2021年“新基建”背景下中国工业互联网与工业智能研究报告.pdf

新基建”背景下中国工业互联 网与工业智能研究报告 2021年 行者方致远 海量行研报告免费读 22021.08 iResearch Inc. 摘要 来源：艾瑞咨询研究院自主研究绘制。 行业综 述： 我国经济社会发展处于新旧动能转换的关键时期 ， 工业互联网作为新一代信 息通信技术与工业经济及系统全方位深度融合的全新工业生态 、 关键基础设施和新型应 用模式 ， 改变了企业研发 、 生产 、 管理和服务的方式 ， 重新定义和优化整个价值流程 ， 实现企业降本 、 增效 、 提质 、 创新 ， 同时赋能中国工业经济实现高质量发展 。 受益于政 策 、 资本 、 技术的推动作用 ， 工业互联网虽处于发展初期 ， 但前景广阔 ， 2020年我国 工业互联网核心产业增加值已达到 6520亿元 ， 预计未来五年核心产业规模年均复合增 值率将维持在 20%。 SMS 相关基础 ： 云计算 、 5G、 边缘计算 、 工业软件 、 工业大数据等相关领域与工业互联网 产业发展相辅相成 ， 是工业互联网应用效率化落地的能力基础 。 相关新兴技术的出现和 演进显著地增强了工业互联网的服务供给能力 ， 为工业互联网快速发展与应用提供坚实 的保障 。 各类型企业利用自身传统业务优势在工业互联网相应赛道进行重点切入 ， 以点 连线带面 ， 以图快速形成各具特色和专长的工业互联网解决方案 。 工业智 能： 工业领域内存在着纷繁复杂的应用场景 ， 产品研发设计 、 产品瑕疵质检 、 生 产工艺优化 、 流程自动化等 许多场景 的工业机理复杂 、 数据分析能力要求较高 。 以深度 学习和知识图谱为代表的人工智能技术从根本上提高系统建模和处理复杂性 、 不确定性 、 常识性问题的能力 ， 显著提升了工业大数据分析能力与效率 ， 进一步扩大了工业互联网 可解工业问题边界的深度和广度 ， 人工智能也成为重新定义工业互联网产品逻辑的抓手 。 趋势洞 察： 平衡碎片化需求与规模化供给之间的矛盾是工业互联网商业化发展的重要前 提 ， 工业互联网服务商要立足于全面理清工业领域行业脉络 ， 从企业的实际业务需求出 发 ， 以解构平台与软件形成更加细分的功能模块和微服务组件为基础 ， 因地制宜的为工 业企业提供更具针对性的产品和服务；与此同时 ， 不断 丰富平台应用生态成为了各大平 台型企业发力的重点 ， 下一阶段应用的探索与推广将是工业互联网的发展主线 。 工业互 联网的长尾化市场 ， 未来将使得相关参与者的目光从着眼于大企业更高层次的提升向兼 顾中小企业信息化 、 数字化普及转移 。 3 基础篇：中国工业互联网行业综述 1 解析篇：工业互联网相关能力基础 2 聚焦篇：人工智能与工业互联网 3 实践篇：工业互联网应用案例 4 展望篇：中国工业互联网发展趋势 5 4 工业互联网发展背景与驱动因素 1.1 工业互联网解构 1.2 工业互联网发展现状 1.3 基础篇：中国工业互联网行业综述 1 52021.08 iResearch Inc. 2021.08 iResearch Inc. “新基建”浪潮下的工业互联网 驱动我国工业经济高质量发展的重要抓手 当前，我国经济社会发展处于新旧动能转换的关键时期，叠加国际政治关系及疫情因素影响，经济下行压力增大，作为在 国民经济中占据绝对主体地位的工业经济同样面临着全新的挑战与机遇。近年来我国工业产业增加值的增长正逐渐趋缓， 压缩式的加速工业化使得我国工业面临着高投入、高能耗、高污染、低效益等问题，严重制约了工业经济高质量发展。纵 观世界经济发展史，当初级生产要素优势丧失后，能否依靠知识和技术等高级生产要素发展工业是避免一国掉入“中等收 入陷阱”的关键。在此背景下，我国将工业互联网纳入新型基础设施建设范畴，以希望把握住新一轮的科技革命和产业革 命，推进工业领域实体经济数字化、网络化、智能化转型，赋能中国工业经济实现高质量发展。微观层面，作为工业经济 组成部分的工业企业同样感受到了整个行业处于发展瓶颈期所带来的阵痛，大中小企业根据自身实际经营需求希望借助工 业互联网等新兴技术驱动企业驶入发展新航线。 