2020工业互联网发展趋势分析：5G加速铺开的智能化数字时代，应用领域不断拓展
近年来，工业互联网在我国蓬勃发展，应用领域不断拓展。相关专家指出，工业互联网正呈现虚拟与现实、软件与硬件、制造商和客户加速融合的趋势。
作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，工业互联网通过人、机、物的全面互联，推动形成了全新的工业生产制造和服务体系，是第四次工业革命的重要基石。但在5G出现之前，碍于技术的限制，受限于实时传输、连接数量等方面的问题，工业互联网远远未能发挥自己的“威力”。
在当前5G加速铺开的智能化数字时代，已成为制造业升级换代“神器”的工业互联网，正迎来更强劲的“风口”。
工业互联网相关产业布局
不同行业发展各异，行业需求多样化。与区域工业互联网平台不同，行业的工业互联网平台更加深入工业知识和行业机理，很难采取通用的范式包罗万象。在这种情况下，往往是行业龙头企业基于内部转型升级驱动力来推动数字化改造、企业上云、以及工业互联网的发展。根据我国统计局口径，把我国工业分为41个大类行业，上百个小类。由于各行业所处的产业链位置、生产特征、业务需求和两化融合水平存在差异，现阶段工业互联网平台应用推广在各行业步调不一，应用重点和发展路径呈现出较为明显的行业特征。
图：八大行业工业互联网平台应用情况
| 行业 | 行业特点 | 两化融合水平 | 业务痛点 | 典型应用场景 | 主要成效 |
| 电力 | 技术密集和装备密集型行业 | 第一梯队 | 发电设备维护成本高、并网协调难度大 | 预测性维护远程运维电力调度优化 | 降低运维成本提高功率预测准确率 |
| 石化 | 产业链条长、产品覆盖面广、设备资产密集 | 第二梯队 | 安全生产是重中之重，工艺技术传承难 | 安全管理员工赋能预测性维护 | 降低事故发生概率缩短员工培养周期，降低培养成本降低设备保费和大修费用 |
| 铜铁 | 工序繁多、工艺复杂；前端流程，后端离散 | 第三梯队 | 高能耗、高排放；设备和工序管理难度大；下游行业需求多元化 | 能源管理设备状态监测与工艺优化供应链协同 | 节能减排，降低成本提升产品质量缩短供应链周期，降低库存 |
| 交通设备制道 | 技术密集，多品种小批量，混线生产，工艺复杂 | 第二梯队 | 工序复杂，产品研发周期长，产品质量不稳定，产品出厂后运维难度大 | 协同研发设计工艺优化远程运维协同制造 | 缩短产品研发周期提高生产效率降低次品率降低车辆运维成本 |
| 机械 | 市场规模大、覆盖范围广，集中大量生产设备制造企业 | 第二梯队 | 设备维护水平低、转型需求迫切 | 生产制造优化资源调度优化分享制造产融合作 | 降低维修成本提高设备使用率优化设备后市场服务 |
| 家电 | 市场竞争激烈，产品多元化、高端化、服务化、智能化需求不断提升 | 第一梯队 | 市场需求响应慢、产品研发周期长、库存压力大 | 按需定制 | 缩短产品研发周期，实现产品创新提高采购效率、降低库存缩短交付周期提高消费者满意度 |
| 服装 | 中小企业主导，劳动密集 | 第三梯队 | 预估生产无法满足多元化需求，积压库存；市场需求响应慢 | 按需定制协同制造 | 快速响应需求，降低库存缩短订单交付周期 |
| 电子 | 技术含量高、附加值高 | 第一梯队 | 设备先进但通讯方式各异，人工调机耗时长，工序衔接响应时间长 | 远程运维生产制造优化 | 减少生产过程人工干预和用工人数实现智能调机缩短生产环节响应时间 |
资料来源：公开资料整理
工业互联网平台采取云化、敏捷开发等方式，降低了工业企业投入信息化、数字化的成本。相较于传统IT架构，工业互联网扩大了数据采集的范围、增强了数据的时效性，并通过工业知识的沉淀和创新，持续迭代研发各类工业APP应用。从知识管理角度来看，由于工业软件数量少，且系统内知识无法拆分提取，难以复用，历史上大量工业企业生产中有价值的工业知识经验没能沉淀下来。“传帮带”模式仍是工业知识传承的重要途径，人才培育需要花费几年甚至几十年时间，人才流动将为企业带来不可预估的损失。工业互联网平台解决方案改变了工业知识传递途径，基于平台上汇聚的工业机理模型和微服务组件，工程师能够以更低的成本、更高的效率、更具拓展性地开发工业APP，解决企业创新发展中对于单一人才的依赖带来的制约。
