工业互联网与智能制造IT系列报告之四：论工业互联网之平台路径.pdf

敬请参阅最后一页 免责 声明 -1- 证券研究报告 2018 年 03 月 02 日 计算机 行业 论工业互联网之 平台 路径 工业互联网与智能制造 IT 系列报告之四 行业专题研究 综合国内外现有工业互联网平台， 主要有四 类 实现路径 （ 1）装备与自动化企业凭借工业设备与经验积累，依托工业互联网平台创新服务模式；（ 2）领先制造企业将数字化转型经验转化为服务能力（ 3）软件企业围绕自身业务升级需求，借助工业互联网平台实现能力拓展；（ 4）信息技术企业发挥技术优势，将已有平台向制造领域延伸 。 装备与自动化企业凭借工业设备与经验积累，依托工业互联网平台创新服务模式 ： 装备制造和自动化企业在工业现场沉淀有大量生产设备与工业系统，在其几十年的创新探索中也形成了丰富的工业知识、经验和模型，这些企业正借助平台化布局，实现底层设备数据的采集与集成以及工业知识的封装与复用，并以此为基础形成创新型的服务模式。目前，这些企业在平台构建中主要有两种方式： （ 1）通过将现有工业应用向云端迁移，构建 应用服务平台。（ 2）直接采用 PaaS、微服务等新型架构搭建平台。 领先制造企业将数字化转型经验转化为服务能力，构建工业互联网平台 ： 领先制造企业凭借自身在数字化转型过程中的成功经验，围绕生产优化、用户定制、资源整合等方面提供平台化服务，形成了多种创新模式。 （ 1） 部分消费品生产企业基于个性化定制生产模式构建工业互联网平台。 （ 2） 部分集团型制造企业凭借其资源整合经验，通过平台汇聚产业上下游各环节资源，为企业提供供需对接、协同设计、制造协同等智能化应用。 软件企业围绕自身业务升级需求，借助工业互联网平台实现能 力拓展 ： 软件企业通过布局工业互联网平台，全面获取生产现场数据和远程设备运行数据，并通过这些数据与软件的结合，提供更精准的决策支持并不断丰富软件功能。其中， （ 1） 管理软件企业依托平台实现从企业管理层到生产层的纵向数据集成，提升软件的智能精准分析能力。 （ 2） 设计软件企业借助平台获取全生命周期数据，提升软件性能。 信息技术企业发挥技术优势，将已有平台向制造领域延伸 ： 信息技术企业在其现有通用技术平台基础上，不断丰富面向工业场景的应用服务能力，同时加强与制造企业合作，实现平台的定制化集成和应用部署。 （ 1） 云计算、大数据企业凭借运营及数据服务能力，构建平台。 （ 2） 通信企业依托数据采集与网络互联优势构建物联管理平台。 投资建议 ： 首推用友网络 (工业互联网平台通过软硬一体化智能制造解决方案，助力工业企业上云 )，重点推荐：东方国信 (战略布局“大数据 +行业”，工业互联网平台成功落地 )、宝信软件 (钢铁领域 MES、 EMS 产品市占率国内第一，具备开发“云 +大数据”平台以及机器人能力 )、汉得信息 (企业智能化升级推动 ERP 精细化管理 )、上海钢联 (“电商 +大数据”工业互联网平台，构建“交易 +供应链服务 +物流 +仓储”大宗电商 生态圈 )，关注：鼎捷软件和今天国际 风险 提示 ： 企业上云不及预期；政策落实推进不及预期。 推荐 （ 维持 评级 ） 分析师 田杰华 (执业证书编号： S0280517050001) tianjiehuaxsdzq 联系人 谌普江 chenpujiangxsdzq 行业与指数对比图 相关研报 专项工作组设立，工业互联网迎来发展良机 2018-02-26 论工业互联网崛起之天时地利人和 2018-02-26 细说春节期间计算机行业那些事儿及论产业大势 2018-02-21 业绩为王，继续看好“高成长 +低估值”细分龙头 2018-02-12 年报预告业绩增速回落，掘金内生高增长细分龙头 2018-02-05 -22%-15%-8%-1%6%13%20%27%2017/03 2017/06 2017/08 2017/11 2018/03 计算机 沪深 300 2018-03-02 计算机 行业 敬请参阅最后一页 免责 声明 -2- 证券研究报告 目 录 1、 引言 . 