工业互联网行业分析报告Word下载.docx
《工业互联网行业分析报告Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工业互联网行业分析报告Word下载.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
1、不同设备传输协议不同，建立统一的官方标准势在必行21
2、各企业需打破信息孤岛，搭建合作共赢的生态圈22
3、网络信息产业发展超前与工业基础较差不匹配22
五、对标海外，GE和SIEMENS由制造业起家走向工业互联网巨头23
六、国内相关企业26
顶层设计逐步完成，2018年有望成为工业互联网元年。
工业互联网是在实现设备、原材料、控制系统、产品以及人之间全面互连的基础上，通过数据流动和分析，达到工业智能化的新型业态和应用模式。
华为云、阿里云、腾讯云等国内云系统逐步成熟，工业软件体系逐渐完善，为中国工业互联网的实现提供了物质基础；
国内人口红利逐步消失，人工成本上升进一步倒逼工业互联网加速推进。
随着顶层设计逐步清晰，工业互联网专项工作小组成立，全国十余个省市启动企业上云政策，2018年有望成为工业互联网元年。
从“互联网+”到工业互联网，智能装备企业价值凸显。
与2015年的“互联网+”不同，2018年工信部制定的工业互联网三年行动计划，强调工业在互联网实施中的主导地位。
目前工业互联网的相关企业既有互联网、软件类公司，他们从上位系统开始向下渗透，也有设备执行层的智能装备类企业，他们从下位系统逐步向上渗透。
我们认为以智能装备企业为主的硬件端企业对制造业的工艺设计、生产流程有清晰的了解，是制造业最底层生产数据的获取方，掌握了生产节拍数据的流量入口，未来有望在工业互联网体系中占据主导地位。
对标海外，率先提出美国“工业互联网”和德国“工业4.0”的也是GE和SIEMENS这些制造业巨头，他们掌握制造业最核心的数据源，依托在制造业的统治地位继而向互联网和软件方面快速拓展，创立了Predix和MindSphere平台系统。
中国工业互联网还面临一些阻碍，未来任重道远。
①不同的设备拥有不同的数据传输协议，大大增加了数据采集与上云的难度。
虽然现在国内有数据采集的公司可以解析一部分通讯协议，但是未来需要政府或者是相关机构出台一系列的制度或政策把标准统一。
②国内信息孤岛现状比较严重，传统的互联网企业也只集中在供应链，企业需要开放协作，整合产业伙伴资源，促进工业互联网平台与平台的融合，生态系统的强强联合。
③网络信息产业发展超前与工业基础较差不匹配，和中国4G、5G产业蓬勃发展形成鲜明对比的是我国工业基础比较差，严重制约了工业信息化进程。
一、工业互联网是工业和互联网的深度融合
1、工业互联网是工业的智能化变革
工业互联网是以互联网为代表的新一代信息技术与工业系统深度融合所形成的新型产业，是我国发展智能制造的关键基础，本质是在实现机器、原材料、控制系统、产品以及人之间全面互连的基础上，通过数据流动和分析，达到工业的智能化变革，形成新型业态和应用模式。
工业互联网的诞生是工业和互联网发展到一定阶段融合的结果。
互联网诞生于1969年，先后经历了因特网、万维网，到新兴的社交网络、移动互联网、云计算和物联网，与此同时工业制造经历了单机数控、计算机辅助系统（CAD）、ERP和虚拟设计等过程。
在2000年前互联网与工业制造是两个独立发展的体系，2000年后互联网与工业制造逐渐走向融合，物联网和云计算开始运用到工业制造环节，衍生出工业互联网。
在工业互联网的融合趋势下，工业制造的趋势逐渐从数字化向网络化和智能化转变。
2017年11月，国务院印发《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》，将我国工业互联网的发展分为三个阶段，最终实现我国工业互联网创新发展能力、技术产业体系以及融合应用等全面达到国际先进水平，综合实力进入世界前列。
