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國內外工業互聯網平臺對比分析研究

來源:信息化研究與促進中心 2018-01-11 08:40中國投資咨詢網 A-A+

  摘要:發展工業互聯網平臺是我國工業實現換道超車的重要切入點。中美德發展工業互聯網平臺各具優勢和特點,總體上呈現出五大態勢:一是IaaS寡頭壟斷,PaaS以專業性為基礎拓展通用性,SaaS專注專業縱深;二是被譽為操作系統的PaaS正逐漸成為平臺發展的聚焦點和關鍵突破口;三是信息化水平高的制造業龍頭企業是PaaS建設的主力軍;四是領先的ICT企業是工業PaaS共性關鍵使能技術的開拓者,基于中國互聯網生態優勢互聯網企業可能會成為工業PaaS的另一支主力軍;五是以基于數據的能力合作為紐帶,打造開放共享的價值網絡。

  國內外工業互聯網平臺對比分析研究

  全球制造業正從數字化階段向網絡化階段加速邁進,工業互聯網平臺在全世界范圍內迅速興起,我國具備完整的工業體系、龐大的工業企業數量、全球領先的互聯網產業生態和潛力巨大的創新人才隊伍,在工業互聯網平臺發展中具有得天獨厚的優勢和潛力。為了更準確把握工業互聯網平臺發展現狀、趨勢、問題,研究我國工業互聯網平臺發展的切入點和路徑,我中心調研了GE、西門子、PTC、施耐德、博世、亞馬遜、微軟、IBM,以及航天云網、樹根互聯、海爾、華為、用友、華龍訊達、阿里、騰訊等20多家國內外主流工業互聯網平臺,形成了本研究報告。

  一、全球工業互聯網平臺發展現狀和趨勢

  目前,全球制造業龍頭企業、ICT領先企業、互聯網主導企業基于各自優勢,從不同層面與角度搭建了工業互聯網平臺。工業互聯網平臺雖發展時間不長,但均有迅速擴張的趨勢,正積極探索技術、管理、商業模式等方面規律,并取得了一些進展。

  (一)工業互聯網平臺呈現IaaS寡頭壟斷,PaaS以專業性為基礎拓展通用性,SaaS專注專業縱深的發展態勢。IaaS、PaaS、SaaS建設成熟度不一致,IaaS發展成熟度較高、技術創新迭代迅速,亞馬遜AWS、微軟Azure、阿里云、騰訊云、華為云等占據了全球主要市場,IaaS主流服務商集中在中美兩國。當前多數工業PaaS在工業know-how和專業技術方面積淀不足,受消費互聯網橫向整合大獲成功的影響,忽視制造與消費領域之間專業性的巨大差異,容易導致戰略方向和發展路徑的誤判,工業PaaS開發建設應在專業性基礎上向提供通用能力方向發展。SaaS發展受PaaS賦能不足的約束,潛力尚未發揮出來,均處于萌芽階段。SaaS正逐步深入制造業細分行業領域,中小型企業的SaaS應用需求最迫切、服務量最大、價值創造最直接。

  (二)被譽為工業互聯網平臺操作系統的PaaS正逐漸成為平臺發展的聚焦點和關鍵突破口,商業價值仍處于探索階段。一方面,工業互聯網平臺架構IaaS和PaaS逐漸趨于松耦合,互相影響漸弱。另一方面,PaaS是SaaS的賦能平臺,只有PaaS成熟度和能力大幅提升,SaaS才有繁榮的可能。目前,工業PaaS建設處于起步階段,需要制造業和ICT行業在技術、管理、商業模式等方面深度融合。一是PaaS平臺既需要特定領域制造技術的深厚積累,還需要把行業知識經驗通過ICT技術轉化為數字化的通用制造技術規則。GE Predix平臺的技術和成本兩道門檻限制了平臺用戶和開發者數量,可用性、易用性成為平臺急需解決的共性問題。二是PaaS市場體系尚未建立,平臺主要完成傳統服務與流程的云遷移,主營業務仍為線下解決方案,從傳統渠道轉移的固有用戶占九成以上。三是商業模式不清晰,平臺大多處于投入期,交易成本高,交易標準化、安全保障、用戶信用體系等方面的探索尚未展開或剛剛起步。例如,Predix應用成本過高,GE正調整其業務架構,平臺商業前景不明;MindSphere主要為西門子客戶提供服務,開放性問題尚未解決;樹根互聯主要依靠后服務市場盈利,平臺核心服務推進相對緩慢。

