2019年11月27日，市場研究與咨詢機構Forrester正式發布2019年第四季度中國工業互聯網平臺評估報告，這是繼今年6月針對在中國提供工業互聯網平臺服務的40家企業進行盤點之后，再次從中挑選出具有代表性的7家平臺企業進行評測。我國工業互聯網平臺發展已進入理論與實踐并重的局面，落地實踐成為平臺最關鍵的評估標準。此次評估重點從產品提供、戰略布局、市場表現3大維度解剖平臺發展的各項成效，結果顯示，海爾COSMOPlat平臺、航天云網、浪潮云躋身國內廠商前三，成為行業落地賦能的標桿案例。近年來，隨著眾多利好政策密集出臺，我國工業互聯網平臺發展邁向實踐深耕階段，即將進入規模化落地關鍵期，而我國工業設備種類繁多、應用場景較為復雜，目前市面上通用的工業互聯網平臺很難滿足企業的定制化需求，不同類型企業對工業互聯網的認識也有差異，造成了現階段工業互聯網平臺供給熱、需求冷、落地難的現狀，制約了平臺規模化部署。基于此，中國電子學會進行專題研究，提出相應的政策建議。
一、平臺建設取得積極進展
1、平臺供給能力持續提升
近兩年，我國工業互聯網平臺數量呈爆發式增長，國內ICT企業、工業軟件服務商、設備提供商及制造企業紛紛憑借自身優勢構建不同類型的工業互聯網平臺，并加速迭代升級，創新用戶服務能力，不斷強化供給能力。目前，國內工業互聯網平臺類產品數量已突破300個，全國具有一定區域和行業影響力的工業互聯網平臺超過50個，重點平臺平均設備連接數65萬臺，平均用戶注冊數50萬，平均支持工業協議125個，工業模型數突破830個，工業App達到1950個，平臺積累數據量平均超過1000TB。此外，在技術和市場的驅動下，工業互聯網平臺與人工智能、5G、區塊鏈的融合應用和創新發展不斷加快，華為依托“5G+云+AI”創新融合技術打造了跨領域跨行業的工業互聯網平臺FusionPlant，浙江電信、浙江中控和中興通訊聯合搭建了5G＋MEC＋supOS工業互聯網平臺，海爾COSMOPlat平臺發布了基于區塊鏈技術的衣物溯源體系。
圖1 國內工業互聯網平臺數量及提供商分布，數據來源：互聯網，中國電子學會整理
2、平臺賦能效果逐步顯現
工業互聯網平臺應用已滲透到了航空航天、機械、鋼鐵、紡織等行業，在質量管理、工藝優化、供應鏈協同等制造業關鍵環節上，涌現出一批基于平臺的創新解決方案和典型案例，賦能企業轉型升級。航空航天通過建立基于統一平臺的研發設計及工藝管理系統，實現協同研發、資源共享及項目精細化管控。機械行業基于工業互聯網平臺收集設備歷史數據和實時數據，為設備資產提供實時監控、故障分析、預測性維護、遠程運維等服務，支撐設備制造企業開展服務化轉型。鋼鐵行業利用工業互聯網平臺對煉鐵高爐等設備進行遠程集中管控，為用戶提供及時有效的服務，實現原料場生產的完全自動化、高度智能化和管控一體化。紡織行業利用工業互聯網平臺打通了從市場需求到訂單生產再到發貨售后等營銷全流程，通過上下游供應商資源共享、協同制造提高生產效率，推動企業降本增效。
圖2工業互聯網平臺賦能企業案例，數據來源：中國電子學會整理
3、平臺融資熱度不減
隨著工業互聯網平臺應用推廣等相關政策加快細化和落地,以及上海證券交易所科創板的設立和IPO注冊制的實行，工業互聯網平臺步入商業化落地關鍵窗口期，資本市場對工業互聯網平臺企業的投資活動和投資力度持續加大。據不完全統計，今年前三個季度工業互聯網平臺領域的融資情況仍舊相當活躍，二十余筆的總融資額約60億元，企業雖少融資額卻很高，近半融資額過億，占總融資額的62%。其中，航天智控完成數千萬元A輪融資，完善智能運維云平臺和智能算法體系建設，滿足更多行業需求；樹根互聯完成B輪5億元融資，創下我國工業互聯網平臺融資金額全新紀錄，此輪資金將繼續加大人工智能、大數據、邊緣計算等技術在工業互聯網平臺中的研發與應用，為客戶提供更優的平臺服務。
表1 2019年度主要工業互聯網平臺融資項目，數據來源：中國電子學會整理
