工业互联网解决方案创新应用报告（2020）：数联物智+风劲扬帆-国家工业信息安全发展研究中心-202010.pdf

国家工业信息安全发展研究中心CHINA INDUSTRIAL CONTROL SYSTEMS CYBER EMERGENCY RESPONSE TEAM数联物智 风劲扬帆工业互联网解决方案创新应用报告2020编写委员会主 任：尹丽波 副主任：郝志强 李 丽起草组组 长：肖琳琳执笔人：夏宜君 黄 洁 刘玫燚 靳 可 郭晁煜 滑开元 王睿哲 张梓盟 郭明欣鸣 谢2020 年支撑疫情防控和复工复产的工业互联网平台解决方案入选企业2019 年工业互联网平台创新应用案例入选企业2018-2019 年工业互联网试点示范（平台方向）入选企业特别鸣谢工业和信息化部信息技术发展司当前，全球制造业发展动能不足，国际竞争格局进入调整期。工业互联网作为新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量，成为重要的未来产业。我国工业互联网发展与发达国家基本同步启动，发展成就来之不易，既得益于我国信息技术的高速发展和雄厚的工业根基，也得益于政府的大力倡导、企业持续深入的产业布局。工业互联网在我国工业领域的落地实践已取得一定进展，经济效益、社会效益逐步显现，工业互联网解决方案成为助力工业企业转型升级的重要途径。三年来，工业和信息化部信息技术发展司组织开展2018-2019年工业互联网试点示范（平台方向）、2019年工业互联网平台创新应用案例遴选、2020年支撑疫情防控和复工复产的工业互联网平台解决方案遴选等工作，面向全国征集了1300多个工业互联网平台及解决方案项目，遴选出200多个优秀平台及解决方案。国家工业信息安全发展研究中心受工业和信息化部信息技术发展司委托，以全国案例为样本、以重点案例为研究对象，编写完成 工业互联网解决方案创新应用报告2020，希望能够从更务实的角度、以更实际的效果回答产业发展中的一些问题，为产业发展提供参考。发展篇基于1300个解决方案和200多个典型案例，研究发现，工业互联网产业发展迅速，产业发展方面，实现从政府引导、头部企业引领到民营企业、中小企业、科技初创企业富集。供给能力方面，数据集成和智能分析能力整体优势较明显，重点平台企业更关注工业资源连接和工业经验沉淀能力，大中小服务摘 要商采取不同安全策略。平台推广方面，“试点应用-标杆案例-规模推广”成为企业最为认同的推广路径。价值成效方面，解决方案在推动企业集约降本、协同提效和模式创新方面作用显著。在三年的落地实践中，应用场景从单点应用到协同集成，新技术融合从试点探索到规模应用，行业深耕从少数先行到各具特点，形成了“平台+场景”、“平台+技术”、“平台+行业”等的“平台+”生态体系。2020年是特殊的一年，新冠肺炎疫情给经济带来巨大损失，由此产生疫情管控和经济发展的矛盾、断链堵链拖慢经济恢复步伐、疫情冲击带来市场不平衡等问题，工业企业既要响应防疫要求，又要努力摆脱困境恢复生产，工业互联网解决方案成为企业跨越疫情寒冬的重要支撑。战疫篇基于2020年全国360个工业互联网解决方案。经过战“疫”的洗礼，我们发现，在日常状态，短周期、灵活部署的解决方案成为赋能制造业数字化转型的重要途径；在特殊情况，工业互联网分担了工业企业平战调整的转化成本，帮助制造业提升供应链弹性、增加生产制造柔性、提高快速响应速度的作用明显。案例篇基于66个典型防疫复工解决方案，梳理工业互联网在恢复制造企业产能、增强供应链弹性韧性、提升快速响应柔性等方面的作用和价值。按照复产、稳链、防疫三大方向各类举措，梳理解决方案帮助工业企业应对疫情冲击的主要做法、价值成效，以及推广空间。