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互聯(lián)網(wǎng)平臺是工業(yè)全要素鏈接的樞紐

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的重要載體，也是全球新一輪產業(yè)競爭的制高點。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術與現(xiàn)代工業(yè)技術深度融合的產物，通過構建鏈接機器、物料、人、信息系統(tǒng)的基礎網(wǎng)絡，實現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)的全面感知、動態(tài)傳輸、實時分析、形成科學決策與智能控制，提供制造資源配置效率，正成為領軍企業(yè)競爭的新賽道、全球布局的新方向、制造大國競爭的新焦點。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是工業(yè)全要素鏈接的樞紐，是工業(yè)資源配置的核心。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構建基于海量數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析的服務體系，支撐制造資源泛在鏈接、彈性供給和高效配置。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以分為4個部分：

1、邊緣層：通過協(xié)議轉化和邊緣計算形成有效的數(shù)據(jù)采集體系，從而將物理空間的隱形數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡空間顯性化；

2、IaaS層：將基礎的計算網(wǎng)絡存儲資源虛擬化，實現(xiàn)基礎設施資源池化；

3、工業(yè)PaaS層：工業(yè)操作系統(tǒng)，向下對接海量工業(yè)裝備、儀器、產品，向上支撐工業(yè)智能化應用的快速開發(fā)和部署；

4、工業(yè)APP：通過調用和封裝工業(yè)PaaS平臺上的開放工具，形成面向行業(yè)和場景的應用。

對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺來說，數(shù)據(jù)采集、工業(yè)PaaS、工業(yè)APP是核心三大要素。

A

數(shù)據(jù)采集是基礎

工業(yè)大數(shù)據(jù)有三類：生產經營相關業(yè)務數(shù)據(jù)、設備物聯(lián)數(shù)據(jù)、外部互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。其中，設備物聯(lián)數(shù)據(jù)采集受制于傳感器部署不足，裝備智能化水平低，數(shù)據(jù)采集顆粒度不足，無法支持上層應用。隨著兼容多種協(xié)議的技術產品構建，此類問題將得到改善。同時通過部署邊緣計算模塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在生產現(xiàn)場的輕量級運算和實時分析。可以緩解數(shù)據(jù)的云端計算壓力。

B

工業(yè)PaaS是關鍵

現(xiàn)有的通用PaaS平臺尚不能滿足工業(yè)級應用需要。未來通過對通用PaaS的深度改造，構造滿足工業(yè)實時、可靠、安全需求的云平臺，將大量工業(yè)技術原理、行業(yè)知識、基礎模型模塊化，并封裝成為可重復使用的API，降低應用程序開發(fā)門檻，為工業(yè)APP的發(fā)展打下基礎。

C

工業(yè)APP是重點

目前傳統(tǒng)生產管理軟件云化步伐緩慢，專業(yè)的工業(yè)APP較少。隨著未來工業(yè)PaaS平臺的成熟，工業(yè)軟件的數(shù)量將快速增加。未來的發(fā)展方向包括兩個：傳統(tǒng)軟件云化+新型工業(yè)APP的開發(fā)。

圖工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺參考架構

企業(yè)借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺有助于實現(xiàn)智能化轉型。工業(yè)企業(yè)上云實現(xiàn)數(shù)據(jù)在線化，一方面可以依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺形成創(chuàng)新服務模式；另一方面可以借助平臺上被封裝成軟件的管理發(fā)展經驗，實現(xiàn)自身的產業(yè)升級；同時也可以通過數(shù)據(jù)的集中分析實現(xiàn)更為智能化的設備監(jiān)控、資源配置和產業(yè)協(xié)同。在現(xiàn)階段上云的過程中，大企業(yè)具備上云基礎，有望推動核心業(yè)務和機器設備共同上云，追求價值創(chuàng)造，形成樣板案例；小企業(yè)生產設備數(shù)字化程度低，上云可實現(xiàn)具備優(yōu)化和成本節(jié)約。

圖企業(yè)上云智能化轉型路徑（云棲獎產業(yè)戰(zhàn)略研究報告）

表 大企業(yè)與中小企業(yè)智能化轉型分析（賽迪智庫）

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政策春風拂面，市場前景可期

國家政策頻出，推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展步入快車道。自2015年以來，國家陸續(xù)出臺了“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等多項產業(yè)政策，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設。尤其在十九大報告中提出要“推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經濟融合”后，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關政策更是持續(xù)加碼，2017年11月國務院發(fā)布《關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》，2018年2月工信部開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“323”行動，計劃實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三年行動計劃，緊接著國家制造強國建設領導小組下設立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項工作組，統(tǒng)籌協(xié)調我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展工作，另外2018年的政府工作報告中也提出“發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，創(chuàng)建’中國制造2025’示范區(qū)”。這些政策頻出的背后，是國家希望以推進供給側結構性改革為主線，結合實施“中國制造2025”和“互聯(lián)網(wǎng)+”，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，促進新一代信息技術與制造業(yè)的深度融合，從而推動實體經濟的轉型升級。

