工业互联网行业分析报告.docx
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工业互联网行业分析报告
2019年工业互联网行业分析报告
在2008年全球金融危机之后,欧美等发达国家和地区重新重视实体经济尤其是制造业的发展,纷纷推出“再工业化”战略,巩固其在技术、产业方面的领先优势,积极抢占未来先进制造业的制高点。
美国、德国作为全球制造业的龙头,依靠自身既有优势,陆续推出了发展先进制造业的行动计划。
一、美国先进制造伙伴计划,捍卫制造业全球竞争力
在美国,工业互联网概念的提出与推广大致可以划分为两个阶段:
一是2012年以来工业互联网概念的提出与宣传阶段。
2012年底,通用电气(GE)发布《工业互联网:
突破智慧与机器的界限》白皮书,首次提出工业互联网的概念,认为工业互联网是数据、硬件、软件与智能的流动和交互,实际上就是通过先进的传感网络、大数据分析、软件来建立具备自我改善功能的智能工业网络。
二是2014年以来工业互联网模式的应用推广阶段。
2014年3月底,AT&T、Cisco(思科)、GE、IBM和Intel等5家企业联合宣布成立工业互联网联盟(IndustrialInternetConsortium,IIC),意在建立一个致力于打破行业、区域等技术壁垒,促进物理世界与数字世界融合的全球开放性会员组织。
得益于美国在企业互联网应用和制造业的领先地位,美国政府先后推出了一系列制造业振兴计划。
2011年6月,美国推出《先进制造业伙伴计划》,该计划将聚合工业界、高校和联邦政府为可创造高品质制造业工作机会以及提高美国全球竞争力的新兴技术进行投资,将帮助美国制造商降低生产成本、提高产品品质、加快产品研发速度。
2012年2月又进一步推出《先进制造业国家战略计划》,正式将先进制造业提升为国家战略。
这一战略计划提出了五个方面的政策目标:
1、加速对先进制造的投资,特别是对中小型制造企业;2、开发一个更加适应岗位技能要求的教育和培训系统;3、优化联邦政府对先进制造R&D投入;4、增加公共和私营部门对先进制造R&D投入;5、加强国家层面和区域层面所有涉及先进制造的机构的伙伴关系。
通过整合政府、学术界和企业界的资源,构建全国先进制造业创新网络,以重塑美国制造业的全球竞争优势。
随后,联邦政府与产业界、学术界以及独立专家合作,共同创建了美国国家制造创新网络(NNMI),提出由联邦政府出资10亿美元,在10年内创建15个制造业创新研究所,打造一批具有先进制造能力的创新集群,推动美国先进制造业的复兴。
2014年10月,美国公布《振兴美国先进制造业》,主要通过支持创新、加强人才引进和完善商业环境等方式,确保美国在先进制造业领域的全球主导地位。
除政府推出了一系列制造业振兴计划外,美国公司也在积极推动相关战略行动。
2012年11月,通用电气公司发布《工业互联网:
突破智慧和机器的界限》白皮书,旨在通过智能机器间的连接最终实现人机的连接,结合软件和大数据分析,突破物理和材料科学的限制,升级关键的工业领域、重构全球工业、激发生产率、提高能效和效率。
在通用公司的倡议下,AT&T、Cisco、IBM和Intel四大电信及IT公司组建了工业互联网联盟,目的是促成和协调工业互联网优先事项,统筹推进工业互联网技术、网络的标准化和产业化,打造工业互联网生态系统,推广工业互联网应用,使工业互联网成为可能。
美国工业互联网联盟组织发展迅速,目前成员已有221家,覆盖大数据、工业、系统集成、政府、安全、大学、研究机构、标准化组织、技术、连接等十类主体。
工业互联网整合了工业革命与网络革命两大优势,即将工业革命成果及其带来的机器、机组和物理网络与近年发展迅速的互联网革命及其成果——智能设备、智能网络和智能决策融合到一起。
工业互联网主要包含三种关键元素:
智能机器、高级分析、工作人员。
智能机器是现实世界中的机器、设备、团队和网络通过先进的传感器、控制器和软件应用程序以崭新的方式连接起来形成的集成系统。
高级分析是使用基于物理的分析法、预测算法、关键学科的深厚专业知识来理解机器和大型系统运作方式的一种方法。
建立各种工作场所的人员之间的实时连接,能够为更加智能的设计、操作、维护以及高质量的服务提供支持与安全保障。
工业互联网将提升工业系统各层面的运转表现、提高资产可靠性、改善机组以及工业网络的运行效率,从而为商业和全球经济带来巨大的效益。
美国注重利用大数据与信息技术进行工业格局的重塑,实现先进制造业的创新,开拓新产业,引领全球制造业走向。
主要发展先进生产技术平台、先进制造工艺及设计与数据基础设施等先进数字化制造技术。
以创新为核心,通过信息技术来来重塑工业格局,激活传统产业,是一种从CPU、系统软件、互联网等信息端通过大数据分析等工具“自上而下”重塑制造业模式。
