“工业互联网”已经连续第四年被写入政府工作报告,从2018年“发展工业互联网平台”被首次写入政府工作报告,到2019年“打造工业互联网平台,拓展‘智能+’,为制造业转型升级赋能”,2020年“发展工业互联网,推进智能制造”。再到2021年的“发展工业互联网,搭建更多共性技术研发平台,提升中小微企业创新能力和专业化水平”。
而工业互联网又是5G应用的主战场。如今,我国“5G+工业互联网”无论在网络支撑、还是融合应用、终端产品等,在整个产业生态前进了一大步。但是“不会用、不敢用、用不起”等现实难题依然存在。
未来三年是工业互联网的快速成长期
未来三年是工业互联网的快速成长期,为此在2021年初,工信部出台了《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》,确立了未来三年我国工业互联网发展目标:到2023年,新型基础设施进一步完善,融合应用成效进一步彰显,技术创新能力进一步提升,产业发展生态进一步健全,安全保障能力进一步增强。工业互联网新型基础设施建设量质并进,新模式、新业态大范围推广,产业综合实力显著提升。
2021年3月15日,工信部召开干部大会,会议要求:大力发展工业互联网,促进产业链和创新链融合,搭建更多共性技术研发平台,加大5G网络和千兆光网建设力度,丰富应用场景。
工信部副部长刘烈宏指出,新的一年,工信部将会同有关部门和地方,继续加强引导支持,营造更好的产业发展环境,着力开创工业互联网发展新局面:一是加强基础设施建设。推进内、外网建设改造和标识解析规模化应用。深化“5G+工业互联网”融合发展。加快专业型平台、特色型平台、跨行业跨领域平台建设。二是持续深化融合应用。将工业互联网技术、模式等与各行业的生产实践、行业特性、知识经验紧密结合,打造一批融合应用典型案例,带动形成系统性推广模式。三是夯实产业发展根基。要聚焦核心技术和能力短板,继续组织实施创新发展工程,加强技术攻关和关键产品研发,助力工业补齐短板、锻造长板。四是培育壮大产业生态。积极协调各方资源和力量,推动形成主体多元、协同创新的产业生态,打好“团体赛”。鼓励地方结合当地实际,探索各具特色发展模式。五是提升安全保障水平。坚持发展与安全并重,落实好主体责任,完善网络安全分类分级管理制度建设,加大网络安全投入力度,加强网络安全技术监测。
“5G+工业互联网”整个产业生态前进了一大步
据工信部部长肖亚庆透露,“5G+工业互联网”发展迅猛,全国在建项目超过1100个,其中有很多非常好的应用场景,例如:上海的商飞、山西的阳泉煤矿、湖南三一重工和厦门港,都有很多好的5G实际应用场景。
中国信息通信研究院副院长王志勤指出“5G+工业互联网”在融合应用、网络建设、终端、产业生态、标准上都前进了一大步。
首先,融合应用实践步伐加快。目前,“5G+工业互联网”从辅助环节向核心生产环节渗透,应用类型从大带宽主导向多类型方向发展,典型应用场景逐渐形成,提质增效降本成效初显。主要十大应用场景有工业设计、辅助装配、设备协同、精准操控、视觉检测、数据采集、远程维护、智能物流、无人巡检和安全监控。
其次,建网模式逐渐清晰。此前2020年11月份统计全国5G基站建设70万个时,应用于工业互联网的5G基站共有3.2万个。“基于用户面下沉的建网模式为大型工业企业首选,基于用户面下沉的5G局域专网是主流。”王志勤说,“主要适用场景是大型制造企业、港口、煤款等。这种模式UPF/MEC部署于企业内部,可保障网络低时延,企业业务数据不出园区,保障数据隐私安全。还有一种模式是基于公网的5G广域专网,它是利用5G切片技术形成端到端‘切片子网络’,适用于中小企业。第三种模式就是基于资源独享的5G局域专网。这种模式需授权5G专网频段,由工业企业自建专网,目前探索较少。
第三,终端产品逐渐涌现。“5G+工业互联网”涉及到网络化升级改造、融合产品研发等诸多内容,带动研发一批新型工业融合终端,培育一批新型解决方案提供商。截至2020年11月,全球一共发布工业级CPE设备达到21款,我国涌现一批具备5G通信能力的AGV、无人机、MES终端等融合终端产品。
