行者方致遠?2021.08iResearchInc.息通信技術與工業經濟及系統全方位深度融合的全新工業生態、關鍵基礎設施和新型應工業互聯網核心產業增加值已達到6520億元，預計未來五年核心產業規模年均復合增值率將維持在20%。相關基礎：云計算、5G、邊緣計算、工業軟件、工業大數據等相關領域與工業互聯網產工藝優化、流程自動化等許多場景的工業機理復雜、數據分析能力要求較高。以深度趨勢洞察：平衡碎片化需求與規模化供給之間的矛盾是工業互聯網商業化發展的重要前解析篇：工業互聯網相關能力基礎解析篇：工業互聯網相關能力基礎2聚焦篇：人工智能與工業互聯網聚焦篇：人工智能與工業互聯網實踐篇：工業互聯網應用案例實踐篇：工業互聯網應用案例4工業互聯網發展背景與驅動因素當前，我國經濟社會發展處于新舊動能轉換的關鍵時期，疊加國際政治關系及疫情因素影國民經濟中占據絕對主體地位的工業經濟同樣面臨著全新的挑戰與機遇。近年來我國工業產業增加值的增長正逐漸趨緩，壓縮式的加速工業化使得我國工業面臨著高投入、高能耗、高污染、低效益等問題，嚴重制約了工業經濟高質觀世界經濟發展史，當初級生產要素優勢喪失后，能否依靠知識和技術等高級生產要素發展工業是避免一國掉入陷阱”的關鍵。在此背景下，我國將工業互聯網納入新型基礎設施建設范疇，以希望把握住新一輪的科技革命，推進工業領域實體經濟數字化、網絡化、智能化轉型，賦能中國工業經濟實現高質量發展。微觀層面，作組成部分的工業企業同樣感受到了整個行業處于發展瓶頸期所帶來的陣痛，大中小企業根據自身實際經營需求我國工業企業發展面臨的挑戰需求升級需求升級工業企業技術革新政策導向模式變革來源：艾瑞咨詢根據公開資料自主研究及繪制?2021.08iResearchInc.6.0%6.3%6.1%5.7% 301089.3311858.7313071.1301089.3275119.3245406.420162017201820192020來源：國家統計局，艾瑞咨詢處理繪制?2021.08iResearchInc.?2021.08iResearchInc.新基建背景下的政策驅動物聯網等新型基礎設施建設，隨后工業互聯網連續三年被列入國務院政府工作報告之中，2020年3月的常委會會議上再次重點提及加強新基建支持經濟反彈與增長。在過去的幾年間，上到中央政府下到地方政府陸續出臺系列圍繞工業互聯網網絡、平臺、安全三大功能體系的政策，政策內容從意見性、規劃性向指導性、連續性傾斜，內向更加切中發展時弊，逐步形成了愈加完善的工業互聯網政策體系。在最新出爐的十四五規劃中，新基建作為國家重工業互聯網領域重點政策概述《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》《關于以新業態新模式引領新型消費加快發展的意見》進一步加大5G《工業互聯網創新發展行動計劃（2021-2023年）》網絡、數據中心、《工業互聯網創新發展行動計劃（2021-2023年）》網絡、數據中心、工業互聯網、物聯網等新型基礎設施建設力度明確了我國工業互聯網發展的指導思想、基本原則、發展目標、主要任務以及保障支撐，這是我國推進工業互聯網的綱領性文件《"5G+工業互聯網"512工程推進方案》明確5G+工業互聯網發展目標，到2022年突破一批面向工業互聯網的技術，加快垂直領域5G+工業互聯網的先導應用深入實施工業互聯網創新發展戰略，推動工業化和信息化在更廣范圍、更深程度、深入實施工業互聯網創新發展戰略，推動工業化和信息化在更廣范圍、更深程度、更高水平上融合發展平臺體系，并將推動30萬家以上工業企業上云，培育超過30萬個工業APP來源：艾瑞咨詢自主研究及繪制新基建背景下的資本驅動工業互聯網是第四次工業革命的基石，在產學研用各方的作用下，我國工業互聯網發展進程持續推進，助推作用日益凸顯。以2021年6月為截至點來看，成立時間在一年以內的工業互聯網企業占到領域內全部企業數量的金融要服務實體經濟的方向引導下，工業互聯網成為各方資本重點關注的藍海賽道。根據第三方機構的數據顯示，2020年工業互聯網領域融資事件累計超過600起，其中一級市場融資中的投資方不僅包括IDG資本、經緯中國、云峰基金、創投等一線投資機構，還出現百度、騰訊、字節跳動等互聯網巨頭的風投基金以及招商局創投、亦莊互聯基金等國基金的身影。賽道內的優質標的公司更是成為資本加碼工業互聯網的主戰場，其中代表性融資案例是樹根互聯、海一年以內一年以內10-15年5-10年15年以上1754137613761094933.296881056879612438146814301520●11471174898877●.融資數量（件）融資金額（億元）注釋：企業成立時間的數據統計截至2021年6月，企業選取以其業務范疇符合當前工業互聯網涵蓋范圍為標準來源：天眼查，艾瑞咨詢自主處理繪制?2021.08iResearchInc.注釋：融資統計范圍包括一二級市場股債等多種方式，企業選取以其業務范疇符合當前工業互聯網涵蓋范圍為標準，故數據展示從2012年起來源：天眼查，艾瑞咨詢自主處理繪制?2021.08iResearchInc.新基建背景下的技術驅動新型基礎設施建設主要包括5G基站建設、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中智能、工業互聯網等七大領域，工業互聯網與新基建的其他六大領域均可融合發展、相互促進。