201820186目录一、工业互联网是制造业升级的核心 (2)1、工业互联网平台是工业全要素链接的枢纽 (2)2、政策春风拂面,市场前景可期 (4)二、平台体系是工业互联网的关键 (6)1、不同分类下,国内外工业互联网平台一览 (6)2、三类平台的比较分析及未来发展趋势 (10)3、他山之石:GEPredix——全球工业互联网平台的典型 (12)三、工业软件应用构成工业互联网平台的重要资源 (17)1、工业软件丰富程度决定工业平台整体竞争力 (17)2、工业互联网平台助力软件企业打开发展空间 (22)四、投资标的 (23)五.风险提示 (28)一、工业互联网是制造业升级的核心1、工业互联网平台是工业全要素链接的枢纽工业互联网是制造业数字化、网络化、智能化的重要载体,也是全球新一轮产业竞争的制高点。
工业互联网是新一代信息通信技术与现代工业技术深度融合的产物,通过构建链接机器、物料、人、信息系统的基础网络,实现工业数据的全面感知、动态传输、实时分析、形成科学决策与智能控制,提供制造资源配置效率,正成为领军企业竞争的新赛道、全球布局的新方向、制造大国竞争的新焦点。
工业互联网平台是工业全要素链接的枢纽,是工业资源配置的核心。
工业互联网构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系,支撑制造资源泛在链接、弹性供给和高效配置。
工业互联网平台可以分为4个部分:1>边缘层:通过协议转化和边缘计算形成有效的数据采集体系,从而将物理空间的隐形数据在网络空间显性化。
2>IaaS层:将基础的计算网络存储资源虚拟化,实现基础设施资源池化;3>工业PaaS层:工业操作系统,向下对接海量工业装备、仪器、产品,向上支撑工业智能化应用的快速开发和部署;4>工业APP:通过调用和封装工业PaaS平台上的开放工具,形成面向行业和场景的应用。
对于工业互联网平台来说,数据采集、工业PaaS、工业APP是核心三大要素。
1>数据采集是基础。
工业大数据有三类:生产经营相关业务数据、设备物联数据、外部互联网数据。
其中,设备物联数据采集受制于传感器部署不足,装备智能化水平低,数据采集颗粒度不足,无法支持上层应用。
随着兼容多种协议的技术产品构建,此类问题将得到改善。
同时通过部署边缘计算模块,实现数据在生产现场的轻量级运算和实时分析。
可以缓解数据的云端计算压力。
2>工业PaaS是关键。
现有的通用PaaS平台尚不能满足工业级应用需要。
未来通过对通用PaaS的深度改造,构造满足工业实时、可靠、安全需求的云平台,将大量工业技术原理、行业知识、基础模型模块化,并封装成为可重复使用的API,降低应用程序开发门槛,为工业APP的发展打下基础。
3>工业APP是重点。
目前传统生产管理软件云化步伐缓慢,专业的工业APP较少。
随着未来工业PaaS平台的成熟,工业软件的数量将快速增加。
未来的发展方向包括两个:传统软件云化+新型工业APP的开发。
企业借助工业互联网平台有助于实现智能化转型。
工业企业上云实现数据在线化,一方面可以依托工业互联网平台形成创新服务模式;另一方面可以借助平台上被封装成软件的管理发展经验,实现自身的产业升级;同时也可以通过数据的集中分析实现更为智能化的设备监控、资源配置和产业协同。
在现阶段上云的过程中,大企业具备上云基础,有望推动核心业务和机器设备共同上云,追求价值创造,形成样板案例;小企业生产设备数字化程度低,上云可实现具备优化和成本节约。
2、政策春风拂面,市场前景可期国家政策频出,推进工业互联网发展步入快车道。
自2015年以来,国家陆续出台了“中国制造2025”、“互联网+”等多项产业政策,推动工业互联网的建设。
尤其在十九大报告中提出要“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济融合”后,工业互联网相关政策更是持续加码,2017年11月国务院发布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,2018年2月工信部开展工业互联网“323”行动,计划实施工业互联网三年行动计划,紧接着国家制造强国建设领导小组下设立工业互联网专项工作组,统筹协调我国工业互联网发展工作,另外2018年的政府工作报告中也提出“发展工业互联网平台,创建’中国制造2025’示范区”。
这些政策频出的背后,是国家希望以推进供给侧结构性改革为主线,结合实施“中国制造2025”和“互联网+”,依托工业互联网,促进新一代信息技术与制造业的深度融合,从而推动实体经济的转型升级。
地方政策陆续落地,推动“企业上云计划”,加速工业互联网落地。
自2017年起,各地相继出台了一系列政策,如浙江省发布的《浙江省“企业上云”行动计划(2017年)》、湖南省发布的《湖南省中小企业“上云”行动计划(2018)》等。
地方政府通过财税支持、政府购买等方式,促进工业互联网平台在产业集聚区快速落地,鼓励中小企业业务系统向云端迁移,从而实现“大企业建平台,中小企业用平台”的互促互进的格局。
2018年3月,广东省发布全国首个工业互联网地方政策:《广东省深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的实施方案》和《广东省支持企业“上云上平台”加快发展工业互联网的若干扶持政策(2018-2020年)》,落实“夯实网络基础”、“打造平台体系”、“加强产业支撑”、“开展应用示范”、“完善生态体系”、“强化安全保障”六大任务,并出台11条奖补红利政策鼓励企业“上云上平台”实施数字化网络化智能化升级、开展工业互联网标杆示范应用推广、促进工业互联网产业生态创新发展,从而促进工业互联网的落地,促进省内制造业降本提质增效,加快实体经济的升级转型。