来源：艾瑞咨询根据公开资料自主研究及绘制 来源：国家统计局，艾瑞咨询处理绘制 工业企业 产品与服务 质量 生产成本 攀升 创新 能力不足 需求升级 政 策 导 向 技术革新 模 式 变 革 交付能力 待提升 我国工业企业发展面临的挑战 2016-2020年中国工业增加值情况 245406.4 275119.3 301089.3 311858.7 313071.1 6.0% 6.3% 6.1% 5.7% 2.4% 2016 2017 2018 2019 2020 全部工业增加值（亿元） 同比工业增加值增速（ %） 62021.08 iResearch Inc. 新基建背景下的政策驱动 政策推动造就的十三五与十四五时期最重要“风口”之一 2018年底中央经济工作会议上首次提出“新型基础设施建设”概念，提出加快 5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、 物联网等新型基础设施建设，随后工业互联网连续三年被列入国务院政府工作报告之中， 2020 年 3 月的中共中央政治局 常委会会议上再次重点提及加强新基建支持经济反弹与增长。在过去的几年间，上到中央政府下到地方政府陆续出台了一 系列围绕工业互联网网络、平台、安全三大功能体系的政策，政策内容从意见性、规划性向指导性、连续性倾斜，内容指 向更加切中发展时弊，逐步形成了愈加完善的工业互联网政策体系。在最新出炉的十四五规划中，新基建作为国家重点战 略发展方向涵盖其中，预计未来十年的工业互联网也将持续受益于政策的支持。 来源：艾瑞咨询自主研究及绘制 工业互联网领域重点政策概述 关于深化“互联网 +先进 制造业”发展工业互联网的 指导意见 国务院 2017年 11月 明确了我国工业互联网 发展的指导思想、基本 原则、发展目标、主要 任务以及保障支撑，这 是我国推进工业互联网 的纲领性文件 工信部 2018年 5月 工业互联网发展行动 计划 (2018-2020 年 ) 文件提出要在三年以内 初步建成适用于工业互 联网企业的网络体系、 平台体系，并将推动 30 万家以上工业企业上云， 培育超过 30万个工业 APP 国务院办公厅 2020年 9月 5G+工业互联网 512工程推进方案 明确 5G+工业互联网 发展目标，到 2022 年突破一批面向工业 互联网的技术，加快 垂直领域 5G+工业互 联网的先导应用 工信部 2019年 11月 关于以新业态新模式引领新型消费加快 发展的意见 工业互联网专项 工作组 2020年 9月 工业互联网创新 发展行动计划 （ 2021-2023年） 深入实施工业互联网 创新发展战略，推动 工业化和信息化在更 广范围、更深程度、 更高水平上融合发展 进一步加大 5G 网络、数据中心、 工业互联网、物 联网等新型基础 设施建设力度 72021.08 iResearch Inc. 2021.08 iResearch Inc. 新基建背景下的资本驱动 企业加速涌入，资本重点布局 工业互联网是第四次工业革命的基石，在产学研用各方的作用下，我国工业互联网发展进程持续推进，这一过程中资本的 助推作用日益凸显。以 2021年 6月为截至点来看，成立时间在一年以内的工业互联网企业占到领域内全部企业数量的 26.82%，成立时间在五年以内的企业比例超过了七成。在国家关于深入发展“新基建”之一的工业互联网的战略部署和 金融要服务实体经济的方向引导下，工业互联网成为各方资本重点关注的蓝海赛道。根据第三方机构的数据显示， 2020年 工业互联网领域融资事件累计超过 600起，其中一级市场融资中的投资方不仅包括 IDG资本、经纬中国、云峰基金、达晨 创投等一线投资机构，还出现百度、腾讯、字节跳动等互联网巨头的风投基金以及招商局创投、亦庄互联基金等国资背景 基金的身影。赛道内的优质标的公司更是成为资本加码工业互联网的主战场，其中代表性融资案例是树根互联、海尔卡奥 斯在 2020年分别完成 C轮 8亿元和 A轮 9.5亿元人民币的大额融资。 注释：企业成立时间的数据统计截至 2021年 6月，企业选取以其业务范畴符合当前工业互 联网涵盖范围为标准 来源：天眼查，艾瑞咨询自主处理绘制 注释：融资统计范围包括一二级市场股债等多种方式，企业选取以其业务范畴符合当前 工业互联网涵盖范围为标准，故数据展示从 2012年起 来源：天眼查，艾瑞咨询自主处理绘制 中国工业互联网企业成立时间分布 44.6% 26.8% 16.3% 6.3% 6.0% 1-5年 一年以内 5-10年 10-15年 15年以上 155 183 438 879 1468 1430 1520 1174 1056 612 56 88 296 933 877 1376 1754 1147 898 1094 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 融资数量（件） 融资金额（亿元） 2012-2021年中国 工业互联网领域融资情况 82021.08 iResearch Inc. 