工業互聯網與特能源汽車充電樁融合為智能電網應用，與城際高鐵融合為智能軌道交通系統，與5G、人工智能、大數據中心5G+工業互聯網應用、工業智能化應用和建立工業互聯網大數據中心。當前以5G、大數據生為代表的新興技術正處于創新高度活躍和密集的時期，技術成果急需實際場景落地，工業互聯網領域所具備的需求正使得其與新興技術的融合應用從技術落地走向效率化應用，促使模式業態創新多點迸發，并驅動工業互聯網新興技術發展重塑工業應用場景提升數據分析能力與提升數據分析能力與數據利用效率高仿真模擬能力構筑高可信度環境機器換人人工智能數字孿生系統集成知識沉淀、數據模型化人工智能數字孿生系統集成知識沉淀、數據模型化基于模型的過程優化來源：艾瑞咨詢自主研究及繪制?2021.08iResearchInc.在人類社會最早期，馴養動物、種植谷物、制造工具等能力的出現分離出畜牧業、種植業和手工業等行業，各行相應領域的“勞動能手”，形成了早期的社會化分工。工業革命則從農民和手工業者中分離出了工人，隨著科展，工業體系迎來了更細致的分工，對內，工廠把每個動作，生產工序分成步驟，每個工人或機器只完成某一道工序，對外，不同類型企業深耕于研發設計、物料供應、倉儲運輸、銷售服務等不同領域，企業間各司其職工日益精細與明確。當代工業社會分工的變革使得工業生產關系和組織方式面臨全新的挑戰，工業企業在不同對外部能力的需求與日俱增，并逐漸代替了原有的完全依賴于自身全流程能力構建的業務模式，這一發展趨勢工業企業主要能力的調用訴求研發設計環節生產制造能力物流運輸人才資源研發是企業業務的起點02生產能力瓶頸存在于各03物流運輸協同，建立人才資源供給能力逐漸與核心，面對下游行業日級工業企業，企業需要具運輸價格數據庫，結合衰退，大部分企業受限于益多元化的需求及快速的備整合各類制造資源的能產品個性化需求對運輸薪酬待遇、工作環境、成市場變化，為保證創新性力，實現制造技術與生產方式進行運價比對，最長空間等因素，難以吸引與優化性，企業對協同研能力的共享協同，以把握大限度保證運輸效益、優秀人才，形成惡性循環，發的需求愈發強烈現有訂單和潛在市場機會減少運輸成本企業需要智力資源保證來源：艾瑞咨詢自主研究及繪制?2021.08iResearchInc.庫存合理化一直是工業企業的一大管理痛點，主要源于上下游產業的信息孤島化問題突出，各企業在制定供應鏈計劃多依仗工作經驗，物料信息、產品需求信息難以在產業鏈中實現跨環節的自由流通，并且隨著下游客戶需求的日益個性化，加大了企業作出科學高效采產銷決策的難度。另一方面，在供應鏈成本壓力持續發酵、產品毛利逐漸攤薄的大背景下業急需構建產業鏈上下游信息流通渠道，結合產品需求、原料供給和產能配置，科學和敏捷地調整生產計劃，提高產工業企業產業鏈信息封閉的痛點能力缺失缺乏對原料采購數量的精密計算能力經營痛點原料采購不足或剩余，造成產量匱乏或資金浪費能力缺失缺乏對原料采購數量的精密計算能力經營痛點原料采購不足或剩余，造成產量匱乏或資金浪費 信息閉塞無法獲取下游客戶生產、采購計劃，無法獲取下游客戶生產、采購計劃，對訂單需求信息獲取較慢且不全面經營痛點錯失客戶、生產過剩、庫存積壓、延期交付、客戶滿意度低等來源：艾瑞咨詢自主研究及繪制?2021.08iResearchInc.我國許多工業細分行業如汽車、家電等，產品同質化問題嚴重、下游消費者需求日漸碎片化、市場競爭激烈且趨于飽和，依靠生產要素投入和廉價勞動力轉化的傳統少品種、大批量的生產模式難以適應市場變化，企業傳統盈利模式面沖擊和挑戰。企業希望通過多渠道深度交互精準洞察客戶需求，全方位獲取下游客戶的需求數據，為產品定義與柔性和時間等競爭因素的前提下，有效地解決需求個性化與大規模生產之間的沖突。近年來，我國工業企業利潤乏力，企業開始關注如何通過深入的需求交互驅動產品設計和柔性制造高效率、高質量地完成，實現規模化定制2016-2020年中國規模以上工業企業營業收入22218.54.9-2.44.9-3.3-5.20.8-3.3-12.82016年1-6月2017年1-6月2018年1-6月2019年1-6月2020年1-6月——營業收入增速（%） 來源：國家統計局，艾瑞咨詢自主處理繪制?2021.08iResearchInc.工業互聯網發展背景與驅動因素1.1?2021.08iResearchInc.新信息基礎設施新信息基礎設施新興模式與應用工業互聯網通過系統構建網絡、平臺、安全三大功能體系，形成人、機、物的全面互聯，實現全要素、鏈的互聯互通，是新一代信息通信技術與工業經濟和系統全方位深度融合的全新工業生態、關鍵基礎設施和新型應用模式，工業互聯網的發展將推動形成全新的工業生產制造和服務體系。作為以數字化、網絡化、智能化為主要特征的下的新型基礎設施，工業互聯網的本質是數據的流動、分析和再造，是工業智能化發展的核心信息基礎設施，工業互聯網概念全景圖智能產品物流服務商金融機構智能產品生產物資用戶生產物資車間研發設計企業產業鏈企業勞動者機器設備業務系統勞動者機器設備數據匯聚數據匯聚運營優化資源協同模式創新應用創新 傳統工業自動化和工業軟件的痛點傳統自動化和信息化本質是把生產操作和管理流程通過軟硬件系統的方式予以固化，從而建立了垂直制造體系，下負責不同業務環節或流程的子系統間彼此孤立，即使不同自動化廠商間的設備在工業現場的部署位置相鄰為間的數據也絕無交集，這也就形成了工業環境中大量煙囪式的系統和碎片化的信息。