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2019市场规模超8400亿美元,形成三大集聚区

当前,以互联网为代表的新一代信息技术加速融入生产制造全过程、产业链各环节和产品全生命周期。德国“工业4.0”、美国“先进制造业国家战略计划”、日本“互联工业”、我国“中国制造2025”的核心要义均为加快推动传统制造业数字化、网络化、平台化、智能化转型,即打造“工业互联网”。世界各国普遍对工业互联网应用抱有较高期待,整体市场发展持续向好。


全球形成三大集聚区


关键技术领域欧美竞争优势明显


(一)2019市场规模超8400亿美元,形成三大集聚区


据统计,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年市场规模将达到8465.6亿美元。


美国、欧洲、亚太地区是当前工业互联网市场的三个主要聚集区,占比分别为35.4%、30.8%、28.5%。Markets and Markets分析认为中国和印度、东南亚等新兴经济体网络基础设施建设和工业的快速发展,将持续促进亚太地区工业互联网市场规模增长,并将成为全球一个相对重要的制造业发展中心。


(二)设备连接数持续增长,大中华区将成最大市场


在工业互联网领域,运用5G等网络通信技术以及传感器、射频识别等感知技术,实现多类设备广泛接入工业互联网平台,是推动工业智能化的第一步。


据GSMA报告显示,2018年全球工业互联网设备连接数量37亿,预计2019年可达到50亿左右,2025年将增长至137亿。其中,预计2025年大中华地区的设备连接数将达41亿,约占全球总连接数的三分之一。


(三)企业内外网络升级部署加速,5G等各国竞相布局


网络是实现工业系统互联和数据传输交换的基础。企业内网领域,欧美等发达国家较早完成企业信息化、网络化改造,当前正通过建立网络测试床加快TSN(时间敏感网络)等新技术在垂直行业的融合应用。我国中小企业数字化基础薄弱,各级政府正全力推动企业信息技术改造升级。


企业外网领域,依据技术不同发展情况不尽相同。NB-IoT方面,全球各大主流运营商加速部署,根据GSMA数据显示,截至2020年1月,全球已有92张商用NB-IoT网络,连接数超过1亿。


5G方面,截至2019年年底,全球总计34个国家(地区)的61家运营商已推出5G商用服务,而正在投资5G技术的运营商多达348家,分布在119个国家或地区。我国提交的5G国际标准文稿约占全球的32%,主导标准化项目占比约40%,位居世界前列。


2019市场规模超8400亿美元,形成三大集聚区


(四)平台市场年均增长超30%,国内外应用场景各有侧重点


平台体系是工业互联网的核心与关键。近年来,随着市场需求增长及新技术驱动,全球工业互联网平台市场规模高速增长,2018年达32.7亿美元,预测到2023年增长至138.2亿美元,年复合增长率达33.4%。


从平台场景应用来看,据《工业互联网平台白皮书(2019)》显示,国外侧重于设备管理服务,占比高达49%。国外制造企业依托大数据深度挖掘及分析的应用较普遍,部分基于管理系统数据的商业智能决策已初步实现。


国内侧重于生产过程管控、资源配置优化等场景,占比分别达到32%和21%。其主要原因:一方面我国制造企业生产管理系统需求旺盛但普及率低,形成了一批提供云化生产管理应用的平台;另一方面我国大量中小型制造企业通过使用工业互联网平台,将自身能力融入社会化生产体系,借助制造能力交易获取订单和潜在市场机会,并通过创新性金融服务解决贷款难等问题。


(五)信息安全形势严峻复杂,多国出台政策防范风险


据国家工信安全中心统计,2019年全球每月受到网络攻击的工控设备约占总量的20%,我国受攻击率远高于全球均值,约维持在36%的高位水平。


各国纷纷推出相关政策举措,美国工业互联网联盟发布《在实践中管理和评估IIoT可信度》白皮书;德国出版《工业4.0中的IT安全》《安全身份标识》《工业4.0安全指南》等系列刊物;日本决定测试国内2亿台物联网设备安全性,不断夯实工业互联网安全基础。我国于去年12月启动国家工业互联网安全态势感知与风险预警平台建设,致力于提升工业互联网安全保障能力。


(六)中美专利集中度高,欧美关键技术竞争优势明显


2000—2018年期间,全球工业互联网专利主要分布在美国、中国、日本和德国等国家,占比全球总量的76%,其中美国、中国占比分别为48%、25%。


从技术分布来看,欧美等国家专利集中在TSN、边缘计算、平台Paas层、多租户技术等新技术领域,我国在现场总线、工业以太网等传统网络互联技术领域优势明显。


我国工业互联网领域高端技术主要由国外主导,如95%以上的高端PLC和工业网络协议市场、90%以上高端工业软件市场被GE、西门子、施耐德等国外厂商垄断,在边缘智能方面,80%的平台连接设备协议不足20种。