  (三)信息化水平高的制造業龍頭企業同時具備制造技術、管理技術和信息技術應用等方面的知識和經驗,是PaaS建設的主力軍。一方面,GE、西門子等信息化水平高的龍頭制造企業設備數字化率、聯網率具有領先優勢,具備更多設備接入基礎。另一方面,龍頭制造企業具備深厚的工業積淀,在研發設計、生產工藝、過程優化等工業領域專業背景深厚,能夠為工業PaaS服務能力開發提供更多規則化、軟件化的行業知識經驗。

  (四)領先的ICT和互聯網企業是工業PaaS的共性關鍵使能技術的開拓者。ICT企業掌握的共性關鍵使能技術能夠解決制造技術軟件化、平臺化的關鍵問題,提高平臺專業縱深能力和橫向資源整合能力。例如,PTC等提供數據采集、平臺使能等相關軟件,華為等提供設備網絡能力,互聯網企業和電信運營商提供大數據處理能力。互聯網企業在平臺的管理和商業模式方面具備更多經驗優勢,亞馬遜、阿里、騰訊在消費互聯網平臺的運營、市場等方面都已形成較為成熟的模式,可為平臺管理運營和商業模式提供更多經驗。中國互聯網企業異軍突起,基于中國互聯網生態優勢可能會成為工業PaaS的另一支主力軍。

  (五)工業互聯網平臺以基于數據的能力合作為紐帶,打造開放共享的價值網絡。工業互聯網平臺是以數據為驅動、制造能力為核心的專業服務平臺。一是數據是平臺的核心要素,基于數據能力合作是平臺業務發展和模式創新的動力源泉。全球主要的工業互聯網平臺都在積極爭奪數據資源和爭取數據能力合作,如GE收購了Bit Stew Systems和Wise.io,PTC收購了Coldlight等。二是打造開放共享的價值網絡是工業互聯網平臺發展的基礎,目前還沒有一家公司能夠獨立提供工業互聯網平臺 “云基礎設施+終端連接+數據分析+應用服務”等端到端的解決方案,構建合作伙伴關系和生態系統是平臺發展的主要途徑。GE、西門子、施耐德、航天云網等公司通過與平臺商、組件商、集成商合作以彌補差距,為客戶提供更強大的服務。三是從以平臺功能和產品為中心逐步向以共創價值為中心轉變。隨著平臺逐步具備自動量化服務價值的能力,平臺將圍繞市場需求,實現從銷售產品或服務到銷售可量化價值結果的轉變,帶動服務定價方式、金融工具、風險防控機制發生變化,重新定義競爭格局和產業結構。

  二、中美德工業互聯網平臺對比分析

  中美德工業互聯網平臺在發展中各具優勢和特點,中美IaaS基礎設施能力較強,正從互聯網行業向其他行業擴張;美德工業know-how和設備數字化基礎優于中國;中國的互聯網生態基礎最好,SaaS應用潛力最大。

  (一)中國與美德在工業基礎和工業know-how方面差距顯著。德國工業積淀深厚,在產品研發、裝備和自動化系統、工業控制和工藝流程等領域擁有全球知名的老牌工業企業和隱形冠軍中小企業。美國工業知識經驗軟件化、平臺化能力處于全球領先地位,擁有IBM、微軟、甲骨文等全球軟件服務寡頭。中國工業化發展歷程短,制造技術與管理知識經驗積淀不夠,工業企業兩化融合發展水平參差不齊。但是,完整的產業體系帶來了巨大的應用需求和發展潛力,為平臺培育和壯大提供了土壤。

  (二)中國工業數據采集和分析能力不足。一是中國在設備數字化、網絡化方面與美德差距較大,2017年我國企業設備數字化率為44.8%、數字化設備聯網率為39.0%,尤其是中小企業基礎薄弱,設備改造和數據采集難度較大。二是發達國家工業設備產品在全球市場占據主導地位,GE、西門子等龍頭企業依托自身產品可采集跨區域、跨行業、跨領域的海量數據。三是美國、德國具有大量資深和初創的數據分析企業,通過合作能幫助平臺快速提升能力。但是中國市場巨大,一旦解決數據采集等基礎環節問題,網絡效應必然帶來后發優勢。