2、网络、平台和安全构成工业互联网的三大功能体系
工业互联网的核心是基于全面互连而形成数据驱动的新型产业，网络、平台和安全是实现数据互连的三大功能体系，其中网络是工业系统互连和工业数据传输交换的支撑基础，通过互联网基础设施，实现信息数据在生产系统各单元之间、生产系统与商业系统的无缝传递；
平台是核心驱动，为海量数据提供采集交换、集成处理、基于云的大数据计算和分析形成企业运营的管理决策以及机器运转的控制指令，驱动机器设备，运营管理智能化；
安全是网络和平台在工业应用中的安全保障，通过涵盖整个工业系统的安全管理体系，确保数据传输与存储的安全性，实现对工业生产系统和商业系统的全方位保护。
平台体系主要包括四大层级，分别是边缘层，IaaS层，工业PaaS层（平台层）和工业SaaS层（应用层）。
工业互联网平台是面向制造业数字机、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，支撑制造资源广泛连接、弹性供给、高效配置的载体。
工业互联网平台在边缘层获取数据并进行初步计算，在工业PaaS层（平台层）将工业技术、知识、经验、模型等工业原理封装成微服务功能模块，在工业SaaS层（应用层）提供面向特定行业、特定场景开发在线监测、运营优化和预测维护等具体应用服务。
网络是实现工业互联网的基础。
网络体系包含三大部分：
第一是网络互联，即以工厂网络IP化改造为基础的工业网络体系，包括工厂内部网络和工厂外部网络。
工厂内部网络用于连接在制品、智能手机、工业控制系统、人等主体，包含工厂IT网络和工厂OT网络；
工厂外部网络用于连接企业上下游、企业与智能产品、企业与用户等主体。
第二是地址与标识，即由网络地址资源、标识、解析系统构成的关键基础资源体系。
工业互联网标识解析系统，用于实现对物体的解析，即通过将工业互联网标识翻译为该物体的地址或其对应信息服务器的地址，从而找到该物品或其他信息。
第三是应用支撑，即工业互联网业务应用交互和支撑能力，包含工业云平台和工厂云平台，及其提供的各种资源的服务化表述、应用协议。
安全体系是保障，工业互联网安全保障的最终目标是要实现数据的保密性和设备运行的稳定性。
安全体系包括设备安全、网络安全、控制安全、应用安全和数据安全等五大方面，既包括数据的保密，也包括设备的稳定可靠运行。
设备安全是指工业智能装备和智能产品的安全，包括芯片安全、嵌入式操作系统安全、相关应用软件安全以及功能安全等；
网络安全是指工厂内有线网络、无线网络的安全，以及工厂外与用户协作企业等实现互联的公共网络安全；
控制安全是指生产控制系统安全，主要针对PLC、DCS、SCADA等工业控制系统的安全，包括控制协议安全、控制平台安全、控制软件安全等；
应用安全是指支撑工业互联网业务运行的应用软件及平台的安全，包括各类移动应用；
数据安全是指工厂内部重要的生产管理数据、生产操作数据以及工厂外部数据（如用户数据）等各类数据的安全。
3、成熟的云系统和工业软件体系为工业互联网推广提供基础
我国云计算市场从2008年起步，初期一直处于概念和技术消化的阶段，直到2010年我国云计算市场逐渐激活，并进入快速膨胀期，根据中国产业信息网数据显示，2016年我国云计算市场规模为3540亿元，2008~2016年CAGR为62.53%。
工业软件产品体系完整，国内市场规模达到千亿。
工业软件是指在工业领域里应用的软件，为提高工业研发设计、业务管理、生产调度和过程控制水平的相关软件与系统包含研发设计类（CAD、CAE、PLM等）、生产调度和过程控制类（MES、SCADA等）、业务管理类（ERP、SCM、HRM等）三大领域。
2016年全球工业软件市场达到3531亿美元，同比增长5.4%，我国工业软件市场规模达到1235亿元，同比增长15.5%，占全球市场的35%。
