智能制造行业系列报告一：政策+技术双轮驱动，工业互联网步入发展机遇期.pdf

证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 2018 年 06 月 27 日 行业研究 评级 :推荐 （ 维持 ） 研究所 证券分析师： 冯胜 S0350515090001 0755-83706284 fengs01ghzq 联系人 ： 王可 S0350117080013 wangk05ghzq 政策 +技术双轮驱动，工业互联网步入发展机遇期 智能制造 行业 系列 报告 一 最近一年 行业 走势 行业相对表现 表现 1M 3M 12M 机械设备 -14.4 -15.7 -14.2 沪深 300 -6.7 -8.8 -1.7 相关报告 智能制造行业事件点评报告：工业互联网专项工作组成立，智能制造迎政策东风(推荐 ) 2018-03-12 投资要点： 工业互联网属于泛互联网，行业发展处于初级阶段。 工业互联网属于泛互联网的目录分类，包括数据采集（边缘层）、工业 PaaS（平台层）和工业SaaS（应用层）三大核心层级以及 IaaS（基础设施层）。从产业链来看，行业上游为数据的采集与集成，中游为互联网平台的搭建，下游为工业APP 的开发；参与的企业包括装备与自动化企业、生产制造企业、工业软件企业及信息技术企业。我国目前已经形成了较为完整工业互联网产业体系， 根据 工业互联网产业联盟专家测算， 2017 年我国工业互联网直接产业规模约为 5700 亿元，预计到 2020 年将达到万亿元量级。 政策 +技术双驱动，工业互联网迎来发展大时代 。在政策层面： 2018 年 2月，国家制造强国建设领导小组决定下设工业互联网专项工作组，负责统筹协调我国工业互联网发展的全局性工作。从政策持续性来看，此次专项工作组的成立，旨在贯彻落实国务院关于深化“互联网 +先进制造业”发展工业互联网的指导意见， 6 月 7 日， 工信部 印发 工业互联网发展行动计划（ 2018-2020 年），产业政策加码具备持续性。在技术层面：随着制造业自动化程度提升，人工智能技术、边缘计算技术取得突破，工业互联网的众多支撑技术正迎来变革，未来有望促进行业增速的提升。 工业互联网主要应用于四大场景，具备三重实现路径。 目前工业 互联网平台的应用主要集中在四大领域：工业现场的生产过程优化、企业运营的管理决策优化、社会化生产的资源配置优化、产品全生命周期管理服务优化。从产品落地来看，根据对工信部遴选的 29 个工业互联网试点示范项目以及工业互联网产业联盟筛选的 33 个优秀案例进行总结，目前工业互联网的应用具备三层路径：分别是从生产端切入（智能工厂）、产品端切入（智慧服务）以及平台端切入（工业互联网平台）。 给予工业互联网行业推荐评级，重点关注 今天国际 、 诺力股份 ，建议关注京山轻机、 新天科技 、金卡智能 。 我们认为在政策持续加码及技术突破的双轮驱动 下，工业互联网将步入发展机遇期；目前工业互联网行业实现路径包括三种，其中从生产端切入及产品端切入国内已具备成功案例，投资方向具备较高的确定性。建议重点关注 今天国际 （ 智能工厂订单持续超预期 ） 、 诺力股份（智能物流具备协同效应） ，建议关注 京山轻机（布局智能工厂同时具备工业互联网平台潜质） 、 新天科技（智慧水务龙头） 、 金卡智能（智慧燃气龙头）。 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 2 风险提示： 工业互联网行业政策不及预期 、 工业互联网支撑技术突破不及预期 、 潜在的新技术路径竞争风险 、 相关标的的工业互联网业务进展不及预期 。 重点关注公司及盈利预测 重点公司 股票 2018-06-26 EPS PE 投资 代码 名称 股价 2017 2018E 2019E 2017 2018E 2019E 评级 000821.SZ 京山轻机 9.05 0.32 0.56 0.75 28.28 16.13 12.15 买入 300259.SZ 新天科技 3.64 0.14 0.19 0.24 26.59 19.11 15.29 买入 300349.SZ 金卡智能 18.87 0.81 1.01 1.27 23.26 18.61 14.91 买入 300532.SZ 今天国际 15.94 0.34 0.55 0.70 47.48 28.86 22.64 增持 603611.SH 诺力股份 13.69 0.60 0.76 1.04 22.93 17.98 13.20 买入 资料来源： Wind 资讯 ，国海证券研究所 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 3 内容目录 1、 工业互联网是什么？ . 6 1.1、 工业互联网的定义与内涵 . 6 1.2、 工业互联网产业链分析 . 8 1.3、 国内外工业互联网发展现状 . 9 2、 政策 +技术双驱动，工业互联网迎来发展大时代 . 11 2.1、 工业互联网专项工作组成立，政策迎持续加码 . 11 2.2、 技术持续变革，行业发展迎来新动力 . 12 3、 工业互联网的应用方向与实现路径分析 . 15 3.1、 工业互联网主要应用于四大场景 . 15 3.2、 工业互联网的实现形式具备三重路径 . 17 3.3、 实 现路径一：设备端切入，打造智能工厂 . 18 3.4、 实现路径二：产品端切入，提供智慧服务 . 22 3.5、 两个案例：三一 18 号智能工厂与树根互联 -根云平台 . 23 4、 行业评级及重点推荐个股 . 31 5、 风险提示 . 31 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 4 图表目录 图 1：工业互联网平台功能架构图 . 6 图 2：工业现场多源异构数据采集与边缘计算实施架构 . 7 图 3：工业 PaaS 平台示意图 . 8 图 4：工业互联网平台产业体系 图 . 9 图 5：工业互联网平台关键技术体系图 . 12 图 6：全球及中国工业机器人销量 . 13 图 7：中国工业机器人产量及同比增长 . 13 图 8： 2010-2016 年中国物流自动化行业市场供给规模 . 13 图 9：我国自动化立体仓库保有量（座） . 14 图 10：我国自动化立体仓库市场空间及预测 . 14 图 11：机器学习模拟人类对经验归纳及预测的能力 . 14 图 12：机器学习常见的算法汇总 . 14 图 13：边缘计算发展历程 . 15 图 14：边缘计算在工业互联网中的应用 . 15 图 15：工业互联网平台应用阶段视图 . 16 图 16：智能仓储物流的主要产品 . 20 图 17： 2017 年智能物流下游行业分布 . 21 图 18：我国生鲜 电商市场规模及同比增速 . 21 图 19：中国新能源汽车销量及同比增长 . 21 图 20：中国动力电池产量及同比增长 . 21 图 21：智能物流行业 的两种发展模式 . 22 图 22： 2017 年智能物流装备企业订单额（合同金额） . 22 图 23：智慧水务的发展模式图 . 22 图 24：新天智慧水务云的优势 . 23 图 25： 18 号厂房智能工厂总体结构图 . 24 图 26：基于三 维仿真的数字化规划应用图 . 25 图 27：智能装备的应用示意图 . 25 图 28：工业生产物联网应用结构图 . 26 图 29： SANY MES 系统结构图 . 26 图 30：公共资源定 位系统结构图 . 27 图 31：智能化立体仓库和物流运输系统结构图 . 28 图 32： SPC 系统结构图 . 28 图 33： SPC 应系统用示意图 . 28 图 34： PCC 系统结构图 . 29 图 35： PCC 系统应用示意 图 . 29 图 36：树根互联 “根云 ”平台架构 . 30 表 1：工业互联网产业链 . 8 表 2：国外工业互联网平台研究成果 . 10 表 3：国内工业互联网平台研究成果 . 10 表 4：近年工业互联网行业政策梳理 . 11 表 5:工业互联网细 分技术品类 . 12 表 6：工业互联网具体应用场景及案例 . 16 表 7：离散工业智能工厂的五大特征 . 18 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 5 表 8：智能工厂的产业链构成 . 18 表 9：智能物流在成本和效率上的部分优势 . 19 表 10：国内主要电商物流建设及计划 . 21 表 11:重点关注公司及盈利预测 . 31 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 6 1、 工业互联网是什么？ 1.1、 工业互联网的定义与内涵 工业互联网属于泛互联网。 工业互联网（ Industrial Internet）在英文称谓上与当前全球互通的因特网一致，一定程度上说明工业互联网将基于当前的因特网技术基础实现互联互通。