2018工业互联网平台创新发展白皮书.pdf

工业互联网平台创新发展白皮书工业互联网系列研究报告 No.32018国家工业信息安全发展研究中心CHINA INDUSTRIAL CONTROL SYSTEMS CYBER EMERGENCY RESPONSE TEAM国家工业信息安全发展研究中心CHINA INDUSTRIAL CONTROL SYSTEMS CYBER EMERGENCY RESPONSE TEAM指导委员会主 任：谢少锋副主任：李颖 尹丽波成 员：何小龙 王建伟 冯伟编写委员会组 长：周剑副组长：肖琳琳编写单位和成员：国家工业信息安全发展研究中心 余婧 夏宜君 黄洁 张梓盟 王瓅海尔集团 陈录城 张维杰 王强航天云网科技发展有限责任公司 侯宝存 邹萍 刘清海 武璇树根互联技术有限公司 何铭川 韩玉春 付文慧 耿靖松江苏徐工信息技术股份有限公司 张启亮 周翔 张毅 韩键 陈玉龙富士康工业互联网股份有限公司 高子龙 梁斌 王雷华为技术有限公司 朱星浪潮软件集团有限公司 赵文慧 张立志 高亚坤 刘长青 李春明 张俊龙 杨林娜北京东方国信科技股份有限公司 赵红卫 梁张伟深圳华龙讯达信息技术股份有限公司 龙小昂 胡梦君 张亚杰 陈峰用友网络科技股份有限公司 杨宝刚 张友明 李明 梁栋紫光云引擎科技（苏州）有限公司 赵铭远 张明明 陈虎 莫燕蔚 韩佳慧 张宸栋 赵夏利石化盈科信息技术有限责任公司 索寒生 吕雪峰上海优也信息科技有限公司 郭朝晖 林诗万 李克斌 李志芳北京兰光创新科技有限公司 朱铎先北京寄云鼎城科技有限公司 时培昕上海宝信软件股份有限公司 丛力群 钱卫东 吴毅平昆仑智汇数据科技有限公司 王岩鹏 钟虓北京金风科创风电设备有限公司 李富荣中国华能集团有限公司 朱卫列 李振华美的集团 王文华 孟凡高北京索为系统技术股份有限公司 李义章北京元工国际科技股份有限公司 董孝虎北京中油瑞飞信息技术有限责任公司 裴沛 侯振宇中车青岛四方车辆研究所有限公司 崔凤钊中国第一汽车集团有限公司 林森鲁泰纺织股份有限公司 刘子斌 李文继 宋坤报喜鸟集团有限公司 张刚 李芳内蒙古伊利实业集团股份有限公司 魏吕博山东缔一智能服装科技有限公司 李相哲 奇玉浙江蓝卓工业互联网信息技术有限公司 谭彰 杨明明浙江中控技术股份有限公司 俞海斌智能云科信息科技有限公司 白欧中国移动通信集团有限公司 王小奇北京天泽智云科技有限公司 董智升 刘宗长迪尚集团有限公司 惠怀平 王文强青岛酷特智能股份有限公司 李金柱山东万腾电子科技有限公司 朱春健上海明匠智能系统有限公司 张运波广东盘古信息科技股份有限公司 阮真 刘鹏东莞众家联供应链服务有限公司 罗健辉 陈建京中国电力企业联合会 冀慧敏 刘森中国纺织工业联合会 翟燕驹中国机械工业联合会 姚之驹埃森哲（中国）有限公司 钱蔚 邱静北京博华信智科技股份有限公司 赵大力工业 4.0 研究院 胡权工业服务联盟 彭国华工业互联网平台创新发展白皮书（2018）两化融合服务联盟国家工业信息安全发展研究中心中国产业互联网发展联盟国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见 发布一年以来，我国各级政府、制造企业、自动化企业、ICT企业、互联网企业、科研院所等各方力量积极参与我国工业互联网平台建设及推广工作。为了全方位呈现我国工业互联网平台总体发展阶段性进展、重点行业的应用实践和成效、重点工业互联网平台的核心能力和解决方案，解答目前我国工业互联网平台为工业企业提供了哪些服务、解决了工业企业哪些业务痛点、应用效果如何等社会各界关注的重点问题，在工业和信息化部信息化和软件服务业司的指导下，国家工业信息安全发展研究中心、两化融合服务联盟、产业互联网发展联盟联合组织开展了我国工业互联网平台发展情况调研，搜集、分析了62个平台、229个工业企业应用案例,组织编写了工业互联网平台创新发展白皮书（2018），希望为政、产、学、研、用等各参与主体提供参考和指引，与业界共同推进工业互联网平台的务实创新发展。白皮书分为总体篇、行业篇和平台篇。