表 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關政策（政府網(wǎng)站、富士康招股說明書）

地方政策陸續(xù)落地，推動“企業(yè)上云計劃”，加速工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地。自2017年起，各地相繼出臺了一系列政策，如浙江省發(fā)布的《浙江省“企業(yè)上云”行動計劃（2017年）》、湖南省發(fā)布的《湖南省中小企業(yè)“上云”行動計劃（2018）》等。地方政府通過財稅支持、政府購買等方式，促進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在產業(yè)集聚區(qū)快速落地，鼓勵中小企業(yè)業(yè)務系統(tǒng)向云端遷移，從而實現(xiàn)“大企業(yè)建平臺，中小企業(yè)用平臺”的互促互進的格局。

表 地方 “企業(yè)上云”政策（政府網(wǎng)站）

2018年3月，廣東省發(fā)布全國首個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)地方政策：《廣東省深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實施方案》和《廣東省支持企業(yè)“上云上平臺”加快發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的若干扶持政策（2018-2020年）》，落實“夯實網(wǎng)絡基礎”、“打造平臺體系”、“加強產業(yè)支撐”、“開展應用示范”、“完善生態(tài)體系”、“強化安全保障”六大任務，并出臺11條獎補紅利政策鼓勵企業(yè)“上云上平臺”實施數(shù)字化網(wǎng)絡化智能化升級、開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標桿示范應用推廣、促進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)生態(tài)創(chuàng)新發(fā)展，從而促進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的落地，促進省內制造業(yè)降本提質增效，加快實體經濟的升級轉型。

圖 “互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實施方案目標（廣東省人民政府網(wǎng)站）

表 廣東省11條扶持政策（政府網(wǎng)站）

我們認為，工業(yè)企業(yè)通過上云以及建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，可以充分利用各類先進的信息化技術與手段，創(chuàng)新生產方式、提升生產效率、降低生產成本、提升核心競爭力，而各地政府對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的政策與補貼，將大大加速工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的落地。

平臺體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關鍵

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不同分類下，國內外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺一覽

平臺體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心，它將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能及云計算等理念、架構和技術融入工業(yè)生產中，據(jù)e-works統(tǒng)計，截止2018年3月，聲稱能提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺服務的國內外廠商已經超過150家。目前廣義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺按照服務對象及應用領域可以分為三類：資產優(yōu)化平臺、資源配置平臺及通用使能平臺。

圖工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺分類（中國信息通信研究院）

平臺競爭制高點

資產優(yōu)化平臺主要運用在設備資產的管理與運營方面，它是通過現(xiàn)代傳感、移動通信等技術連接智能終端，并從終端收集關于設備、環(huán)境等各類數(shù)據(jù)信息，然后基于這些數(shù)據(jù)在云端利用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術及行業(yè)經驗知識對設備運行狀態(tài)與性能狀況進行實時智能分析，再以工業(yè)App程序的形式為生產與決策提供相應的智能化服務。資產優(yōu)化平臺主要的參與廠商往往是工控企業(yè)以及大型設備生產商。

資產優(yōu)化平臺是未來制造業(yè)主導權競爭的制高點。它不僅能夠充分融入大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術，還能為第三方提供開發(fā)環(huán)境，如西門子的MindSphere及GE的Predix平臺都提供軟件開發(fā)環(huán)境及工具，旨在通過第三方開發(fā)者和應用程序的接入形成類似AppleStore的第三方開發(fā)應用生態(tài)。目前，工業(yè)巨頭是此類平臺主要的推進助力，如GE、西門子、ABB等，我國的三一根云以及徐工工業(yè)云也屬于此類平臺，但發(fā)展程度相對滯后。

表 資產優(yōu)化平臺一覽表（東方證券研究所）

以西門子的MindSphere為例，MindSphere是一個開放的生態(tài)系統(tǒng)，它可以充分利用世界各地安裝的西門子設備（3000萬個自動化系統(tǒng)、7000萬個智能儀表、80萬個關聯(lián)產品）以及豐富的應用程序接口（API）獲取海量數(shù)據(jù)，并基于自身深厚的行業(yè)知識和經驗提供數(shù)字化服務，MindSphere平臺包括邊緣連接層、開發(fā)運營層，應用服務層三個層級，分別對應MindConnect、MindClound、MindApps三個核心要素，其中MindConnect負責將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_，MindClound為用戶提供數(shù)據(jù)分析，應用開發(fā)環(huán)境及應用開發(fā)工具，MindApps為用戶提供集成行業(yè)經驗和數(shù)據(jù)分析結果的工業(yè)智能應用，譬如結合設備歷史數(shù)據(jù)與實時運行數(shù)據(jù)，構建數(shù)據(jù)孿生，及時監(jiān)控設備運行狀態(tài)，實現(xiàn)設備的預防性維護，基于現(xiàn)場能耗數(shù)據(jù)的采集分析對設備生產線等能效使用進行合理規(guī)劃，優(yōu)化能源數(shù)據(jù)管理、提高能源使用效率等。

