新基建热潮中，工业互联网如何驶入快车道？

图片来自“123RF”，文章来源于：华夏幸福研究院，作者：师帅

作者：师帅（华夏幸福产业研究院研究员）

4月20日，国家发改委举行新闻发布会，首次明确信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施三大方面的新型基础设施范围。工业互联网作为通信网络基础设施的主要代表之一，是中国制造业数字化、网络化、智能化转型的基石。“新基建”春风已至，工业互联网产业提速恰逢其时。
COVID-19疫情下各省市被迫停工停产，复产无策之时工业互联网成为助力抗“疫”、保工复产的坚强护盾。另有“新基建”春风来的恰逢其时，我国制造业数字化转型的浪潮加速前进。政策加码之下，工业互联网产业迎来发展新机遇。

一、工业互联网的价值实践，从疫情说起

大疫之时，工业互联网如何体现其价值？火神山医院的拔地而起无疑是最好的例子。历经10天10夜，“中国速度”再一次震惊世界。建设期间，树根互联利用根云平台实时监测三一重工联网设备的工况数据并进行故障预警处理。作为现场的“云监工”，根云平台为奋战中的工程设备提供实时的后台支持，保障设备在施工现场的高效作业，工业互联网无疑是“中国速度”背后的功臣之一。

图1. 武汉火神山医院建设施工现场

资料来源：航拍网

保工复产，工业互联网成为重要保障力量。疫情期间，工业互联网平台迅速扩展医用物资对接功能，助力制造企业精准排产甚至转产，有效缓解救援物资紧缺，带动产业链企业协同复工。典型代表是海尔COSMOPlat，快速搭建了疫情医疗物资信息共享资源汇聚平台，开发了复工增产服务平台，助力多个行业内的关联企业及时复工复产！

二、“新基建”推动下，工业互联网驶入快车道

工业互联网作为新基建七大重点领域之一，发展正当其时。2018年12月，中央经济工作会议重新定义了基础设施建设，把5G、人工智能、工业互联网、物联网定义为“新型基础设施建设”。2020年3月4日，中共中央政治局常务委员会召开会议，指出要加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。

图2. “新基建”七大领域

资料来源：CCTV4

在政策的助推下，各省市公布的未来重点项目投资规划总额已近50万亿元，其中2020年度计划投资总额接近8万亿元。工业互联网作为制造业转型升级的重要抓手，势必将成为投资的重点领域。中国信息通信研究院预测，2020年，我国工业互联网产业经济规模将达3.1万亿元，占GDP比重为2.9%，同时可带动约255万个新增就业岗位。

三、工业互联网驱动未来制造

工业互联网如何帮助传统制造业转型升级呢？我们要看看到底什么是工业互联网。工业互联网能够将人、设备、网络、工艺和产品等生产要素紧密融合，支撑工业全要素、全产业链、全价值链的互联互通，是实现未来智能制造的基础设施。

工厂内部，工业互联网融合了新一代信息技术，能够实现生产设备、智能终端以及控制系统的广泛连接，海量工业数据流通汇集，基于工业互联网平台的大数据系统对工业数据进行清洗、管理、分析，利用企业生产管理的工业模型进行深度挖掘以及可视化，实现工厂内部数字孪生体的建设，获得生产过程的认知，最终反馈提供可执行的最佳决策，实现从单个机器设备到生产线、车间甚至整个工厂的智能决策和动态优化。

工厂与工厂之间，借助工业互联网打通产业链上下游企业间设计、采购、制造、物流、销售、服务等环节数据，实现企业与企业、企业与产品、企业与用户之间的实时连接与智能交互，实现协同设计、远程服务和网络制造。大多数企业无法靠单打独斗去承受必要产业环节的缺失，企业之间不再是一个个信息孤岛，数据联通、信息共享机制将帮助企业在类似疫情困难面前快速响应，协同供应链资源，“我有熔喷布，谁有口罩机?”这样的无奈也就不会再上演。

图3. 工业互联网驱动新型制造模式

资料来源：华夏幸福研究院

四、工业互联网平台赋能中小企业

制造业面临“大考”时，受到冲击最大的无疑是中小企业。我国制造业中小企业数量众多，大多从事劳动密集型产业，技术含量不高，利润偏低，存活于产业链的低价值区间。疫情之际，企业复工延迟生产受阻，产品订单下降，同时还要承担工人薪酬、厂房设备租金、贷款利息等资金压力，在融资难的大环境下，无疑是举步维艰。中小企业采用远程办公、异地协同的能力又有限，没有大型企业自建工业互联网的能力和基础，在行业供应链中的掌控力较弱，企业也无奈被“隔离”。

工业互联网平台作为工业互联网的核心，可助力中小型制造业企业搭上工业互联网的快车。工业互联网平台是工业互联网的核心支撑。工业互联网平台构架包含4层，边缘层链接设备，通过协议转化和边缘计算形成有效的数据采集体系；IaaS层满足基础的计算网格存储和虚拟化；PaaS层封装了工业技术、知识和经验，基于大数据系统进行工业数据建模分析；SaaS层是应用层，为不同行业赋能提供创新应用。根据其构架原理，工业互联网平台具备信息共享、在线办公、异地协同、远程服务的优势。中小企业可以引入上云技术方案，接入公有云平台，节约物理空间，低成本获取工业云服务，实现转型升级。