3 2、 装备与自动化企业凭借工业设备与经验积累，依托工业互联网平台创新服务模式 . 3 2.1、 工业应用向云端迁移，构建平台 . 3 2.1.1、 和利时 -HiaCloud平台 . 3 2.1.2、 ABB-ABBAbility平台 . 4 2.1.3、 施耐德 -EcoStruxure平台 . 5 2.2、 采用 PaaS、微服务等新型架构搭建平台 . 6 2.2.1、 GE-Predix平台 . 6 2.2.2、 西门子 -MindSphere平台 . 6 2.2.3、 智能云科 - iSESOL 平台 . 7 2.2.4、 树根互联 -根云平台 . 8 3、 领先制造企业将数字化转型经验转化为服务能力，构建工业互联网平台 . 9 3.1、 消费品生产企业基于个性化定制生产模式，构建平台 . 9 3.1.1、 海尔 -COSMOPlat平台 . 9 3.1.2、 美云智数 -MeiCloud平台 . 10 3.1.3、 富士康 -BEACON平台 . 10 3.2、 集团型企业通过资源整合搭建平台 . 11 3.2.1、 航天云网 -INDICS平台 . 11 3.2.2、 中 船工业 -船舶工业智能运营平台 . 12 4、 软件企业围绕自身业务升级需求， 借助工业互联网平台实现能力拓展 . 13 4.1、 管理软件企业依托平台实现纵向数据集成 . 13 4.1.1、 宝信 -宝信工业互联网平台 . 13 4.1.2、 石化盈科 -ProMACE 平台 . 14 4.2、 设计软件凭借全生命周期数据，提升软件性能 . 15 4.2.1、 PTC-ThingWorx平台 . 15 4.2.2、 索为 -SYSWARE平台 . 15 4.2.3、 用友 -用友精智平台 . 16 4.2.4、 东方国信 -BIOP 平台 . 17 5、 信息技术企 业发挥技术优势， 将已有平台向制造领域延伸 . 18 5.1、 云计算、大数据企业凭借运营和数据服务优势，构建平台 . 18 5.1.1、 寄云 -NeuSeer 平台 . 18 5.1.2、 浪潮 -浪潮工业互联网平台 . 18 5.1.3、 阿里巴巴 -阿里云 ET工业大脑平台 . 19 5.2、 通信企业依托数据采集和网络互联优势，搭建平台 . 20 5.2.1、 中国电信 -CPS 平台 . 20 5.2.2、 华为 -OceanConnect IoT 平台 . 21 5.2.3、 中国移动 -OneNET 平台 . 21 5.2.4、 普奥云 -ProudThink 平台 . 22 5.2.5、 机智云 -Gizwits IOT Enterprise 平台 . 23 6、 投资建议 . 24 7、 风险提示 . 24 图表目录 . 25 2018-03-02 计算机 行业 敬请参阅最后一页 免责 声明 -3- 证券研究报告 1、 引言 2013 年以来，工业互联网平台的理念和重要性逐渐被产业界所认识，全球各类产业主体积极布局，工业互联网平台已经进入全面爆发期。根据咨询机构 IoT Analytics 的统计，目前全球工业互联网平台数量超过 150 个。 2017 年以来平台发展步入快车道，仅我国就有数十个平台产品发布。根据 工业物联网平台白皮书2017 资料，我们研究发现，综合国内外平台企业布局策略来看，目前主要有四类 实现路径： （ 1） 装备与自动化企业凭借工业设备与经验积累，依托工业互联网平台创新服务模式； （ 2） 领先制造企业将数字化转型经验转化为服务能力，构建工业互联网平台； （ 3） 软件企业围绕自身业务升级需求 ， 借助工业互联网平台实现能力拓展； （ 4） 信息技术企业发挥技术优势 ， 将已有平台向制造领域延伸。 2、 装备与自动化企业凭借工业设备与经验积累，依托工业互联网平台创新服务模式 装备制造和自动化企业在工业现场沉淀有大量生产设备与工业系统，在其几十年的创新探索中也形成了丰富的工业知识、经验和模型，这些企业正借助平台化布局，实现底层设备数据的采集与集成以及工业知识的封装与复用，并以此为基础形成创新型的服务模式。