“新基建”背景下中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)智能研究報告

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當前,我國經(jīng)濟社會發(fā)展處于新舊動能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵時期,疊加國際政治關(guān)系及疫情因素影響,經(jīng)濟下行壓力增大,作為在國民經(jīng)濟中占據(jù)絕對主體地位的工業(yè)經(jīng)濟同樣面臨著全新的挑戰(zhàn)與機遇。

行業(yè)綜述:我國經(jīng)濟社會發(fā)展處于新舊動能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵時期,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟及系統(tǒng)全方位深度融合的全新工業(yè)生態(tài)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和新型應(yīng)用模式,改變了企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的方式,重新定義和優(yōu)化整個價值流程,實現(xiàn)企業(yè)降本、增效、提質(zhì)、創(chuàng)新,同時賦能中國工業(yè)經(jīng)濟實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。受益于政策、資本、技術(shù)的推動作用,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)雖處于發(fā)展初期,但前景廣闊,2020年我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)增加值已達到6520億元,預(yù)計未來五年核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模年均復(fù)合增值率將維持在20%。

相關(guān)基礎(chǔ):云計算、5G、邊緣計算、工業(yè)軟件等相關(guān)領(lǐng)域與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展相輔相成,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用效率化落地的能力基礎(chǔ)。相關(guān)新興技術(shù)的出現(xiàn)和演進顯著地增強了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)供給能力,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展與應(yīng)用提供堅實的保障。各類型企業(yè)利用自身傳統(tǒng)業(yè)務(wù)優(yōu)勢在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相應(yīng)賽道進行重點切入,以點連線帶面,以圖快速形成各具特色和專長的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案。

工業(yè)智能:工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)存在著紛繁復(fù)雜的應(yīng)用場景,許多場景的工業(yè)機理復(fù)雜、數(shù)據(jù)分析能力要求較高,以深度學(xué)習(xí)和知識圖譜為代表的人工智能技術(shù)從根本上提高系統(tǒng)建模和處理復(fù)雜性、不確定性、常識性問題的能力,顯著提升了工業(yè)大數(shù)據(jù)分析能力與效率,進一步擴大了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可解工業(yè)問題邊界的深度和廣度,人工智能也成為重新定義工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品邏輯的抓手。

趨勢洞察:平衡碎片化需求與規(guī)模化供給之間的矛盾是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)化發(fā)展的重要前提,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商要立足于全面理清工業(yè)領(lǐng)域行業(yè)脈絡(luò),從企業(yè)的實際業(yè)務(wù)需求出發(fā),以解構(gòu)平臺與軟件形成更加細分的功能模塊和微服務(wù)組件為基礎(chǔ),因地制宜的為工業(yè)企業(yè)提供更具針對性的產(chǎn)品和服務(wù);與此同時,不斷豐富平臺應(yīng)用生態(tài)成為了各大平臺型企業(yè)發(fā)力的重點,下一階段應(yīng)用的探索與推廣將是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展主線。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的長尾化市場,未來將使得相關(guān)參與者的目光從著眼于大企業(yè)更高層次的提升向兼顧中小企業(yè)信息化、數(shù)字化普及轉(zhuǎn)移。

基礎(chǔ)篇:中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)概述

“新基建”浪潮下的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

驅(qū)動我國工業(yè)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手

當前,我國經(jīng)濟社會發(fā)展處于新舊動能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵時期,疊加國際政治關(guān)系及疫情因素影響,經(jīng)濟下行壓力增大,作為在國民經(jīng)濟中占據(jù)絕對主體地位的工業(yè)經(jīng)濟同樣面臨著全新的挑戰(zhàn)與機遇。近年來我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)增加值的增長正逐漸趨緩,壓縮式的加速工業(yè)化使得我國工業(yè)面臨著高投入、高能耗、高污染、低效益等問題,嚴重制約了工業(yè)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。縱觀世界經(jīng)濟發(fā)展史,當初級生產(chǎn)要素優(yōu)勢喪失后,能否依靠知識和技術(shù)等高級生產(chǎn)要素發(fā)展工業(yè)是避免一國掉入“中等收入陷阱”的關(guān)鍵。在此背景下,我國將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)納入新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)范疇,以希望把握住新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命,推進工業(yè)領(lǐng)域?qū)嶓w經(jīng)濟數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型,賦能中國工業(yè)經(jīng)濟實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。微觀層面,作為工業(yè)經(jīng)濟組成部分的工業(yè)企業(yè)同樣感受到了整個行業(yè)處于發(fā)展瓶頸期所帶來的陣痛,大中小企業(yè)根據(jù)自身實際經(jīng)營需求希望借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)驅(qū)動企業(yè)駛?cè)氚l(fā)展新航線。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念與本質(zhì)

