)上云、遠程協作、供應鏈協同需求迫切,重點領域投資熱度回暖,工業(yè)互聯網產業(yè)發(fā)展迎來新機遇。之前對信息化、智能化改造猶豫不決的一波企業(yè)也注定會涌身到工業(yè)互聯網的熱潮中。
工業(yè)互聯網功能強大,但當前發(fā)展遠不夠充分。首先,大型企業(yè)自建私有云平臺,較多的滿足自身企業(yè)發(fā)展,面對眾多類型的中小企業(yè),行業(yè)互通理解缺乏,服務能力也有限。再者,中小企業(yè)設備信息化改造需要較大投入,主觀意愿不強烈,仍需要政府優(yōu)惠政策積極引導。最后,較強的人工智能技術和低延時網絡的發(fā)展應用有待進一步廣泛融合。工業(yè)互聯網普及還有很長的路要走,2020年注定是產業(yè)發(fā)展的關鍵年。