在此傳統模式下的數據大動化設備和軟件廠商之手，企業無法有效匯集數據更無談高效利用數據進行數字化應用。同時就自動化設備和言，傳統使用模式過程更偏重具體執行的高效完成，指令多是單向傳遞、局部作用，對于工業企業實際經營過規劃、決策優化、高效管理等訴求則無法滿足。從企業成本負擔角度來看，傳統工業自動化設備和工業軟件高很多企業尤其是中小企業帶來不小的成本壓力，在這一情況下企業很難通過加快設備和軟件的迭代去及時響應基于傳統工業IT架構解決方案的痛點技術架構技術架構價值模式價值模式傳統架構工業知識依靠老師傅經驗，來源：艾瑞根據公開資料與專家訪談自主研究及繪制。?2021.08iResearchInc.與傳統自動化與工業軟件的IT架構方案相比，工業互聯網部署于云端+邊緣以大平臺+小APP的架構提供豐顯性核心資源，結合更具廣度和深度的數據采集進行數據分析、建模和利用，實現了數據驅動的生產和運營優創新”四大成效。工業互聯網的出現改變了企業研發、生產、管理和服務的方式，重新定義和優化整個價值流工業互聯網三大場景應用價值分布目前設備及產品管理和業務運營目前設備及產品管理和業務運營優化中，工業互效、提質方面效果明顯社會化資源協作中對新價值的創造作用更佳設備及產品管理業務與運營優化社會化資源協作來源：艾瑞咨詢根據公開資料與專家訪談自主研究及繪制增加客戶生命周期增加訂單獲取量數據服務新市場營銷策略新商業模式提升產品服務質量增加客戶生命周期增加訂單獲取量數據服務新市場營銷策略新商業模式提升產品服務質量縮短交付周期提高供應鏈效率提高員工效率提高資源利用率提高生產柔性優化業務流程縮短研發周期降低用工量及能耗,減少故障損失減少安全事故縮短研發周期降低用工量及能耗,減少故障損失減少安全事故產品追溯加速產品更新迭代提升客戶滿意度?2021.08iResearchInc.工業互聯網由網絡、平臺、安全三大功能體系構成。工業互聯網的網絡體系將連接對象延伸到人、機器工業服務，是實現全產業鏈全價值鏈的資源要素互聯互通的基礎。網絡性能需滿足實際使用場景下低時延、高可靠蓋的需求，既要保證高效率的數據傳輸，也要兼顧工業級的穩健性和可靠性；平臺下連設備，上接應用，承載海量匯聚，支撐建模分析和應用開發，定義了工業互聯網的中樞功能層級，在驅動工業全要素、全產業鏈、全價值鏈深度互聯，推動資源優化配置，促進生產制造體系和服務體系重塑中發揮著核心作用；安全代表著工業互聯網的整體防護能力工業互聯網領域各個環節，是涵蓋設備安全、控制安全、網絡安全、平臺安全和數據安全的工業互聯網多層次安全工業互聯網功能體系架構圖網絡體系安全體系網絡互聯信息安全數據互通物理安全國-———標識解析功能安全網絡體系安全體系網絡互聯信息安全數據互通物理安全國-———標識解析功能安全（工業SaaS）（工業PaaS）（開發工具、微服務框架）（開發工具、微服務框架）（工業知識組件、算法組件、原理模型組件）（工業知識組件、算法組件、原理模型組件）工業大數據建模分析（機器建模、機器學習、可視化）工業大數據系統（工業數據清洗、管理、分析、可視化等） 云基礎設施（服務器、存儲、網格、虛擬化）邊緣應用部署與管理邊緣應用部署與管理?2021.08iResearchInc.?2021.08iResearchInc.應用場景和功能支持三個維度可以將工業互聯網平臺分為基礎性技術、企業級、特定行業級、專業領域以及跨行業跨五大類平臺，各類平臺各有所長又彼此融合。具體解構平臺架構來看，任何一類平臺都基本由工業SaaS平臺、工業數據分析與可視化平臺、通用PaaS平臺、云服務平臺、連接與邊緣計算平臺這六類平臺工業互聯網平臺類型目前最具普適性的平臺類型，具備服務工業體系下多行業、多領域的技術能力兼顧多行業與多領域針對工業領域某一細分行業，圍繞行業生產特點開展平臺服務.-————————-.瞄定特定細分行業以服務特定企業為準則，圍繞企業業務痛點和場景需求打造工業互聯網平臺服務企業自身運營.-—————————-.聚焦于企業研發設計、經營管理、設備運維等某一業務環節目前最具普適性的平臺類型，具備服務工業體系下多行業、多領域的技術能力兼顧多行業與多領域針對工業領域某一細分行業，圍繞行業生產特點開展平臺服務.-————————-.瞄定特定細分行業以服務特定企業為準則，圍繞企業業務痛點和場景需求打造工業互聯網平臺服務企業自身運營.-—————————-.聚焦于企業研發設計、經營管理、設備運維等某一業務環節聚焦特定業務環節.-——————————-?表的提供某項或多項基礎性技術功能的平臺提供底層平臺型技術以通用型云平臺、大數據平臺、AI中臺等為代來源：艾瑞咨詢自主研究及繪制跨行業跨領域級工業領域中不同細分行業都有各自獨特的知識領域和機理形成的行業門檻，每一個工業場景在不同的行求差異較大，現階段不存在一個普適性的工業互聯網解決方案可以在各行業、企業、場景中通用。