行业发展呈现四大新趋势


美、德、日差异化经验值得借鉴


当前,在政策和市场的双重驱动下,工业互联网行业发展呈现四大新趋势:


一是5G/区块链+工业互联网融合应用成为新亮点。5G具有大带宽、低延时、高可靠等特性,助力企业实现远程协同管理、产品服务化、供需对接实时化、智能化生产。区块链的共享统一账本、机器共识及保护权限隐私等特点,为工业安全、信息共享、资源融合、柔性监管等提供解决方案。


二是构建以工业APP等为核心的产业生态体系为未来发展主线。目前工业APP开发主要依靠平台企业自身、传统工业软件企业和系统集成商,数量上难以满足企业个性化上云需求。全球领军企业积极整合“技术服务商+第三方应用开发者+系统集成商”等资源,以提供丰富的工业APP应用和解决方案。


三是数据资源成共同关注重点,但其管理极具挑战。全球主要的工业互联网平台企业都在积极争夺数据资源和争取数据能力合作,为工业应用提供海量数据支撑,但仍面临数据质量、标准、安全等难题。


四是中小企业上云用云积极主动性仍需进一步激发。当前,很多中小企业对于工业互联网仍持观望态度,首要阻碍是关键基础能力不足,数字化水平较低,网络化、智能化演进基础薄弱等。政府应营造市场发展环境、鼓励企业进行技术改造投入,让其产生上云用云内生动力。


2019市场规模超8400亿美元,形成三大集聚区


为进一步推动江苏把握工业互联网发展新机遇,迎接新挑战,美、德、日差异化推进工业互联网经验值得借鉴:


(一)美国:强化政府引导,以产业联盟为纽带优化产业生态


政府注重顶层规划引导、资金支持,优化制度环境。美国先后出台《美国先进制造领导力战略》《先进制造伙伴关系计划》等政策,并推动重点项目落地,如国家科学基金会连续14年将信息物理系统(CPS)研发纳入资助范围,2019年预计投资8228万美元,积极推动制造业数字化、网络化发展。


制造业、ICT领先企业双引擎驱动产业升级。工业巨头积极打造可实现工业设备设施连接、工业大数据分析和工业应用开发与部署服务等综合功能的工业互联网平台。信息产业巨头加快突破关键技术,如罗克韦尔尝试将人工智能应用于工业互联网;微软不断丰富Azure IoT平台远程设备监控、预测性维护、工厂可视化等功能。


发挥联盟纽带作用,打造“政产学研用”生态体系。美国成立工业互联网联盟(IIC),成员来自30多个国家和地区的产业与企业代表。IIC建立测试床,注重参考架构和关键技术验证;成立市场工作组、商业解决方案工作组,通过发布《创新季刊》、举办成果展等形式,加快互联模式推广和市场布局;IIC还与20多个全球知名行业组织建立合作关系,加强核心技术联合攻关。


(二)德国:关注中小企业,创新“双元制”人才培养


聚焦中小企业,多措并举促进智能化升级。德国发布“工业4.0”指南和工具箱,免费提供可操作的智能化升级技术路线。依托高校院所在全国各地建立中小企业4.0能力中心,提供技术培训、研发中心共享等服务,并以“合同科研”方式,中小企业、政府共同出资,由高校院所提供定制化“上云”服务。


积极推动标准研制,加快全球落地示范。德国发布首个“工业4.0”标准化路线图,设立“工业4.0”标准化理事会,致力提出“工业4.0”数字化产品相关标准,并协调其在全球范围内落地。


创新“双元制”专业人才培养,满足智能化升级人才需求。学生中学毕业后可自选一家企业取得培训位置,然后到职业学校登记入学,企业和学校共同完成教学安排和技能考核,培养经费由国家、企业、个人共同承担。


(三)日本:三类横向政策交叉推进五大重点领域,“产官学”合作贯穿全程


日本提出“东京倡议”,将提供移动服务的无人驾驶技术、生产制造领域的机器人技术、生物学领域的新材料技术、工厂的基础设施安全技术和智慧生活等五大领域确定为未来发展关键。同时,实施三类横向政策交叉式推进工业互联网发展,包括鼓励工业大数据实时共享与使用,加强基础设施建设,引导企业和行业的国内外技术、业务横向合作与推广。