圖MindSphere 產業(yè)價值鏈（MindSphere 白皮書）

資源配置平臺

資源配置平臺主要體現(xiàn)在要素資源的組織與調度方面。它在應用過程中匯聚了大量的工業(yè)數(shù)據(jù)、模型算法、研發(fā)設計等各類資源及能力，通過云接入及云處理技術分散這些積累的資源，對制造企業(yè)的資源管理、業(yè)務流程、生產過程、供應鏈管理等環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，可實現(xiàn)制造企業(yè)與外部用戶需求、創(chuàng)新資源以及生產能力的對接。這類平臺能夠有效促進產能優(yōu)化以及區(qū)域協(xié)同，同時也能支持C2M定制等新型業(yè)務，滿足市場多元化需求，為供給側改革提供助力。我國已擁有一批處于領先水平的此類平臺，如航天科工的INDICS平臺、海爾的COSMOPlat等。

表 資源配置平臺一覽表（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書（2017））

以航天科工的INDICS平臺為例：INDICS平臺在IaaS層自建數(shù)據(jù)中心，在DaaS層提供豐富的大數(shù)據(jù)存儲、產品分析與服務，在PaaS層提供各類工業(yè)服務引擎，如面向軟件定義制造的流程引擎、大數(shù)據(jù)分析引擎、仿真引擎和人工智能引擎等務，以及面向開發(fā)者的公共服務組件庫和200多種API接口，其對外開放自研軟件與眾研應用APP共計500余種，涵蓋了智能研發(fā)、精益制造、智能服務、智慧企業(yè)、生態(tài)應用等全產業(yè)鏈、產品全生命周期的工業(yè)應用能力。

INDICS平臺接入集團超過600家，對設計模型、專業(yè)軟件以及1.3萬余臺設備設施等進行共享，可以有效解決生產單元產能閑置與超負荷運轉同時存在的問題。譬如河南航天液壓氣動技術有限公司基于INDICS平臺實現(xiàn)與總體設計部及總裝廠所的協(xié)同研發(fā)與工藝設計，縮短研發(fā)周期35%，提升資源利用率30%，提高生產效率40%。另外，工業(yè)企業(yè)也可通過平臺對外開放空閑制造能力，實現(xiàn)制造能力的在線租用，進一步釋放產能。

圖INDICS 平臺架構（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書（2017））

通用使能平臺

通用使能平臺主要提供云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的基礎性、通用性服務，主要由ICT企業(yè)提供。其中部分平臺側重于云服務的數(shù)據(jù)計算及存儲，如微軟的Azure、SAP的HANA、亞馬遜的AWS以及我國的阿里云、騰訊云等，部分平臺側重于物聯(lián)網(wǎng)的設備連接管理，如思科的Jasper、華為的OceanConnect等。這類平臺為資產優(yōu)化及資源配置型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供技術支撐，如GE的Predix就部署于微軟的Azure平臺，此外，通用使能平臺還廣泛應用于金融、娛樂、生活服務等各行業(yè)。

表 通用使能平臺一覽表（東方證券研究所）

以華為的OceanConnect平臺為例，其技術架構上分為垂直和水平兩個方向。垂直方向可分為三層架構：連接管理層，主要提供SIM卡生命周期管理、計費、統(tǒng)計和企業(yè)Portal等功能；設備管理層，要提供設備連接、設備數(shù)據(jù)采集與存儲、設備維護等功能；應用使能層，主要提供開放API能力，同時具備數(shù)據(jù)分析、規(guī)則引擎、業(yè)務編排等能力。在水平方向，通過與平臺連接的分布式IoTagent對接行業(yè)智能設備網(wǎng)關，并提供邊緣計算能力，實現(xiàn)與云端計算的協(xié)同。OceanConnect平臺提供云網(wǎng)關，支持各類編解碼插件，使得設備能夠即插即用。一汽在使用OceanConnect平臺后實現(xiàn)了對千萬級車輛的有效連接和管理，能夠并發(fā)處理百萬車輛的信息。同時平臺也支撐一汽新業(yè)務的開發(fā)以及新設備的快速集成，提供實時分析的大數(shù)據(jù)能力。