二、平臺規模化落地面臨三大痛點
1、核心技術受制于人，技術支撐能力不足
目前，國內前沿的工業互聯網平臺基本上都建立在國外基礎產業體系之上，平臺發展所必需的控制系統、網絡協議、通用PaaS平臺、高端工業軟件等核心軟硬件產品、知識產權和技術標準高度依賴進口，產業基礎薄弱。一方面，我國95%以上的高端PLC和工業網絡協議被GE、西門子、羅克韋爾、施耐德等國外廠商壟斷，平臺設備數據兼容性差，工業數據采集能力不足。另一方面，我國83%的平臺提供的分析工具不足20種，缺乏標準化、低成本的解決方案，難以支撐用戶挖掘海量數據的應用價值。此外，我國90%以上的CAD、CAE、MES、PLM高端工業軟件市場被SAP、西門子、達索、PTC等國外廠商壟斷，68%的平臺提供的工業機理模型不足20個，通用PaaS平臺和高端工業軟件匱乏，開發框架和開發工具的數量和種類遠不能完全滿足工業級應用需要。
2、開源社區建設滯后，產業生態亟待完善
開源生態已成為全球工業互聯網平臺的競爭焦點，西門子、PTC、ABB等前沿平臺企業不斷完善開發者社區建設并提供全面的技術資源和應用推廣支撐，聯合各類生態合作伙伴共同打造開源、共享、協同的產業生態。而我國針對工業互聯網平臺的開源社區培育能力還很薄弱，開發者數量以及平臺企業的生態合作伙伴類型和數量相對匱乏，難以形成有效的資源匯聚效應，制約了我國工業互聯網平臺建設和工業應用程序的良性生態建設。盡管我國一些先行企業已經開展了一系列積極探索，但多數企業在發展中仍以單打獨斗為主，協同合作意識不強，平臺在行業覆蓋度、功能完整性、模型組件豐富性、開放共享程度等方面發展滯后，面向多行業、多領域、多場景的工業App應用缺乏，開發者與用戶相互促進、雙向迭代的雙邊市場生態遠未形成。
3、平臺回報周期較長，商業模式仍需摸索
工業互聯網平臺發展是一個長期迭代、試錯、演進的過程，由于平臺技術研發投入成本較高，平臺回報周期較長，很多企業尚在投入階段，國內很多初創的工業互聯網平臺仍處于虧損狀態，航天云網、海爾、樹根互聯、徐工信息、東方國信等領軍平臺企業的平均累計投入高達數億元乃至十數億元，大部分平臺直接帶來的收益在企業整體利潤中占比并不高。與此同時，我國平臺企業盈利手段較為單一，平臺的規模化盈利模式尚未顯現。當前面向特定工業場景提供智能解決方案的平臺企業基本都還是以專業服務的方式為客戶交付產品和服務，而具有IT和工業軟件背景的平臺企業則主要是基于云提供按需訂閱服務方式實現盈利，廣告競價、應用分成等其它消費互聯網領域較為常見的商業模式在工業互聯網平臺領域還應用較少。
三、加快平臺應用落地的政策建議
1、積極推動軟硬件核心技術攻關
推動智能傳感器、可編程邏輯控制器、分布式控制系統與工業級芯片研發，提升數控機床等關鍵智能網聯裝備的自動控制與感知技術支撐能力。針對長期卡脖子的各類工業軟件開展專項攻關，實施工業技術軟件化工程，打造一批高質量、廣覆蓋、易應用的基礎性機理模型和新型工業軟件，支撐平臺海量工業數據管理和分析。培育開放的通用PaaS平臺，建立一套標準化模塊化的工業微服務組件庫、平臺應用開發環境和工業大數據系統，驅動平臺應用架構優化與創新。
2、加快構建開源平臺生態體系
聚焦開源社區和開發者培育，加快工業互聯網平臺生態體系建設，完善產業生態，實現制造資源、技術和能力的開放共享和優化配置。引導制造業龍頭企業牽頭構建設備協議兼容的開源社區，開放各類標準兼容、協議轉換技術，實現工業數據在多源設備、異構系統之間的有序流動。鼓勵平臺企業聯合產業聯盟、行業協會，打造行業共性知識開放的開源社區，面向全球舉辦開發者大賽、開展專業培訓、參與國際開源社區項目，匯聚大量開發工具、知識組件、算法組件，構建開放共享、資源富集、創新活躍的開放生態。
3、持續加強平臺培育與推廣應用