新基建背景下的技术驱动 工业互联网成为新兴技术效率化应用的新高地 新型基础设施建设主要包括 5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工 智能、工业互联网等七大领域，工业互联网与新基建的其他六大领域均可融合发展、相互促进。工业互联网与特高压、新 能源汽车充电桩融合为智能电网应用，与城际高铁融合为智能轨道交通系统，与 5G、人工智能、大数据中心结合，可实现 5G+ 工业互联网应用、工业智能化应用和建立工业互联网大数据中心。当前以 5G、大数据、人工智能、云计算、数字孪 生为代表的新兴技术正处于创新高度活跃和密集的时期，技术成果急需实际场景落地，工业互联网领域所具备的广阔场景 需求正使得其与新兴技术的融合应用从技术落地走向效率化应用，促使模式业态创新多点迸发，并驱动工业互联网持续变 革演进，从而为经济社会发展提供新动能。 来源：艾瑞咨询自主研究及绘制 新兴技术发展重塑工业应用场景 静 态 驾 驶 态 势 图 云计算 边缘计算 数字孪生 机器人 区块链 人工智能 大数据 5G 远程操作 部署灵活 ，资源弹性 系统集成 知识沉淀 、数据模型化 基于模型的过程优化 敏捷响应 ，实时优化 AI质检 ，流程自动化 稳定 、高效地 万物互联 提升数据分析能力与 数据利用效率 机器换人 构筑高可信度环境 技术使能工业互联网 工业互联网下的 工业场景特点新兴技术 高仿真模拟能力 92021.08 iResearch Inc. 工业企业的内需驱动 在人类社会最早期，驯养动物、种植谷物、制造工具等能力的出现分离出畜牧业、种植业和手工业等行业，各行业聚集了 相应领域的“劳动能手”，形成了早期的社会化分工。工业革命则从农民和手工业者中分离出了工人，随着科技的持续发 展，工业体系迎来了更细致的分工，对内，工厂把每个动作，生产工序分成步骤，每个工人或机器只完成某一动作或者某 道工序，对外，不同类型企业深耕于研发设计、物料供应、仓储运输、销售服务等不同领域，企业间各司其职，产业链分 工日益精细与明确。当代工业社会分工的变革使得工业生产关系和组织方式面临全新的挑战，工业企业在不同业务环节中 对外部能力的需求与日俱增，并逐渐代替了原有的完全依赖于自身全流程能力构建的业务模式，这一发展趋势为工业企业 对外部资源的集成与调用能力提出了更高的要求。 来源：艾瑞咨询自主研究及绘制 社会化分工加深，企业需要更好的集成和调用能力 研发 是企业业务的起点 与核心，面对下游行业日 益多元化的需求及快速的 市场变化，为保证创新性 与优化性，企业对协同研 发的需求愈发强烈 01 生产 能力瓶颈存在于各 级工业企业，企业需要具 备整合各类制造资源的能 力，实现制造技术与生产 能力的共享协同，以把握 现有订单和潜在市场机会 02 物流 运输协同，建立 运输价格数据库，结合 产品个性化需求对运输 方式进行运价比对，最 大限度保证运输效益、 减少运输成本 03 人才 资源供给能力逐渐 衰退，大部分企业受限于 薪酬待遇、工作环境、成 长空间等因素，难以吸引 优秀人才，形成恶性循环， 企业需要智力资源保证 04 研发设计环节 生产制造能力 物流运输 人才资源 工业企业主要能力的调用诉求 102021.08 iResearch Inc. 工业企业的内需驱动 库存合理化一直是工业企业的一大管理痛点，主要源于上下游产业的信息孤岛化问题突出，各企业在制定供应链计划时更 多依仗工作经验，物料信息、产品需求信息难以在产业链中实现跨环节的自由流通，并且随着下游客户需求的日益个性化， 加大了企业作出科学高效采产销决策的难度。另一方面，在供应链成本压力持续发酵、产品毛利逐渐摊薄的大背景下，企 业急需构建产业链上下游信息流通渠道，结合产品需求、原料供给和产能配置，科学和敏捷地调整生产计划，提高产能利 用率，减少库存积压，提升客户满意度，保障订单稳定到期兑现，从而实现具备高敏捷性和灵活性的产业协同。 