圖華為OceanConnect 應用實例（搜狐網(wǎng)）

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三類平臺的比較分析及未來發(fā)展趨勢

三類工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺都是通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)直接或者間接地連接物理載體，從而提供差異化的服務。其中，資產優(yōu)化平臺將終端設備、生產過程作為直接優(yōu)化對象，其與底層物理設備之間交互最深入和頻繁，其獲取的數(shù)據(jù)類別及體量亦十分龐大，如GE的Predix平臺運用于汽輪機要實時采集壓力、溫度、轉速等上千個類別數(shù)據(jù)，每臺機器收集的數(shù)據(jù)體量可達TB級。同時，對這些數(shù)據(jù)的處理和分析需要融合大數(shù)據(jù)、人工智能等創(chuàng)新技術，所以此類平臺的建設難度較大，不僅需要掌握新一代信息技術，還需要具備智能產品、高端裝備及綜合解決方案全覆蓋水平。

資源配置平臺往往基于已經成熟的網(wǎng)絡信息技術，其更加注重資源的跨地域、跨環(huán)節(jié)的重組整合，聚焦于網(wǎng)絡化協(xié)同以及個性化定制的前端對接，提供精準服務。此類平臺的垂直行業(yè)屬性較強，對于信息化集成應用及供應鏈管理水平都有很高要求。通用使能平臺主要為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供連接、計算、存儲等底層技術支撐，基本涉及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)體系的邊緣層及IaaS層，一般都由ICT巨頭提供。

未來各類平臺分工更加明確。資產優(yōu)化平臺為高端產品提供優(yōu)化服務，推動高端制造由高價值產品向“高價值產品+高價值服務”靠攏，資源配置平臺促進產能優(yōu)化、拉動消費平衡，帶動企業(yè)發(fā)展方式轉變，而通用使能平臺為上層平臺提供技術支持，從而使得上層平臺能夠專注于與生產直接相關的服務，實現(xiàn)各類平臺專業(yè)分工。

未來各類平臺間的合作將更加緊密，旨為客戶提供完整方案。通過合作不僅能實現(xiàn)平臺的靈活部署，如GE、西門子與微軟、亞馬遜的合作，能夠有效優(yōu)化基礎資源的部署，還能強化更現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集能力，如航天科工、SAP與西門子的合作，通過西門子巨大的存量基礎，降低設備接入難度，實現(xiàn)更大范圍的數(shù)據(jù)采集。另外，合作也能提高自身的數(shù)據(jù)分析能力，如ABB、西門子與IBM的合作，都旨在提升自身平臺的計算分析能力。依靠各平臺的相互協(xié)作，為客戶應用提供完整的解決方案。

美國通用電氣公司（GE）是全球工業(yè)巨頭，其產品和服務范圍涵蓋航空、能源、醫(yī)療、金融等多個領域。其中金融業(yè)務曾經為GE創(chuàng)造過巨大價值，在2002年-2004年間，金融業(yè)務創(chuàng)造的利潤占GE總利潤的40%以上，但在金融危機之后，GE的收入及利潤遭受重創(chuàng)。因此，GE近年來希望通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的布局與努力，進一步加強其在工業(yè)領域的競爭優(yōu)勢，同時也創(chuàng)造出新的商業(yè)模式與新的利潤增長點。

2012年，GE發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)—突破機器和智慧的邊界》白皮書，正式宣告將走數(shù)字化工業(yè)轉型的道路，實現(xiàn)路徑即為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。促使GE做出這樣的選擇主要有以下3點原因：

1、工業(yè)數(shù)據(jù)處理成本增加，但數(shù)據(jù)利用率低下。工業(yè)數(shù)據(jù)正以相當于其他行業(yè)兩倍的速度習俗增長，蘊含價值巨大，但這些數(shù)據(jù)予以標記及使用的不足3%；

2、超低成本的傳感器、設備連接、數(shù)據(jù)存儲等設施的爆發(fā)式增長，大數(shù)據(jù)、人工智能等技術的成熟應用，都為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的誕生創(chuàng)造條件；

3、超低成本的傳感器、設備連接、數(shù)據(jù)存儲等設施的爆發(fā)式增長，大數(shù)據(jù)、人工智能等技術的成熟應用，都為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的誕生創(chuàng)造條件

2013年，GE推出了Predix平臺，并于2015年對外開放。Predix平臺一直是全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的典型，已有300個合作伙伴、超過33000位開發(fā)者基于Predix進行開發(fā)。作為一個綜合的現(xiàn)代化平臺，Predix包含了工業(yè)環(huán)境內使用的機器設備和云系統(tǒng)，主要有Predix機器軟件、Predix連接、Predix云、Predix服務四個組件構成。

圖 Predix 平臺架構（GE）

Predix機器軟件

Predix軟件可在工業(yè)控制系統(tǒng)或網(wǎng)絡網(wǎng)關等多種設備中運行，提供與工業(yè)資產間的云連接并管理工業(yè)資產，同時啟用處于互聯(lián)網(wǎng)邊緣的應用程序。它還未終端設備提供安全、身份驗證和管理服務，從而確保以安全的連接方式控制和管理資產并保護關鍵數(shù)據(jù)。為了滿足邊緣連接的要求，Predix機器軟件支持機器網(wǎng)關（M2M）、云網(wǎng)關（M2DC）及移動網(wǎng)關（M2H）三種連接選項。