2016年我国工业软件行业中产品研发类占比约为8.3%，信息管理类占比约为15.5%；
生产控制类占比约为13.2%；
其余63%均为嵌入式软件开发。
二、多轮驱动，2018年有望成为中国工业互联网元年
1、利好政策纷纷落地，工业互联网加速推动“中国制造2025”
2015年5月，国务院出台《中国制造2025》，确立我国制造强国的发展战略，通过“三步走”实现制造强国的战略目标：
第一步，到2025年迈入制造强国行列；
第二步，到2035年中国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平；
第三步，到新中国成立一百年时，综合实力进入世界制造强国前列。
2017年11月，国务院印发《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》等政策，明确了我国工业与互联网融合的长期发展思路，同时为产业融合提供顶层文件支持。
2018年2月，经国家制造强国建设领导小组会议审议，决定在国家制造强国建设领导小组下设立工业互联网专项工作小组，由工信部部长苗圩烦人组长，工业互联网专项工作小组的设立将有力推动“中国制造2025”的实施。
2、我国制造业面临多重压力，工业互联网促进产业升级
（1）发达国家率先提出先进制造战略抢占先机
近年来，国外发达国家相继提出先进制造战略。
2011年4月的汉诺威工业博览会上德国政府正式推出“工业4.0”计划，其目的是为了提高德国工业的竞争力。
美国的“工业互联网”的概念最早是由通用电气公司（GE）于2012年提出的，随后联合另外四家IT巨头组建了工业互联网联盟（IIC），将这一概念大力推广开来，目的是将机器、设备和网络能在更深层次与信息世界的大数据和分析连接在一起，带动工业革命和网络革命两大革命性转变。
2015年，我国工信部也启动“智能制造试点示范专项行动”。
美国的“工业互联网”，德国的“工业4.0”和中国的“中国制造2025”三者理念基本相近，目的都是解决批量化生产和个性化需求带来的矛盾，实现柔性化生产。
但从具体在方式上仍有略微差异，工业4.0旨在推进生产或服务模式由集中式控制向分散式增强型控制转变，帮助实现高度灵活的个性化和数字化生产或服务；
工业互联网更加注重软件、网络和大数据，目的是实现通信、控制和计算的集合；
中国《智能制造发展规划》强调智能制造关键技术装备、核心支撑软件、工业互联网等系统集成应用等全面推进工程应用和产业化。
（2）国内人工成本上升+自动化水平低，制造业产业升级迫在眉睫
人口红利消失，劳动适龄人口下降引发人工成本上升。
根据国家统计局数据，2011~2016年中国劳动年龄人口由9.42亿人锐减至9.07亿人，占总人口的比重由69.83%跌落至65.72%。
劳动年龄人口下降必将导致人力成本的提升，2010~2016年城镇非私营单位制造业人均工资由3.07万元增长至5.95万元，CAGR达11.66%。
人口红利的消失逐步削弱我国制造业的低成本的竞争优势，加之印度、泰国、越南等国具备更低的人力成本，引发制造业利润下降和资本外流，国内制造业转型升级势在必行。
我国制造业自动化率处于较低水平，有较大提升空间。
我国制造业自动化水平较低，从使用密度（每万名工人对应工业机器人数）指标看，目前中国工业机器人使用密度仅为68台/万人，落后于国际平均水平74台/万人，和发达国家相比，韩国的工业机器人使用密度为631台/万人，日本为303台/万人，德国为309台/万人，较低的自动化率限制了生产效率的提升，未来中国智能制造需求空间巨大。
三、从“互联网+”到工业互联网，智能装备企业价值凸显
2015年十二届全国人大三次会议审议的政府工作报告首次提出“制定„互联网+‟行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网与现代制造业结合，促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展。