二、德国工业4.0,在新一轮工业革命中占领先机
德国是全球制造业最具竞争力的国家之一,为巩固其全球领先地位,在新一轮工业革命中占领先机,德国在2013年4月汉诺威工业博览会上正式提出“工业4.0”战略。
根据工业4.0概念的提出与推进进展,可将其划分为三个阶段:
一是2011年的战略提升阶段,主要完成了从概念提出到国家级战略项目的演化。
2011年1月,德国工业-科学研究联盟提出了工业4.0战略,认为工业4.0是基于信息物理系统(CPS)的第四次工业革命。
11月,工业4.0战略被纳入到《国家高科技战略2020》行动计划中,工业4.0正式成为德国全国上下、社会各界共同推动的战略行动。
二是2012年1月-2013年9月的战略框架制定阶段。
2012年1月,工业-科学研究联盟的沟通促进小组发起,并在德国博世公司Henningkagermann教授的共同主持下正式成立了“工业4.0”工作组,该工作组的主要任务是为工业4.0项目的实施起草综合性战略建议。
2012年10月,由德国科学与工程院协调制定的《未来项目“工业4.0”落实建议》正式提交给政府部门,该工作组的主要任务是为工业4.0项目的实施起草综合性战略建议。
2013年9月,德国联邦教育研究部发布了由工业4.0工作组修订完善的《把握德国制造业的未来——实施“工业4.0”战略的建议》,该报告对全球政产学研各界都产生了重大冲击,成为展望未来生产制造模式的重要窗口,同时也宣告德国工业4.0战略实施框架已经搭建完成。
三是2013年12月至今的战略落地实施阶段。
2013年12月,德国电气电子和信息技术协会(VDE)发布了德国首个工业4.0标准化路线图,意味着工业4.0战略建议方案中的标准化行动方案开始进入实践阶段,也标志着整个德国工业4.0战略开始落地实施。
与此同时,德国西门子等公司也同步开展了数字化工厂的全球布局和实验性建设。
2016年,德国发布了“数字化战略2025”,作为未来十年德国数字经济转型的指导,该战略提出了十个行动步骤,分别是构建千兆光纤网络;开拓新的创业时代,支持初创企业发展;建立投资及创新领域监管框架;在基础设施领域推进智能互联以加速经济发展;加强数据安全,保障数据主权;促进中小企业、手工业和服务业商业模式数字化转型;帮助德国企业推行工业4.0;注重科研创新,数字技术发展达到顶尖水平;实现数字化教育培训;成立联邦数字机构。
“数字战略2025”在国家战略层面明确了德国制造转型和构建未来数字社会的思路,以及未来数字化必备的工具。
“工业4.0”战略是基于工业互联网的智能制造战略,其核心是建立虚拟网络-实体物理融合系统(CPS),就是将实体设备连接到互联网,让实体设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治五大功能,从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。
“工业4.0”计划强调,未来工业生产形式的主要内容包括在生产要素高度灵活配置条件下大规模生产高度个性化定制产品,顾客与业务伙伴对业务过程和价值创造过程广泛参与,以及生产和高质量服务的集成等。
根据波士顿咨询公司发布的报告《工业4.0未来生产力与制造业发展前景》,预计在未来5-10年,德国制造业总产值将提升900亿-1500亿欧元,按扣除原材料成本以外的加工成本计算,生产率将提升15%-25%。
即使加上原材料成本,整体生产率也将提升5%-8%。
从收入增长层面看,工业4.0将带来每年300亿欧元的新增收入,大致相当于德国GDP的1%。
从就业层面看,未来十年工业4.0将带来就业人数提高6%的机会。
从投资层面看,未来十年将带来2500亿欧元的投资,相当于制造商收入的1%-1.5%。
三、我国工业互联网发展迅速,前景广阔
目前,工业互联网成为制造业和经济发展新趋势已是全球共识。
根据市场咨询机构YoleDevelopment预测,2020年全球工业互联网使用的专门传感器预计超过300亿件;工业互联网接入机器设备数量将爆炸式增长,2015年接入规模为26亿件,到2021年,这一数字将超过100亿件,实现高达25.17%的年复合增长率。
工业互联网在中国的市场空间也同样巨大。
2017年,中国制造业在全球宏观经济形势与产业转型升级的双重影响下,结构性调整取得重大进展,在国家对工业信息化投资持续加大的情况下,我国工业互联网市场保持了较高的增长速度。
根据赛迪顾问的数据,2017年我国工业互联网市场规模将达到4709.1亿元,与去年同期相比增长13.6%,增速领先全球。
另外,据中国工业互联网产业联盟测算,在2017年到2019年期间,预计产业规模将以18%的年均增速增长,至2020年时将达到万亿元规模。