国际工业互联网发展跟踪研究

当前,工业互联网正成为世界各国关注的热点、发展的重点、竞争的焦点,从各国战略支持重点,企业创新转型方向,产业生态发展趋势看,工业互联网正在超越网络、平台和安全三大体系为代表的数字空间维度,向传统生产单元、系统、设备、车间、工厂等物理实体维度加速扩展,工业互联网产业体系与工业体系深度叠加,涵盖工业数字化转型的各个方面,加速工业数字化、网络化、智能化转型升级的历史进程,展现出难以估量的潜力空间。工业互联网日益成为第四次工业革命的基石。发展工业互联网是抢占这一轮工业革命制高点和主导权的必由之路。




  一、主要国家以战略规划为统领,加大整体推进力度

  世界主要国家抢抓“再工业化”与信息化交汇的重要机遇,纷纷出台工业互联网相关战略,着力形成多层次、全方位的政策推进机制,系统促进工业互联网技术创新和应用推广,加快推动制造业数字化转型,抢占新工业革命制高点。

  (一)美国工业互联网突出信息技术驱动的创新引领

  美国政府认为,以工业互联网为基石的先进制造业是推动国家未来经济发展的引擎。2008年国际金融危机以来,美国持续推出先进制造业战略行动,高度重视充分发挥信息技术优势,积极探索制造业与互联网等信息技术融合创新发展路径,以工业互联网为抓手,强化创新驱动的前沿引领优势,确保全球领先地位。

  美国通过“制造业复兴法案”,先后出台“先进制造伙伴关系计划”、“先进制造业战略计划”、“国家制造业创新网络计划”等战略和计划,2018年10月5日,又发布《美国先进制造领导力战略》,开发和转化涵盖半导体、人工智能、先进材料、工业机器人、数字制造等的新型制造技术,加快以工业互联网为关键支撑的先进制造业发展。

  国家科学基金会(NSF)连续14年将工业互联网核心使能技术——信息物理系统(CPS)研发纳入国家科学基金会资助范围,2019年预计投资8228万美元。国防部牵头成立数字制造与设计创新中心(DMDII),通过制定标准,建设测试平台,开发新型软件工具、模型和生产方法,拓展人工智能、区块链等新兴技术应用,重点支持先进制造工厂、智能机器、先进分析、信息物理系统安全等相关技术研发与产业化。

  (二)德国工业4.0全面加强信息物理系统创新应用

  德国政府强调,当今最重要的颠覆式创新是数字化,而工业互联网是一个改变游戏规则的关键因素。近年来,德国持续升级相关战略计划,为工业互联网体系化建设和持续性推进提供政策保障,大力支持工业4.0(被誉为第四次工业革命),保持和扩大制造业高端竞争优势。

  2013年以来,德国相继发布《新高科技战略(3.0)》、《数字议程(2014—2017)》、《数字化战略2025》、《德国工业战略2030》等,将信息物理系统(CPS)作为工业4.0的核心技术,并在标准制定、技术研发、验证测试平台建设等方面做出了一系列战略部署。2019年,《德国工业战略2030(草案)》指出,机器与互联网互联(工业4.0)是极其重要的突破性技术,机器构成真实世界和互联网构成的虚拟世界之间的区分正在消失,工业中应用互联网技术逐渐成为标配,这一变化才刚刚开始。明确提出将机器与互联网互联(工业4.0)作为数字化发展的颠覆性创新技术加速推动,通过政府直接干预等手段确保掌握新技术,保证在竞争中处于领先地位。

  德国联邦教育与研究部累计拨付上亿欧元经费支持工业4.0技术研发项目,德国经济与能源部出资5600万欧元建立10个中小企业数字化能力中心。德国地方政府也积极筹措配套资金加大工业4.0落地。

  (三)其他国家工业互联网突出应用导向的融合转型

  法国、英国、日本等发达国家均发布了制造业数字化转型及工业互联网发展计划,并成立由产学研用各方组成的跨部门、跨领域统筹机构,协调相关推进工作。日本经济产业省在2018年5月设立数字化转型研究组,讨论数字化转型面临的挑战和应对措施,同年6月发布《2018年度制造业白皮书》,进一步明确“互联工业”战略。依托工业价值链促进会(IVI)等组织,汇聚丰田、三菱、日立等一大批知名企业,共同推动工业互联网应用落地。

  世界经济论坛创始人兼执行主席克劳斯·施瓦布指出,第四次工业革命的核心是互联网与各项技术的融合。越来越多的发展中国家意识到工业互联网的重要性,加快相关部署。印度总理莫迪指出,利用工业互联网,加快第四工业革命将印度推向新高度。印度建立了第四次工业革命中心,印度尼西亚、泰国、越南等也先后发布工业互联网/工业4.0发展路线图,通过资金支持、国际合作引导产业转型。

  二、领先企业以跨界融合为主线,加快产业创新步伐

  面对新工业革命的历史性契机,领先企业充分发挥信息技术和先进制造技术综合优势,通过工业互联网强化发展主导权和竞争力。同时越来越多的企业参与到工业互联网创新当中,给工业互联网产业发展注入强劲势头,全球企业正在共同打造新一代信息技术与工业深度融合的关键基础设施和新型应用模式,促进人、机、物全面互联,努力实现全要素、全产业链、全价值链的全面连接,推动形成平台支撑、数据驱动、智能增值的工业生产制造和服务体系,不断培育新增长点、形成新动能。

  (一)美国企业持续巩固综合领先优势

  美国受益于GE、PTC、罗克韦尔、思科、IBM、微软等诸多领军企业的带动,云计算、大数据、人工智能等强大技术能力,以及企业强烈的工业互联网应用意识,多层次产业群体加快形成,工业互联网发展主导地位突出。

  工业巨头坚定发力重点方向。GE公司将工业互联网平台作为应对未来工业挑战的核心力量,率先布局并大力推动工业互联网业务创新。2017年由Predix平台直接驱动的订单涨幅达到150%,GEDigital收入已达40亿美元。2018年12月,GE宣布投资12亿美元,将Predix在内的GEDigital部门独立出来,构建GE全资拥有、独立运营的公司,并将拥有独立的品牌和标识、股权结构和董事会,整合GE数字集团领先的工业互联网解决方案,包括Predix平台、资产绩效管理、自动化、制造执行系统、运营绩效管理。

  信息产业巨头加快突破关键技术。PTC公司凭借ThingWorx平台被多家研究公司评为2018年全球工业互联网市场技术领导者。罗克韦尔在推出FactoryTalk平台的基础上,尝试将人工智能应用于工业互联网。霍尼韦尔发布ICSShield软件解决方案,为管理多种过程控制网络的工业客户提供工业互联网服务。微软AzureIoT平台不断丰富远程设备监控、预测性维护、工厂联网与可视化等功能。英特尔推出边缘计算相关芯片和处理器,将云计算、大数据、人工智能技术优势下沉到设备终端。思科将推出支持NB-IoT技术的JasperControlCenter,从各种工业以太网和现场总线中获取实时生产数据。

  初创企业创新创业活力强劲。更多初创企业获得资本青睐,2014年成立的Uptake公司,通过发展工业互联网平台,在短短四年间获取超过2.5亿美元融资,市场估值高达23亿美元。提供边缘智能软件的FogHorn公司目前累计融资4750万美元,仅2017年B轮融资就获取3000万美元。Particle公司推出工业互联网硬件、软件及连接平台,全球已有8500家公司使用。C3IoT提供设备预测维护、能源管理等应用,获得多家行业巨头及政府订单,年收入超5千万美元。

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