总体篇第一部分总述了我国围绕工业互联网平台建立发展共识、提升平台技术和服务能力、构建开放共赢合作生态、培育新业务新模式、提升核心软硬件安全可靠能力等方面取得的阶段性成果，标志着我国工业互联网平台发展已从平台体系架构和技术路线等理论探讨，迈入平台规模化应用实践探索的道路。第二部分面向我国重点行业，工业互联网平台围绕设备/产品管理、业务与运营优化、社会化摘 要资源协作三大类应用场景，基于数据驱动的新型解决方案，帮助企业实现降低成本、提高效率、提升产品和服务品质、创造新价值等方面的成效。第三部分提出重点围绕以应用价值牵引企业上平台用平台、构建平台开源技术体系、加强标准体系建设、规范和创新数据共享模式、探索数据驱动的产融结合新模式、以“双创”激发人力资本潜能、构筑平台安全体系等方面，社会各界应积极合作、共同探索、开拓创新，推动平台健康发展，务实促进我国制造业转型升级。行业篇是总体篇第二部分的延伸和拓展。由于工业企业应用工业互联网平台的基础条件、自身能力和业务需求等不尽相同，因此不同行业推进平台建设和应用的切入点和路径也大相径庭。白皮书围绕电力、石化、钢铁、交通设备制造、机械、家电、服装、电子八个应用平台初见成效的工业行业，结合平台解决方案的经济性、成熟度和实效性等方面，针对行业特点、两化融合水平、业务痛点、新旧解决方案对比、主要应用成效等方面,以应用企业为载体，分别进行了详细介绍。平台篇旨在更直观、更系统、更全面地描述我国重点工业互联网平台差异化的服务能力、解决方案和业务模式。白皮书选择了各级政府和市场关注的综合性平台代表，围绕平台概况、平台核心能力、平台主要解决方案及成效、平台业务创新发展模式等四个方面展示各平台的核心优势和特点。工业互联网平台创新发展白皮书（2018）两化融合服务联盟中国产业互联网发展联盟国家工业信息安全发展研究中心第一篇 总体篇一、我国工业互联网平台从概念探讨走向产业实践（一）平台赋能企业数字化转型日益成为共识（二）平台技术和服务能力在单点创新的基础上孕育系统突破（三）平台探索构建共赢发展的开放合作生态（四）平台新模式新业态激发产业发展新动能（五）平台发展面临前所未有的安全挑战二、工业互联网平台成为助力企业数字化转型的有效路径（一）平台应用在提质降本增效方面成效初显（二）基于平台的数据驱动型解决方案加速制造业创新发展（三）核心设备在线管理和业务运营优化是企业当前应用平台的主要切入点（四）基于平台的行业关键应用加快创新推广三、务实有效推进工业互联网平台可持续创新发展（一）开展平台创新应用工程，以应用价值牵引企业上平台用平台（二）推动开源社区建设，构建平台开源技术体系（三）加强标准体系建设，引导平台规范协同发展（四）加快完善工业数据合作机制，创新数据共享模式（五）探索数据驱动的产融结合新模式，提升金融对实体经济服务能力（六）以“双创”激发人力资本潜能，探索平台赋能新方法新机制（七）构筑平台安全体系，保障平台健康可持续发展第二篇 行业篇一、电力行业业务需求和典型应用案例二、石化行业业务需求和典型应用案例1202235672123881012141717171718181819目录CONTENTS工业互联网平台创新发展白皮书（2018）两化融合服务联盟国家工业信息安全发展研究中心中国产业互联网发展联盟376061633840424446485052545658252729313335三、钢铁行业业务需求和典型应用案例四、交通设备制造行业业务需求和典型应用案例五、机械行业业务需求和典型应用案例六、家电行业业务需求和典型应用案例七、服装行业业务需求和典型应用案例八、电子行业业务需求和典型应用案例第三篇 平台篇一、海尔COSMOPLAT二、航天云网INDICS三、树根互联根云四、徐工信息XREA五、富士康BEACON六、华为FUSIONPLANT七、浪潮浪潮八、东方国信CLOUDIIP九、华龙讯达木星云十、用友精智十一、紫光云引擎UNIPOWER结语附录：研究方法参考文献第一篇总体篇工业互联网平台概念的提出在全球制造业掀起了一股热潮。作为推动新一代信息技术与制造业融合的载体，工业互联网平台助力制造业转型升级日益成为全球共识。