”在2015年的政府报告中提到的更多是以互联网为主导，通过“互联网+”的形式来促进行业发展，而2018年工信部实施的工业互联网三年行动计划，将“工业”放在“互联网”之前，强调工业在互联网实施中的主导地位。
（1）云层：
以公有云为主，目前主流提供云的企业有华为、腾讯和阿里等等。
（2）ERP层：
主要是企业内部资源的应用，包括企业管理、产品开发等软件系统；
（3）MES层：
MES层是企业管理制造和产品生命周期的交叉点，负责具体的制造执行过程，工单生成和车间任务分配等。
（4）通信层：
通信层是负责对工厂内部设备之间互联的重要设备，主要的硬件设备包括工业以太网、现场总线、交换机及无线网络系统。
（5）工业控制层：
主要由SCADA、PLC和DCS构成，还包括人机交互界面（HMI），实现对底层设备实施逻辑控制和数据采集。
（6）设备执行层，主要包括工业机器人、智能机床、伺服系统传感器等，都是最终的执行机构。
从系统分类来看，整个工业互联网系统分为云层、ERP层、MES层、通信层、工业控制层和设备执行层。
目前来看，工业互联网平台的企业主要分为两类，一类是从软件端等上位系统往下渗透的有用友网络，东方国信（CLOUDIIP工业互联网平台），航天云网（INDICS工业互联网平台）等以软件公司为主，一类是从硬件端等下位系统往上渗透的有机器人、徐工信息（XREA工业互联网平台），三一重工（树根互联工业互联网平台），海尔（COSMOPLAT工业互联网平台）等制造业公司为主，我们认为在工业互联网的大浪潮中，制造业公司从硬件端往上渗透更加有优势，尤其是智能装备企业主要分布在设备执行层和做自动化的系统集成行业，这些企业扎根制造业，对工业领域的工艺设计、生产流程有清晰的了解，而且他们是制造业最底层生产数据的获取方，掌握了生产节拍数据的流量入口。
实施工业互联网的目的是实现生产优化，升级制造业，直接方式是对制造业采集到的生产数据进行优化，智能装备企业不仅卡位数据入口，而且对工艺有深刻理解，未来有望主导工业互联网。
1、中国是以工业机器人为代表的通用设备最大的需求市场
设备执行层的智能装备企业众多，他们是整个工业互联网最底层的企业，也是最“接地气”的企业，整个制造业所有环节的数据都来自设备执行层，他们是工业互联网数据的入口。
设备执行层的企业主要分为专用设备和通用设备，专用设备涉及到各行各业，比如锂电行业中的锂电设备、轮胎行业中的橡胶装备、煤炭行业中的煤机设备等等，他们有伴随特定下游领域，由于各细分行业差异较大，涉及面过广，在此不再赘述；
通用设备有工业机器人、高端机床等等，通用设备中国的市场需求和进口替代空间都很大，我们以工业机器人为例进行分析。
中国市场已经连续五年成为全球头号工业机器人应用市场。
2016年中国市场的工业机器人销量约为8.7万台，同比增长约27%，2010~2016年中国市场工业机器人销量CAGR高达32%。
自2013年以来，中国就已成为工业机器人最大的需求市场，销量远超过其他国家，2016年英国、德国、美国、日本的工业机器人销量分别为1787、20039、31404、38586台，远低于中国市场的销量。
工业机器人“四大家族”占据了中国主要市场，进口替代空间巨大。
从价值份额来看，“四大家族”日本发那科、安川、库卡、瑞典ABB占据工业机器人市场价值份额合计近60%，其他外资合资品牌瓜分了约35%的份额，国内自主品牌机器人只占据不到10%的份额。
从销售台数份额来看，国产自主品牌在中国工业机器人市场占比30%左右，进口替代空间巨大。
受益下游快速增长，中国工业机器人市场2017年需求旺盛。
根据国家统计局数据，2017年中国市场工业机器人产量达13.1万台，同比增长68%。
下游系统集成行业也增长迅速，其中汽车和3C对工业机器人的需求最为旺盛。
