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产业观察丨重庆市工业互联网平台发展研究

产业观察丨重庆市工业互联网平台发展研究 中国信通院西部分院
2020-12-10
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导读:摘要:工业互联网平台不仅是推动工业系统、工业软件之间打通与连接的载体,更是全要素、全产业链、全价值链连接的枢





摘要:工业互联网平台不仅是推动工业系统、工业软件之间打通与连接的载体,更是全要素、全产业链、全价值链连接的枢纽和工业资源配置的核心,是新工业革命的关键基础设施。本报告在梳理工业互联网平台发展现状和全球布局的基础上,对比研究了中美德三个国家工业互联网平台发展情况,深入分析了我市工业互联网平台发展概况以及挑战,并对我市工业互联网产业生态发展提出有关建议。 
工业互联网平台概述


(一)工业互联网平台发展现状


工业互联网平台是工业互联网创新发展的关键,其本质是实现工业能力与IT能力的集成、融合和创新,通过构建的物理对象数字孪生体,实现制造资源互联互通互操作,推动制造能力软件化、模块化和平台化,从而使制造体系由封闭走向开放,支持全社会制造资源和能力网络化动态配置,构建新的制造业生态。工业互联网为安全生产提供了全新的视角,为加强安全生产监管提供了新手段。安全生产为工业互联网拓展了融合应用新场景,对进一步深化应用、打造工业企业新型能力具有重要作用。



目前,全球制造业龙头企业、ICT领先企业、互联网主导企业基于各自优势,从不同层面与角度搭建了工业互联网平台。工业互联网平台虽发展时间不长,但均有迅速扩张的趋势,正积极探索技术、管理、商业模式等方面规律,并取得了一些进展。工业互联网平台呈现IaaS(基础设施即服务)寡头垄断,PaaS以专业性为基础拓展通用性,SaaS(软件即服务)专注专业纵深的发展态势。IaaS、PaaS、SaaS建设成熟度不一致,IaaS发展成熟度较高、技术创新迭代迅速,亚马逊AWS、微软Azure、阿里云、腾讯云、华为云等占据了全球主要市场,IaaS主流服务商集中在中美两国。



当前多数工业PaaS在工业know-how和专业技术方面积淀不足,受消费互联网横向整合大获成功的影响,忽视制造与消费领域之间专业性的巨大差异,容易导致战略方向和发展路径的误判,工业PaaS开发建设应在专业性基础上向提供通用能力方向发展。SaaS发展受PaaS赋能不足的约束,潜力尚未发挥出来,均处于萌芽阶段。SaaS正逐步深入制造业细分行业领域,中小型企业的SaaS应用需求最迫切、服务量最大、价值创造最直接。



图1 2015-2020年全球和国内工业互联网市场规模

2018年是我国工业互联网发展的元年,工业互联网热度不断升高,在政策与市场的双重驱动下,产业步入快车道,发展工业互联网既是两化融合大势所趋,又是国家战略中重要的组成部分。根据中国信息通信研究院测算,2018年和2019年我国工业互联网核心产业增加值规模分别为4386亿元和5361亿元,分别增长约30.1%和22.2%,预计2020年将实现增加值规模约6520亿元,增长约21.6%。
(二)中美德工业互联网平台对比分析


中美德工业互联网平台在发展中各具优势和特点。中美IaaS基础设施能力较强,正从互联网行业向其他行业扩张;美德工业know-how和设备数字化基础优于中国;中国的互联网生态基础最好,SaaS应用潜力最大。



中国与美德在工业基础和工业know-how方面差距显著。德国工业积淀深厚,在产品研发、装备和自动化系统、工业控制和工艺流程等领域拥有全球知名的老牌工业企业和隐形冠军中小企业。美国工业知识经验软件化、平台化能力处于全球领先地位,拥有IBM、微软、甲骨文等全球软件服务寡头。中国工业化发展历程短,制造技术与管理知识经验积淀不够,工业企业两化融合发展水平参差不齐。但是,完整的产业体系带来了巨大的应用需求和发展潜力,为平台培育和壮大提供了土壤。



中国工业数据采集和分析能力不足。一是中国在设备数字化、网络化方面与美德差距较大,2019年我国企业设备数字化率为47.1%、数字化设备联网率为41.0%,尤其是中小企业基础薄弱,设备改造和数据采集难度较大。二是发达国家工业设备产品在全球市场占据主导地位,GE、西门子等龙头企业依托自身产品可采集跨区域、跨行业、跨领域的海量数据。三是美国、德国具有大量资深和初创的数据分析企业,通过合作能帮助平台快速提升能力。但是中国市场巨大,一旦解决数据采集等基础环节问题,网络效应必然带来后发优势。



中美德在信息基础设施及ICT技术能力方面各有所长。中美在信息基础设施方面相对较强。NB-IoT(窄带蜂窝物联网)领域,中国今年将建成全球最大的NB-IoT网络,能有效支撑工业互联网平台建设,促进海量终端接入,拓展应用场景。IaaS领域,美国亚马逊、微软、IBM等在技术、产品和市场规模方面遥遥领先,中国的阿里和腾讯综合实力位于全球前10名。PaaS领域,美国PaaS平台底层技术具有绝对优势,全球各国工业互联网平台PaaS核心架构几乎均采用美国的Cloud Foundry和Docker等开源技术,美德具备将核心经验知识固化封装为模块化的微服务组件和工具开发能力,但中国工业PaaS刚刚起步,处于探索阶段。