2017年，国务院印发 关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见 后，我国各级政府、制造企业、自动化企业、ICT企业、互联网企业积极响应，形成推进合力，重点围绕政策引导、平台建设、工业APP培育、企业上云、生态构建等方面开展了大量的工作，我国工业互联网平台已从概念探讨迈向了实践探索的阶段。本篇总结了工业互联网平台在理念创新、技术创新、管理创新、模式创新等方面取得的进展，梳理了平台助力工业企业转型升级的典型解决方案、应用场景、应用行业和主要成效，提出了扎实推进工业互联网平台可持续创新发展的方向和建议。1|2 工业互联网平台创新发展白皮书（2018）两化融合服务联盟国家工业信息安全发展研究中心中国产业互联网发展联盟一、我国工业互联网平台从概念探讨走向产业实践制造业是深化互联网、大数据、人工智能和实体经济融合的主战场。作为两化深度融合的突破口和工业创新发展的重要切入点，发展工业互联网平台已成为业界共识，政产学研用各方纷纷探索发展途径。从实践来看，工业互联网平台仍处于初级阶段，平台技术和服务能力已实现单点创新，要形成系统突破还需探索构建共赢发展的开放合作生态，基于平台的新模式、新业态正在催生工业数字经济萌芽，安全挑战随平台发展而逐渐升级。（一）平台赋能企业数字化转型日益成为共识在市场格局快速变迁和差异化竞争趋势日益明显的压力下，技术的迭代更新、市场需求的快速升级、商业模式的活跃创新都在倒逼工业企业寻求新出路。工业互联网平台作为制造业数字化、网络化和智能化发展的基础，概念一经提出，立即在全球引发了极大关注，再次掀起了新一代信息技术与制造业融合的探索与实践热潮。IDC预测2018年全球工业互联网支出预计将达到1890亿美元，中国将成为工业互联网支出最高的国家。与国外其他国家主要由龙头制造企业和IT企业主导工业互联网平台建设不同，我国呈现出政府引导，制造企业、自动化企业、ICT企业、互联网企业等多元化发展趋势。各级政府积极推进工业互联网平台培育。一是工业和信息化部通过政策引导、资金支持、试点示范、宣传推广等工作，全面部署推进工业互联网平台建设、百万工业APP培育、百万工业企业上云等工程实施。编制印发了 工业互联网平台建设及推广指南、工业互联网平台评价方法、工业互联网APP培育工程实施方案（2018-2020年）、推动企业上云实施指南（2018-2020年）等文件；组织实施工业互联网平台创新发展工程，推动建设43个工业互联网平台创新发展项目；组织开展工业互联网平台试点示范，围绕产业链协同制造、生产设备健康管理、产品远程运维等平台应用十大模式，遴选出40个平台集成创新应用试点示范项目，引领平台创新发展。二是各地政府积极探索基于工业互联网平台助力本区域产业转型发展的可行路径。工业和信息化部加强部省合作，先后与广东、上海、浙江等省市签订部省合作协议。山东、天津、河南、湖南、四川、江苏、上海、广东、江西、浙江等省市全面推进平台培育、工业企业上云、应用示范等工作，培育了近200个工业互联网平台，500多家平台解决方案服务商。产业界积极构建工业互联网平台。一是航天科工、中船工业、三一重工、海尔、美的、富士康等制造行业龙头企业在践行企业平台化转型的过程中，孵化出专业的工业互联网平台公司，建设运营平台，提升第三方平台服务能力。二是华为、徐工信息、宝信、石化盈科、浙江中控、华龙讯达、浪潮等基于长期服务行业的经验，正从传统系统解决方案服务商向平台解决方案服务商转型。三是东方国信、用友、金蝶、索为等软件企业，基于平台架构加速软件云化发展，强化工业机理模型的开发部署。四是阿里、腾讯等互联网企业积极向工业3|工业互联网平台创新发展白皮书（2018）两化融合服务联盟国家工业信息安全发展研究中心中国产业互联网发展联盟领域拓展，推出或合作共建工业互联网平台。五是涌现出优也、寄云、天泽智云、昆仑等一批初创企业，重点围绕解决特定工业行业或领域业务痛点，提供平台解决方案服务。（二）平台技术和服务能力在单点创新的基础上孕育系统突破工业互联网平台是新一代信息技术与制造业深度融合的产物，是基于云计算的开放式、可扩展的工业操作系统。