2021工业互联网白皮书-80页_13mb

报告摘要

工业互联网白皮书总结

核心内容

工业互联网是第四次工业革命的核心驱动力，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。其本质是通过机器、原材料、控制系统、信息系统、产品及人之间的网络互联，实现对工业数据的全面感知、传输、计算与分析，从而推动智能制造和企业数字化转型。工业互联网平台作为核心载体，通过边缘层、IaaS层、PaaS层、工业PaaS层和SaaS层的架构，实现工业数据的采集、管理、分析与应用，提升资源配置效率和企业竞争力。

主要观点

工业互联网是实现企业数字化转型的关键基础设施，能够优化全价值链、全要素的协同效率。
数字化转型是通过数字化技术与传统业务融合，提升企业运营效率、产品和服务创新以及商业模式重构。
工业互联网平台在实现企业价值创造方面发挥着重要作用，通过平台生态的构建，打破企业边界，实现资源共享和协同。
工业互联网的发展需要从顶层设计出发，统筹规划，融合业务场景，构建完整的平台体系。

关键信息

1.1 工业互联网的概念及产生背景

工业互联网是第四次工业革命的产物，起源于GE在2011年提出的概念。
它将人、数据和机器连接起来，是工业智能化发展的关键基础设施。
工业互联网平台具有连接、分析、建模、应用开发等能力，是实现企业数字化转型的重要支撑。

1.2 各国工业互联网发展概况

美国：以工业互联网联盟（IIC）为代表，推动IIRA标准，市场规模领先。
德国：提出“工业4.0”概念，通过RAMI4.0参考架构，推动智能制造。
日本：以IVRA为参考模型，强调智能制造单元（SMU）和三个轴的协同。
中国：在政策推动下，工业互联网发展迅速，2019年产业经济规模达到2.13万亿元。

1.3 我国工业互联网发展概况

工业互联网在制造业、建筑、医疗、能源、交通等领域得到广泛应用。
2019年工业互联网在三次产业中的渗透率分别为0.27%、2.76%、0.94%。
工业互联网平台已形成跨行业、跨领域、垂直行业和企业级平台体系。

1.4 我国工业互联网平台概况

截至2019年，具有一定行业、区域影响力的平台超过70个。
代表性的平台包括树根互联、徐工信息、航天云网、海尔卡奥斯等。
工业互联网平台通过连接、分析、建模、应用开发等能力，实现生产效率提升、服务化延伸和商业模式创新。

企业实施工业互联网的挑战

缺乏顶层规划：多数企业仅进行局部优化，缺乏全局视角，难以实现全价值链贯通。
难以找到应用场景：应用场景涉及多学科交叉，需要多学科团队进行深入挖掘。
投资回报周期长：实现全要素、全价值链贯通需要大量资金投入，短期内难以看到明显效益。
工业机理复杂：涉及机械、材料、控制等多个领域，需建立复杂模型和算法。
标准体系不完善：工业互联网标准仍在完善中，影响互联互通和平台发展。

企业工业互联网体系搭建

做好顶层设计：
- 数字化转型战略需与工业互联网结合，从效率、融合、创新三个方向入手。
- 战略工具包括PEST模型、SWOT模型等，用于分析外部环境和内部能力。
- 商业模式设计应考虑平台经济、开放式平台或封闭式平台，服务于内部或外部客户。
工业互联网平台架构：
- 工业互联网平台由边缘层、IaaS层、PaaS层、工业PaaS层、SaaS层组成。
- 工业PaaS层需融合通用PaaS设计标准，提供通用服务能力，支持SaaS层快速开发。
- 工业SaaS层应围绕行业和业务场景进行设计，涵盖市场、生产、服务等环节。
工业互联网网络体系：
- 网络体系包括通用网络和工业特定网络，涉及局域网、广域网、有线网、无线网等。
- 工业互联网标识解析体系是实现设备和物品识别的重要组成部分，包括DNS改进型和Handle新型体系。
- 标识解析系统需具备高效、可靠和低时延的特性，未来将向开放、公共、公平对等方向发展。

工业互联网发展趋势与展望

工业互联网网络将向5G、工业以太网等新技术演进，实现高可靠、低时延的连接。
工业互联网安全将更加重视数据安全、系统安全和网络安全，构建多层次安全体系。
工业互联网平台将向智能化、服务化、生态化方向发展，推动平台经济和产业生态构建。

工业互联网应用案例

三一重工18号智能工厂：通过工业互联网平台实现生产效率提升，库存减少，人工成本降低。
宝钢股份热轧厂：利用工业互联网实现设备振动监测和抑制，提升生产效率和产品质量。
海尔中德冰箱互联工厂：通过工业互联网平台实现智能生产、协同制造和共享经济。
天瑞水泥智能控制案例：通过工业互联网实现生产过程的智能控制和优化。
四川品胜电子标识解析应用案例：通过标识解析技术实现设备和产品的智能管理。

总结

工业互联网作为新一代信息技术与工业深度融合的产物，是推动企业数字化转型和智能制造的关键基础设施。它不仅能够提升生产效率、优化资源配置，还能实现服务化延伸和商业模式创新。然而，企业在实施工业互联网过程中面临诸多挑战，包括缺乏顶层规划、应用场景难寻、投资回报周期长、工业机理复杂和标准体系不完善。因此，企业需要从顶层设计出发，结合自身业务场景，构建完整的工业互联网平台体系，推动平台经济和产业生态发展。

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