目前，这些企业在平台构建中主要有两种方式： （ 1）通过将现有工业应用向云端迁移，构建应用服务平台，实现应用的灵活部署与调用。（ 2）直接采用 PaaS、微服务等新型架构搭建平台，为应用开发提供更好的能力支持，在提供自身平台服务的同时 ， 着力打造繁荣的第三方应用创新生态。 2.1、 工业应用向云端迁移，构建平台 2.1.1、 和利时 -HiaCloud平台 HiaCloud平台由工业现场层、工业 PaaS平台层和工业 SaaS智能应用层构成。工业现场层提供边缘计算服务 ,实现企业现场各类数据的汇集与本地应用。工业PaaS 平台层自下而上包括云基础环境子层、数据服务子层和应用服务子层，建立工业对象模型的虚拟运行空间，并提供 API接口和一系列快捷开发工具。工业 SaaS 智能应用层是基于工业 PaaS层开发的各类工业 APP服务，主要包括资产管理服务和运营优化服务。 HiaCloud 平台支持公有云、私有云及混合云部署。此外，和利时还构建了工厂级综合数据集成与应用开发平台 HiaCube，用于过程工业、离散工业、轨道交通、市政设施、能源矿山和工业园区的本地化智能生产与智慧运营 。 通过实施 HiaCube与 HiaCloud，在数字空间重构了企业的生产、质量、安全和维护运营等场景，并用现场数据驱动数字模型运行，实现 OT与 ICT的深度融合 。过去，某大型电子装备制造企业面临一系列生产和服务问题： 1.多品种小批量生产模式导 致换线时间长、易出差错； 2.未建立有效的产品质量追溯体系； 3.检验测试数据未有效支撑产品消缺与创新； 4.无法获取设备异常与故障信息，影响产品质量和产能； 5.无法获知产品在用户现场的使用状况，售后服务被动。运用平台后，该 2018-03-02 计算机 行业 敬请参阅最后一页 免责 声明 -4- 证券研究报告 企业产品一次合格率达到 99.5%，产品返修率低于 0.3%，生产效率提升 50%，产能达 158万模块 /年，定制产品交付周期缩短到 8周以内，售后服务模式也逐步向事前主动给用户发出预警、事中提供远程在线支持转变。 图表 1： HiaCloud平台构架图 资料来源： 工业互联网平台白皮书 2017 ，新时代证券研究所 2.1.2、 ABB-ABBAbility平台 ABB Ability平台由 Ability Edge和 Ability Cloud构成。 ABBAbility Edge主要用于数据的采集，包括设备及生产控制系统（ SCADA， DCS）的数据，通过 Ability Edge内臵的数据模型进行预处理，并传输至云端。 Ability Cloud 是基于 Microsoft 90 。 Azure云基础架构及其应用服务，通过对数据进行集成管理和大数据分析，形成智能化决策与服务应用。未来， ABB还计划将其 Ability与其他工业互联网平台进行互联互通，实现业务协作。目前 ABBAbility平台主要应用于采矿、石化、电力、食品、水务、海运等领域。未来， ABB计划依托其超过 7000万个连接设备和7万个控制系统的存量设备，不断拓展 Ability平台应用。 通过 对汇聚的数据进行大数据 分析 ，借助多功能智能仪表盘 实时监控设备参数，实现 故障概率分析和 智能维护 。 例如， 美国电力公司（ AEP）以往主要依靠现场诊断对设备运行数据进行分析，工作效率较低，时常面临高压设备带来的安全危险，而零部件的更换维修则主要依据产品手册，设备寿命固定。凭借 ABB Ability平台，美国电力公司可以实时监控其设备参数，实现设备预测性维护。高压设备运行、维护风险降低了 15%，设备寿命延长了 3年，维护成本降低了 2.7%，设备维护效率提高了 4%，维护策略成效提升 8%，有效降低了设备维护成本。 