来源：艾瑞咨询自主研究及绘制 产业链打通的需求愈加强烈 信息闭塞 无法获取下游客户生产、采购计划， 对订单需求信息获取较慢且不全面 经营痛点 错失客户、生产过剩、库存积压、延 期交付、客户满意度低等 01 02 产业链物料信 息、产能信息 产业链采购信息 订单需求信息 产业链上游供应商 产业链下游客户 某工业企业 能力缺失 缺乏对原料采购数量的精密计算能力 经营痛点 原料采购不足或剩余，造成产量匮乏 或资金浪费 工业企业产业链信息封闭的痛点 112021.08 iResearch Inc. 3.1 4.9 13.6 11.1 9.9 8.5 4.7 3.8 -5.2 0.8 6.2 8.5 22 21 17.2 10.3 -2.4 -3.3 -12.8 4.1 2016年 1-6月 2017年 1-6月 2018年 1-6月 2019年 1-6月 2020年 1-6月 营业收入增速（ %） 利润总额增速（ %） 工业企业的内需驱动 来源：国家统计局，艾瑞咨询自主处理绘制 敏捷的创新反应和客户需求反应成为工业企业聚焦重点 2016-2020年中国规模以上工业企业营业收入与利润总额变动情况 我国许多工业细分行业如汽车、家电等，产品同质化问题严重、下游消费者需求日渐碎片化、市场竞争激烈且趋于饱和， 依靠生产要素投入和廉价劳动力转化的传统少品种、大批量的生产模式难以适应市场变化，企业传统盈利模式面临巨大的 冲击和挑战。企业希望通过多渠道深度交互精准洞察客户需求，全方位获取下游客户的需求数据，为产品定义与研发设计 提供精准的指导，并将用户需求直接转化为生产排单，实现以客户为中心的个性定制与按需生产，在全面综合成本、质量、 柔性和时间等竞争因素的前提下，有效地解决需求个性化与大规模生产之间的冲突。近年来，我国工业企业利润增速上涨 乏力，企业开始关注如何通过深入的需求交互驱动产品设计和柔性制造高效率、高质量地完成，实现规模化定制生产，从 而提高企业竞争优势和客户满意程度，为企业打造新的利润增长极。 12 工业互联网发展背景与驱动因素 1.1 工业互联网解构 1.2 工业互联网发展现状 1.3 基础篇：中国工业互联网行业综述 1 132021.08 iResearch Inc. 工业互联网概念与本质 实现数据流转的人、机、物全面互联互通的新型工业基础设施 工业互联网通过系统构建网络、平台、安全三大功能体系，形成人、机、物的全面互联，实现全要素、全产业链、全价值 链的互联互通，是新一代信息通信技术与工业经济和系统全方位深度融合的全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式， 工业互联网的发展将推动形成全新的工业生产制造和服务体系。作为以数字化、网络化、智能化为主要特征的新工业革命 下的新型基础设施，工业互联网的本质是数据的流动、分析和再造，是工业智能化发展的核心信息基础设施，也是实现产 业数字化转型的关键支撑和重要途径。 来源：艾瑞咨询根据公开资料自主研究绘制。 工业互联网概念全景图 新 信 息 基 础 设 施 新 兴 模 式 与 应 用 智能化生产 工厂外网 工厂内网 平台 运营优化 资源协同 模式创新 个性化定制网络化协同 服务化延伸 用户 金融机构物流服务商 产业链企业 智能产品 研发设计企业 劳动者 生产物资 机器设备 业务系统 车间 智能驱动数据汇聚 应用创新 142021.08 iResearch Inc. 传统工业自动化和工业软件的痛点 数据碎片化、信息孤岛化，无法灵活快速响应新需求 传统自动化和信息化本质是把生产操作和管理流程通过软硬件系统的方式予以固化，从而建立了垂直制造体系，这一体系 下负责不同业务环节或流程的子系统间彼此孤立，即使不同自动化厂商间的设备在工业现场的部署位置相邻为伴，彼此之 间的数据也绝无交集，这也就形成了工业环境中大量烟囱式的系统和碎片化的信息。在此传统模式下的数据大多沉淀于自 动化设备和软件厂商之手，企业无法有效汇集数据更无谈高效利用数据进行数字化应用。同时就自动化设备和软件应用而 言，传统使用模式过程更偏重具体执行的高效完成，指令多是单向传递、局部作用，对于工业企业实际经营过程中的统筹 规划、决策优化、高效管理等诉求则无法满足。从企业成本负担角度来看，传统工业自动化设备和工业软件高昂的价格给 很多企业尤其是中小企业带来不小的成本压力，在这一情况下企业很难通过加快设备和软件的迭代去及时响应快速变化的 市场需求，通常企业会持有这些资产至自然折旧年限，这无疑会削弱企业的市场竞争优势并丧失先手发展机会。 来源：艾瑞根据公开资料与专家访谈自主研究及绘制。 