在适龄工作人口下降，人口红利消失，劳动力成本增加的大环境下，自动化改造可以有效替代人工，提高生产效率，加速中国制造业升级转型。
2、系统集成企业掌握生产数据，有望向工业互联网上位系统延伸
系统集成通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术，将各个分离的设备、功能和信息等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中，使资源达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理。
系统集成应用广泛，从下游应用行业来看，汽车和3C是系统集成主要的应用领域，汽车行业自动化程度比较高，相比其他行业，供应商体系相对稳定。
系统集成公司是对制造业公司进行自动化改造升级的企业，他们对行业生产工艺有深刻理解认识，是制造业生产数据的攫取方，未来有望凭借卡位数据入口的优势，逐步向上位系统延伸。
国内系统集成公司以中小规模企业为主，成长空间大。
根据控制工程网的数据，截至2017年11月初，国内共有437家工业机器人行业相关企业，系统集成领域有278家相关企业，占全产业链的64%。
从上市公司来看，绝大部分的系统集成企业2016年营业收入都在10亿元以下，和国内近千亿的系统集成市场相比，单个公司市场份额较小，未来成长空间大。
注：
部分子公司没有公告营业收入，采用合并报表收入-母公司报表收入近似代替，明匠智能2016年营业收入=黄河旋风合并报表总收入-母公司报表收入；
无锡中鼎2016年营业收入=诺力股份合并报表总收入-母公司报表收入
四、中国工业互联网发展仍有阻碍，未来任重道远
1、不同设备传输协议不同，建立统一的官方标准势在必行
数据采集是工业互联网的基础，要实现多元、多类型数据的采集和上云必须需要统一的协议标准。
但是目前来看，全球对标准没有一个明确的定义，这就导致不同的机床、不同的设备各有一套数据传输协议，大大增加了数据采集与上云的难度。
虽然国内目前有一些做的数据采集的公司对通讯协议的解析性超过80%，超过80%的控制器、传感器都可以采集，但是还是需要政府或者是相关机构出台一系列的制度或政策把标准统一。
当前有两个影响比较大的标准化机构，一个美国的ISC，它与ISO、IEC等多个国际化组织、开元组织和区域标准研制部门建立了一系列的协作关系，加快标准体系研究；
德国也成立了专门的标准化机构叫LNI4.0，旨在推进包括工业互联网在内的制造业网络化、智能化、相关标准的研制。
2、各企业需打破信息孤岛，搭建合作共赢的生态圈
目前在工业互联网体系内，很多企业都面向自己的细分产业在做尝试，很难形成合力，而且信息孤岛现状还是比较严重。
其次我国制造企业和互联网企业的合作不够普遍，我国工业门类众多、行业和企业特性需求庞大，产品个性化也很鲜明，但是传统的互联网企业很难介入到整个工业的价值链当中去，大部分合作集中在供应链，就是制造业、价值链的外围，流通、销售、服务等外围环节，研发和生产端的合作几乎没有。
这也导致了产业各自为战，信息孤岛现状更为加剧。
工业互联网所涉及的范围很广，没有企业能够单独应对所有的挑战，企业需要开放协作，整合产业伙伴资源。
未来的工业互联网平台一定是合作共赢的，也就是说工业互联网平台与平台需要融合，生态系统需要强强联合，而不是关起门来闭门造车。
3、网络信息产业发展超前与工业基础较差不匹配
与发达国家相比，我国网络信息产业的基础设施处于领先地位，以4G为例，在我国覆盖率非常高，与国外发达国家齐头并进，现在大力发展的5G更是在全球处于领先地位。
与领先的网络信息化产业形成鲜明对比的是，中国的工业基础比较差，工业信息化进程起步也比较晚。
工业+互联网，虽然我国提出时间并不滞后于国外，但是受制于我国的工业基础不太好，发展相对缓慢。
五、对标海外，GE和SIEMENS由制造业起家走向工业互联网巨头