圖 Predix機器軟件的邊緣連接（GE）

Predix機器軟件為工業(yè)場景提供邊緣分析、數(shù)據(jù)傳輸存儲等多種功能。其中邊緣分析可對數(shù)據(jù)進行預處理，由于工業(yè)數(shù)據(jù)體量巨大并且通常是連續(xù)生成的，傳統(tǒng)方法無法保持數(shù)據(jù)高效傳輸?shù)皆贫诉M行處理，但通過邊緣分析，可把相關的有效信息傳輸?shù)皆贫恕?/p>

Predix連接

通過各類接入網(wǎng)絡，如固線、手機和衛(wèi)星通信，在Predix邊界網(wǎng)關、控制器設備和Predix云之間提供安全可靠的端到端通信。另外，它還提供從Predix機器到Predix云的快速安全的云連接，設計和部署只需6-12個月，從而避免較長的交付周期，節(jié)省了設計和運行次優(yōu)化的定制連接基礎設施所需費用。

圖Predix 連接（GE）

Predix云

Predix云是基于CloudFoundry建立的，是一個支持多開發(fā)人員協(xié)同的開源PaaS，也是集應用服務程序服務于一體的生態(tài)系統(tǒng)。CloudFoundry使開發(fā)人員能夠更加快速和輕松地完成應用程序的構建、測試、部署及擴展，最重要的一點是實現(xiàn)模擬量轉化。此外，開發(fā)人員還能夠接入CloudFoundry生態(tài)系統(tǒng)以及行業(yè)部門持續(xù)提供的不斷增長的服務數(shù)據(jù)庫。

Predix服務

Predix服務可以分為運營服務和工業(yè)服務兩大類。運營服務幫助應用程序開發(fā)人員管理器應用程序的生命周期和商業(yè)化，工業(yè)服務提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用程序所需的核心功能。

表Predix 服務（GE）

以Predix的數(shù)據(jù)服務為例，它能提供快速的數(shù)據(jù)訪問和及時的數(shù)據(jù)分析，同時最大限度地降低存儲和運算成本，并支持插件分析引擎、語言交互及數(shù)據(jù)處理能力。數(shù)字雙胞胎（Digital）技術物理和數(shù)字世界之間搭建起一座橋梁，可以隨著時間的推移了解每一個獨特的資產。它們將來自傳感器和設備的數(shù)據(jù)與分析、模型和材料科學相結合，進而不斷改進工業(yè)部件和資產，甚至整個流程和工廠的數(shù)字模型。隨著平臺上運行的數(shù)字雙胞胎越來越多，工業(yè)學習系統(tǒng)將數(shù)據(jù)反饋到個別的數(shù)字雙胞胎，提高了保真度。

圖Predix數(shù)據(jù)服務（GE）

盡管目前GE陷入財務困境，但Predix平臺業(yè)務仍然保持增長勢頭。其2017年財報顯示，全年Predix平臺的訂單增長達到150%，預計2018年收入將翻倍達到60億美元。另外，GE預計2020年，全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場將達到2250億美元，市場潛力仍然巨大。相對于其他企業(yè)，GE在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域有著諸多的優(yōu)勢。

豐富的行業(yè)經驗以及客戶資源。作為工業(yè)巨頭，GE積累了大量不同行業(yè)及學科的經驗和知識，對于這些經驗和知識的提煉有利于對各類生產現(xiàn)象進行精確描述和分析，開發(fā)出更加貼合工業(yè)特點的應用及服務。GE可依托豐富的客戶資源，將資源往平臺遷移，實現(xiàn)平臺向更多領域的延伸和拓展。

表 Predix 平臺的優(yōu)缺點（GE）

2016年GE將Predix平臺部署于微軟的Azure平臺，實現(xiàn)平臺間的相互協(xié)作，進一步加強自身優(yōu)勢。另外，近年來GE通過一系列的收購來完成產業(yè)鏈的縱向整合，拓展自身平臺功能，并通過Predix平臺進一步強化自身的行業(yè)主導地位：

1、利用平臺為自身高端產品提供服務，專業(yè)智能的服務使用戶獲得更好的體驗，從而產生對其產品更強的黏性；

2、通過平臺為第三方工業(yè)設備提供優(yōu)化解決方案，這需要廣大第三方為平臺開放數(shù)據(jù)，從而形成對自身企業(yè)的從屬關系，同時又促進平臺形成統(tǒng)一的行業(yè)標準；

3、借助平臺不斷獲取廣大用戶的海量運行數(shù)據(jù)，基于數(shù)據(jù)對企業(yè)及行業(yè)擁有更加精準的預知；另外，由于用戶海量數(shù)據(jù)置于平臺，且對平臺服務產生依賴，用戶將很難再向其他平臺遷移；