根据 GE 的定义， 工业互联网属于泛互联网的目录分类，使用开放性网络来连接人、数据与机器，从而激发工业化生产力。 2016 年我国成立工业互联网联盟 （ IIC），其对工业互联网的概念进行了权威的阐述， 重点强调工业互联网络中的角色包括机器、物品、计算机与人，工业互联网将以先进算法深度整合信息网络、大数据、机器学习等各领域的技术应用与机械装置，从而让机器更具有智能性，可以高效完成具有复杂物理结构的接卸在网络中与传感装置和功能软件的集成。 工业互联网平台是工业互联网的核心。 根据 2017 年 11 月 27 日发布的 关于深化“互联网 +先进制造业”发展工业互联网的指导意见 ， 工业互联网 包括网络、平台、安全三大功能体系，其中 网络是基础，平台是核心， 安 全是保障。 所谓工业互联网平台，是指面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系，支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台， 包括 数据采集（边缘层）、工业 PaaS（平台层）和工业SaaS（应用层） 三大核心层级 以及 IaaS（基础设施层） 。 图 1：工业互联网平台功能架构图 资料来源： 工业互联网平台白皮书（ 2017）、 国海证券研究所 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 7 首先，我们分析 工业互联网平台 各个层级的作用 ： 数据采集（ 边缘层）： 数据 采集 并向云端集成 。 具体方式为通过各类通信手段接入 不同设备、系统和产品 来采集数据，进而依托协议转换技术实现多源异构数据归一化处理，最后利用边缘计算设备实现数据由底层向云端平台集成。 这一部分的核心技术是边缘计算技术 。 边缘计算与云计算的融合相较于单一的云计算更加智能、高效、节能并且降低延迟。 图 2： 工业现场多源异构数据采集与边缘计算实施架构 资料来源： 垂直行业工业互联网实施架构白皮书 、 国海证券研究所 工业 PaaS（平台层）： 数据挖掘 并 构建开放式云操作系统。 PaaS（ Platform-as-a-Service）的意思是平台即服务，该层级的核心是构建开放式的操作系统，从而帮助用户快速构建定制化的工业 APP。 这一层级是整个工业互联网平台的核心。 具体步骤包括 ： 一是提供工业数据管理能力 ， 帮助企业实现数据价值挖掘 ；二是把技术、知识、经验等资源固化为可移植、可复用的工业微服务组件库，供开发者调用；三是借助微服务组件和工业应用开发工具构建应用开发环境。 这一层级的核心 要素 是 基于微服务架构的数字化模型。 数字化模型分为两种：一是机理模型（基础理论模型、流程逻辑模型、工艺模型、故障模型、仿真模型等），本质是经验知识和方法的固化；二是大数据分析模型（数据回归模型、机器学习模型等），本质是对相关关系的分析。当各类 数字化模型呈现在 工业 PaaS平台上时 ， 主要分为两种形式：一是整体式架构，即将 一个复杂大型的软件系统直接迁移至平台 ；二是微服务架构，即将非标的 工业技术、知识、经验和方法碎片化成一个个功能单元 ， 应用层可以快速、灵活的调用多种碎片化的微服务 （实现复用），实现工业 APP 的快速开发部署和应用 。 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 8 图 3： 工业 PaaS 平台示意图 资料来源： 工信部、 国海证券研究所 工业 SaaS（应用层） ： 形成 APP， 创造最终价值 。 SaaS（ Software-as-a-Service）的意思是软件即服务，即通过创造 满足不同行业、不同场景的 软件 和 APP，形成工业互联网平台的最终价值。 IaaS（基础设施层） :提供云基础设施 。 IaaS（ Infrastructure as a Service）的意思是 基础设施即服务 ，该层级主要作用为提供服务器、储存、网络等云基础设施。 此外 ，工业互联网平台还包括涵盖整个工业系统的安全管理体系，这些构成了工业互联网平台的基础支撑和重要保障。 1.2、 工业互联网产业链分析 工业互联网产业链分为三个环节 ： 产业链上游： 数据的采集与集成 。 主要参与者是信息技术企业 ， 能够提供云计算 、 数据管理 、 数据分析等服务 。 产业链中游：平台的搭建。 