實現(xiàn)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的人、機、物全面互聯(lián)互通的新型工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過系統(tǒng)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三大功能體系,形成人、機、物的全面互聯(lián),實現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的互聯(lián)互通,是新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟和系統(tǒng)全方位深度融合的全新工業(yè)生態(tài)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和新型應(yīng)用模式,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將推動形成全新的工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系。作為以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主要特征的新工業(yè)革命下的新型基礎(chǔ)設(shè)施,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是數(shù)據(jù)的流動、分析和再造,是工業(yè)智能化發(fā)展的核心信息基礎(chǔ)設(shè)施,也是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐和重要途徑。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ),平臺是核心,安全是保障

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三大功能體系構(gòu)成。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)體系將連接對象延伸到人、機器設(shè)備、工業(yè)產(chǎn)品和工業(yè)服務(wù),是實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈全價值鏈的資源要素互聯(lián)互通的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)性能需滿足實際使用場景下低時延、高可靠、廣覆蓋的需求,既要保證高效率的數(shù)據(jù)傳輸,也要兼顧工業(yè)級的穩(wěn)健性和可靠性;平臺下連設(shè)備,上接應(yīng)用,承載海量數(shù)據(jù)的匯聚,支撐建模分析和應(yīng)用開發(fā),定義了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的中樞功能層級,在驅(qū)動工業(yè)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈深度互聯(lián),推動資源優(yōu)化配置,促進生產(chǎn)制造體系和服務(wù)體系重塑中發(fā)揮著核心作用;安全代表著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的整體防護能力,涉及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域各個環(huán)節(jié),是涵蓋設(shè)備安全、控制安全、網(wǎng)絡(luò)安全、平臺安全和數(shù)據(jù)安全的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)多層次安全保障體系,通過監(jiān)測預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)、檢測評估、攻防測試等手段為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)健康穩(wěn)定的發(fā)展保駕護航。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺商業(yè)模式

尚處于探索與豐富階段,服務(wù)從定制化向通用化延伸將是關(guān)鍵

作為國家戰(zhàn)略級的新興朝陽產(chǎn)業(yè),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)、安全、設(shè)備改造等基礎(chǔ)設(shè)施部署層面的商業(yè)模式較為清晰和傳統(tǒng),但產(chǎn)業(yè)核心的平臺商業(yè)模式還在不斷摸索與豐富,尚未形成定局。部分消費互聯(lián)網(wǎng)平臺經(jīng)濟模式也出現(xiàn)在了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之中,但后者To B/G企業(yè)服務(wù)的色彩相當濃重,傳統(tǒng)工業(yè)場景的多元化和復(fù)雜性也決定了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的商業(yè)價值主要集中于個性化服務(wù),整體上碎片化需求與規(guī)?;┙o矛盾突出,未來向通用化、可復(fù)制的標準化產(chǎn)品和服務(wù)延伸仍將是行業(yè)拓展商業(yè)價值關(guān)鍵路徑之一。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)圖譜

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)滲透情況及產(chǎn)業(yè)規(guī)模

產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟規(guī)?;A(chǔ)盤大,行業(yè)滲透率空間廣闊