目录CONTENTS发展篇一、工业互联网产业创新发展进入深耕期（一）市场主导作用逐渐凸显，创新不断竞争活跃（二）产业供给体系持续完善，技术能力逐渐提升（三）平台探索多元推广路径，商业模式仍未成熟（四）工业企业转型实效显著，实现降本增效创新二、“平台+”体系助力制造业数字化转型（一）“平台+场景”解决方案从单点应用到多场景协同（二）“平台+新技术”解决方案从试点探索到规模应用（三）“平台+行业”解决方案从少数先行到各具特点三、趋势和展望（一）新型工业生态体系在探索中逐渐显现（二）跨界融合成为产业发展的显著趋势（三）共享与治理成为产业新的焦点议题 战疫篇一、产业格局调整遭遇疫情考验（一）全球经济发展不稳定因素不断增多（二）我国制造业在内外压力下稳中求进（三）工业经济发展遭遇新冠疫情冲击二、工业经济恢复面临三大挑战（一）疫情管控和经济发展的矛盾（二）断链堵链拖慢经济恢复步伐（三）疫情冲击引发市场不平衡12246799101213131414151616161617171819案例篇一、提供支撑服务，恢复制造企业产能（一）云端协同：优化研发设计（二）人机物互联：一体化生产管理（三）异地远程：维护设备资产（四）数据算法：为生产保驾护航（五）新技术：推动模式创新二、激发协同效应，增强供应链弹性韧性（一）数据流：疏通应急物资供应链（二）产业链：稳定制造业供应链（三）资金链：促进金融服务实体经济（四）生态圈：创新模式帮扶中小企业三、跨界支撑防疫，提升快速响应柔性（一）助治理：动态感知全局信息（二）助医疗：线上新模式（三）保应急：防疫物资高效供应（四）保人员：区域/行业人员复工附录1：研究方法及数据来源附录2：相关成果212525324356611920202066667380849090103113118126128三、工业互联网平台发挥重要作用（一）工业互联网解决方案助力产业恢复生产（二）工业互联网解决方案加强供应链韧性（三）工业互联网解决方案跨界助力疫情防控工业互联网解决方案创新应用报告 2020发展篇当前，工业互联网虽然仍处于发展初期，但发展速度快，应用范围广，显示出了强大的生命力。三年来，工业互联网持续迭代推进，产业加速发展，汇聚各方合力，开展技术创新应用，市场生态不断完善，保障服务不断提升。根据工业和信息化部信息技术发展司三年工作征集的1300个解决方案和200多个典型案例数据，工业互联网从最初的概念先行变为产业生根，产业界不再是供给侧一头热，在应用侧，解决方案已经渗透到工业全行业范围，并且在各行业、领域中延伸生长，市场力量不断扩大。1|2 国家工业信息安全发展研究中心工业互联网解决方案创新应用报告 20202018年以来，工业互联网产业发展迅猛、投资活跃，形成了以平台为核心，以解决方案为落地抓手，以产融、产教等跨界服务为支撑的工业互联网生态体系。工业互联网在变化中逐渐成熟，在变化中探索创新，在变化中挖掘价值，促进产业转型升级、推动经济社会不断前进。(一)市场主导作用逐渐凸显，创新不断竞争活跃近年来，各方不断推出工业互联网产业的前瞻性战略布局，工业互联网快速完成了从自上而下引领到自下而上生长的自然转变，产业构成不断优化调整。平台发展稳步攀升，架桥生产与服务。基于平台的“制造+服务”产业格局逐步显现。一方面，社会资本投入增加，投融资活跃。产业发展势如破竹，形成了一批跨行业跨领域工业互联网平台、行业/领域工业互联网平台以及一批产业发展高地，为制造企业带来价值成效凸显。从长远看，工业互联网拥有最前沿的IT技术和最广阔的工业市场，是潜力大、价值高的未来产业，同时，工业互联网领域投融资事件迅猛增长，获得亿元级别融资的平台企业达到数十家，深受资本市场青睐。另一方面，服务商数量稳步提升，推动产业结构调整。三年来，工业互联网为主营业务的服务商数量超过2万家，能够引领行业、领域发展的工业互联网服务商近400家1，服务工业企业40万家，解决方案成为制造企业与服务商合作的重要纽带，通过工业互联网平台促成“生产制造+生产性服务”的握手，平台生态不断完善，促进产业结构调整，推动制造业服务化进程。业界看好产业前景，创新活力不断涌现。主要体现在“三个转变”：一是“政府引导”转变为“市场主导”，民营企业数量比重超七成。民营企业成为引领产业发展的中坚力量。