疫情危急期间，国家及地方政府发布平台相关的帮扶措施，全力保障中小企业有序复工复产。工信部印发《关于应对新型冠状病毒肺炎疫情帮助中小企业复工复产共渡难关有关工作的通知》，引导大企业及专业服务机构面向中小企业推出云制造平台和云服务平台，发展适合中小企业智能制造需求的产品、解决方案和工具包。

面对当前疫情，中小企业“上云”需求旺盛，哪些工业互联网平台能够满足当前需求呢？

在市场和政策的双重刺激下，近年来国内涌现出一大批工业互联网平台。截至2018年底，我国已有269个工业互联网平台，超过了世界所有其他国家的总和。根据Wind上对主要工业互联网平台主导企业的分类来看，PaaS层平台数量占主导，工业大数据企业如阿里巴巴、百度分别推出飞龙、FusionPlant工业互联网平台；龙头制造企业如海尔、航天科工、三一重工、徐工机械、富士康等分别推出了COSMOPlat、INDICS、根云、汉云、BEACON等平台；基于云计算、大数据等技术的大型ICT企业如东方国信、浪潮、用友、中国电信等技术纷纷打造Cloudiip、浪潮云、用友精智、CPS等平台。据工信部统计，截至2019年7月底，中国重点工业互联网平台平均工业设备连接数达65万台，涵盖细分行业100多个。

图4. 部分工业互联网平台主导企业分类

资料来源：Wind，华夏幸福研究院整理

五、工业APP迎来第一波机遇

工业APP是基于工业互联网，承载工业知识、机理经验和制造方法等能够满足工业特定需求的工业应用软件。作为工业互联网体系架构中的上层结构，工业APP成为工业互联网平台联通用户的桥梁。2018年4月，工业和信息化部关于印发《工业互联网APP培育工程实施方案（2018-2020年）》的通知，设定了主要目标之一是培育30万个面向特定行业、特定场景的工业APP，全面覆盖研发设计、生产制造、运营维护和经营管理等制造业关键业务环节的重点需求。

不言而喻，2020年是我国工业APP发展最关键的一年。应对工业企业在线办公、远程协同等任务，各省市工业APP迎来发展时机，COVID-19疫情成为检验工业APP的“试金石”，也同样能够促进相关企业产品的落地和普及。

远程办公是复工的第一需求，工业APP成为产业发展的急先锋。在工业和信息化部信息技术发展司的指导下，工业互联网产业联盟、中关村信息技术和实体经济融合发展联盟、产业互联网联盟、信息物理系统（CPS）发展论坛等单位共征集了289款助力复工复产、疫情防护上线的工业APP，包含可用于异地在线协同设计、建模仿真的研发设计类；用于可实现生产作业的设备检测、质量管控等生产制造类；用于在线分析、供销管理等经营管理类；用于远程运维、产品服务等运维服务类；用于医疗物资供需对接、疫情监测、健康管理等疫情防护类。其中较多的工业APP企业提供了限期免费使用或者低价使用的福利，助力工业企业开工复工。

图5. 289款工业APP分类

资料来源：工业互联网产业联盟，华夏幸福研究院整理

六、工业互联网引爆智能装备发展

智能制造装备是工业互联网基础执行层和底层数据来源，是工业互联网体系的重要组成部分。智能制造装备包含了智能生产设备和智能终端等，对于加快制造业企业转型升级，提高生产效率和产品质量、降低能耗，实现制造过程的智能化和无人化发展具有重要意义。有哪些典型的智能制造装备有望迎来新一轮的爆发呢？

图6. 汽车制造无人工厂场景

资料来源：KUKA Robots Building SEAT Cars视频

工业机器人作为自动化生产线的核心元素，已在汽车、3C、金属制品、食品、橡胶及塑料等行业得到了广泛应用。随着新一代信息技术和人工智能的发展融合，云端智能机器人更将会是工业互联网底层的逻辑支点。

工业自动化控制系统装置在制造过程中担当控制器、驱动器与执行器等作用，是实现工业自动化的基础。为降低生产成本，提高生产效率，工业控制的自动化仍然是众多中小型企业的发展趋势。随着新型集成化、网络化、智能化的工控系统装置应用，将加速制造业数字化转型。

AGV在智能物流仓储的应用被看作是物流自动化系统中最具有柔性化的一个环节，能够高效率的替代搬运工人，是目前存在的简单有效的自动物料运输方式。目前，汽车行业、家电制造等生产制造领域已经成为AGV的主要需求市场。

工业互联网需要极其大量的数据支撑，而这些数据大部分来自于生产制造过程中智能传感器的测量和采集。传感器使得机器设备不再孤立，源源不断的数据采集像一面镜子一样映衬出其数字世界中的自身状态。

图7. 主要智能制造装备市场规模及增长率

资料来源：IFR，前瞻产业研究院，Wohlers Associates: Wohlers Report 2018，华夏幸福研究院整理

七、未来可期，前行之路仍漫长

随着疫情困境和“新基建”机遇，制造业企业上云、远程协作、供应链协同需求迫切，重点领域投资热度回暖，工业互联网产业发展迎来新机遇。之前对信息化、智能化改造犹豫不决的一波企业也注定会涌身到工业互联网的热潮中。

工业互联网功能强大，但当前发展远不够充分。首先，大型企业自建私有云平台，较多的满足自身企业发展，面对众多类型的中小企业，行业互通理解缺乏，服务能力也有限。再者，中小企业设备信息化改造需要较大投入，主观意愿不强烈，仍需要政府优惠政策积极引导。最后，较强的人工智能技术和低延时网络的发展应用有待进一步广泛融合。工业互联网普及还有很长的路要走，2020年注定是产业发展的关键年。