图表 2： Ability平台构架图 2018-03-02 计算机 行业 敬请参阅最后一页 免责 声明 -5- 证券研究报告 资料来源： 工业互联网平台白皮书 2017 ，新时代证券研究所 2.1.3、 施耐德 -EcoStruxure平台 EcoStruxure平台包括三个层级，第一层是互联互通的产品。产品涵盖断路器、驱动器、不间断电源、继电器和仪表及传感器等。第二层是边缘控制。边缘控制层可以进行监测及任务操作，简化管理的复杂性。第三层是应用、分析和服务。应用可以实现设备、系统和控制器之间的协作，分析则通过运营人员的经验形成模型，用模型促进改善策略的形成，提升决策效率与精准度，服务提供可视化的人机接口，实现业务控制和管理。 EcoStruxure平台目前已联合 9000个系统集成商，部署超过 45000个系统。平台主要面向楼宇、信息技术、工厂、配电、电网和机器六大方向。 依托 EcoStruxure平台为福特打造企业能源管理（ EEM）软件系统 ， 实现现场和远程监控。 过去，福特汽车公司月末报告和实时数据之间存在六周的延迟，导致未能抓住节能和采购节省的机会。福特缺乏对北美地区所有制造厂的资源整合能力，未实现生产制造设施的实时通信和管理，无法获取电力和天然气消耗的实时数据。凭借施耐德 EcoStruxure平台，福特公司节能增效提高 30%，节省 2%的能源开支。 图表 3： EcoStruxure平台架构图 2018-03-02 计算机 行业 敬请参阅最后一页 免责 声明 -6- 证券研究报告 资料来源： 工业互联网平台白皮书 2017 ，新时代证券研究所 2.2、 采用 PaaS、微服务等新型架构搭建平台 2.2.1、 GE-Predix平台 Predix平台的主要功能是将各类数据按照统一的标准进行规范化梳理，并提供随时调取和分析的能力。 Predix平台架构分为三层，边缘连接层、基础设施层和应用服务层。其中，边缘连接层主要负责收集数据并将数据传输到云端；平台层主要提供基于全球范围的安全的云基础架构，满足日常的工业工作负载和监督的需求；应用服务层主要负责提供工业微服务和各种服务交互的框架，主要提供创建、测试、运行工业互联网程序的环境和微服务市场。 GE 目前已基于 Predix平台开发部署计划和物流、互联产品、智能环境、现场人力管理、工业分析、资产绩效管理、运营优化等多类工业 APP。 通过 Predix平台的 APM功能 ，实现 核电设备实时监控和故障反馈服务，确定最佳安全维护周期 。 布鲁斯电力公司通过 8个每个能够生产多达 800兆瓦的核反应堆为加拿大安大略省提供约 30的基础电力，但面临发电效率低下、核电设备维护难度等问题，公司对设备的定期维护也缺乏统一管理，容易造成延误。凭借Predix平台，布鲁斯电力公司的单个核电设备连续运行 500天即可为当地提供全年 15%的电力，效率大幅 上升，平均发电价格降低了 30%，设备稳定性明显上升。 图表 4： Predix平台架构图 资料来源： 工业互联网平台白皮书 2017 ，新时代证券研究所 2.2.2、 西门子 -MindSphere平台 MindSphere平台包括边缘连接层、开发运营层，应用服务层三个层级。主要包括 MindConnect、 MindClound、 MindApps三个核心要素，其中 MindConnect负责将数据传输到云平台， MindClound为用户提供数据分析，应用开发环境及应用开发工具， MindApps为用户提供集成行业经验和数据分析结果的工业智能应用。MindSphere平台目前已在北美和欧洲的 100多家企业开始试用，并在 2017年汉诺威展上与埃森哲、 Evosoft、 SAP、微软、亚马逊和 Bluvision等合作伙伴展示了多种微服务和工业 APP。 2018-03-02 计算机 行业 敬请参阅最后一页 免责 声明 -7- 证券研究报告 依托 MindSphere平台， 通过云传输，实现 失效报警 和 故障预警 功能。 格林科技利用西门子 S7采集机床产品中的 6组数据，每 30秒采集一次并上传至MindSphere平台，实现了失效报警等功能。 