全球在智能制造领域最具代表性的企业是通用电气（GE）和西门子（SIEMENS）。
美国“工业互联网”战略在2012年11月以美国通用电气为首的工业互联网联盟首次提出，德国“工业4.0”计划在2013年4月汉诺威工业博览会，由德国工程院、西门子等公司联合发起。
无论是美国的“工业互联网”还是德国的“工业4.0”，他们的引领者并不是传统的互联网或者软件类公司，即使拥有微软、谷歌、甲骨文的计算机行业巨头美国也亦然。
反而是GE和SIEMENS这些传统制造业巨头引领了风潮，GE起源于爱迪生电灯公司，他的主要业务涉及电力设备，航空航天设备、电子设备等等，根据公司2017年报，公司电力设备收入占比为29.87%，航空设备收入占比为22.73%；
SIEMENS是电子电气工程领域的领先企业，公司的产品涵盖自动化和控制、电力、交通、医疗等等。
西门子从2001年开始收购意大利ORSI，2003年收购Compex，2006年收购Berwanger，这三家都是MES厂商。
而真正影响西门子工业互联网进程的是，2007年西门子以35亿美元的价格收购UGS公司，让西门子获得的是数字化世界的三项重要产品：
NX，Teamcenter和Tecnomatix。
随SiemensPLMSoftware的加入，西门子面向制造业的信息化系统自然地被划分为两大部分：
面向虚拟开发的PLM，以及针对现实制造的工业自动化系统TIA。
MindSphere是西门子2016年推出的、基于云CloudFoundry而构建的开放式物联网操作系统。
在该平台下，无论是生产企业、运营机构都可以通过平台现场数据采集，安全地数据传输，云端数据存储等，同时能够实现全面的系统集成和数据融合。
MindSphere相比于市面上一些类似互联网平台的不同之处在于，西门子依托自己在自动化和电气化领域广泛的市场渗透率，令MindSphere可以很容易从西门子在市场上已有存量的自动化和电气化产品上即插即用地取得数据，采集数据的效率更高，成本很低，这一点很多工业物联网的平台无法做到。
在2011年，GE在加州圣拉蒙成立了软件中心，GE的数字化之路便从这里开始。
Predix是GE推出的针对整个工业领域的基础性系统平台，可以应用在工业制造、能源、医疗等各个领域。
Predix最开始是一个PaaS平台，但是随着GE对其的不断完善，现在已经超越了平台的概念，成为GEDigital的当家花旦。
目前，Predix已经远远不止是平台，包括了边缘+平台+应用三部分，其中边缘和平台都只是配合应用的，应用才是Predix的最终目的。
就在2016年底ForresterResearch发布的“TheForresterWave，IoTSoftwarePlatforms”报告中，GE凭借Predix的卓越表现被评为“IoT软件平台领域领军企业”。
从GE和SIEMENS在工业互联网的发展史可以发现，无论是GE还是SIEMENS都是不折不扣的制造业企业，但是他们在制造业中处于统治地位，他们的产业链几乎可以满足一个欧洲发达国家整个工业体系运作，SIEMENS的PLC在全球市场占有率高达70%~80%，GE坐拥全球燃气轮机市场半壁江山等等。
他们掌握制造业最核心的数据源，依托在制造业的统治地位继而向互联网和软件方面快速拓展。
GE和SIEMENS的工业互联网成长路径给我们的启示是：
①中国制造业企业尤其是智能装备企业要不断加强在控制系统、伺服系统等工业领域环节的实力，通过提高硬件的渗透率获得更高的话语权。
②设备执行层的企业是制造业最底层数据的获取者，他们发展工业互联网更加有先发优势，中国的智能装备企业未来有望复制GE和SIEMENS在工业互联网的成长路径。
六、国内相关企业
工业机器人本体和系统集成：
机器人（工业互联网行业标杆），克来机电（深耕汽车电子高端装备），埃斯顿（从核心零部件起家的工业机器人小龙头），拓斯达（智能制造新锐），今天国际（烟草物流自动化龙头转型锂电物流
升级会员 