中國工業互聯網綜合分析
一、工業因特網概述
1.工業因特網簡介
工業互聯網（也叫產業因特網，工業因特網）定義：工業因特網是因特網和新一代信息技術與工業系統全方位深度融合而形成的產業和應用生態，是工業智能化發展的關鍵綜合信息基礎設施。它的實質是在機器、原材料、控制系統、信息系統、產品以及人與人之間的網絡互連的基礎上，通過對工業數據全面深度感知、實時交換、快速計算處理和高級模型分析，實現智能控制、操作優化和生產組織方式的變化。
相互影響是相互影響的，從產品設計、產品制造、產品運輸直至產品進入終端消費者，每個環節都存在著信息的交互作用；
它是一種將工業生產過程中需要、設備、物流、消費等信息通過大數據聯系起來的聯系方式，形成一個閉環的新興業態。
產業因特網對制造業的作用：
產業因特網對制造業的推動作用如下：
智能生產：從單機到生產生產線、車間乃至整個工廠，實現智能決策和動態優化。
個人化定制：根據因特網獲取單個用戶個性化需求，通過靈活柔性的組織設計、制造資源和生產流程，實現低成本、大規模定制。
網絡協同：形成“眾包眾創、協同設計、協同制造”的新模式，有利于降低產品開發和制造成本，縮短產品上市周期。
服務轉型：通過對產品運行的實時監測，提供一系列服務，如遠程維修、故障預測、性能優化等，并進行產品設計，實現服務化轉型。
工業網的意義：
以資產為核心的工業互聯網，建立了一個從設計、生產、運輸到消費的產業云平臺，通過數據流的傳遞，提高制造過程的附加價值，平滑制造過程中的附加價值，實現設備-產品-消費者的閉環數據流系統。
產業互聯網使制造業呈現出微笑曲線：
在價值創造的視角下，工業互聯網能夠提高工業效率。GE預計，工業互聯網將對全球經濟產生46%(大約32.3萬億美元)的影響。就國內而言，工業互聯網對制造業的影響很大，占 GDP近30%,15-17年國內工業增加值仍在20萬億以上。假如工業互聯網的普及，將帶來1%的產業效率提升，那么就會產生2,000萬以上的產值增量，其市場效益十分顯著。
2.工業互聯網政策環境分析
(1)產業高度提升到國家戰略層面，明確頂層設計
有力的政策支持和持續的紅利釋放。產業互聯網頂層設計，政策持續加碼支撐。2017年國務院審議通過了《關于深化互聯網+經濟制造業，發展工業互聯網的指導意見》(以下簡稱《意見》)，大力扶持工業互聯網行業的技術標準和產業。
該報告提出了未來工業互聯網三個階段的發展目標：
2025年前，全國各地、各行業的工業互聯網基礎設施基本建成，工業互聯網標識解析系統正在完善和大規模推廣，基本形成具有國際競爭力的基礎設施和產業體系；
至2035年，建成國際領先的工業互聯網基礎設施和平臺，全面深入工業互聯網應用，形成優勢行業創新引領能力，重點領域實現國際領先；
截至本世紀中葉，工業互聯網的創新發展能力、科技產業體系、融合應用等均達到國際先進水平，綜合實力位居世界前列。
(2)工業基礎好，地方政府執行力強
當地政府積極支持，產業互聯網逐步落地。江蘇、浙江、山東、廣東、重慶、四川等省的工業互聯網項目正在積極推進，正在積極推進項目落地。
二、產業互聯網產業產業鏈分析
1.發展工業互聯網的核心動力
為什么現在是工業互聯網發展的風口？
一方面，中國制造業面臨外部競爭加劇、內部產能過剩的局面，隨著人力成本上升，加速了制造業進行結構性調整的步伐；
另外，從底層的感知層，到網絡處理層，再到終端應用層，相應的技術體系逐步完善，部署成本逐漸降低，工業企業迎來了“上云”的良機。所以，現在是工業互聯網布局的好時機。
(1)人力成本的上升推動制造業智能化
制造行業的平均工資一直在上升。在2012年，制造業從業人員的平均工資為41650元/年，而2017年則攀升至59740元/年，復合增長率達7.38%。
(2)新技術日趨成熟，推動制造業轉變為智能化模式
1)因特網的演變
一九六九年互聯網產業首先在美國國防部使用，直到1990年代中期國內才被引入。當前，因特網已由桌面互聯網轉變為移動互聯網，下一代互聯網不斷滲透到實體行業，推動著產業的演化和發展。
2)產業互聯網轉型過程
作為互聯網與產業深度融合的產物，工業互聯網已由傳統的工業1.0向工業智能化發展。
3)技術成熟，可以大規模部署
產業因特網相關產業技術日趨成熟。
知覺層面上，傳感器技術、 RFID射頻識別技術和 QR碼技術都已在生產實踐中得到了廣泛的應用；
網絡化、5 G通信技術的快速推進和領先本土化降低了國內工業互聯網部署成本；
在應用層面上，大數據挖掘、數據分析、云部署等應用已經達到了產業化水平。
2.工業互聯網體系結構
產業因特網結構網絡、平臺、安全是工業互聯網的三大要素。
網絡化是基礎，即通過物聯網、因特網等技術實現工業全系統的互聯互通，促進工業 數據的充分流動和無縫集成，通過工業數據的全周期感知、采集和集成應用，形成基于數據的系統智能，實現機器彈性生產、運行管理優化、生產協同組織與商業模式創新、工業智能化、生產協同、商業模式創新、工業智能化、生產協同、商業模式創新、工業智能化、生產協同、商業模式創新、工業智能化是網絡基礎。