前文所述五也會因具體行業和客戶需求的不同衍生出多種多樣的子類型平臺，因此錨定工業領域細分行業、理清行業脈絡需求是劃分工業互聯網平臺應用模式的理論基礎，也是工業互聯網解決方案提供商開展平臺業務以及工業企業重點細分行業工業互聯網平臺應用概況電力技術密集、資產密集發電有連續生產的需求，設備故障會導致巨大損失；并網調度問題預測性維護、遠程運維、能源管理、協同運營測準確性具有連續生產、資產價值高、工業過程復雜的特點，高能耗、高危險，安全環保問題成為制約企業發展的關鍵鋼鐵工序繁多、工藝復雜、供應鏈高能耗、高排放；設備和工序管理難度大；下游行業需求多元化綠色化生產、設備狀態監測、工藝優化、供應鏈協同節能減排，降低成本、提升 產品質量、縮短供應鏈周期，降低庫存工程機械覆蓋范圍廣設備維護水平低、資源調配效率低下、運營管理問題多分享制造、產融合作用率、優化設備后市場服務具有產品種類多、批生產管理復雜等特點，對協同程度有較高要求船舶零件數量級大，生命周期長，資本投入大制造周期長、融資難、個性化定制需求提升、設備物資種類及供應商生產優化、智能資源管理、供應縮短核心部件研制周期，提高設備利用率及上下游信息共享水平電子信息產品種類多、附加值高，技術含量高、迭代速度快生產流程長、工序多且銜接響應時基于AI的工業視覺檢測減少生產過程人工干預和用工人數、縮短生產環節響應時間、提高質檢效率具有原料及人工成本 高，產品批量規模大 的特點，對產品質量 產品種類向多樣性發 展家電市場競爭激烈，技術迭代快，產品多元化、服務化、智能化需求不斷提升庫存壓力大規模化按需定制、柔性生產、服務化延伸、供應鏈協同縮短產品研發周期，實現產品創新；提高采購效率、降低庫存；縮短交付周期；提高消費者滿意度汽車技術門檻高、供應鏈分散供應鏈管理困難、售后服務低效化產供銷協同、服務化延伸縮短研發周期，實現規模化定制生產，盈利模式由單一銷售向全方位服務轉變來源：艾瑞咨詢根據公開資料與專家訪談自主研究及繪制。?2021.08iResearchInc.企業紛紛進場布局，形成了行業參與者眾多，但尚未構成直接競爭的市場局面。在發展路徑上，各類型企業大多利傳統業務優勢在相應賽道進行重點切入，以點連線帶面，快速形成各具特色和專長的工業互聯網解決方案，以圖形成優勢。從構建工業互聯網核心能力圈層的平臺角度來看，可以將市場參與者分成六類。一是傳統工業領域內龍頭企出的專業工業互聯網平臺公司，在立足服務企業自身業務數字化轉型的基礎上，延伸服務至同類別場景和產業鏈上業；二是從傳統系統解決方案提供商向平臺解決方案服務商轉型；三是軟件企業加速軟件云化發展，強化工業機理開發，基于SaaS層優勢拓展構建PaaS層；四是互聯網巨頭積極向產業互聯網領域拓展，推出或合作共建工業互聯網平臺；五是國內三大電信運營商基于5G網絡部署，打造5G+工業互聯網的解決方案；最后一類是初創企業針對特定工業行業六類參與企業的優勢和劣勢來源：艾瑞咨詢自主研究及繪制聯網契合度極高，利用網絡部署的業務優勢可快速切入?2021.08iResearchInc.工業互聯網發展背景與驅動因素1.1工業互聯網發展現狀?2021.08iResearchInc.相比于傳統的工業運營管理和信息化技術，工業互聯網復雜程度更高，部署和運營難度更大，其建設過程中需術、資金和人員投入，在商業應用和產業推廣中也面臨著基礎薄弱、場景復雜、成效緩慢等眾多挑戰，工業互聯網的將是一項長期、艱巨、復雜的系統工程。當前工業互聯網行業仍處于發展初期，這一過程中所遇到的問題更多是產業工業互聯網面臨的挑戰技術層面連接能力：工業設備種類、通信協議、數據格式繁雜，尚缺乏有效的技術手段低成本、便捷地實現連接數據能力：數據種類少、標準各異、質量較低、有效性不足。企業對數據共享開放的意愿不強技術落地：融合新興技術的應用有效性有待驗證、場景挖掘有待強化應用層面基礎設施：工業企業信息基礎設施建設水平參差不齊，多數企業數字化基礎薄弱方案應用模式：標準化、通用解決方案數量有限人才：缺少既懂信息技術又懂工業知識的復合型專家人才商業層面期投入多，投資回報周期長摸索階段，現階段盈利模式相對單一化供給的矛盾產業層面合作：服務商企業單打獨斗較多，協同創新合作不夠生態：開放、創新的生態體系建設尚不成熟認知：服務商對工業企業痛點理解不足，工業知識、歷史數據沉淀不夠。工業企業對工業互聯網價值鏈不了解來源：艾瑞咨詢自主研究及繪制?2021.08iResearchInc.作為國家戰略級的新興朝陽產業，工業互聯網在網絡、安全、設備改造等基礎設施部署層面的商業模式較為清晰和傳統，但產業核心的平臺商業模式還在不斷摸索與豐富，尚未形成定局。部分消費互聯網平臺經濟模式也出現在了工中于個性化服務，整體上碎片化需求與規模化供給矛盾突出，未來向通用化、可復制的標準化產品和服務延伸工業互聯網平臺商業模式提供基于平臺的定制化解決方案提供基于平臺的定制化解決方案工業品B2B交易示范性項目申報政府補貼工業品B2B交易將平臺作為軟件工具銷部分制造能力與工業知識交易售，客戶基于平臺二次部分制造能力與工業知識交易功能組件訂閱（微服務、大數據分析、AI（微服務、大數據分析、AI模型等）推廣應用商店模式，推廣應用商店模式，進行應用分成工業APP工業APP產品化、平臺能力相對通用化，形成可復制的規模化銷售基于平臺數據分析能力為工業企業提供新模式的保險、信貸等金融服務來源：艾瑞咨詢根據公開資料及專家訪談自主研究及繪制工業互聯網安全體系應用層垂直行業用戶、第三方開發者控制系統安全工業互聯網安全體系應用層垂直行業用戶、第三方開發者控制系統安全設備安全網絡安全數據安全A設備安全網絡安全數據安全A平臺層傳統工業企業初創類技術型企業軟件類企業系統解決方案企業應用程序安全應用程序安全平臺安全平臺安全生產設備生產設備嵌入式軟件工業IDC傳感器芯片智能網關機器視覺注釋：以企業主營業務或既往業務為主，部分廠商存在跨界或業務范圍更廣的情況在上圖并未完全體現。