搭建面向平臺解決方案供需對接、業務推廣的公共服務平臺，整合地方工業互聯網平臺創新資源與行業需求，釋放平臺賦能的社會經濟效益，形成平臺功能豐富與海量使用雙向迭代、互促共進的良性循環。推動行業協會、企業與科研機構合作共建測試驗證平臺，圍繞設備協議兼容性、平臺功能完整性等內容開展技術驗證與測試評估，推動平臺技術成果轉化，為工業互聯網平臺大規模應用提供有力支撐。制定工業互聯網平臺發展指數評價框架，開展平臺跟蹤評價與動態調整，強化平臺應用的價值導向。
一、平臺建設取得積極進展
1、平臺供給能力持續提升
近兩年，我國工業互聯網平臺數量呈爆發式增長，國內ICT企業、工業軟件服務商、設備提供商及制造企業紛紛憑借自身優勢構建不同類型的工業互聯網平臺，并加速迭代升級，創新用戶服務能力，不斷強化供給能力。目前，國內工業互聯網平臺類產品數量已突破300個，全國具有一定區域和行業影響力的工業互聯網平臺超過50個，重點平臺平均設備連接數65萬臺，平均用戶注冊數50萬，平均支持工業協議125個，工業模型數突破830個，工業App達到1950個，平臺積累數據量平均超過1000TB。此外，在技術和市場的驅動下，工業互聯網平臺與人工智能、5G、區塊鏈的融合應用和創新發展不斷加快，華為依托“5G+云+AI”創新融合技術打造了跨領域跨行業的工業互聯網平臺FusionPlant，浙江電信、浙江中控和中興通訊聯合搭建了5G＋MEC＋supOS工業互聯網平臺，海爾COSMOPlat平臺發布了基于區塊鏈技術的衣物溯源體系。
圖1 國內工業互聯網平臺數量及提供商分布，數據來源：互聯網，中國電子學會整理
2、平臺賦能效果逐步顯現
工業互聯網平臺應用已滲透到了航空航天、機械、鋼鐵、紡織等行業，在質量管理、工藝優化、供應鏈協同等制造業關鍵環節上，涌現出一批基于平臺的創新解決方案和典型案例，賦能企業轉型升級。航空航天通過建立基于統一平臺的研發設計及工藝管理系統，實現協同研發、資源共享及項目精細化管控。機械行業基于工業互聯網平臺收集設備歷史數據和實時數據，為設備資產提供實時監控、故障分析、預測性維護、遠程運維等服務，支撐設備制造企業開展服務化轉型。鋼鐵行業利用工業互聯網平臺對煉鐵高爐等設備進行遠程集中管控，為用戶提供及時有效的服務，實現原料場生產的完全自動化、高度智能化和管控一體化。紡織行業利用工業互聯網平臺打通了從市場需求到訂單生產再到發貨售后等營銷全流程，通過上下游供應商資源共享、協同制造提高生產效率，推動企業降本增效。
圖2工業互聯網平臺賦能企業案例，數據來源：中國電子學會整理
3、平臺融資熱度不減
隨著工業互聯網平臺應用推廣等相關政策加快細化和落地,以及上海證券交易所科創板的設立和IPO注冊制的實行，工業互聯網平臺步入商業化落地關鍵窗口期，資本市場對工業互聯網平臺企業的投資活動和投資力度持續加大。據不完全統計，今年前三個季度工業互聯網平臺領域的融資情況仍舊相當活躍，二十余筆的總融資額約60億元，企業雖少融資額卻很高，近半融資額過億，占總融資額的62%。其中，航天智控完成數千萬元A輪融資，完善智能運維云平臺和智能算法體系建設，滿足更多行業需求；樹根互聯完成B輪5億元融資，創下我國工業互聯網平臺融資金額全新紀錄，此輪資金將繼續加大人工智能、大數據、邊緣計算等技術在工業互聯網平臺中的研發與應用，為客戶提供更優的平臺服務。
表1 2019年度主要工業互聯網平臺融資項目，數據來源：中國電子學會整理
二、平臺規模化落地面臨三大痛點
1、核心技術受制于人，技術支撐能力不足
目前，國內前沿的工業互聯網平臺基本上都建立在國外基礎產業體系之上，平臺發展所必需的控制系統、網絡協議、通用PaaS平臺、高端工業軟件等核心軟硬件產品、知識產權和技術標準高度依賴進口，產業基礎薄弱。一方面，我國95%以上的高端PLC和工業網絡協議被GE、西門子、羅克韋爾、施耐德等國外廠商壟斷，平臺設備數據兼容性差，工業數據采集能力不足。另一方面，我國83%的平臺提供的分析工具不足20種，缺乏標準化、低成本的解決方案，難以支撐用戶挖掘海量數據的應用價值。此外，我國90%以上的CAD、CAE、MES、PLM高端工業軟件市場被SAP、西門子、達索、PTC等國外廠商壟斷，68%的平臺提供的工業機理模型不足20個，通用PaaS平臺和高端工業軟件匱乏，開發框架和開發工具的數量和種類遠不能完全滿足工業級應用需要。