传统架构 基于传统工业 IT架构解决方案的痛点 技术架构 封闭系统，垂直紧耦合 专用接口或中间件 长开发周期，系统整体升级 成本高 本地部署 数据获取来源有限 独立系统、信息孤岛 工业知识依靠老师傅经验， 存在知识空白 传统工业软件体量巨大、操作复 杂，使用依赖专业领域知识 工业软件研发周期长，投入资源 多，迭代速度慢，无法快速灵活 地满足用户个性化定制需求 线性价值链 资源自用、技术创新周期长 工业应用 价值模式 工业数据 152021.08 iResearch Inc. 工业互联网的优势与价值 与传统自动化与工业软件的 IT架构方案相比，工业互联网部署于云端 +边缘以大平台 +小 APP的架构提供丰富便捷的开发工 具及开放 API，充分满足了企业灵活、复杂、经济、创新的数字化应用需求。平台将知识、机理等隐性经验固化成其自身 显性核心资源，结合更具广度和深度的数据采集进行数据分析、建模和利用，实现了数据驱动的生产和运营优化闭环。最 终形成面向设备与产品管理、业务运营优化、社会资源协作三大工业互联网应用场景，为企业带来“降本、增效、提质、 创新”四大成效。工业互联网的出现改变了企业研发、生产、管理和服务的方式，重新定义和优化整个价值流程，同时打 破各行业间的信息孤岛，促进跨领域资源灵活配置与内外部协同能力提升，进而带动产业集群，推动区域经济高质量发展。 来源：艾瑞咨询根据公开资料与专家访谈自主研究及绘制 工业互联网三大场景应用价值分布 架构灵活、数据驱动，为企业降本、增效、提质、创新 降低成本 提高效率 提升产品和服务 品质 创造新价值 设备及产品管理 业务与运营优化 社会化资源协作 降低成本 提升产品服务质量提高效率 创造新价值 降低运维成本 减少故障损失 降低用工量及能耗 增加客户生命周期 增加订单获取量 数据服务 降低能耗 缩短交付周期 提高供应链效率 提高员工效率 提高资源利用率 提高生产柔性 优化业务流程 产品追溯 降低次品率 缩短研发周期 加速产品更新迭代 提升客户满意度 新市场营销策略 获取精益化金融服 务（保险、投融资） 减少安全事故 新商业模式 目前设备及产品 管理和业务运营 优化中，工业互 联网在降本、增 效、提质方面效 果明显 社会化资源 协作中对新 价值的创造 作用更佳 162021.08 iResearch Inc. 工业互联网体系架构 网络是基础，平台是核心，安全是保障 工业互联网由网络、平台、安全三大功能体系构成。工业互联网的网络体系将连接对象延伸到人、机器设备、工业产品和 工业服务，是实现全产业链全价值链的资源要素互联互通的基础。网络性能需满足实际使用场景下低时延、高可靠、广覆 盖的需求，既要保证高效率的数据传输，也要兼顾工业级的稳健性和可靠性；平台下连设备，上接应用，承载海量数据的 汇聚，支撑建模分析和应用开发，定义了工业互联网的中枢功能层级，在驱动工业全要素、全产业链、全价值链深度互联， 推动资源优化配置，促进生产制造体系和服务体系重塑中发挥着核心作用；安全代表着工业互联网的整体防护能力，涉及 工业互联网领域各个环节，是涵盖设备安全、控制安全、网络安全、平台安全和数据安全的工业互联网多层次安全保障体 系，通过监测预警、应急响应、检测评估、攻防测试等手段为工业互联网健康稳定的发展保驾护航。 来源：艾瑞根据公开资料自主研究及绘制。 安 全 体 系 平台层 （工业 PaaS） IaaS层 边缘层 云基础设施（服务器、存储、网格、虚拟化） 设备接入 协议解析 边缘数据处理 边缘智能分析 边缘应用部署与管理 设备管理 资源管理 运维管理 故障恢复 工业大数据系统 （工业数据清洗、管理、分析、可视化等） 工业大数据建模分析 （机器建模、机器学习、可视化） 应用开发 （开发工具、微服务框架） 工业微服务组件库 （工业知识组件、算法组件、原理模型组件） 通用 PaaS平台资源部署和管理 应用层 （工业 SaaS） 设计APP 生产APP 管理 APP 服务 APP 设备状 态分析 供应链 分析 能耗分 析优化 业务运行 应用创新 网 络 体 系 平台体系 网络互联 数据互通 标识解析 信息安全 物理安全 功能安全 工业互联网功能体系架构图 172021.08 iResearch Inc. 作为工业互联网的中枢层级，工业互联网平台的功能与效用直接决定了整个工业互联网体系的价值体现，从面向客户群体、 应用场景和功能支持三个维度可以将工业互联网平台分为基础性技术、企业级、特定行业级、专业领域以及跨行业跨领域 五大类平台，各类平台各有所长又彼此融合。