4、依托平臺培育開放的開發(fā)者生態(tài)，形成良性循環(huán)，像蘋果或谷歌那樣通過APP服務產生收益。

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速興起，GE將面臨更多來自工業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)等領域的競爭對手，除此之外，GE還面臨著其他諸多挑戰(zhàn)。首先，Predix平臺未建立起類似AppleStore一樣的應用軟件生態(tài)，平臺上的應用軟件大部分仍是GE內部開發(fā)。另外，GE整體陷入財務困境，對GE數(shù)字化業(yè)務的發(fā)展造成未知影響。在平臺推廣上存在阻礙，由于Predix平臺需要對數(shù)據(jù)進行采集分析，同行業(yè)的競爭對手不愿將自己設備或產品的信息泄露，使得Predix平臺布局仍主要集中在集團內部。

2018年12月13日，通用電氣（GE）宣布，該公司已達成出售部分通用數(shù)字（GEDigital）業(yè)務的協(xié)議，且剩余業(yè)務將被組成為一家獨立公司。此舉標志著GE終于開始漸漸褪去伊梅爾特對于公司數(shù)字化改造的雄心，對軟件業(yè)務的抱負不再像過去那么遠大。關于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，新任不久的CEOLawrenceCulp難掩蓋其驕傲的心情，他表示，“作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)早期的領導者，同時也借助GE的行業(yè)知識和軟件技能，與我們的工業(yè)客戶建立了一個強大的業(yè)務。（通過新設公司）作為一個獨立運行的軟件公司，我們的數(shù)字業(yè)務將獲得更好的定位，推進我們的戰(zhàn)略，讓我們專注到核心行業(yè)客戶的需要?！?/p>

工業(yè)軟件應用構成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的重要資源

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工業(yè)軟件豐富程度決定工業(yè)平臺整體競爭力

工業(yè)軟件豐富程度決定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的整體競爭力。數(shù)字化的工業(yè)軟件將為企業(yè)的研發(fā)設計、經營決策、組織管理提供新的工具，也為產業(yè)鏈上下游協(xié)同提供新的基礎。工業(yè)軟件一般按照應用分為研發(fā)設計類、生產調度和過程控制類、業(yè)務管理類三大領域，具有分析、計劃、配置、分工等功能，能夠從機器、車間、工廠層面提升企業(yè)生產效率、促進資源配置優(yōu)化、提升生產線協(xié)同水平，對工業(yè)化與信息化融合、數(shù)字世界與物理世界融合有舉足輕重的作用。

表 工業(yè)軟件的分類情況（互聯(lián)網(wǎng)）

智能制造背景下，工業(yè)軟件市場規(guī)模有望快速增長。2014年全球企業(yè)級軟件市場規(guī)模為3175億美元,同比增長5.5%，從2011年以來，全球工業(yè)軟件市場規(guī)模以每年6%的速度增長。工業(yè)軟件構成中主要以生產管理為主，占比超過50%，生產控制類及嵌入式軟件占比25%，其中研發(fā)設計類軟件的重要性有所提升，增速更快。同時，MES是連接管理層和執(zhí)行層的重要軟件，隨著MES軟件的普及率提升，生產層面與管理層面的數(shù)據(jù)交互頻次和深度有望提升，進一步打開工業(yè)軟件市場規(guī)模空間。2014年全球MES行業(yè)市場規(guī)模約為67億美元，過去5年保持年均21.65%的高速增長，到2020年，MES行業(yè)市場規(guī)模有望達到150億美元，未來保持年均18%的復合增速。

圖中國工業(yè)軟件行業(yè)市場規(guī)模及預測（中商產業(yè)研究院）

圖2016年全球工業(yè)軟件市場結構（前瞻產業(yè)研究院）

生產控制類軟件的普及是精細化管理的基礎，研發(fā)設計類軟件成為產業(yè)升級的助力。國內制造業(yè)ERP等管理軟件相對普及，但應用深度不高，數(shù)據(jù)反饋速度慢，這是因為車間生產層面的自動化與信息化程度低，管理無法深入到車間層，管理精細化程度和效率受到限制。我們認為，智能制造背景下，車間設備的自動化程度以及MES軟件的覆蓋率提升將成為趨勢，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)深入到生產制造過程中的精細化管理。另一方面，隨著制造業(yè)的升級，產業(yè)形態(tài)逐步向“制造業(yè)微笑曲線”的兩端遷移，基于自主研發(fā)設計的智能化產品將是企業(yè)重點攻克方向，在此背景下，研發(fā)設計類軟件在國內的普及以及應用有望提升，基于產品全生命周期管理的仿真軟件有望成為產業(yè)升級的助力。