中国工业互联网平台具有全球最旺盛的市场需求和最完备的互联网生态。一方面,美德将大型企业作为平台主要用户群体,而中国将工业互联网平台作为大中小企业融通发展的新载体,通过平台技术模块化和知识经验软件化,将大企业成熟有效的技术、管理、应用等方面的知识经验,快速向中小企业复制推广,降低技术门槛和应用成本,带动其转型升级。另一方面,美国在互联网应用创新、市场规模等领域弱于中国,尚无覆盖全社会的互联网生态体系。德国在互联网平台实践和能力各方面仍处于适应期。中国互联网发展理念、商业模式、应用实践都较成熟,基本形成覆盖了全员、全社会的互联网生态,具备推进工业互联网平台、抢抓工业发展“换道超车”机遇的独特优势。


重庆市工业互联网平台发展情况及挑战


目前,重庆集聚了工业互联网服务企业197家,提供第三方服务的工业互联网平台47个,工业互联网解决方案服务商60家,工业大数据服务商38家。累计服务企业“上云”5.5万余家、连接设备140余万台。根据工信部两化融合公共服务平台最新数据显示,截至2020年6月底,重庆市实现网络化协同的企业比例为34.3%、生产设备数字化率达47.9%。
在工业互联网面临的挑战方面,一是网络安全。工业互联网实现了全要素、全产业链、全生命周期的互联互通,打破传统工业相对封闭可信的生产环境,新基建下的网络攻击将从数字空间延伸到物理空间,造成非常严重的后果。二是5G成为工业互联网新引擎,安全或将面临新挑战。随着5G商用的加快推进,5G与工业互联网呈现叠加融合、互为动力的蓬勃发展态势,同时可能伴随新的安全风险。例如,终端接入和切片管理方面的安全风险。三是数据泄露风险面临严峻挑战,安全防护亟需加强。工业互联网作为传统工业与新一代信息技术的深度融合,新技术的融入使得数据跨境流动更为频繁,工业互联网数据规模化增长速度越来越快,内外网数据交互流通,海量数据集中汇聚分析等导致对自身信息或数据控制能力下降,盗取、篡改数据的路径不断增多,攻击面不断扩大,极易引发数据资源丢失的风险,如企业数据挂靠国外云服务器导致数据跨境泄露的情况时有发生。


三、
工业互联网产业生态发展建议

01
加速培育解决方案供应商生态

整合现有生产端的MES、ERP等边缘层采集的实时数据,统一汇总分析平台层可扩展的操作系统,支持研发设计工具和运营管理软件加速云化改造,开发面向特定行业、特定场景的工业APP,集中突破一批高性能网络、智能模块、智能联网装备、工业软件等关键软硬件产品。培育集聚一批以工业互联网集成方案、咨询服务、数据服务等为主要业务的工业互联网系统集成商,推进工业互联网关键软硬件产品与工业互联网平台的集成创新,形成工业互联网一体化解决方案能力。

02
推进“5G+工业互联网”融合应用试点示范

推动“5G+工业互联网”先导应用项目实施,推进成渝地区双城经济圈工业互联网一体化协调发展,加速“5G+工业互联网”融合应用先导区形成。通过工业互联网创新发展工程、工业互联网试点示范、国家新型工业化产业示范基地(工业互联网方向)等多种途径,支持基础电信企业、通信设备企业、工业企业等结合自身优势、立足各自主业,拓展工业互联网内网建设改造服务,培育一批既懂5G又懂工业的解决方案供应商。

03
拓展标识解析体系创新应用

打造标识解析创新开源社区,汇聚科研机构和企业等研发资源,加强前沿技术领域共创共享,推进标识解析核心软硬件产品。培育标识解析产业生态环境,结合区域性产业特色与资源优势,围绕标识解析产业上下游的关键环节,打造一批具有竞争力的龙头企业,形成聚集各环节的产业生态。健全节点管理机构,完善节点运营机制,加大资金支持力度,加速标识解析在电子信息、装备制造、汽车制造等行业率先形成规模应用,积极探索在农业生产、商贸流通、智慧城市等领域应用拓展,培育一批基于标识解析的高效协同、产品追溯、供应链管理、全生命周期管理等示范应用。

04
优化完善工业互联网产业发展环境

建设工业互联网测试床和关键技术试验验证平台、工业互联网研发和产业化“双创”服务平台。开展技术咨询、知识产权分析和交易、投融资、人才培训等专业化服务。举办行业高峰论坛、开发者大会、应用创新竞赛等活动。加快推进工业互联网标识解析国家顶级节点建设和功能完善,支持云平台建设和发展,完善重庆市工业互联网服务商资源池和工业互联网产业服务体系,促进不同领域企业深入开放合作。加速建设500亿级国家新型工业化示范基地,实现特色化集群化发展。

05
强化工业互联网安全保障能力

加速重庆市工业互联网安全态势感知平台建成投用,贯彻落实企业分级分类差异化管理,做好安全监测预警、态势感知、应急保障、队伍建设等工作。鼓励工业企业深化工业互联网安全项目合作,探索AI智能检测、区块链、标识解析等新技术在工业互联网安全防护中的应用,提升工业企业安全防护水平。政府部门需加强工业互联网平台信息安全立法与管理,明确相关法律责任,保障平台各方合法权益;研究制定统一的公有云安全标准,明确安全防护要求。强化平台企业安全主体责任,建立健全安全和应急管理制度和机制,加强平台日常网络安全监测,不断完善技术防御手段。平台其他相关主体需保障自身生产系统的安全性。对于工业大数据的治理与使用,利益相关方共同参与治理,促进数据合理流动、确权、安全交易、共享和使用。



END
本文由中国信通院西部分院原创发布,转载请注明出处。
地址:重庆市南岸区茶园新区玉马路8号科创中心C栋1楼
作者:许云林
网址:www.cqcatr.com




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