2019年是我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全面鋪開建設(shè)的元年,全年我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟增加值總體規(guī)模達到2.13萬億元,同比增長47.3%,其中核心產(chǎn)業(yè)增加值規(guī)模和融合帶動經(jīng)濟規(guī)模分別為5361億元、1.6萬億元。同年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在三次產(chǎn)業(yè)中的滲透水平僅分別為0.27%、2.76%和0.94%,可見作為覆蓋眾多國民經(jīng)濟細分行業(yè)的綜合性產(chǎn)業(yè),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟具有基礎(chǔ)盤大、行業(yè)滲透率空間廣闊的特點?,F(xiàn)階段,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的部署與使用大多集中于數(shù)字化基礎(chǔ)較好,對自身數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型定位清晰并且目標明確的大型企業(yè)。細分行業(yè)的使用率情況也較為集中,機械、能源、輕工、石化、電子信息等行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)使用率相對較高,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對冶金、汽車、裝備制造、航空航天等眾多工業(yè)細分行業(yè)覆蓋率則有待進一步挖掘和提升。從區(qū)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況來看,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)同樣呈現(xiàn)出東強西弱的格局,粵港澳大灣區(qū)、長三角、京津翼魯?shù)冉?jīng)濟較為發(fā)達、工業(yè)基礎(chǔ)扎實的地區(qū)是目前部署與使用的主力軍。綜合上述情況,艾瑞認為我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿薮螅磥砦迥旰诵漠a(chǎn)業(yè)增加值規(guī)模預(yù)計每年將以約20%增速保持高速增長。

解析篇:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)能力基礎(chǔ)

企業(yè)上云與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)系

上云補足企業(yè)信息化短板,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)部署奠定基礎(chǔ)

云計算通過網(wǎng)絡(luò)將硬件、軟件、平臺等系列資源統(tǒng)一起來,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的計算、存儲、處理、共享,是新型IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式。企業(yè)上云使得其可以通過網(wǎng)絡(luò)便捷地獲取所需的計算資源、存儲資源、應(yīng)用軟件、服務(wù)及網(wǎng)絡(luò)等,滿足企業(yè)按需所取、無限擴展的資源獲取方式和靈活方便的運營管理模式,有利于企業(yè)提高資源配置效率、降低信息化建設(shè)和維護成本。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)旨在形成信息技術(shù)與工業(yè)體系的大融合,因此工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的部署就對企業(yè)信息化基礎(chǔ)提出了一定的要求,然而現(xiàn)階段我國工業(yè)企業(yè)信息化基礎(chǔ)參差不齊,大部分中小企業(yè)信息化水平嚴重不足,加之企業(yè)利潤率較低,缺乏足夠的資金推動自身信息化、數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),上云成為突破這一困境的最優(yōu)解決方案。

基于云計算的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)拓展思路

完備PaaS層能力,聚焦SaaS層豐富度

任何工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的運行都需要云計算作為底層基礎(chǔ)設(shè)施進行支撐,這也給云計算廠商在發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)時帶來了一個得天獨厚的優(yōu)勢。云計算廠商充分利用自身傳統(tǒng)資源優(yōu)勢,在過硬的IaaS層能力上打造自身工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的PaaS層,通過完善和提升PaaS層能力為與第三方應(yīng)用開發(fā)廠商的合作奠定基礎(chǔ),并吸引更多的獨立開發(fā)者基于平臺能力進行應(yīng)用開發(fā),以期望能夠為平臺源源不斷地匯聚SaaS層能力,進而形成自身成熟的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)。