安全性是保障，即通過構建覆蓋整個工業系統的安全保護體系，保證工業智能化的實現。
(1)工業因特網體系結構網絡
網絡化是工業互聯網的基礎，它能夠實現人、物、機、車間、企業以及設計、研發、生產、管理、服務等整個產業鏈、價值鏈的全要素互聯互通，實現生產數據在系統各單元之間、生產系統與商業系統各主體之間的無縫傳遞。
工業網的網絡裝置又分為三大系統：
聯網系統的作用是連接各個生產要素，包括工廠內部網絡和工廠外部網絡。廠內網包括工業生產和控制網絡 IT網絡和 OT (工業生產控制)，聯接主體包括在制品、智能機、工業控制系統、人等。廠外網連接企業上下游、企業和智能產品、企業和用戶等；
地址和身份分析系統。識別分析系統是工業互聯網的重要神經系統，是對產品、信息、機器進行識別與管理的關鍵基礎資源。身份系統是物品、數據和機器的“身份證”，屬于工業互聯網的重要基礎設施；
軟件支撐系統包括三個層次：一是實現工業互聯網應用、系統與設備間數據集成的應用技術；二是工業互聯網應用服務平臺；三是服務封裝與集成。
(2)工業互聯網體系架構平臺
工業互聯網的核心是平臺。產業因特網平臺是面向制造業的數字化、網絡化、智能化的需求，構建基于海量數據采集、匯聚、分析的服務體系，支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的工業云平臺。
產業互聯網平臺是以傳統的工業云平臺為基礎，結合物聯網、人工智能、大數據等技術，實現實時、高效、精確的數據采集系統。產業互聯網平臺為數據匯集、模型分析、應用開發、資源調度、監控管理等提供支持，實現生產智能決策、業務模式創新、資源配置優化、產業生態培育。
在工業因特網場景下的應用支撐系統方案應包括四個主要環節：
一個是工廠云平臺。通過標準化的數據集成，對內進行數據分析和操作優化，在大型企業內部建立私有云平臺，實現工廠 IT系統的集中構建。也可采用混合云模式，將部分數據能力和信息系統移植到公共云平臺上，便于實現基于因特網的信息共享和服務協作。
第二，公共產業云服務平臺。為中小型工業企業提供設計協同、供應鏈協同、制造協同、服務協同等新型工業互聯網應用模式，并提供 Saas服務。
第三，專門面向行業或大型企業的工業云服務平臺。提供基于工業數據分析的專門云計算服務，用于大型企業或特定行業。
第四，工廠內各種生產設備、控制系統和 IT系統之間的數據集成協議，以及生產設備、 IT系統與工廠外云平臺之間的數據集成協議。
(3)工業互聯網體系結構的安全
在設備、網絡、控制、應用、數據等方面，安全是工業因特網的保障，通過識別和抵抗安全威脅，化解各種安全風險。
對工業網絡安全的要求主要有工業和網絡兩個方面：
行業方面：注重生產可靠性、設備安全與控制安全，即在保證控制協議穩定的前提下，保證設備安全運行。
因特網方面：著重于 APP應用的安全性、網絡的安全性、數據的安全以及產品的服務，工業互聯網安全體系框架主要包括：設備安全、網絡安全、控制安全、應用安全和數據安全。
3.工業因特網的應用方案
一級：預測性維護應用
預見性維修應用主要是提高設備維修效率，減少突發事件發生。這一層次上，預測性維護的原型產品也開始發展，并逐漸獲得了工業互聯網的三項基本功能：
改進維護與效率；
改善能源利用率；
第一級優化運作，許多中國知名裝備制造企業也在沿著 GE曾經走過的道路，向工業互聯網進軍，如三一重工、徐工、中聯重工等。
二級：物聯網工業服務平臺
行業物聯網平臺需要整合行業資源，提供系列化的配套化服務。
三級：工業應用操作系統
產業應用操作系統，簡單地說就是“工業安卓”，它可以通過操作系統實現對設備的多樣化控制，從而形成一個龐大的工業互聯網生態圈。
第4層次：工業大數據平臺
產業大數據平臺通過對現有產業生態的解構，使用強大的算法對大量數據進行處理和分析，形成新的生產方式。
4.工業互聯網市場空間
市場預期在2020年達到萬億級。根據工信部的數據，2017年我國工業互聯網直接產業規模為5700億元，預計2017-2019年的復合增長率達18%，到2020年將達到10000億元。
按照計劃，2020年我國將支持建設10個左右跨行業、跨領域的平臺，建成一批支撐企業數字化、網絡化、智能化轉型的企業級平臺，促進30萬家工業企業應用于工業互聯網平臺。
總結
當今世界制造業在經歷了蒸汽時代、電氣時代、計算機控制時代三個歷史階段后，正在向網絡化、智能化時代邁進。
產業因特網為我國制造業提供不可缺少的網絡連接，提供工業大數據的采集、傳輸、計算和分析，提供新模式、新業態發展所必需的信息服務，將有力地推動我國工業生產方式由粗放低效向綠色精益化、生產組織由分散無序走向協同、產業生態由低端初級走向高端。
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