图：基于工业互联网平台的解决方案与传统工业IT架构解决方案对比
| 基于传统工业IT架构的解决方案 | 基于工业互联网平台的解决方案 | |
| 技术架构 | 1.封闭大系统2.垂直紧耦合架构3.专用接口或中间件4.长开发周期5.系统整体升级成本高6.本地部署 | 1.大平台+小APP2.分层、微服务架构3.开放API4.敏捷开发5.小范围升级业务逻辑6.边缘+云端部署 |
| 工业数据 | 1.数据获取来源有限2.独立系统、信息孤岛 | 1.更具广度和深度的数据采集2.在线实时管理和应用3.易于整合和集成数据资源 |
| 工业应用 | 1.工业知识依靠老师傅经验2.存在工业知识空白3.工业知识被封装在工业软件里，无法复用4.面向流程的共用软件系统 | 1.经验知识固化成平台核心资源2.解耦成工业机理模型，灵活组合和管理3.基于数据和新技术易形成新知识4.面向独特角色的专用APP |
| 价值模式 | 1.线性价值链2.资源自用，技术创新长周期 | 1.互联互通的价值网络2.资源开放共享，技术创新快速迭代 |
资料来源：《2018工业互联网平台创新发展白皮书》
工业互联网市场规模
在不断出台的国家政策扶持下，在制造业转型提出新型需求的不断推动下，我国工业互联网产业发展迅速，且增速呈逐年上升趋势。2018年，我国工业互联网行业市场规模达到5313.04亿元，较上年同比增长13.71%。
根据国家规划目标以及目前中国工业互联网的发展态势，未来我国工业互联网产业规模将会进一步增大，行业市场规模增速逐渐提高，不断涌现先进工业互联网平台。预计到2023年中国工业互联网行业市场规模将会突破万亿元，并预测在2024年中国工业互联网行业市场规模将会增长至12500亿元的水平，我国工业互联网产业前景十分乐观。
五方面加快壮大工业互联网产业发展
相关人士认为，工业互联网是第四次工业革命的重要基石，在世界范围已步入发展快车道。当前，工业互联网正处于面临重大突破的战略窗口期，将带来一系列新要素、新市场、新路径、新形态，孕育新的成长与变革。当然，当前在技术标准、应用推广、安全保障等方面，工业互联网仍面临系列问题和挑战，亟待国际、国内多方面深化务实合作，攻坚克难，共谋发展。
据介绍，作为产业发展的主管部门，工业和信息化部今后一个时期重点是做好五方面的工作，加快壮大工业互联网产业：
1、加强技术创新，增强发展活力
组织实施工业互联网创新发展工程，推动建立工业互联网共性技术体系，系统布局边缘计算、人工智能等前沿技术，着力突破关键核心技术，发展新型工业软件和工业APP等应用技术，加快创新发展步伐，培育持久发展动力。
2、强化能力建设，夯实发展基础
加快5G网络建设，利用5G技术开展工业互联网内网改造，推动标识解析体系建设，夯实工业互联网发展基础，打造多层次工业互联网平台体系，积极推进百万企业APP培训。
3、加大应用拓展，实现市场牵引
进一步促进5G与工业互联网融合发展，不断拓展应用场景和应用深度，持续开展试点示范，引导重点领域、重点行业、重点企业加大应用的投入力度，拓展工业互联网应用范围，培植发展融合应用的生态，发挥工业互联网辐射的能力，为农业、医疗等领域带来新服务、新模式、新业态。
4、提高防护能力，加强安全保障
强化工业互联网安全技术的攻关、产品研发和推广应用，加快补齐短板，解决卡脖子问题，提高安全产业支撑能力，进一步完善网络安全的相关法律法规，加强协调联动的信息安全防护和检测处置体系建设，构建政府监管、企业负责、社会监督的工业互联网安全管理体系。
5、深化国际合作，促进开放发展
结合“一带一路”战略，加强各国工业互联网政策和法规的探讨与衔接，深化各国产业界在参与架构、技术标准等方面的交流合作，解决网络互联、数据互通、商业模式、技术创新、应用路径、安全保障等问题，共同构建开放共享的工业互联网产业生态体系。
国家工业信息安全发展研究中心主任尹丽波说，工业互联网行业还需要不同的研究机构、制造企业、IT企业共同研究行业标准、建立标准，让标准促进应用。
中国工业互联网研究院院长徐晓兰则认为，业内还应及时跟踪工业互联网创新动态及特征态势，提前规划产业健康发展，引导资金有序进入，规划出台政策、积极开拓新兴市场。