具体解构平台架构来看，任何一类平台都基本由工业 SaaS平台、工业 PaaS 平台、工业数据分析与可视化平台、通用 PaaS平台、云服务平台、连接与边缘计算平台这六类平台功能模块构成，不同模 块的配置与性能决定了各类型平台的功能特点与优势。 工业互联网平台类型 平台按客户群体、应用场景、功能支持三个维度划分成五大类 来源：艾瑞咨询自主研究及绘制 跨行业跨领域级 行业级 企业级 专业领域类 基础性 技术类提供底层平台型技术 聚焦特定业务环节 服务企业自身运营 瞄定特定细分行业 兼顾多行业与多领域 聚焦于企业研发设计、经营管理、设备运维等 某一业务环节 以服务特定企业为准则，围绕企业业务痛点和 场景需求打造工业互联网平台 针对工业领域某一细分行业， 围绕行业生产特点开展平台服务 目前最具普适性的平台类型，具备服务 工业体系下多行业、多领域的技术能力 工业互联网平台类型 以通用型云平台、大数据平台、 AI中台等为代 表的提供某项或多项基础性技术功能的平台 182021.08 iResearch Inc. 工业领域中不同细分行业都有各自独特的知识领域和机理形成的行业门槛，每一个工业场景在不同的行业、不同企业中需 求差异较大，现阶段不存在一个普适性的工业互联网解决方案可以在各行业、企业、场景中通用。前文所述五大类型平台 也会因具体行业和客户需求的不同衍生出多种多样的子类型平台，因此锚定工业领域细分行业、理清行业脉络、了解业务 需求是划分工业互联网平台应用模式的理论基础，也是工业互联网解决方案提供商开展平台业务以及工业企业进行平台选 型的关键。 工业互联网平台的应用 下游细分行业需求牵引五大类基础平台衍生发展 来源：艾瑞咨询根据公开资料与专家访谈自主研究及绘制。 重点细分行业工业互联网平台应用概况 行业 行业特点 业务痛点 典型应用 主要成效 行业类型共性 电力 技术密集、资产密集 发电有连续生产的需求，设备故障会导致巨大损失；并网调度问题 预测性维护、远程运维、能源管理、协同运营 降低运维成本、提高功率预测准确性 具有连续生产、资产价值高、工业过程复 杂的特点，高能耗、 高危险， 安全环保问 题成为制约企业发展 的关键 钢铁 工序繁多、工艺复杂、供应链冗长 高能耗、高排放；设备和工序管理难度大；下游行业需求多元化 绿色化生产、设备状态监测、工艺优化、供应链协同 节能减排，降低成本、提升 产品质量、缩短供应链周期， 降低库存 工程 机械 设备产品多样化、市场规模大、 覆盖范围广 设备维护水平低、资源调配效率低 下、运营管理问题多 生产制造优化、资源调度优化、 分享制造、产融合作 降低维修成本、提高设备使 用率、优化设备后市场服务 具有产品种类多、批 量规模小、价值高、 研制和生产周期长、 生产管理复杂等特点， 对协同程度有较高要 求 船舶 零件数量级大，生命周期长，资本投入大 制造周期长、融资难、个性化定制 需求提升、设备物资种类及供应商 繁多 生产优化、智能资源管理、供应 链协同 缩短核心部件研制周期，提 高设备利用率及上下游信息 共享水平 电子 信息 产品种类多、附加值高，技术 含量高、迭代速度快 生产流程长、工序多且衔接响应时 间长；物料种类多，管理难度大 生产制造优化、设备健康管理、 基于 AI的工业视觉检测 减少生产过程人工干预和用 工人数、缩短生产环节响应 时间、提高质检效率 具有原料及人工成本 高，产品批量规模大 的特点， 对产品质量 和生产效率要求较高 ， 产品种类向多样性发 展 家电 市场竞争激烈，技术迭代快， 产品多元化、服务化、智能化 需求不断提升 市场需求响应慢、产品研发周期长、 库存压力大 规模化按需定制、柔性生产、服 务化延伸、供应链协同 缩短产品研发周期，实现产 品创新；提高采购效率、降 低库存；缩短交付周期；提 高消费者满意度 汽车 产品精密复杂、生产工艺复杂、技术门槛高、供应链分散 研发设计周期长、下游需求碎片化、供应链管理困难、售后服务低效化 研发设计协同、规模化定制生产、产供销协同、服务化延伸 缩短研发周期，实现规模化 定制生产，盈利模式由单一 销售向全方位服务转变 192021.08 iResearch Inc. 工业互联网参与企业类型 群雄逐鹿，百舸争流 目前工业互联网仍处于发展初期阶段，由于未来市场空间广阔，制造企业、 ICT企业、自动化企业、互联网企业等各类型 企业纷纷进场布局，形成了行业参与者众多，但尚未构成直接竞争的市场局面。