圖譜中所展示的公司logo順序及大小并無實際意義來源：艾瑞根據公開資料研究繪制。?2021.08iResearchInc.?2021.08iResearchInc.互聯互通、先進計算、智能分析等能力，帶來了傳統產業的升級和新產業環節的誕生。因此，從不同功能的基礎能工業自動化硬件、工業網絡、工業裝備、工業安全等傳統產業的智能化升級部分等兩大類，最終將兩類核心市場整工業互聯網市場細分賽道設備，工業無線、專線等網絡服務，以及標識解析緣連接、生產優化、資源配置等功能的工業數字化感知、控制、執行等能力的產品與解16工業互聯網相關技術服務25工業互聯網平臺與工業16工業互聯網相關技術服務25工業互聯網平臺與工業軟件Q工業互聯網網絡工業互聯網數字化裝備工業互聯網自動化工業互聯網數字化裝備工業互聯網自動化34工業互聯網安全34工業互聯網安全2019年是我國工業互聯網全面鋪開建設的元年，全年我國工業互聯網產業經濟有基礎盤大、行業滲透率空間廣闊的特點。現階段，我國工業互聯網的部署與使用大多集中于數字化基礎較好，字化、網絡化、智能化轉型定位清晰并且目標明確的大型企業。細分行業的使用率情況也較為集中，機械、能源、輕工、石化、電子信息等行業的工業互聯網使用率相對較高，工業互聯網對冶金、汽車、裝備制造、航空航天等眾多工業覆蓋率則有待進一步挖掘和提升。從區域的產業發展情況來看，我國工業互聯網同樣呈現出東強西弱的格局，灣區、長三角、京津翼魯等經濟較為發達、工業基礎扎實的地區是目前部署與使用的主力軍。綜合上述情況，艾2018-2025年中國工業互聯網核心產業增加值規模（億元） CAGR=20.0%!162241352011267938978246520536143862018201920202021e2022e2023e2024e2025e增加值規模占比（%）平臺與軟件產業數字化裝備產業安全產業來源：2018-2020年中國工業互聯網核心產業增加值規模參照信通院，國家統計局相關數據，2021-2025年產業規模情況由艾瑞咨詢結合專家訪談并根據測算模型自主研究及繪制?2021.08iResearchInc.解析篇：工業互聯網相關能力基礎解析篇：工業互聯網相關能力基礎2聚焦篇：人工智能與工業互聯網聚焦篇：人工智能與工業互聯網實踐篇：工業互聯網應用案例實踐篇：工業互聯網應用案例4?2021.08iResearchInc.企業上云與工業互聯網的聯系云計算通過網絡將硬件、軟件、平臺等系列資源統一起來，實現數據的計算、存儲、處理、共享，是新型I付和使用模式。企業上云使得其可以通過網絡便捷地獲取所需的計算資源、存儲資源、應用軟件、服務及網絡業按需所取、無限擴展的資源獲取方式和靈活方便的運營管理模式，有利于企業提高資源配置效率、降低信息護成本。工業互聯網旨在形成信息技術與工業體系的大融合，因此工業互聯網的部署就對企業信息化基礎提出求，然而現階段我國工業企業信息化基礎參差不齊，大部分中小企業信息化水平嚴重不足，加之企業利潤率較微服務架構制造能力在線發布制造資源彈性供給供需信息實時對接微服務架構制造能力在線發布制造資源彈性供給供需信息實時對接能力交易精準計費有利于實現橫向端到端集成促進由單點／局部智能演進至全設備和產品,大幅降低硬件成本、軟件成本、部署成本、運營成本來源：艾瑞咨詢根據公開資料自主研究及繪制?2021.08iResearchInc.基于云計算的工業互聯網拓展思路任何工業互聯網平臺的運行都需要云計算作為底層基礎設施進行支撐，這也給云計算廠商在發展工業互聯網業務一個得天獨厚的優勢。云計算廠商充分利用自身傳統資源優勢，在過硬的IaaS層能力上打造自身工業互聯網平臺的PaaS層，通過完善和提升PaaS層能力為與第三方應用開發廠商的合作奠定基礎，并吸引更多的獨立開發工業互聯網平臺IaaS層能力應用開發能力工業大數據能力微服務能力設備接入能力 應用開發能力工業大數據能力微服務能力設備接入能力匯聚!承載匯聚體化解決體化解決方案工業互聯網平臺SaaS層能力吸引開發者基于平臺進行開發集成第三方應用推出少部分自開吸引開發者基于平臺進行開發集成第三方應用推出少部分自開發應用提供基于公有云的標準化SaaS提供基于公有云的標準化SaaS訂閱服務大型工業企業：項目制的定制化方案政府引導：經政府引入地方大型工業企業：項目制的定制化方案政府引導：經政府引入地方后，自行拓展當地工業企業政府購買：部署省市級的區域工業互聯網平臺來源：艾瑞咨詢根據專家訪談自主研究及繪制工業軟件作為工業與信息產業的結合體，是智能制造高質量發展的重要基礎和核心支撐，工業軟件的創普及已成為衡量一個國家制造業綜合實力的重要標志之一。隨著新一代信息技術的不斷涌現和發展，工業軟件正從署的復雜系統軟件向云化輕量化應用軟件轉變，基于工業互聯網平臺與工業數據、工業知識、工業場景深度融合，工業互聯網下新形態工業體系中的新形態工業軟件——工業APP。