主要参与者 包括装备与自动化企业、生产制造企业、工业软件企业和信息技术企业，核心职责是实现平台的搭建。 产业链下游： 工业 APP开发。 主要参与者包括工业互联网平台 垂直领域 用户以及第三方开发者。 表 1： 工业互联网产业链 产业链环节 具体功能 参与对象 具体企业 产业链上游 数据的采集与 集成 信息技术企业 云计算企业 亚马逊、微软 数据管理企业 Oracle、 Apache 数据分析企业 SAS、 IBM、 Tableau 数据采集与集成企业 Kepware、 NI、博世、 IBM 边缘计算企业 华为、 思科、 英特尔 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 9 产业链中游 平台的搭建 装备与自动化企业 GE、西门子、 ABB、 生产制造企业 三一重工、海尔、航天科工 工业软件企业 PTC、 SAP、 Oracle、用友 信息技术企业 IBM、微软、华为 产业链下游 工业 APP开发 垂直领域用户 格林 （ 基于 MindSphere 研发机床 APP） 第三方开发者 Webalo、 Bearing Point、 ThetaRay 资料来源：工业互联网平台白皮书（ 2017）、国海证券研究所 图 4： 工业互联网平台产业体系 图 资料来源： 工业互联网平台白皮书（ 2017） 、 国海证券研究所 1.3、 国内外工业互联网发展现状 2009 年金融危机以后，美国、德国、英国、法国、日本、韩国等全球主要工业国家纷纷重新思考制造业在其国民经济发展中的重要作用，在新一代信息通信技术迅猛发展并与制造业加速融合的背景下，各国均积极围绕工业互联网开展战略布局和实践探索，以此确保其在未来全球制造业中的竞争优势，工业互联网平台步入规模化扩张期。 美国 ： 组建工业互联网联盟 。 美国于 2012 年推出先进制造发展战略，聚焦于信息技术、材料技术和制造技术相结合的先进制造业，将工业互联网作为该战略的重要创 新方向。美国商务部计划到 2024 财年将累计拨款 19.3 亿美元，完成 45 家先进制造创新中心建设，打造先进制造技术商业转化的枢纽。 2014 年，美国宣布成立工业互联网联盟，目前，已有来自 33 个国家的 260 余家成员单位，由 GE、 IBM、 Intel 等国际巨头企业牵头，形成 22 个试验验证平台；其中 GE发布的工业互联网平台 Predix，已经实现 10 多个领域的设备接入 。 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 10 德国 ：搭建工业 4.0 平台。 德国 2010 年推出的新版高科技战略 2020中，将工业 4.0 确定为十大“未来项目”之一， 2014 年出台数字议程 （ 2014 2017），推进信息技术与制造技术深度融合并全面提高企业生产率。目前，已经批准了超过 1.2 亿欧元的资金，支持项目多达 63 个。 其中核心企业西门子发布的MindSphere 平台，已经实现约 100 万台设备和系统的互联。 2016 年德国汉诺威工业博览会上，美国主导的国际工业互联网联盟与德工业 4.0 平台实现对接，通过架构对接、测试床协作、标准与互操作等 6 个工作组的深入合作，形成广度与深度上的优势互补。 根据中国电子技术标准化研究院统计，截止到 2018 年 1 月 30 日全球工业互联网平台数量已超过 150 个。 表 2： 国外工业互联网平台研究成果 国别 具体成果 研究内容 发展情况 美国 Predix 平台 （ GE） Predix 平台主打工业互联网综合平台 ， 采用数据流与打通数据衍生价值的结构 。 300 多个合作伙伴，实现10 多个领域的设备接入。 德国 MindSphere 平台（西门子） MindSphere 平台是基于云的开放式物联网操作系统，优势在于能够实现全面的系统集成和数据融合。 100 万台设备和系统的互联。 资料来源： 中国电子技术标准化研究院 、国海证券研究所 国内工业互联网体系初步完善 ， 但关键产业的主导能力弱 。 2016 年在工信部的指导下我国成立了工业互联网产业联盟， 已经形成了较为完整工业互联网产业体系， 出现了一批像 航天云网 -INDICS 平台 、 三一树根互联的“根云”平台、海尔的 COSMOPlat 平台 等工业互联网 平台 。 据中国工业互联网产业联盟测算，2017年我国工业互联网直接产业规模约为 5700亿元，预计 20