在发展路径上，各类型企业大多利用自身 传统业务优势在相应赛道进行重点切入，以点连线带面，快速形成各具特色和专长的工业互联网解决方案，以图形成先发 优势。从构建工业互联网核心能力圈层的平台角度来看，可以将市场参与者分成六类。一是传统工业领域内龙头企业孵化 出的专业工业互联网平台公司，在立足服务企业自身业务数字化转型的基础上，延伸服务至同类别场景和产业链上下游企 业；二是从传统系统解决方案提供商向平台解决方案服务商转型；三是软件企业加速软件云化发展，强化工业机理模型的 开发，基于 SaaS层优势拓展构建 PaaS层；四是互联网巨头积极向产业互联网领域拓展，推出或合作共建工业互联网平台； 五是国内三大电信运营商基于 5G网络部署，打造 5G+工业互联网的解决方案；最后一类是初创企业针对特定工业行业或领 域业务痛点提供解决方案。 来源：艾瑞咨询自主研究及绘制 六类参与企业的优势和劣势 传统工 业企业 软件类 企业 系统解 决方案 提供商 互联网 企业 电信运 营商 初创类 企业 优势 ：熟悉生产制造流程， 工业知识和机理积淀深厚 劣势 ：云计算技术薄弱， 作为信息技术服务商的业 务经验不足 优势 ：可为客户提供基础设 施、平台、应用服务的整体 信息化服务 劣势 ：云计算技术稍弱 优势 ：在软件服务上拥有稳定 的工业客户群体， SaaS服务能 力突出，成本较低、交付灵活 劣势 ：云计算技术、边缘层、 设备层等基础设施硬件部署能 力稍弱 优势 ：云计算技术领先，消 费互联网经验和资源丰富 劣势 ：工业场景认知度不足， 缺乏专业、全面的工业知识 优势 ：领域专注度高，小而精， 专业背景深厚，在大数据、 AI 等前沿技术上具备比较优势 劣势 ：资金实力相对较弱 优势 ： 5G功能特性与工业互 联网契合度极高，利用网络 部署的业务优势可快速切入 劣势 ：软件服务能力不足， 云计算技术稍弱 20 工业互联网发展背景与驱动因素 1.1 工业互联网解构 1.2 工业互联网发展现状 1.3 基础篇：中国工业互联网行业综述 1 212021.08 iResearch Inc. 工业互联网行业发展难点 行业正处于发展初期，面临在技术、应用、商业、产业层面的 众多挑战 相比于传统的工业运营管理和信息化技术，工业互联网复杂程度更高，部署和运营难度更大，其建设过程中需要持续的技 术、资金和人员投入，在商业应用和产业推广中也面临着基础薄弱、场景复杂、成效缓慢等众多挑战，工业互联网的发展 将是一项长期、艰巨、复杂的系统工程。当前工业互联网行业仍处于发展初期，这一过程中所遇到的问题更多是产业爆发 前期在技术、应用、商业方面的不断摸索、试错和修正。 来源：艾瑞咨询自主研究及绘制 成本效益 ：部署工业互联网前 期投入多，投资回报周期长 商业模式 ：市场参与者仍处于 摸索阶段，现阶段盈利模式相 对单一 供需矛盾 ：碎片化需求与规模 化供给的矛盾 商业层面 连接能力 ：工业设备种类、通信协 议、数据格式繁杂，尚缺乏有效的 技术手段低成本、便捷地实现连接 数据能力 ：数据种类少、标准各异、 质量较低、有效性不足。企业对数 据共享开放的意愿不强 技术落地 ：融合新兴技术的应用有 效性有待验证、场景挖掘有待强化 技术层面 基础设施 ：工业企业信息基础设 施建设水平参差不齐，多数企业 数字化基础薄弱 方案应用模式 ：标准化、通用解 决方案数量有限 人才 ：缺少既懂信息技术又懂工 业知识的复合型专家人才 应用层面 工业互联网面临的挑战 合作 ：服务商企业单打独斗较多， 协同创新合作不够 生态 ：开放、创新的生态体系建 设尚不成熟 认知 ：服务商对工业企业痛点理 解不足，工业知识、历史数据沉 淀不够。工业企业对工业互联网 价值链不了解 产业层面 222021.08 iResearch Inc. 工业互联网平台商业模式 尚处于探索与丰富阶段，服务从定制化向通用化延伸将是关键 作为国家战略级的新兴朝阳产业，工业互联网在网络、安全、设备改造等基础设施部署层面的商业模式较为清晰和传统， 但产业核心的平台商业模式还在不断摸索与丰富，尚未形成定局。部分消费互联网平台经济模式也出现在了工业互联网之 中，但后者 To B/G企业服务的色彩相当浓重，传统工业场景的多元化和复杂性也决定了工业互联网平台的商业价值主要集 中于个性化服务，整体上碎片化需求与规模化供给矛盾突出，未来向通用化、可复制的标准化产品和服务延伸仍将是行业 拓展商业价值关键路径之一。 