第四,产业生态不断壮大。基础电信企业和工业企业加快对接,目前在建“5G+工业互联网”项目超过1100个,IT和CT融合加快,互联网巨头以云&边缘计算切入5G基础设施市场,他们是核心网的新进入者,例如:阿里巴巴携手浙江联通完成宁波舟山港的5G轻量化独立核心网全覆盖;腾讯在滨海总部落地5G边缘计算“一体化中心”,可以支持行业专网的部署。
第五,融合标准体系稳步推进。据王志勤透露,我国正在制定“5G+工业互联网”标准体系框架,立项研制一批行业标准,“预计2021-2022年将会立项8项“5G+工业互联网”应用场景及技术要求。”
“不会用、不敢用、用不起”等难题依然存在
尽管发展取得阶段性成果,但是产业发展初期仍旧面临挑战。王志勤表示,“不会用、不敢用、用不起”等现实难题依然存在。“产业应用有待进一步探索、技术基础有待进一步夯实和发展环境有待进一步完善,特别是初期研发和建设投资巨大、模组等产业支撑能力不足、开放融合生态尚未建立。另外,我国5G标准尚未完全冻结、我国工业整体信息化基础也较差,支撑能力相对薄弱,在核心技术掌握程度、关键产品服务性能、解决方案供给、应用深度等方面仍然有较大差距。”
据王志勤介绍,下一步,发展“5G+工业互联网”主要从四个着力点出发:
一是加强5G基础设施建设。企业内网5G升级改造、工业园区5G网络建设、先导区/示范区5G网络建设。
二是持续探索融合应用创新。加强核心生产环节融合应用探索、加快商业模式的创新探索、推动可复制案例的推广应用。
三是着力增强产业供给能力。增加解决方案有效供给,加快芯片、模组、工业终端的研发和产业化。
四是优化产业创新发展环境。公共服务平台建设、项目库资源池的建设,标准体系、专利、测试床等建设。
工业互联网崛起新机会 谁将是风口上的猪?
3月19日,工业和信息化部信息技术发展司负责人杨宇燕在会上介绍,工信部大力推动工业互联网建设,目前全国具有一定影响力的工业互联网平台超过80个,各种类型的工业APP的数量超过35万个,有力支撑了产业提质降本增效。
政策大力推动
工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式,对支撑制造强国和网络强国建设,提升产业链现代化水平,推动经济高质量发展和构建新发展格局,都具有十分重要的意义。
这不是官方第一次表态,事实上,推动工业互联网建已经连续四年写进了政府工作报告。
2017年以来,国务院各部委均出台相关政策文件,明确工业互联网顶层设计、行动指南,指导国内工业互联网发展方向,引领工业互联网发展走深走实。
2018年初,工信部印发《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》,如同吹响“集结号”,工业互联网迅速成为创新市场的“网红赛道”。之后,“十四五”规划建议中明确了制造强国的主基调。
在2020年3月6日,工业和信息化部发布了《关于推动工业互联网加快发展的通知》,指出加快新型基础设施建设、加快拓展融合创新应用、加快健全安全保障体系、加快壮大创新发展动能、加快完善产业生态布局、加大政策支持力度6方面20条举措,为我国加快工业互联网创新发展提供了行动指南。
2021年1月13日,工信部印发新一轮《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》,5G、AI、大数据等创新技术在工业互联网发展中的价值得到了前所未有的认可和重视。
从国家层面工业互联网发展目标及实现情况来看,国家正在积极推进工业互联网的发展,从工业互联网基础设施升级改造工程方面来看,截止2020年1月15日,工业互联网标识注册总量突破20亿,已经完成了阶段性目标。
从标准研制及试验验证工程方面来看,截止2020年11月初,已发布工业互联网相关标准117项,国标46项。