工業互聯網平臺通過“低代碼+云開發+開源社區”的方式，吸引大量專業技術服務商和第三方開發者基于平臺進行工業APP創新，以往需要大投入、長周期的研發方式正在向低成本、低門檻的平臺應用創新生態方式轉變，不但研發周期能夠縮短數十倍，而且也能夠靈活地業用戶個性化定制需求。然而工業APP不是對傳統工業軟件的替代，反之前者不僅可以打通企業現有的各種異構之間的數據和邏輯關系，實現工業軟件的集成和互聯互通，還可通過其承載的工業技術知識驅動傳統工業軟件更高 1980年3D應用 第二次工業革命第一次工業革命工業軟件平臺C開始復雜工業系統解構和重構AB工業系統設計優化系統解決方案優化-————————————————————————————國軟件云化軟件平臺化復雜系統解決方案知識關聯核、軟等百花C開始復雜工業系統解構和重構AB工業系統設計優化系統解決方案優化-————————————————————————————國軟件云化軟件平臺化復雜系統解決方案知識關聯CB簡單知識獲取BCB簡單知識獲取BC系統整合BCA工業技術和方法系統整合BCCBCB云平臺+工業互聯網+工業軟件工業軟件開始大型計算機C/S+B/S+有線網絡云計算+Wintel+移動云平臺+工業互聯網+工業軟件通用計算機工業軟件固化+UNIX+PC?2021.08iResearchInc.打造平臺級SaaS產品，著眼平臺搭建和生態培養，力圖實現工業軟件和應用是工業互聯網發揮效能的最為直接和重要的抓手，工業軟件的發展離不開最重要也是最生產過程中關鍵技術、流程、知識、工藝及數據的工業知識數據庫支持，傳統工業軟件廠商經過幾十年的產品服務，在工業數據與知識、開發經驗以及客戶資源等方面已經擁有了深厚的積累。在發展自身工業互聯網業務商基于原有產品和知識經驗的沉淀，打造平臺級的SaaS產品和服務，而后將更多精力聚焦于平臺與生態體系的搭建與培養，產品和服務的核心在于“平臺化”屬性，形成軟件帶動平臺搭建，平臺帶動整體解決方案成型的發展路徑。通廠商向工業互聯網平臺型企業的轉型。面對工業互聯網帶來的工業軟件發展契機，國內軟件廠商已經瞄準工業2015-2020年中國工業軟件行業市場規模2019年全球工業軟件市場規模占比中國6.0%中國6.0%其他國家94.0%2019年2020年2019年2020年其他國家中國工業軟件市場規模（億元）其他國家?2021.08iResearchInc.?2021.08iResearchInc工業互聯網是第四次工業革命的關鍵支撐，5G是新一代信息通信技術演進升級的重要方向，二者都是實現同時部分工業應用需要數據在靠近現場的近端進行處理，另外出于機密數據的敏感性考慮，企業不希望數據進入此需要針對性地設計網絡架構以確保多樣化場景下的網絡性能保障， 入一百萬終端， 入一百萬終端，終端電池壽命可達10年，5G+超高清視頻智慧園區的安防、人員管理5G+AR遠程協助、在線檢測、樣品展示等5G+VR虛擬裝配、虛擬培訓、虛擬展廳等5G+無人機智慧物流、廠區安防、設備巡檢等5G+云端機器人&AGV調度通信、實時操控或協作、集成其它視覺應用5G+遠程控制遠程控制圖像回傳、控制指令下達等5G+機器視覺圖像信息實時上傳、MES系統信息反饋來源：艾瑞咨詢根據公開資料自主研究及繪制?2021.08iResearchInc.工業互聯網的本質是基于全面互聯而形成數據驅動智能，而邊緣計算在靠近物或者數據源頭就近提供邊另一方面邊緣計算可承擔數據預處理工作，云端進行數據的再處理和深入分析，包括共性和常用數據的存儲和調而以云邊協同的方式有效支撐工業生產網絡化協同、智能化交互等新模式。針對特定行業對數據安全、隱私保護的要求，邊緣計算網絡架構將核心網下沉到園區或工廠，實現企業業務數據“不出戶”，為企業提供更高的安全保障。從看，邊緣計算可以節省傳輸資源，尤其針對視頻類存在大量數據傳輸需求的應用，數據能夠實現在本地存儲和運工業互聯網邊緣計算部署架構工廠工廠層車間層產線層產線層開放接口開放接口開放接口開放接口開放接口開放接口開放接口開放接口 行業APP通用服務 行業APP通用服務資源編排設備調度多租戶管理 邊緣網關虛擬化層虛擬化技術資源編排設備調度多租戶管理 邊緣網關 存儲 邊緣控制 存儲 邊緣控制器開發環境控制服務開發環境控制服務控制服務開發環境 算法功能庫協議解析算法功能庫協議解析控制服務開發環境 算法功能庫協議解析算法功能庫協議解析邊緣控制器來源：艾瑞咨詢根據公開資料自主研究及繪制?2021.08iResearchInc.現階段，我國工業領域網絡的性能尚無法高效滿足工業數字化、智能化發展的需要，工廠內網改造和外網絡建設來一個階段工業互聯網行業發展的重點領域之一。作為工業互聯網的“連接提供者”，電信運營商以5G網絡建設為契機，基于自身資源和能力優勢從“端—管—臺—云”四個方面向工業互聯網行業進行切入。在消費互聯網時代，電信運網絡承載的內容失之交臂，而在當前工業互聯網剛剛起步的階段，運營商對成為產業客戶數字化轉型使能者勢在內三大運營商均持續加碼工業互聯網投入力度，打造各自的5G+工業互聯網解決方案，根據工信部最新數據顯示， 臺過5G切片服管工業互聯網網絡（內網、外網）端生態云（智能化生產、網絡化協同、個性化定制服務化轉型）來源：艾瑞咨詢結合公開資料與專家訪談自主研究繪制?2021.08iResearchInc.