工業(yè)軟件在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下的發(fā)展變革

向著云化、輕量化、平臺化轉(zhuǎn)變,新形態(tài)軟件孕育而生

工業(yè)軟件作為工業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)的結(jié)合體,是智能制造高質(zhì)量發(fā)展的重要基礎(chǔ)和核心支撐,工業(yè)軟件的創(chuàng)新、研發(fā)、應(yīng)用和普及已成為衡量一個國家制造業(yè)綜合實力的重要標志之一。隨著新一代信息技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和發(fā)展,工業(yè)軟件正從本地部署的復(fù)雜系統(tǒng)軟件向云化、輕量化應(yīng)用軟件轉(zhuǎn)變,基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與工業(yè)數(shù)據(jù)、工業(yè)知識、工業(yè)場景的深度融合,催生了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下新形態(tài)工業(yè)體系中的新形態(tài)工業(yè)軟件——工業(yè)APP。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺通過“低代碼+云開發(fā)+開源+開發(fā)者社區(qū)”的方式,吸引大量專業(yè)技術(shù)服務(wù)商和第三方開發(fā)者基于平臺進行工業(yè)APP創(chuàng)新,以往需要大投入、長周期的軟件研發(fā)方式正在向低成本、低門檻的平臺應(yīng)用創(chuàng)新生態(tài)方式轉(zhuǎn)變,不但研發(fā)周期能夠縮短數(shù)十倍,而且也能夠靈活地滿足工業(yè)用戶個性化定制需求。然而工業(yè)APP不是對傳統(tǒng)工業(yè)軟件的替代,反之前者不僅可以打通企業(yè)現(xiàn)有的各種異構(gòu)工業(yè)軟件之間的數(shù)據(jù)和邏輯關(guān)系,實現(xiàn)工業(yè)軟件的集成和互聯(lián)互通,還可通過其承載的工業(yè)技術(shù)知識驅(qū)動傳統(tǒng)工業(yè)軟件更高效地執(zhí)行。同時操作簡便以及對工業(yè)軟件或產(chǎn)線設(shè)備所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的深度挖掘和加工能力正使得工業(yè)APP成為促進工業(yè)企業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

基于工業(yè)軟件的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)拓展思路

打造平臺級SaaS產(chǎn)品,著眼平臺搭建和生態(tài)培養(yǎng),力圖實現(xiàn)彎道超車

工業(yè)軟件和應(yīng)用是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮效能的最為直接和重要的抓手,工業(yè)軟件的發(fā)展離不開最重要也是最核心的匯集了工業(yè)生產(chǎn)過程中關(guān)鍵技術(shù)、流程、知識、工藝及數(shù)據(jù)的工業(yè)知識數(shù)據(jù)庫支持,傳統(tǒng)工業(yè)軟件廠商經(jīng)過幾十年的產(chǎn)品開發(fā)和企業(yè)服務(wù),在工業(yè)數(shù)據(jù)與知識、開發(fā)經(jīng)驗以及客戶資源等方面已經(jīng)擁有了深厚的積累。在發(fā)展自身工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)時,軟件廠商基于原有產(chǎn)品和知識經(jīng)驗的沉淀,打造平臺級的SaaS產(chǎn)品和服務(wù),而后將更多精力聚焦于平臺與生態(tài)體系的搭建與培養(yǎng),產(chǎn)品和服務(wù)的核心在于“平臺化”屬性,形成軟件帶動平臺搭建,平臺帶動整體解決方案成型的發(fā)展路徑。通過構(gòu)建先進的平臺生態(tài)業(yè)務(wù)模式,建立完善ISV服務(wù)體系,通過“Saas+Paas+ISV云生態(tài)”一體化運營,完成從工具型的云化軟件廠商向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺型企業(yè)的轉(zhuǎn)型。面對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來的工業(yè)軟件發(fā)展契機,國內(nèi)軟件廠商已經(jīng)瞄準工業(yè)APP這一發(fā)展工業(yè)軟件的新路徑,力圖縮小一直以來與國際一流廠商的巨大差距,進而贏得更多的市場份額。