市场规模爆发式扩张
根据信通院的数据显示,2018年、2019年我国工业互联网产业经济总体规模分别为1.42万亿元、2.13万亿元,同比实际增长分别为55.7%、47.3%。预计2020年,工业互联网产业经济总体规模约为3.1万亿元,同比实际增长约为47.9%。
根据信通院的数据显示,工业互联网核心产业保持稳步增长,为工业互联网发展提供坚实基础。测算数据显示,2018年、2019年我国工业互联网核心产业增加值规模分别为4386亿元、5361亿元,同比分别增长30.1%和22.2%。
2020年,我国工业互联网核心产业增加值规模达到6520亿元,同比增长21.6%。2017-2020年期间,工业互联网核心产业增加值规模增长超过93%,年复合增长率达24.6%。
在工业互联网热潮中,除了有GE、西门子、PTC、SAP等国际巨头盘踞其中,还有百度智能云、徐工集团等本土企业闻风而动,持续的带动着更多细分领域的技术创新。总体来看,工业互联网平台参与企业大致分为五类:
从软件企业来看,主要代表企业有用友、东方电信等,以Saas服务转型为战略目标。
在制造业企业中,以三一重工(600031,股吧)、海尔等企业为代表,其优势是熟悉生产制造流程但云计算技术较为薄弱;
在互联网企业,以BAT为代表,虽然云技术领先但是缺乏专业和全面的工业知识;
在系统解决方案服务商方面,华为和宝信软件(600845,股吧)等带领行业可以制造企业提供基础设施、平台、应用服务等整体信息化服务,但云计算技术在追赶阶段;
此外,初创企业以昆仑数据、树根互联等代表企业为主,其领域专注度高,创始团队通常来自头部信息科技和工业企业,但资金实力较弱。
全球将保持高增长态势
全球工业互联网发可分为4个阶段;
第一阶段是在60-80年代,实现了网络的发明以及机器和机器之间的互联;
第二阶段是在90年代,实现了工业网络协议以及操作系统的发布,以及物联网的提出并且工业设备逐渐联网;
第三阶段是在2000年初,云计算以及通信独立架构协议的形成,并且工业互联网支撑体系逐步形成;
第四阶段是2010年到至今,工业互联网雏形的形成和发展。
全球工业互联网市场规模将近8500亿美元
美国、欧洲、亚太地区是工业互联网发展的重点区域。其中美国集团优势显著,GE、微软、罗克韦尔、亚马逊等巨头积极布局,加之各类初创企业着力前沿创新,有望助力美国保持行业主导地位。而欧洲工业巨头如西门子、博世、ABB、SAP等凭借自身在制造业的基础优势亦进展迅速。
根据CCID的数据显示,2018年全球工业互联网市场规模为8059.1亿美元,较2017年增长5.51%。初步估算2019年全球工业互联网市场规模约为8465.6亿美元。
预计到2022年预计首次突破1万亿美元,到2025年全球工业互联网市场规模达到1.2万亿美元左右。2020-2025年年均复合增速保持6.00%,平稳增长。
为研判全球工业互联网创新动态及发展态势,中国工业互联网研究院联合东北大学共同开展工业互联网技术创新探索,基于研究成果,2020-2021年全球工业互联网十大最具成长性技术展望。
这十项技术分别是:基于容器编排引擎的云原生技术、工业系统低代码开发技术、面向工业领域的超密集异构技术、“5G+MEC”智联技术、工业互联网端边融合技术、实时数据仓库构建技术、基于先进物理层的工业以太网技术、AI驱动的工业互联网入侵检测技术、区块链标识数据管理技术、基于深度学习的工业系统智能应用技术。
结语
新技术带来新模式,新模式带动新增长极。工业互联网一头连着传统工业,一头连着新技术,是推动制造业数字化转型的有力支撑。
在全球新一轮科技革命和产业变革中,信息技术与各行业各领域的融合发展具有广阔前景和无限潜力,已成为不可阻挡的时代潮流,各国纷纷加大对工业互联网的投入布局,都期望通过技术革命减少对人的依赖,更好发挥人的价值,实现各自国家向高质量、高效率、绿色高端方向发展。故未来全球工业互联网将在较长时间内保持高速增长态势。