工業大數據指在工業領域中，圍繞智能制造模式，在數據采集集成、分析處理、服務應用等各類工業制據，同時包括工業大數據相關技術和應用。在工業互聯網平臺功能架構中，工業大數據是工業互聯網實現全要的核心價值創造者，借助工業大數據技術，可以對于海量數據進行高質量存儲與管理、進而支撐應用層各種分現。工業大數據與工業互聯網的其他能力基礎之間是相輔相成的，5G網絡能夠有效滿足數據傳輸實時性與穩定性的要求，借助邊緣計算、AI分析等技術深化數據分析能力，是工業大數據和工業互聯網應用實現的重要技術基礎；支撐廣泛、分散、大量的工業大數據采集、聚合、處理、分析的關鍵技術；工業軟件企業將軟SaaS服務，借助PaaS、SaaS核心技術提升數據采集及分析能力以展仍處于起步階段，在國家政策的推動下，借助云計算、5G、AI等技術的不斷成熟，工業2018-2024年中國工業大數據市場規模（億元）6514744743462562018201920202021e2022e2023e2024e來源：賽迪數據，艾瑞咨詢處理繪制2018年中國工業大數據應用企業結構占比統計4%4%80%u大型企業a中型企業u小型企業?2021.08iResearchInc.解析篇：工業互聯網相關能力基礎解析篇：工業互聯網相關能力基礎2聚焦篇：人工智能與工業互聯網聚焦篇：人工智能與工業互聯網實踐篇：工業互聯網應用案例實踐篇：工業互聯網應用案例4數據流帶動的工業互聯網核心價值環節工業互聯網的建設促進了企業IT系統的云化遷移，實現了ICT系統與取靈活便捷、高效率、低成本的信息化、網絡化、數字化基礎，但要想實現真正的數字化和智能化則必須借助人工術對工業數據價值進行充分挖掘。數據是工業互聯網的核心資產，也是其價值創造的來源，對數據分析和挖掘的深大程度上決定了工業互聯網實際應用價值的高低。目前對數據挖掘價值依賴程度高的生產管控類及設備管理服務類應我國工業互聯網的高熱度場景，結合深度數據分析的設備健康管理、生產質量管理、生產工藝優化、能耗與排放管生產過程管控生產過程管控 設備管理服務 資源配置協同 企業運營管理 產品研發設計制造與工藝管理27%21%2%生產過程管控中各項應用占比32%質量管理質量管理優化37%生產監控分析能耗與排放管理22%能耗與排放管理25%注釋：數據來自工業互聯網產業聯盟的《工業互聯網平臺白皮書》中所統計的2019年42家國內平臺企業的180個應用案例來源：艾瑞咨詢處理繪制?2021.08iResearchInc.數據流帶動的工業互聯網核心價值環節工業互聯網之于工業企業而言，是企業實現數字化、網絡化、智能化轉型的工具，其中平臺層搭建了工的基礎，工業軟件的應用本質上實現數字化和自動化，強調機器設備的自動化功能，工業互聯網的互聯工具應用則工業互聯網為工業企業提供通用的算力-工業云計算和邊緣計算、算據-工業大數據以及算法-工業人工智能，其中大數為人工智能技術發揮作用的必要燃料，其背后價值的挖掘深度決定了工業互聯網價值呈現的合理邏輯是從網絡化、工業互聯網價值呈現路徑主要依靠人工與傳統機械或設備主要依靠人工與傳統機械或設備在自動化基礎上大量應用軟件系統（包含工業在自動化基礎上大量應用軟件系統（包含工業SaaS）并收集各業務環節的數據加以運用廣泛應用工業物聯網，實現各流程數據打通并順暢流動AI賦人工智能全面融入研發、生產、銷售、人工智能全面融入研發、生產、銷售、運維等各環節，使企業建立具備自感知、自學習、自適應、自執行的智能制造系統!!來源：艾瑞咨詢自主研究及繪制?2021.08iResearchInc.?2021.08iResearchInc.AI在工業互聯網中價值區域工業互聯網的核心是數據驅動的智能分析與決策優化，人工智能技術從廣義上來看正是一種通過算法模式，人工智能技術因此開始進入工業互聯網產品建設方的視野，成為服務商拉高產品價值的落腳點。以深度學譜的為代表的人工智能技術從根本上提高系統建模和處理復雜性、不確定性、常識性等問題的能力，顯著提升據分析能力與效率，為解決工業各領域診斷、預測與優化問題提供得力工具，進一步擴大了工業互聯網平臺可邊界的深度和廣度。人工智能驅動的工業數據智能分析支撐工業互聯網實現數據價值深挖掘，強化了工業企業AI在工業互聯網中價值區域決策流數據優化閉環信息流 人工智能賦能區域業務應用工業互聯網體系架構2.0感知數據功能體系物理資產執行服務管理控制識別數據管理 描述診斷預測指導 分析 應用開發決策流數據優化閉環信息流 人工智能賦能區域業務應用工業互聯網體系架構2.0感知數據功能體系物理資產執行服務管理控制識別數據管理 描述診斷預測指導 分析 應用開發來源：艾瑞咨詢結合工業互聯網產業聯盟《工業互聯網體系架構2.0》、專家訪談、公開資料自主研究繪制工業領域內存在著紛繁復雜的應用場景，產品研發設計、產品瑕疵質檢、生產工藝優化、流程自動化等理復雜、數據分析能力需求較高，人工智能因此被視為是使能工業互聯網形成數據優化閉環的關鍵。目前以深度學識圖譜、自然語言處理為代表的人工智能技術正處于多方創新和突破的時期，通過與工業領域知識融合的不斷加深，A術正逐漸加速向工業互聯網滲透，在工業企業“研產供銷管”業務鏈條下形成眾多落地應用。