5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)系

5G技術(shù)高效滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用多樣化需求

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是第四次工業(yè)革命的關(guān)鍵支撐,5G是新一代信息通信技術(shù)演進升級的重要方向,二者都是實現(xiàn)經(jīng)濟社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要驅(qū)動力量。在ITU-R定義的5G的三大應(yīng)用場景中,超高可靠低時延通信(uRLLC)達到了工業(yè)控制對網(wǎng)絡(luò)時延和可靠性的極高要求,海量大規(guī)模連接物聯(lián)網(wǎng)(mMTC)滿足了在工業(yè)互聯(lián)背景下對海量設(shè)備的數(shù)據(jù)采集需求,增強移動寬帶(eMBB)則可支撐如工業(yè)環(huán)境中超高清視頻的應(yīng)用。工業(yè)上會有eMBB、uRLLC、mMTC等多種業(yè)務(wù)并發(fā)的場景,同時部分工業(yè)應(yīng)用需要數(shù)據(jù)在靠近現(xiàn)場的近端進行處理,另外出于機密數(shù)據(jù)的敏感性考慮,企業(yè)不希望數(shù)據(jù)進入公網(wǎng),因此需要針對性地設(shè)計網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以確保多樣化場景下的網(wǎng)絡(luò)性能保障,切片網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和邊緣計算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)運而生。5G技術(shù)的出現(xiàn)和演進顯著地增強了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)供給能力,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展提供堅實的技術(shù)保障。

邊緣計算在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的價值

提供實時性、可靠性、安全性、經(jīng)濟性上的工業(yè)級保障

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是基于全面互聯(lián)而形成數(shù)據(jù)驅(qū)動智能,而邊緣計算在靠近物或者數(shù)據(jù)源頭就近提供邊緣智能服務(wù),實現(xiàn)在集中式云端計算模式下無法實現(xiàn)的超低延時的數(shù)據(jù)交互與自動反饋,在實時性和可靠性能夠滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展要求。另一方面邊緣計算可承擔數(shù)據(jù)預(yù)處理工作,云端進行數(shù)據(jù)的再處理和深入分析,包括共性和常用數(shù)據(jù)的存儲和調(diào)用等,從而以云邊協(xié)同的方式有效支撐工業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化交互等新模式。針對特定行業(yè)對數(shù)據(jù)安全、隱私保護的要求,邊緣計算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將核心網(wǎng)下沉到園區(qū)或工廠,實現(xiàn)企業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)“不出戶”,為企業(yè)提供更高的安全保障。從商業(yè)角度看,邊緣計算可以節(jié)省傳輸資源,尤其針對視頻類存在大量數(shù)據(jù)傳輸需求的應(yīng)用,數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)在本地存儲和運算,既節(jié)省了邊緣到核心網(wǎng)和Internet的傳輸資源開銷和商業(yè)成本,同時也緩解了中心云的計算負載與帶寬壓力。

基于通信互聯(lián)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)拓展思路

以5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為契機,從“端—管—臺—云”四個方面切入

現(xiàn)階段,我國工業(yè)領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)的性能尚無法高效滿足工業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展的需要,工廠內(nèi)網(wǎng)改造和外網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將成為未來一個階段工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的重點領(lǐng)域之一。作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“連接提供者”,電信運營商以5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為契機,基于自身資源和能力優(yōu)勢從“端—管—臺—云”四個方面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)進行切入。在消費互聯(lián)網(wǎng)時代,電信運營商與網(wǎng)絡(luò)承載的內(nèi)容失之交臂,而在當前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)剛剛起步的階段,運營商對成為產(chǎn)業(yè)客戶數(shù)字化轉(zhuǎn)型使能者勢在必得。國內(nèi)三大運營商均持續(xù)加碼工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)投入力度,打造各自的5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案,根據(jù)工信部最新數(shù)據(jù)顯示,目前全國工業(yè)企業(yè)建設(shè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項目超過1500個,已覆蓋22個國民經(jīng)濟重要行業(yè)。

聚焦篇:人工智能與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

數(shù)據(jù)流帶動的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心價值環(huán)節(jié)遷移