  (三)中美德在信息基礎設施及ICT技術能力方面各有所長。中美在信息基礎設施方面相對較強。NB-IoT(窄帶蜂窩物聯網)領域,中國今年將建成全球最大的NB-IoT網絡,能有效支撐工業互聯網平臺建設、促進海量終端接入、拓展應用場景。IaaS領域,美國亞馬遜、微軟、IBM等在技術、產品和市場規模方面遙遙領先,中國的阿里騰訊綜合實力位于全球前10名。PaaS領域,美國PaaS平臺底層技術具有絕對優勢,全球各國工業互聯網平臺PaaS核心架構幾乎均采用美國的Cloud Foundry和Docker等開源技術,美德具備將核心經驗知識固化封裝為模塊化的微服務組件和工具開發能力,但中國工業PaaS剛剛起步,處于探索階段。

  (四)中國工業互聯網平臺具有全球最旺盛的市場需求和最完備的互聯網生態。一方面,美德將大型企業作為平臺主要用戶群體,而中國將工業互聯網平臺作為大中小企業融通發展的新載體,通過平臺技術模塊化和知識經驗軟件化,將大企業成熟有效的技術、管理、應用等方面的知識經驗,快速向中小企業復制推廣,降低技術門檻和應用成本,帶動其轉型升級。另一方面,美國在互聯網應用創新、市場規模等領域弱于中國,尚無覆蓋全社會的互聯網生態體系。德國在互聯網平臺實踐和能力各方面仍處于適應期。中國互聯網發展理念、商業模式、應用實踐都較成熟,基本形成覆蓋了全員、全社會的互聯網生態,具備推進工業互聯網平臺、搶抓工業發展“換道超車”機遇的獨特優勢。

  三、我國推進工業互聯網平臺發展的建議

  (一)實施制造業設備設施上網工程,為工業互聯網平臺奠定終端數據連接的堅實基礎。通過技術改造、智能制造、工業互聯網等專項資金,央企、龍頭企業對供應商的準入要求,以及制定標準規范等方式,全面引導和幫助企業加速提升設備設施自動化、數字化、網絡化水平,消除我國終端連接不足的瓶頸。對于企業已有設備設施,通過加裝傳感器等方式實現數據連接;同時,加快推進智能化的國產設備設施的發展和應用。

  (二)開展工業PaaS建設試點,集中力量突破工業know-how、數據技術、平臺架構等關鍵技術,營造工業PaaS良性市場生態。推動信息化水平高的制造業龍頭企業、具備關鍵使能技術的ICT領軍企業以及深諳平臺架構的互聯網龍頭企業組成聯合攻關團隊,發揮各自優勢能力,形成聚合效應、疊加效應和倍增效應。充分調動市場資源,為工業PaaS試點的測試、應用和成長壯大提供支持,促進核心關鍵技術和市場生態環境相互促進和螺旋上升。

  (三)推動“制造業+互聯網+金融”的融通發展,為SaaS自主蓬勃發展營造良好環境。開展“制造業+互聯網+金融”發展試點,挖掘工業互聯網平臺發展的關鍵要素和基本規則。“制造業+互聯網”能較好地解決信息不對稱的問題,但信用體系不健全,資源和能力的在線交易仍然難以達成。金融手段創新為在線、便捷、高效服務交易的達成提供信用擔保,在參與主體之間建立可靠的信用共享新機制,實現資源按需動態配置,為SaaS的繁榮奠定堅實基礎。

  (四)全面、深入推動“雙創”,打破傳統工業體制機制約束,激發人才的創新活力、動力和潛能。通過兩化融合管理體系貫標,引導參與企業以新型能力建設為主線、數據為驅動、服務化為方向,打破傳統工業體制機制的束縛,形成符合信息時代規律的新價值網絡。通過管理體制和技術的互動創新,充分激發和釋放人才活力、動力和潛能,為工業互聯網平臺開源社區建設、SaaS服務等提供巨量的人才資源。

  (五)重視工業互聯網平臺信息安全,保障工業互聯網平臺健康發展。一是完善相關政策法規和行業監管制度,研究制定工業互聯網平臺信息安全整體方案,建立平臺風險通報、檢查評估、安全審查等工作機制,構建國家重大工業互聯網平臺安全事件應急指揮體系,制定分級分類平臺安全應急處置預案。二是圍繞設備、網絡、平臺、數據等重點領域,建設態勢感知、仿真測試、攻防演練平臺,開展技術產品和解決方案檢驗測試、風險評估、認定驗證,提升工業互聯網平臺技術保障能力。

  (撰稿:信息化研究與促進中心 周劍 肖琳琳 審稿:洪京一 邱惠君)

關鍵詞:工業互聯網 制造業
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