来源：艾瑞咨询根据公开资料及专家访谈自主研究及绘制 政府资金依赖 示范性项目申报 政府补贴 专业服务 将平台作为软件工具销 售，客户基于平台二次 开发 提供基于平台的定制化 解决方案 依托数据资源能力提供 技术咨询服务 功能订阅 IaaS资源租用 功能组件订阅 （微服务、大数据分 析、 AI模型等） 工业 SaaS订阅 在线交易 工业品 B2B交易 部分制造能力与工 业知识交易 早期（ 2019年） 目前阶段 未来探索方向 工业 APP产品化、平台能力相对通用化， 形成可复制的规模化销售 推广应用商店模式， 进行应用分成 基于平台数据分析能力为工业企业提供新模 式的保险、信贷等金融服务 工业互联网平台商业模式 232021.08 iResearch Inc. 工业互联网产业图谱 注释：以企业主营业务或既往业务为主，部分厂商存在跨界或业务范围更广的情况在上图并未完全体现。图谱中所展示的公司 logo顺序及大小并无实际意义，不涉及排名。 来源：艾瑞根据公开资料研究绘制。 网络层 设备层 平 台 层 应用层 SaaS PaaS IaaS 工 业 互 联 网 安 全 体 系 控 制 系 统 安 全 设 备 安 全 网 络 安 全 数 据 安 全 平 台 安 全 应 用 程 序 安 全 管理安全 2021年中国工业互联网产业图谱 芯片传感器 智能终端 智能网关 机器视觉 生产设备 数控机床 智能设备 工业机器人 嵌入式软件 工业 IDC 垂直行业用户、第三方开发者 传统工业企业 孵化 软件类企业 系统解决方案企业 互联网企业 软件层 电信运营商 工业智能 服务商 运营商 设备商 初创类技术型 企业 242021.08 iResearch Inc. 工业互联网市场细分赛道 从构建工业互联网功能体系的角度分成六大类赛道 从广义范围来看，工业互联网核心产业基本等同于工业数字化的相关产业，其根植于传统制造支撑体系，又融合数据感知、 互联互通、先进计算、智能分析等能力，带来了传统产业的升级和新产业环节的诞生。因此，从不同功能的基础能力构建 角度可以将工业互联网核心市场分成：融合新兴技术和能力的工业互联网平台与软件、相关技术服务，以及包括工业软件、 工业自动化硬件、工业网络、工业装备、工业安全等传统产业的智能化升级部分等两大类，最终将两类核心市场整合、拆 分成六条市场细分赛道。 来源：艾瑞咨询结合中国工业互联网研究院的 工业互联网产业经济发展报告（ 2020） ，专家访谈及公开资料自主研究及绘制 工业互联网 安全 工业互联网 数字化装备 工业互联网 网络 工业互联网 相关技术 服务 工业互联网 平台与工业 软件 工业互联网 自动化 6 1 2 34 5 4 面向工厂内制造、加工、检测、搬运等生产活动的数 字化、智能化设备 5 包含工业控制、工业传感器、边缘计算网关等提供 数字化感知、控制、执行等能力的产品与解决方案 1 由工业通信网关、物联网模组、交换机、光纤接入设备等网络 设备，工业无线、专线等网络服务，以及标识解析三部分构成 3 涵盖研发设计、生产执行、经营管理等软件应用，以及实现边 缘连接、生产优化、资源配置等功能的工业互联网平台 2 涉及工业互联网领域各个环节的安全防护、安全监测、安全管 理、安全服务 6 提供人工智能、物联网、大数据、云计算等新兴技 术服务和解决方案 工业互联网市场细分赛道 252021.08 iResearch Inc. 工业互联网渗透情况及产业规模 产业经济规模基础盘大，行业渗透率空间广阔 2019年是我国工业互联网全面铺开建设的元年，全年我国工业互联网产业经济增加值总体规模达到 2.13 万亿元，同比增 长 47.3%，其中核心产业增加值规模和融合带动经济规模分别为 5361亿元、 1.6万亿元。同年工业互联网在三次产业中的 渗透水平仅分别为 0.27%、 2.76%和 0.94%，可见作为覆盖众多国民经济细分行业的综合性产业，工业互联网产业经济具 有基础盘大、行业渗透率空间广阔的特点。现阶段，我国工业互联网的部署与使用大多集中于数字化基础较好，对自身数 字化、网络化、智能化转型定位清晰并且目标明确的大型企业。细分行业的使用率情况也较为集中，机械、能源、轻工、 石化、电子信息等行业的工业互联网使用率相对较高，工业互联网对冶金、汽车、装备制造、航空航天等众多工业细分行 业覆盖率则有待进一步挖掘和提升。从区域的产业发展情况来看，我国工业互联网同样呈现出东强西弱的格局，粤港澳大 湾区、长三角、京津翼鲁等经济较为发达、工业基础扎实的地区是目前部署与使用的主力军。综合上述情况，艾瑞认为我 国工业