核心焦點從上云互通轉(zhuǎn)向借助人工智能深挖工業(yè)大數(shù)據(jù)價值

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)促進了企業(yè)IT系統(tǒng)的云化遷移,實現(xiàn)了ICT系統(tǒng)與OT系統(tǒng)間要素的流轉(zhuǎn),打通了數(shù)據(jù)孤島,企業(yè)得以獲取靈活便捷、高效率、低成本的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化基礎(chǔ),但要想實現(xiàn)真正的數(shù)字化和智能化則必須借助人工智能技術(shù)對工業(yè)數(shù)據(jù)價值進行充分挖掘。數(shù)據(jù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心資產(chǎn),也是其價值創(chuàng)造的來源,對數(shù)據(jù)分析和挖掘的深度在很大程度上決定了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實際應(yīng)用價值的高低。目前對數(shù)據(jù)挖掘價值依賴程度高的生產(chǎn)管控類及設(shè)備管理服務(wù)類應(yīng)用是我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高熱度場景,結(jié)合深度數(shù)據(jù)分析的設(shè)備健康管理、生產(chǎn)質(zhì)量管理、生產(chǎn)工藝優(yōu)化、能耗與排放管理等應(yīng)用為工業(yè)企業(yè)創(chuàng)造了運維成本及能耗成本降低、產(chǎn)品質(zhì)量及服務(wù)價值提升等顯著的直接優(yōu)化價值。

人工智能成為重新定義工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品邏輯的抓手

強化數(shù)據(jù)洞察力,拓寬工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可解問題邊界

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心是數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能分析與決策優(yōu)化,人工智能技術(shù)從廣義上來看正是一種通過算法模型對數(shù)據(jù)的處理方式,人工智能技術(shù)因此開始進入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品建設(shè)方的視野,成為服務(wù)商拉高產(chǎn)品價值的落腳點。以深度學(xué)習(xí)和知識圖譜的為代表的人工智能技術(shù)從根本上提高系統(tǒng)建模和處理復(fù)雜性、不確定性、常識性等問題的能力,顯著提升了工業(yè)大數(shù)據(jù)分析能力與效率,為解決工業(yè)各領(lǐng)域診斷、預(yù)測與優(yōu)化問題提供得力工具,進一步擴大了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可解工業(yè)問題邊界的深度和廣度。人工智能驅(qū)動的工業(yè)數(shù)據(jù)智能分析支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值深挖掘,強化了工業(yè)企業(yè)的數(shù)據(jù)洞察能力,成為打通智能制造最后一公里的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

人工智能在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

使能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)形成數(shù)據(jù)優(yōu)化閉環(huán),催生多場景系統(tǒng)化應(yīng)用

工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)存在著紛繁復(fù)雜的應(yīng)用場景,產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計、產(chǎn)品瑕疵質(zhì)檢、生產(chǎn)工藝優(yōu)化、流程自動化等許多場景的工業(yè)機理復(fù)雜、數(shù)據(jù)分析能力需求較高,人工智能因此被視為是使能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)形成數(shù)據(jù)優(yōu)化閉環(huán)的關(guān)鍵。目前以深度學(xué)習(xí)、知識圖譜、自然語言處理為代表的人工智能技術(shù)正處于多方創(chuàng)新和突破的時期,通過與工業(yè)領(lǐng)域知識融合的不斷加深,AI技術(shù)正逐漸加速向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)滲透,在工業(yè)企業(yè)“研產(chǎn)供銷管”業(yè)務(wù)鏈條下形成眾多落地應(yīng)用。從工業(yè)AI技術(shù)角度來看,主要有聲音、圖像、知識圖譜和自然語言方向的應(yīng)用,聲音和圖像多用于質(zhì)量檢測與安全監(jiān)管兩個領(lǐng)域,是目前應(yīng)用較多,經(jīng)濟效益較為明顯的場景;自然語言處理更多用在智能助手,這里有別于智能客服,智能助手更加垂直和專業(yè),如設(shè)備維修助手;知識圖譜則擅長處理大規(guī)模、復(fù)雜、多點的問題,典型應(yīng)用是產(chǎn)品質(zhì)量回溯。