据国家工业信息安全发展研究中心统计，2018年参与平台建一、工业互联网产业创新发展进入深耕期1.2018-2019年工业和信息化部工业互联网创新工程入选企业3|国家工业信息安全发展研究中心工业互联网解决方案创新应用报告 2020设的民营服务商占比不足半数；2019年，民营服务商在跨行业、跨领域平台占比70%；到2020年，民营服务商占服务商总数比重接近70%，民营企业成为市场竞争的活力来源。二是“大平台引领”转变为“中小企业踊跃”，中小服务商数量比重超七成。数据显示，2018年大企业或有大企业背景的服务商占据72%2的市场份额，引领工业互联网市场初期发展，但到了2019年，中小企业异军突起，数量占比跃升到66%，并且在2020年持续增长，达到74%（如图1），显示出工业互联网建设方的市场信心。三是“制造企业先行”转变为“科技新秀兴起”，科技初创企业数量比重过半。工业领域一直被视作是科技企业难啃的“硬骨头”，在2018年以前，国内市场由海尔、徐工等尝试在制造领域探索技术融合创新。近两年，IT技术类初创企业快速增长，占服务商比重迅速达到56.13%，大数据、人工智能、区块链、AR/VR等技术领先的中小科技企业将工业领域视作业务落地的重要场景，工业现场的机器视觉、安装调试的AR/VR、偏远设备的无人机巡检等应用不断涌现。图 1.2018-2020 年工业互联网服务商规模分布 数据来源：国家工业信息安全发展研究中心2.数据驱动 转型制胜-工业互联网平台应用案例分析报告 国家工业信息安全发展研究中心 28%66%34%74%26%72%201820192020|4 国家工业信息安全发展研究中心工业互联网解决方案创新应用报告 2020多方主体参与建设，生态构成逐渐丰满。总的来看，多方共创的工业互联网生态雏形初现。一是生态投资者不断增加，制造企业、投资机构、科技孵化公司、通信运营商、互联网企业均成为中小服务商背后的推动者，引导各类创业企业投入工业互联网建设。二是科研力量成为生态有力补充，研究机构、科研院所也开始为工业互联网提供创新技术、专业领域的解决方案，如数字孪生实验室为企业提供更专业的设备预测性维护解决方案，又如化工实验室持续在印染领域更新工艺优化解决方案。三是政企合作摸底产业数据，新冠疫情影响下，基于工业互联网平台的新型产业治理方式创新不断，政企合作增长迅速，尤其在地市级政府，工业互联网平台企业正在通过汇聚挖掘行业、区域全局数据，帮助政府摸清区域产能、就业底数，在快速反应和精准决策方面发挥重要作用。(二)产业供给体系持续完善，技术能力逐渐提升工业互联网平台体系涉及到从底层数据采集连接到平台建设到应用开发等技术能力。同时，工业行业从流程到离散、从原材料、装备制造到消费品需求差异巨大，很难有一家服务商能够既做好通用、又做好专用，既满足OT需求、又专精IT技术，因此，平台供给能力是一个多方共赢、互补发展、合作推进的生态体系。为此，我们梳理了近年来主要服务商的供给能力优势，分析在工业互联网产业全局中，供给能力体系的特点和优劣势。图 2.工业互联网服务商能力分布图数据来源：国家工业信息安全发展研究中心5|国家工业信息安全发展研究中心工业互联网解决方案创新应用报告 2020平台化发展较好的服务商在OT能力方面表现较突出。从图中可见，和平均水平相比，重点工业互联网平台企业3在工业设备连接和工业经验模块化两项能力方面均高于平均值。分析可知，一方面，平台发展的前提是汇聚资源，工业设备连接是平台能够产生网络效应的基础，因此，平台企业均将工业设备连接作为最重要的能力之一；另一方面，平台作为工业操作系统，需要将工业知识软件化、模型化，才能基于平台进行再开发和复制推广，我国工业发展多年，在老师傅传帮带的模式下积累了大量的工业知识经验，现阶段将口口相传的工业经验模块化成为了当前模型积累的最主要的途径。IT能力强的服务商多于OT能力强的服务商。大多数中小服务商的数据集成应用和数据智能分析能力较为突出，分析其原因，一方面，两化融合发展多年，积累了大量的系统集成服务商，为企业解决数据互联互通的问题，这些服务商成为了当前工业互联网解决方案服务商的主要来源；另一方面，我