2021工业互联网白皮书_80页_14mb

工业互联网白皮书2021总结

核心内容

工业互联网是新一代信息技术与工业系统深度融合形成的产业和应用生态，是实现企业数字化转型的关键基础设施和驱动力。白皮书全面分析了工业互联网的概念、发展现状、体系架构、应用模式及面临的挑战，并提供了企业如何构建工业互联网体系的指导。

主要观点

• 工业互联网的定义：工业互联网是通过智能设备、数据分析工具和人机交互接口，实现工业数据的全面感知、实时传输、快速处理和高级建模分析，从而实现智能控制、运营优化和生产组织变革。
• 工业互联网的体系架构：包括网络、数据和安全三大体系，其中网络是基础，数据是核心，安全是保障。工业互联网平台由边缘层、IaaS层、PaaS层、SaaS层组成，工业PaaS层是核心，SaaS层是关键。
• 工业互联网与数字化转型的关系：工业互联网是实现企业数字化转型的系统性解决方案，是推动制造业效率提升、产品和服务创新、商业模式变革的重要手段。
• 工业互联网的应用路径：包括降本增效、产品和服务创新、打造平台经济等三种主要模式，如海尔、三一重工、宝钢等企业已取得显著成效。
• 企业实施工业互联网的挑战：包括缺乏顶层规划、难以找到应用场景、投资回报周期长、工业机理复杂、标准体系不完善等问题。

关键信息

各国工业互联网发展概况

• 美国：2019年市场规模达2996.4亿美元，成立工业互联网联盟（IIC），推动标准制定及试点。
• 德国：提出“工业4.0”战略，推动智能制造和工业互联网融合，建立RAMI4.0参考架构模型。
• 日本：提出“工业智能化”战略，建立IVRA参考模型，强调智能制造单元（SMU）的作用。
• 中国：2019年市场规模达2412.3亿美元，工业互联网产业联盟推动标准体系建设，已建立多个工业互联网平台。

中国工业互联网发展成效

• 2018年、2019年工业互联网产业经济规模分别为1.42万亿、2.13万亿，预计2020年将达3.1万亿。
• 工业互联网在三次产业中的渗透比例分别为0.27%、2.76%、0.94%。
• 已上线运营60个二级节点，覆盖21省26个重点行业，接入企业节点超3000个，标识注册量突破54亿。

工业互联网平台参考架构

• 工业互联网平台参考架构国家标准正在起草中，分为业务视图、功能视图、标准视图。
• 平台分为边缘层、IaaS层、PaaS层、SaaS层，其中工业PaaS层是核心，工业SaaS层是关键。
• 工业互联网平台是链接工业全要素、全价值链、全产业链的枢纽，推动制造资源高效配置。

工业互联网应用案例

• 三一重工18号智能工厂：实现生产效率提升、库存减少、人工成本降低。
• 宝钢股份热轧厂：利用工业互联网对轧机振动监测和抑制，实现能耗下降、质量提升。
• 海尔中德冰箱互联工厂：通过工业互联网实现智能控制和高效协同。
• 天瑞水泥：实现生产工艺的智能控制，提升生产效率。
• 四川品胜电子：通过标识解析应用实现产品追踪与管理。

企业工业互联网体系搭建

5.1 做好顶层规划

• 工业互联网应与企业数字化转型战略融合，不能割裂。
• 企业应根据自身情况选择效率型、融合型或创新型的数字化转型方向。
• 通过战略分析工具（如PEST、SWOT）明确企业的发展战略及演进路线。

5.2 工业互联网平台架构

• 工业互联网平台设计需考虑用户视图、功能视图、实现视图、部署视图。
• 工业PaaS层是平台核心，需封装工业机理算法，为SaaS层提供能力支持。
• 工业SaaS层需围绕行业和业务领域进行设计，解决传统信息化无法覆盖的业务场景。

5.3 工业互联网网络体系

• 工业互联网网络体系包括通用网络和工业特定网络，需关注标识解析和工厂侧网络。
• 标识解析体系分为基于DNS改进的体系和全新体系，如ONS、NIOT、CID、Handle等。
• 标识解析系统需具备高效性、可靠性、低时延性等性能特点。

工业互联网发展趋势与展望

• 网络发展：将向开放、公共、多系统共存方向发展，未来可能形成统一的工业互联网入口。
• 安全发展：需加强工业网络和数据的安全体系，构建多层次、全方位的安全防护机制。
• 平台发展：将向跨行业、跨领域、多功能方向演进，推动工业互联网平台的生态化发展。

总结

工业互联网作为第四次工业革命的重要组成部分，正成为推动中国制造业高质量发展的关键力量。通过顶层规划、平台建设、网络优化和数据管理，工业互联网能够有效提升生产效率、优化资源配置、推动商业模式创新。然而，企业在实施过程中仍面临诸多挑战，如缺乏统一标准、投资回报周期长、应用场景复杂等。因此，未来需进一步完善标准体系，加强平台建设，推动跨行业协作，实现工业互联网的全面落地和深入应用。