人工智能在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的部署

應(yīng)用部署將從以平臺側(cè)為主向平臺+邊緣共生演進

當前人工智能主要通過三種模式融入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。第一,直接將AI算法或模型嵌入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺層,以提升平臺層數(shù)據(jù)分析能力;第二,提供工業(yè)AI軟件系統(tǒng),并通過云端部署形成標準化的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)SaaS層應(yīng)用;第三,提供一套工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)框架下包含軟件和邊緣側(cè)硬件的完整系統(tǒng)。部署過程中會根據(jù)行業(yè)類別、產(chǎn)品相似度、場景條件、問題共性等因素對不同AI模型進行組合,對同一個行業(yè)來說,針對同一個環(huán)節(jié)將模型盡量標準化以實現(xiàn)移植應(yīng)用?,F(xiàn)階段工業(yè)智能應(yīng)用以平臺側(cè)為主,后期會向邊緣側(cè)發(fā)展,邊緣側(cè)的實時性要求需要AI模型產(chǎn)出的結(jié)論與產(chǎn)線或者設(shè)備形成控制閉環(huán),艾瑞認為目前我國工業(yè)企業(yè)自動化程度不一,現(xiàn)場數(shù)據(jù)質(zhì)量不高,并且企業(yè)對于人工智能的應(yīng)用較為保守,時下落地較多的應(yīng)用無論是安全監(jiān)管還是質(zhì)量檢測都主要集中于平臺側(cè),邊緣側(cè)工業(yè)智能的下一階段發(fā)展需要配套基礎(chǔ)設(shè)施和能力的共建。

基于AI的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參與者拓展思路

技術(shù)為先,場景為王,合作共贏

隨著《互聯(lián)網(wǎng)+人工智能三年行動實施方案》、《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》、《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃》等多份國家政策文件的發(fā)布,開展人工智能與工業(yè)結(jié)合應(yīng)用成為了重要發(fā)展趨勢。工業(yè)領(lǐng)域每個下游行業(yè)場景都有其原生的價值鏈條,同時各個行業(yè)的Know–how有著較高的壁壘,人工智能服務(wù)商在開展工業(yè)領(lǐng)域業(yè)務(wù)時,大多基于自身技術(shù)優(yōu)勢和特點去尋找適合實景落地的垂直細分行業(yè)或者某一共通性工業(yè)場景,在特定場景應(yīng)用中持續(xù)打磨自身工業(yè)智能產(chǎn)品和服務(wù)。“聚焦”被大多數(shù)AI廠商視為優(yōu)先的發(fā)展策略,通過與成熟的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺型企業(yè)開展合作,以融入而非自主開發(fā)的方式獲取平臺能力,不僅極大地減少了自研開發(fā)的成本和風(fēng)險,而且為迭代、優(yōu)化、創(chuàng)新自身工業(yè)智能解決方案提供了豐富的資源儲備。

人工智能在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的滲透

人工智能將重新切割工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)投入空間

2020年以機器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)、知識圖譜、NLP、計算機視覺為技術(shù)主導(dǎo)的我國工業(yè)智能應(yīng)用核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模為68億元,年均復(fù)合增長率達到27.96%,產(chǎn)業(yè)整體具備高成長性。然而目前人工智能服務(wù)商多以自身獨立的系統(tǒng)交付工業(yè)智能解決方案,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺服務(wù)商提供的平臺AI功能也以基于開源框架的算法模型自主開發(fā)為主,平臺AI功能集中于基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)分析能力優(yōu)化,AI技術(shù)并未在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中實現(xiàn)廣泛化應(yīng)用??傮w來看,現(xiàn)階段工業(yè)智能與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合應(yīng)用呈星點狀分布,未來隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對數(shù)據(jù)價值深度挖掘的依賴性提升,人工智能技術(shù)將加速向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融入,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的資金投入比例將重新洗牌。

展望篇:中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢:解構(gòu)與重構(gòu)

專有、定制化的產(chǎn)品走向靈活組合、即插即用的開放系統(tǒng)