此外,日本建立“产官学”一体化合作机制,提高专利转化率。政府通过公开募集新技术新发明,寻求工业互联网相关协会里的企业或科研人员参与和共同研究,并提供所需研发费用,但研发成果归国家所有,参与企业享有优先使用权,将成果最终转变为产品与市场。据统计,日本专利转换率高达80%。


江苏应积极把握


工业互联网战略机遇


全球市场新趋势及先进国家在工业互联网领域的发展布局,为江苏把握工业互联网战略机遇提供了重要借鉴和启示,新华社智库江苏中心建议:


启示一:突出产业联盟的纽带作用


纵观发达国家发展经验,产业联盟发挥重要作用。美国成立工业互联网产业联盟,汇集政产学研各界人士;德国组建工业4.0平台,由德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等联合发起;日本实施“产官学”一体化合作机制。


江苏可借鉴国外产业联盟运行经验,突出其纽带作用,调动行业龙头企业、科研实力雄厚的大学和科研机构等各方资源力量,促进产学研协同创新,形成共同推进智能制造技术的研发、测试和市场应用推广的良好生态。同时鼓励各联盟加强交流,积极拓展与国际组织、标准机构和跨国企业之间的多层次合作。


启示二:重视国际标准制定,抢占全球竞争话语权


标准在产业发展中具有引领作用,标准化水平的高低反映了国家产业核心竞争力强弱。德国发布“工业4.0”标准化路线图,并成立“工业4.0”标准化理事会,提出“工业4.0”数字化产品相关标准并协调其在全球范围内落地;美国建立测试床,注重工业互联网参考框架验证。


江苏作为我国工业互联网产业发展先行区,应充分发挥江苏物联网研究发展中心、常州高新区工业互联网创新中心等既有平台优势,依托龙头企业,积极参与或主导团体标准、国家标准乃至国际标准制定,抢占全球竞争话语权。


启示三:关注中小企业现实困难,探索典型上云模式


中小企业是制造业发展的根基,面对中小企业上云难困境,德国发布中小企业“工业4.0”指南和工具箱,建立中小企业4.0能力中心,搭建公共服务平台,多措并举促其智能化升级;日本成立“智能制造声援团”支援中小企业。


江苏民营经济发达,中小企业占比居多,未来应探索出中小企业典型上云场景及实施路径,并加以推广,成立帮扶团予以技术支持,同时安排专项资金引导中小企业上云。


2019市场规模超8400亿美元,形成三大集聚区


启示四:注重科技前瞻性布局,加强职业人才建设


当前,欧美等国家专利集中在时间敏感网络(TSN)、边缘计算、平台Paas层、多租户技术等新技术领域具有明显优势,我国在高端技术领域话语权较弱。江苏科研基础雄厚,在工业互联网领域要突出科技前瞻性布局,加大高端工业软件、开源软件、工控设备以及前沿信息技术等领域研发力度。


此外,科技发展与应用需要人才推动,德国正加强培养适合“工业4.0”需求场景的职业人才。目前,以常州科教城为代表的一批省内园区和高校已经探索出联合培养“工业互联网人才”的若干路径。建议复制推广相关教学模式,并充分借力“中国工业互联网人才培养培训示范基地”等平台,创新培养方式,加快职业性人才队伍建设。


启示五:抢抓5G等新一代信息技术融合应用发展机遇


“5G美洲”工业贸易组织发布“5G+工业应用”白皮书,欧盟成立工业互联与自动化5G联盟,推动5G融入工业领域。海尔、IBM等企业加快布局“区块链+工业互联网”。


建议江苏把握住5G、区块链等新一代信息技术融合应用发展趋势带来的战略机遇,一方面全面部署5G等网络基础设施,推动工业企业内外网改造升级;另一方面积极探索新一代信息技术和工业互联网融合发展,基于5G并叠加人工智能、虚拟现实、区块链和超高清显示等各类新技术,推动工业互联网领域派生出更多应用场景。


启示六:工业大数据采集管理不容忽视


工业大数据市场规模大幅增长,数据资源作为关键生产要素是业界共同关注重点,其采集管理不容忽视。


江苏应着力提升当前工业数据资源的采集管理能力,如建设省级工业数据资源平台、综合制定工业数据资源管理能力评价指标体系、完善工业数据标准体系建设等。同时要加强数据安全保障,适时联合具备第三方权威资质认证的信息技术企业开展工业数据价值分析、挖掘及提升工作,激活数据价值。



来源:最江苏

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