我们认为,工业企业通过上云以及建设工业互联网平台,可以充分利用各类先进的信息化技术与手段,创新生产方式、提升生产效率、降低生产成本、提升核心竞争力,而各地政府对于工业互联网的政策与补贴,将大大加速工业互联网的落地。
二、平台体系是工业互联网的关键1、不同分类下,国内外工业互联网平台一览平台体系是工业互联网的核心,它将物联网、大数据、人工智能及云计算等理念、架构和技术融入工业生产中,据e-works统计,截止2018年3月,声称能提供工业互联网平台服务的国内外厂商已经超过150家。
目前广义的工业互联网平台按照服务对象及应用领域可以分为三类:资产优化平台、资源配置平台及通用使能平台。
资产优化平台——平台竞争制高点资产优化平台主要运用在设备资产的管理与运营方面,它是通过现代传感、移动通信等技术连接智能终端,并从终端收集关于设备、环境等各类数据信息,然后基于这些数据在云端利用大数据、人工智能等技术及行业经验知识对设备运行状态与性能状况进行实时智能分析,再以工业App程序的形式为生产与决策提供相应的智能化服务。
资产优化平台主要的参与厂商往往是工控企业以及大型设备生产商。
资产优化平台是未来制造业主导权竞争的制高点。
它不仅能够充分融入大数据、人工智能等先进技术,还能为第三方提供开发环境,如西门子的MindSphere及GE的Predix平台都提供软件开发环境及工具,旨在通过第三方开发者和应用程序的接入形成类似AppleStore的第三方开发应用生态。
目前,工业巨头是此类平台主要的推进助力,如GE、西门子、ABB等,我国的三一根云以及徐工工业云也属于此类平台,但发展程度相对滞后。
以西门子的MindSphere为例,MindSphere是一个开放的生态系统,它可以充分利用世界各地安装的西门子设备(3000万个自动化系统、7000万个智能仪表、80万个关联产品)以及丰富的应用程序接口(API)获取海量数据,并基于自身深厚的行业知识和经验提供数字化服务,MindSphere平台包括边缘连接层、开发运营层,应用服务层三个层级,分别对应MindConnect、MindClound、MindApps三个核心要素,其中MindConnect负责将数据传输到云平台,MindClound为用户提供数据分析,应用开发环境及应用开发工具,MindApps为用户提供集成行业经验和数据分析结果的工业智能应用,譬如结合设备历史数据与实时运行数据,构建数据孪生,及时监控设备运行状态,实现设备的预防性维护,基于现场能耗数据的采集分析对设备生产线等能效使用进行合理规划,优化能源数据管理、提高能源使用效率等。
资源配置平台——供给侧改革的重要抓手资源配置平台主要体现在要素资源的组织与调度方面。
它在应用过程中汇聚了大量的工业数据、模型算法、研发设计等各类资源及能力,通过云接入及云处理技术分散这些积累的资源,对制造企业的资源管理、业务流程、生产过程、供应链管理等环节进行优化,可实现制造企业与外部用户需求、创新资源以及生产能力的对接。
这类平台能够有效促进产能优化以及区域协同,同时也能支持C2M定制等新型业务,满足市场多元化需求,为供给侧改革提供助力。
我国已拥有一批处于领先水平的此类平台,如航天科工的INDICS 平台、海尔的COSMOPlat等。
以航天科工的INDICS平台为例:INDICS平台在IaaS 层自建数据中心,在DaaS层提供丰富的大数据存储、产品分析与服务,在PaaS层提供各类工业服务引擎,如面向软件定义制造的流程引擎、大数据分析引擎、仿真引擎和人工智能引擎等务,以及面向开发者的公共服务组件库和200多种API接口,其对外开放自研软件与众研应用APP共计500余种,涵盖了智能研发、精益制造、智能服务、智慧企业、生态应用等全产业链、产品全生命周期的工业应用能力。
INDICS平台接入集团超过600家,对设计模型、专业软件以及1.3万余台设备设施等进行共享,可以有效解决生产单元产能闲置与超负荷运转同时存在的问题。
譬如河南航天液压气动技术有限公司基于INDICS平台实现与总体设计部及总装厂所的协同研发与工艺设计,缩短研发周期35%,提升资源利用率30%,提高生产效率40%。
另外,工业企业也可通过平台对外开放空闲制造能力,实现制造能力的在线租用,进一步释放产能。
通用使能平台——资产优化及资源配置平台的支撑通用使能平台主要提供云计算、物联网、大数据的基础性、通用性服务,主要由ICT企业提供。
其中部分平台侧重于云服务的数据计算及存储,如微软的Azure、SAP的HANA、亚马逊的AWS以及我国的阿里云、腾讯云等,部分平台侧重于物联网的设备连接管理,如思科的Jasper、华为的OceanConnect等。
这类平台为资产优化及资源配置型工业互联网提供技术支撑,如GE的Predix就部署于微软的Azure平台,此外,通用使能平台还广泛应用于金融、娱乐、生活服务等各行业。
以华为的OceanConnect平台为例,其技术架构上分为垂直和水平两个方向。
垂直方向可分为三层架构:连接管理层,主要提供SIM卡生命周期管理、计费、统计和企业Portal等功能;设备管理层,要提供设备连接、设备数据采集与存储、设备维护等功能;应用使能层,主要提供开放API 能力,同时具备数据分析、规则引擎、业务编排等能力。