如前文所述,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在解決實際問題時首先就要面對工業(yè)領(lǐng)域繁雜多樣的細分行業(yè)與企業(yè)需求,當下服務(wù)商多采取為工業(yè)企業(yè)提供定制化的專有產(chǎn)品的服務(wù)方式,產(chǎn)品的低可復(fù)制性與移植性嚴重制約服務(wù)商的服務(wù)效率與商業(yè)回報,同時,工業(yè)企業(yè)也需要靈活便捷的數(shù)字化系統(tǒng)來平衡規(guī)?;a(chǎn)與個性化需求之間的矛盾。針對上述問題,本身具備松耦合架構(gòu)特點的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將進一步解耦工業(yè)軟硬件、解構(gòu)平臺與軟件,形成以功能模塊和微服務(wù)組件為能力單元的平臺構(gòu)建基礎(chǔ),未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與軟件將由自己的一個個可復(fù)用的“樂高組件”重構(gòu)成為滿足各類型企業(yè)和多樣化需求的開放系統(tǒng)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢:兼顧首尾

服務(wù)商業(yè)務(wù)發(fā)展主線由大型企業(yè)逐步向中小企業(yè)延伸

據(jù)統(tǒng)計我國中小企業(yè)占全部工業(yè)企業(yè)數(shù)量的90%以上,經(jīng)過近三十多年的發(fā)展,中小企業(yè)已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要力量,在繁榮經(jīng)濟、增加就業(yè)、推動創(chuàng)新、改善民生等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。然而目前大部分工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商還停留在如何服務(wù)好龍頭企業(yè)的層面,忽視了數(shù)量更多的中小企業(yè)客戶和其背后潛在的廣闊市場空間。2021年政府工作報告指出,要發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),搭建更多共性技術(shù)研發(fā)平臺,提升中小微企業(yè)創(chuàng)新能力和專業(yè)化水平。共性技術(shù)即打造在多個領(lǐng)域內(nèi)普適的,對產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到根基作用的基礎(chǔ)技術(shù),突出通用性、關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)性的特點,切實降低中小企業(yè)在創(chuàng)新發(fā)展上所需要的資金、時間、試錯成本,進而為創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈相互促進奠定基礎(chǔ)??梢娢覈l(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅僅要著眼于大企業(yè)向著更高層次的提升,還要兼顧中小企業(yè)信息化、數(shù)字化普及,只有推動面向中小企業(yè)的工業(yè)應(yīng)用發(fā)展,才能真正引領(lǐng)我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的繁榮。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢:轉(zhuǎn)變思維

長風(fēng)浩蕩,行者致遠

經(jīng)過過去幾年的探索和實踐,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各方參與主體對行業(yè)的認知更加清晰、全面和深入,但對比既有共通性又有交叉關(guān)系的電子信息產(chǎn)業(yè)和消費互聯(lián)網(wǎng),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正剛剛走過萌芽期步入成長期,行業(yè)所面臨各種各樣的困難與挑戰(zhàn)是發(fā)展階段的必然。在接下來的階段,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商應(yīng)立足于理清工業(yè)領(lǐng)域行業(yè)脈絡(luò)和企業(yè)實際業(yè)務(wù)需求,在持續(xù)提升服務(wù)供給能力的同時加強自身商業(yè)模式的探索;工業(yè)企業(yè)則要充分發(fā)掘自身業(yè)務(wù)痛點,了解自身升級轉(zhuǎn)型的具體需求,敢于出發(fā),在過程中修正路徑、解決問題、完善機制。領(lǐng)導(dǎo)層要意識到部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實施轉(zhuǎn)型并非是一蹴而就的,在此過程中需要企業(yè)上下基于一個明確清晰的發(fā)展愿景,對外保持與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商的密切溝通與合作,對內(nèi)推動各部門協(xié)同聯(lián)動,正視出現(xiàn)的困難和失敗,從失敗中優(yōu)化解決方案進而尋找出更加貼合企業(yè)本身數(shù)字化、智能化需求的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式。全球工業(yè)界有一個共識:人類社會發(fā)展的階段可以跨越,但是工業(yè)化的發(fā)展過程特別是技術(shù)積累的階段是不可跨越的。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必然是一個需要長期積累并且持續(xù)迭代優(yōu)化的過程,未知多于已知,相信在新基建的浩蕩長風(fēng)下,只要保持定力,不斷實踐深化認知,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的行路者終將走出一條科學(xué)、高效、有質(zhì)量的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之路。

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