IOT解决方案供应商 Bluvision在可口可乐荷兰 Dongen工厂中 的 150个小型电机上安装了传感器，并将数据上传至MindSphere平台，基于对电机震动情况的数据分析实现故障预警 。 图表 5： MindSphere平台架构图 资料来源： 工业互联网平台白皮书 2017 ，新时代证券研究所 2.2.3、 智能云科 - iSESOL 平台 智能云科是互联网云制造服务平台企业，以智能数控设备为基础，高端工业服务为途径，整合广泛社会资源，打造 iSESOL 平台。平台共分为三个层级，分别为业务应用层、平台服务层及物理系统层。 iSESOL工业云平台主要包括五项功能：一是设备资源接入、基础服务、应用服务以及对外开放 API；二是通过云端 Agent 服务进行设备接入验证以及构建数据传输通道，提供数据采集、数据存储以及数据分析等服务；三是提供工业生产要素的建模及分析、工业大数据分析、工艺分析等服务；四是提供 iSESOL 上层业务系统数据交互服务；五是通过开放 API，实现外部系统接入以及对外数据支持服务。通过与智能装配等相关企业合作， iSESOL 平台已经接入大量生产资源，从单一的金切领域扩展到机加工大部分领域，并辐射到整个制造业。 iSESOL平台凭借业务应用层、平台服务层及物理系统层三个层级，接入生产资源，提供数据服务。 某精密机械公司为节省现金流计划采用租赁模式投入 5000套智能装备，并对各分支工厂制造流程进行实时监控，提升运维服务速度和质量。通过 iSESOL 平台的分时租赁功能，该公司成功构建设备服务平台，实现上百台装备接入，提升设备运行状况及加工效果，并在制造过程实现了云端远程监控和数据分析，制造工艺得到优化。 图表 6： 智能云科 - iSESOL平台 架构示意图 2018-03-02 计算机 行业 敬请参阅最后一页 免责 声明 -8- 证券研究报告 资料来源： 工业互联网平台白皮书 2017 ，新时代证券研究所 2.2.4、 树根互联 -根云平台 根云平台主要具备三方面功能。一是智能物联，通过传感器、控制器等感知设备和物联网络，采集、编译各类设备数据。二是大数据和云计算，面向海量设备数据，提供数据清洗、数据治理、隐私安全管理等服务以及稳定可靠的云计算能力，并依托工业经验知识谱构建工业大数据工作台。三是 SaaS 应用和解决方案。为企业提供端到端的解决方案和即插即用的 SaaS 应用，并为应用开发者提供开发组件，方便其快速构建工业互联网应用。目前，根云平台能够为企业提供资产管理、智能服务、预测性维护等工业应用服务。同时基于平台开展产业链金融创新，已有 UBI 保险、维保等产品实践，服务于保险公司等金融机构，提升其风险管控和金融服务能力。 根云平台主要基于三一重工在装备制造及远程运维领域的经验，由 OT 层向 IT 层延伸构建平台，重点面向设备健康管理，提供端到端工业互联网解决方案和服务。 一是以挖机数据和维修换件数据为基础，完成数据的评估和分析，针对设备使用情况与设备故障维修情况进行 大数据挖掘与建模，建立挖机设备质量评估指数。二是根据模型开发用于精算定价与风险选择的数据产品，在用户使用场景、风险管理上为保险公司精算和研发部门提供技术、数据支持，帮助久隆保险完成 UBI 产品及延保产品的定价。通过与树根互联的合作，久隆保险得以保费规模、利润、承保机器数量出发，明确适合开展业务的机器类型。对于开展业务的设备，久隆保险能够对设备维修费用和利润比例进行量化分析与排序，并实现对各档保险的精准定价。 图表 7： 树根互联 -根云平台 架构示意图 2018-03-02 计算机 行业 敬请参阅最后一页 免责 声明 -9- 证券研究报告 资料来源： 工业互联网白皮书 2017， 新时代证券研究所 3、 领先制造企业将数字化转型经验转化为服务能力，构建工业互联网平台 领先制造企业凭借自身在数字化转型过程中的成功经验，围绕生产优化、用户定制、资源整合等方面提供平台化服务，形成了多种创新模式。 （ 1） 部分消费品生产企业基于个性化定制生产模式构建工业互联网平台，实现用户需求、设计资源与生产能力的全面打通。