從市場格局的角度：

1、管理類軟件的格局相對穩(wěn)定，國外SAP和Oracle拔得頭籌，國內用友網(wǎng)絡和金蝶國際等ERP廠商處于領先地位。

2、研發(fā)設計類軟件，這類軟件以國外龍頭為主，CAD產業(yè)的主導者是Autodesk和達索系統(tǒng)；仿真設計等產品的參與者包括Autodesk、西門子等公司。國內公司有一定市場份額，但穩(wěn)定性和專業(yè)性有待提升。

3、生產控制類軟件：MES軟件帶有很強的行業(yè)屬性，定制化程度高，行業(yè)差異大且處于發(fā)展初期，競爭激烈程度一般。

表 工業(yè)軟件代表企業(yè)與發(fā)展特點（東方證券研究所）

軟件企業(yè)主動上云并研發(fā)工業(yè)APP。從上表可以看到，業(yè)務管理軟件廠商紛紛將向云端發(fā)展作為重要戰(zhàn)略。我們認為，未來制造行業(yè)逐步向“網(wǎng)絡化協(xié)同制造”和“C2M”發(fā)展，供應鏈管理和客戶管理軟件增長快，可鏈接可交互、數(shù)據(jù)在線化的云模式將扮演重要角色。ERP企業(yè)紛紛推動軟件上云，云化軟件在線化多租戶等特征，一方面有助于實現(xiàn)工廠產品的全生命周期管理，實現(xiàn)從設計到生產到運維的無縫鏈接與過程控制；另一方面有助于推動不同工廠不同部門的協(xié)同生產。國內外制造業(yè)管理軟件廠商均推動軟件上云。根據(jù)年報，SAP2017年上半年云服務收入占比達到16.6%；Oracle2016年云服務收入占比達到12%。國內ERP廠商中金蝶國際2017年云業(yè)務收入占比達到25%，而用友網(wǎng)絡云業(yè)務收入體量為4億元。

MES軟件是向上連接管理軟件，向下連接車間的重要樞紐

MES（生產過程執(zhí)行系統(tǒng)）通過打通車間信息交互進行精細化管理，提升工廠自動化與智能化水平。ERP系統(tǒng)產生生產計劃后，MES系統(tǒng)將ERP產生的生產計劃落實到車間、生產線、設備、人員上面，進行車間排產計劃的制定與物資情況的追蹤，最終實現(xiàn)精細化管理。所以說，MES是向上連接管理軟件，向下連接車間的重要樞紐，是實現(xiàn)工業(yè)軟件大幅滲透的基礎。

表 ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系（互聯(lián)網(wǎng)）

圖從信息傳遞看ERP和MES（速威）

圖從事件反映事件看ERP和MES（Smarttimes）

圖MES產品的軟件模塊（嘉益仕）

MES軟件未來市場空間廣闊，復合增速保持在40%左右。2014年全球MES行業(yè)市場規(guī)模約為67億美元，過去5年保持年均21.65%的高速增長，到2020年，MES行業(yè)市場規(guī)模有望達到150億美元，未來保持年均18%的復合增速;國內市場來看，我國國內2014年MES行業(yè)市場規(guī)模約為26億元，同比增長25%，預計到2018年市場規(guī)模將達到100億元，未來平均增幅保持在40%左右。并且從增速對比，國內MES市場相對于國際市場增速顯著更高，這也得益于國內較大的工業(yè)自動化改造實踐。

MES軟件行業(yè)有以下特點

01

定制化程度高，行業(yè)差異大：一方面，不同工廠，不同車間，甚至到不同的生產線，其信息化需求各異；另一方面，MES對于時間要求高，MES宕機一分鐘，可能生產線就得停。需要貼近現(xiàn)場量身定制，甚至可能是代碼級的變化。對于不同行業(yè)的MES軟件，其差異化更大。

表 不同行業(yè)MES 軟件的高頻使用模塊與核心痛點（東方證券研究所、互聯(lián)網(wǎng)）

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需要與ERP和自動化設備對接集成：若要打通從辦公室到工廠車間的信息化道路，MES與ERP的對接必不可少，其中涉及接口對接、二次開發(fā)等內容。同時，若要實現(xiàn)自動化的信息輸入與設備的調配，則需要與自動化設備對接集成。在已實施MES的企業(yè)中，集成主要與ERP實現(xiàn)集成，僅有43%的企業(yè)實現(xiàn)了與自動化設備集成。

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行業(yè)分散，參與廠商數(shù)量多：由于MES高度定制化的特點，中國MES廠商數(shù)量多。包括下表中不同類型的廠商。

表 MES行業(yè)參與方類型與特點（e-works、東方證券研究所、互聯(lián)網(wǎng)）

MES發(fā)展前期，主要機會在于實施服務商。MES軟件帶有很強的行業(yè)屬性，定制化程度高，行業(yè)差異大。所以MES軟件行業(yè)形成了參與者眾多，市場分散的格局?；贛ES軟件的實施服務市場規(guī)模將大于MES軟件本身，國內ERP軟件實施服務商如漢得信息、賽意信息等公司均進入MES軟件及實施服務領域。