2、開源社區建設滯后，產業生態亟待完善
開源生態已成為全球工業互聯網平臺的競爭焦點，西門子、PTC、ABB等前沿平臺企業不斷完善開發者社區建設并提供全面的技術資源和應用推廣支撐，聯合各類生態合作伙伴共同打造開源、共享、協同的產業生態。而我國針對工業互聯網平臺的開源社區培育能力還很薄弱，開發者數量以及平臺企業的生態合作伙伴類型和數量相對匱乏，難以形成有效的資源匯聚效應，制約了我國工業互聯網平臺建設和工業應用程序的良性生態建設。盡管我國一些先行企業已經開展了一系列積極探索，但多數企業在發展中仍以單打獨斗為主，協同合作意識不強，平臺在行業覆蓋度、功能完整性、模型組件豐富性、開放共享程度等方面發展滯后，面向多行業、多領域、多場景的工業App應用缺乏，開發者與用戶相互促進、雙向迭代的雙邊市場生態遠未形成。
3、平臺回報周期較長，商業模式仍需摸索
工業互聯網平臺發展是一個長期迭代、試錯、演進的過程，由于平臺技術研發投入成本較高，平臺回報周期較長，很多企業尚在投入階段，國內很多初創的工業互聯網平臺仍處于虧損狀態，航天云網、海爾、樹根互聯、徐工信息、東方國信等領軍平臺企業的平均累計投入高達數億元乃至十數億元，大部分平臺直接帶來的收益在企業整體利潤中占比并不高。與此同時，我國平臺企業盈利手段較為單一，平臺的規模化盈利模式尚未顯現。當前面向特定工業場景提供智能解決方案的平臺企業基本都還是以專業服務的方式為客戶交付產品和服務，而具有IT和工業軟件背景的平臺企業則主要是基于云提供按需訂閱服務方式實現盈利，廣告競價、應用分成等其它消費互聯網領域較為常見的商業模式在工業互聯網平臺領域還應用較少。
三、加快平臺應用落地的政策建議
1、積極推動軟硬件核心技術攻關
推動智能傳感器、可編程邏輯控制器、分布式控制系統與工業級芯片研發，提升數控機床等關鍵智能網聯裝備的自動控制與感知技術支撐能力。針對長期卡脖子的各類工業軟件開展專項攻關，實施工業技術軟件化工程，打造一批高質量、廣覆蓋、易應用的基礎性機理模型和新型工業軟件，支撐平臺海量工業數據管理和分析。培育開放的通用PaaS平臺，建立一套標準化模塊化的工業微服務組件庫、平臺應用開發環境和工業大數據系統，驅動平臺應用架構優化與創新。
2、加快構建開源平臺生態體系
聚焦開源社區和開發者培育，加快工業互聯網平臺生態體系建設，完善產業生態，實現制造資源、技術和能力的開放共享和優化配置。引導制造業龍頭企業牽頭構建設備協議兼容的開源社區，開放各類標準兼容、協議轉換技術，實現工業數據在多源設備、異構系統之間的有序流動。鼓勵平臺企業聯合產業聯盟、行業協會，打造行業共性知識開放的開源社區，面向全球舉辦開發者大賽、開展專業培訓、參與國際開源社區項目，匯聚大量開發工具、知識組件、算法組件，構建開放共享、資源富集、創新活躍的開放生態。
3、持續加強平臺培育與推廣應用
搭建面向平臺解決方案供需對接、業務推廣的公共服務平臺，整合地方工業互聯網平臺創新資源與行業需求，釋放平臺賦能的社會經濟效益，形成平臺功能豐富與海量使用雙向迭代、互促共進的良性循環。推動行業協會、企業與科研機構合作共建測試驗證平臺，圍繞設備協議兼容性、平臺功能完整性等內容開展技術驗證與測試評估，推動平臺技術成果轉化，為工業互聯網平臺大規模應用提供有力支撐。制定工業互聯網平臺發展指數評價框架，開展平臺跟蹤評價與動態調整，強化平臺應用的價值導向。
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