（ 2）部分集团型制造企业凭借其资源整合经验，通过平台汇聚产业上下游各环节资源，为企业提供供需对接、协同设计、制造协同等智能化应用 。 3.1、 消费品生产企业基于个性化定制生产模式，构建平台 3.1.1、 海尔 -COSMOPlat平台 COSMOPlat平台共分为四层：第一层是资源层，开放聚合全球资源，实现各类资源的分布式调度和最优匹配。第二层是平台层，支持工业应用的快速开发、部署、运行、集成，实现工业技术软件化。第三层是应用层，为企业提供具体互联工厂应用服务，形成全流程的应用解决方案。第四层是模式层，依托互联工厂应用服务实现模式创新和资源共享。目前， COSMOPlat平台已打通交互定制、开放研发、数字营销、模块采购、智能生产、智慧物流、智慧服务等业务环节，通过智能化系统使用户持续、深度参与到产品设计研发、生产制造、物流配送、迭代升级等环节，满足用户个性化定制需求。 基于 COSMOPlat平台，洗衣机用户的个性需求在众创汇平台上进行了交互 ，实现智能制造。 洗衣机用户结合自身经历，指出当前洗衣机产品中存在内桶清洗周期短，清洗难度大等使用问题，期望能够获得一款具备更优用户体验的新式产品。有 990万用户、 57个设计资源参与新式产品创意设计。设计；创意立项之后，借助开放平台引入 26个外部专业团队，共同研发攻克技术难题；产品样机通过认证之后，利用 26个网络营销资源和 558个商圈进行预约销售；用户下单后，开启模块采购和智能制造，在 125个模块商资源和 16个制造商资源的参与下，产品按需定制、柔性生产；产品下线后，通过涵盖 9万辆 “车小微 ”和 18万 “服务兵 ”的智慧物流网络，及时送达用户家里，并同步安装好。用户在使用产品的过程中，又可通过 2018-03-02 计算机 行业 敬请参阅最后一页 免责 声明 -10- 证券研究报告 社群在免清洗的基础上持续交互，催生净水洗、无水洗（筒间）系列产品 。 图表 8： 海尔 COSMOPlat平台架构 图 资料来源： 工业互联网平台白皮书 2017 ，新时代证券研究所 3.1.2、 美云智数 -MeiCloud平台 MeiCloud平台包括数据采集层、 PaaS平台层和 SaaS层。数据采集层支持DCS、 PLC、 DDC、现场总线、智能仪表等多种设备的通讯协议。 PaaS层由云开发平台 CDP、持续交付平台 CICD和运维监控平台 OvO三部分组成，既可以支持SaaS应用建设，也支持传统单体应用的建设。 SaaS层开发部署了各种智能应用，主要包括云端 MES服务、企业间协作服务、数据服务、电子商务服务等。 实现与 10000多台工厂生产设备的对接 ， 并与长安汽车、京信通信、金龙客车等 30多家企业建立合作关系。 美的空调武汉工厂基于美云智数 MeiCloud平台，一是通过条码， RFID或联机取数进行数据采集；二是通过供应商配货，发货更新供 应商库存和发货信息，提高生产计划齐套信息准确性；三是提供分计划层面及配送拉动方案；四是通过采集并分析生产运营数据，提升公司产品的质量控制能力；五是通过平台数字中 枢实现生产监控预警，设备异常反馈及处理。通过 MeiCloud平台建设，该工厂实现生产计划和生产执行的柔性执行、整体供应链效率提升与成本降低。 3.1.3、 富士康 -BEACON平台 BEACON平台通过工业互联网、大数据、云计算等软件及工业机器人、传感器、交换机等硬件的相互整合，智慧控制塔从而建立了端到端的可控可管的智慧云平台。将设备数据、生产数据、产业专业理论进行集成、处理、分析，形成开放、共享的工业级 APP。 实现设备能耗实时监控，优化生产过程中 2C排程 ， 提高产品一次性良品率 。 2018-03-02 计算机 行业 敬请参阅最后一页 免责 声明 -11- 证券研究报告 富士康产品制造过程以往面临诸多难题，如特定机种制作过程中难以分析电能使用效率、无法确定接料和换料时机、设备周期缺乏预警机制等问题。凭借 BEACON平台，富士康集团的制造过程实现了设备能耗实时监控，优化了生产过程中 2C排程