PLM軟件提升產品力，將迎來加速滲透

根據(jù)業(yè)界權威的CIMDATA的定義，PLM是一種應用于在單一地點的企業(yè)內部、分散在各個地點的企業(yè)內部、以及在產品研發(fā)領域具有協(xié)作關系的企業(yè)之間的，支持產品全生命周期的信息的創(chuàng)建、管理、分發(fā)和應用的一系列應用解決方案，它能夠集成與產品相關的人力資源、流程、應用系統(tǒng)和信息。PLM、CRM（客戶關系管理）、SCM（供應鏈管理）和ERP四者共同管理了制造業(yè)企業(yè)的整個業(yè)務流程。來自Aberdeen公司的分析顯示，企業(yè)全面實施PLM后，可節(jié)省5~10%的直接材料成本，提高庫存流轉率20~40%，降低開發(fā)成本10~20%，進入市場時間加快15~50%，降低用于質量保證方面的費用15~20%，降低制造成本10%，提高生產率25~60%。

圖PLM系統(tǒng)架構（Oracle PLM）

PLM是制造業(yè)轉型不可缺少的核心技術

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PLM支撐個性化定制服務：目前工業(yè)品消費需求朝著客戶定制型產品發(fā)展，產品的個性化離不開PLM的支撐。PLM提供合適的部件，能保證用戶所選的部件能與其他部件一起正常運轉，且保證產品質量。個性化定制的產品交付用戶以后，后續(xù)服務仍然需要PLM的信息支持。

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PLM支撐工業(yè)向“微笑曲線”的兩端轉型：目前我國制造業(yè)仍處于利潤最低的中間制造階段。PLM可以在開發(fā)、生產、服務過程協(xié)同企業(yè)已有資源，同時提升研發(fā)和服務效率，幫助企業(yè)向著附加價值大的研發(fā)和營銷端轉型。

圖PLM在整個生產流程都有重要作用（Oracle PLM）

PLM市場參與方主要有3類，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的普及行業(yè)應用將更加廣泛。據(jù)CIMData分析，到2020年中國主流PLM市場將達到17.8億美元。根據(jù)起源和發(fā)展方向的不同，PLM廠家可分為三類：

1、CAD（管理軟件計算機輔助設計）背景的PLM廠商：CAXA、Siemens、PTC、Dassault；

2、ERP背景的PLM廠商：SAP、Oracle、金蝶、用友、鼎捷；

3、獨立背景的PLM廠商：上海思普、清軟英泰、浙江大天。

PLM產品具備行業(yè)屬性，我們認為隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的普及，PLM行業(yè)化應用將更加廣泛。

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工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺助力軟件企業(yè)打開發(fā)展空間

軟件企業(yè)參與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺具備優(yōu)勢。軟件是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的關鍵部分。軟件企業(yè)從SaaS向PaaS邁進將有望參與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的競爭。而軟件企業(yè)由于具備客戶基礎和應用場景，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺當中具備優(yōu)勢。

軟件企業(yè)參與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，PaaS能力是關鍵。建設工業(yè)PaaS平臺有助于知識經驗復用與開發(fā)者集聚：將細分領域的工業(yè)技術、知識、經驗、模型等工業(yè)原理封裝成服務功能模塊，有助于海量的細分領域工業(yè)APP的開發(fā)，與工業(yè)用戶之間形成相互促進、雙向迭代的生態(tài)體系。ERP軟件廠商具備海量用戶，疊加PaaS技術能力，將有望吸引開發(fā)者聚集在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上，形成生態(tài)體系。用友的“精智”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，其PaaS層提供設備管理、安全認證、數(shù)據(jù)分析、機器學習等服務，SaaS層提供云化工業(yè)軟件如協(xié)同辦公，營銷采購等應用。

圖用友工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構圖（用友）

軟件企業(yè)圍繞自身業(yè)務拓展需求，借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)能力拓展。軟件企業(yè)通過布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，全面獲取生產現(xiàn)場數(shù)據(jù)和遠程設備運行數(shù)據(jù)，并通過這些數(shù)據(jù)與軟件的結合，提供更精的決策支持并不斷豐富軟件功能。其中，管理軟件企業(yè)依托平臺實現(xiàn)從企業(yè)管理層到生產的縱向數(shù)據(jù)集成，提升軟件的智能精準分析能力：例如SAPHANA平臺，基于平臺接入BI分析功能，實現(xiàn)管理軟件的智能化。設計軟件企業(yè)借助平臺獲取全生命周期數(shù)據(jù)，提升軟件性能，進而形成基于數(shù)字孿生的創(chuàng)新應用：例如PTCThingworx平臺基于大量的設計模塊，實現(xiàn)產品研發(fā)設計，大幅節(jié)約設計研發(fā)周期。