從工業AI技術角度來要有聲音、圖像、知識圖譜和自然語言方向的應用，聲音和圖像多用于質量檢測與安全監管兩個領域，是目前應用較多，經濟效益較為明顯的場景；自然語言處理更多用在智能助手，這里有別于智能客服，智能助手更加垂直和專業，如AI在工業互聯網中的典型應用場景機器自動揀選客戶需求分析遠程控制視覺質檢故障機器自動揀選客戶需求分析遠程控制視覺質檢故障診斷供應鏈風險管理質量追溯能耗管理生產工藝優化生產管理生產管理智能運維決策規劃流程自動化注釋：上述應用場景中涉及的人工智能技術使用情況的選取依照常規性、主要性兩個原則來源：艾瑞咨詢自主研究及繪制?2021.08iResearchInc.工業智能的本質是通用人工智能技術與工業場景、機理、知識結合，實現設計模式創新、生產智能決策創新應用。工業智能在工業系統各層級各環節已形成了相對廣泛的應用，其細分應用場景可達到數十種，正如業領域不同細分行業對工業互聯網類型與功能的需求各不相同，工業智能亦是如此。不同行業依托工業智能，工業智能在典型細分行業的應用概況應用場景集中在生產環節，由生產環節切入，從基礎的描述、診斷走向預測、洞察，并逐步擴展至需求側管理，實現全流程的高效管控，深化智能應用譜的排放管理，自動識別，應用場景分布較廣，在多個環節形成點狀應用，未來發展路徑：一是基于價值的分析深化，從設計和生產環節切入，整體從診斷、預測走向洞察，主要圍繞產品價值聚焦設計和質檢過程；二是圍繞工業智能應用新領域如增值服務，從業務創新切入，探索未來服務新模式來源：艾瑞咨詢結合公開資料和專家訪談自主研究繪制?2021.08iResearchInc.應用部署將從以平臺側為主向平臺+邊緣共分析能力；第二，提供工業AI軟件系統，并通過云端部署形成標準化的工業互聯網SaaS層應用；第三，提供一套網框架下包含軟件和邊緣側硬件的完整系統。部署過程中會根據行業類別、產品相似度、場景條件、問題共性等因同AI模型進行組合，對同一個行業來說，針對同一個環節將模型盡量標準化以實現移植應用。現階段工業智能側為主，后期會向邊緣側發展，邊緣側的實時性要求需要AI模型產出的結論與產線或者設備形成控制閉環，艾瑞工業智能的部署過程甲方企業評價標準研發階段技術上：產品功能是否達到期望研發階段持續與客戶溝通，根據需求進行產品設計、算持續與客戶溝通，根據需求進行產品設計、算法研發、軟件研發并進行反復迭代效果上：簽訂合同時明確量化的效果評價指標，如可減少能耗的量級、縮提高瑕疵檢出率的完成安裝傳感器、服務器等基本資源的部署，在這個階段會進行數據采集、實驗以及與客戶溝通需求首先進行預驗收，臨調測試，根據測試結果對算法、軟件進行迭代調整，并重復該過程直至達到實景應用要求來源：艾瑞咨詢自主研究及繪制?2021.08iResearchInc.?2021.08iResearchInc.隨著《互聯網+人工智能三年行動實施方案》、《新一代人工智能發展規劃》、《促進計劃》等多份國家政策文件的發布，開展人工智能與工業結合應用成為了重要發展趨勢。工業領域每個下游行業其原生的價值鏈條，同時各個行業的Know–how有著較高的壁壘，人工身技術優勢和特點去尋找適合實景落地的垂直細分行業或者某一共通性工業場景，在特定場景應用中持續打磨自能產品和服務。“聚焦”被大多數AI廠商視為優先的發展策略，通過與成熟的工業互聯網平臺型企業開展合作非自主開發的方式獲取平臺能力，不僅極大地減少了自研開發的成本和風險，而且為迭代、優化、創新自身工業人工智能廠商的工業互聯網業務拓展思路?相比于高校，人工?相比于高校，人工智能廠商的AI技術落地效果更佳?尋找企業自身優勢AI技術的工業落地?將某一成熟的工業智能解決方案（如AI瑕疵質檢）整體接入工業互聯網服務商的平?賦予原有解決方案平臺化能力，減少了平臺開發成本，拓寬了銷售渠道行業的某一共性剛智能應用?深耕某行業或某場景，持續迭代應用?依托平臺交付整體工業智能解決方案?提供基于平臺云的?銷售某項AI技術能力給平臺服務商，優化其平臺能力來源：艾瑞咨詢根據專家訪談自主研究及繪制?2021.08iResearchInc.數據、算法、算力的不足制約了AI在工業領域的普人工智能技術本身的發展離不開數據的支撐，工業領域由于自身復雜、多樣且專業性強的行業特性，導致其缺業主題AI數據模型，也沒有很好的工業標注數據集用于AI算法訓練。此外包括底層硬件、計算框架、開發平施在工業領域的建設也較為落后，這直接限制了工業智能化的發展。數據、算法和算力的短板導致了當前AI技術在AI在工業互聯網中的三大痛點數據和專家數據和專家基礎設施系統基礎設施系統?工業數據量級大且復雜，標準不一乏很好的工業數據集用于算法訓練；比起專門的AI領域有數據標注公司，工業領域還沒有類似產業鏈服務?工業領域的數據行業屬性強，需要業務專家和深度學習的專家配合完訓練，目前行業內合適的專家資源不足?CNN、BP等主流神經網絡對新數據泛化性較差，導致其目前主要應用于產輔助和以最終表現為評價標準的工業場景，缺少在高危場景中具有可靠性的深度學習模型?在工業領域的每次檢修或更換零件，都可能需要基于新的傳感器數據重新訓練模型。跨設備或跨客戶的使用也會讓模型遷移性經受大的挑戰?在算法工程師針對數據集進行算法的開發和模型訓練的時候，需要提供專業的AI訓練和推理平臺?相應的AI