目前，业界基本已形成智能终端（边缘）+云架构平台+工业APP的工业互联网平台技术架构，平台向下实现海量的多源设备、异构系统的数据采集、交互和传输；PaaS平台承载工业知识与微服务，支持软硬件资源和开发工具接入、控制及应用；向上支撑工业App和云化工业软件的开发和部署，为企业客户提供各类应用服务。因此打造工业互联网平台需要企业具备全面综合的技术实力。综合国内外研究，本部分从设备连接、设备管理、数据存储/处理、数据高级分析、软件应用管理、平台应用开发、整合集成和安全等平台八项主要技术能力1探讨我国工业互联网平台实力。研究发现，现阶段我国工业互联网平台技术能力体系尚不完备，但技术能力各具特色（如图1所示）。一是自动化企业均在设备连接方面能力出众，华龙讯达依托“Ceres机器宝”终端可对接全球80%以上工业软件和控制接口，并实现数据自动归集与标签化；中控可支持20余种常见工业设备协议接入，并且在智能边缘设备节点利用机器视觉和图像识别分析等技术，实现现场非智能仪表的普适测量。二是云基础设施服务商均在构建云端一体化服务能力，阿里和华为分别推出了具有自主知识产权的YunOS和FusionSphere云操作系统，强化云数据存储、云计算服务、智能设备管理等综合技术能力。三是传统软件企业均已形成基于云架构的新型产品体系，用友、金蝶、浪潮、元工、索为等企业已基本形成云架构的CAX、PDM、MES、ERP产品，实现软件运行从单独占用软硬件资源、独立运维向共享使用资源池、统一运维模式转变。四是系统解决方案服务商加速工业知识软件化、模块化和平台化应用，东方国信沉淀了26万个标准件数字化模型、1364个工业机理模型。天泽智云的智能维护技术已经应用在风力发电、钢铁、轨道交通、装备制造、数控机加工、工业机器人等多个行业。五是领先企业已经形成并对外输出模式标准。海尔基于自身行业实践形成了以用户为中心的大规模定制模式并复制到房车、服装等15个行业。以此为基础，海尔进一步主导制定了大规模定制国际标准，代表我国首次向全球输出新型制造模式，并得到广泛认可。（重点平台详细介绍见第三篇 平台篇）1.设备连接：平台能为开发人员提供访问终端设备产生的遥测数据和终端设备自身运行产生的数据。设备管理：平台能够确保所连接事物正常工作，实现无缝运行，并对运行在设备或边缘网关上的软件和应用程序进行更新的能力。数据存储/处理：平台能够提供可扩展的云基础架构，用于存储设备数据和运行代码，并且能够确保所连接事物正常工作，实现无缝运行，并对运行在设备或边缘网关上的软件和应用程序进行更新。数据高级分析：平台能够执行一系列复杂分析，从基本数据集群到深度机器学习再到预测分析，从数据流中提取最大价值。软件应用管理：平台能够提供的云化工业软件、工业 APP 的能力。平台应用开发：平台有助于快速部署解决方案或服务。整合集成：平台能够集成各种终端设备及各类企业后端系统和服务。安全：平台能够通过相关技术手段保障数据在各个环节的安全性。|4 工业互联网平台创新发展白皮书（2018）两化融合服务联盟国家工业信息安全发展研究中心中国产业互联网发展联盟图1.我国主要工业互联网平台能力图谱22.资料来源：2018 年工业互联网平台调研问卷。该能力图谱是依据各平台企业对自身技术能力的横向排序，选取了前两项能力，并非企业间纵向的能力对比。设备连接设备管理数据存储/处理数据高级分析软件应用管理平台应用开发整合集成安全制造（孵化）树根互联根云美的M.IoT富士康BEACON徐工信息Xrea华为FusionPlant石化盈科ProMACE海尔COSMOPlat宝信宝信航天云网INDICS自动化华龙讯达木星云中控supOS明匠明匠云信息技术服务兰光LONGO-IIOT浪潮浪潮紫光云引擎UNIPower元工国际元工东方国信Cloudiip寄云NeuSeer用友精智互联网阿里云supET平台能力行业、平台企业、平台名称5|工业互联网平台创新发展白皮书（2018）两化融合服务联盟国家工业信息安全发展研究中心中国产业互联网发展联盟（三）平台探索构建共赢发展的开放合作生态虽然目前我国工业互联网平台服务商各自在工业Know-how、数据技术、创新资源等方面具有不同比较优势，但在不同层面仍存在制约瓶颈。现阶段没有一家平台能够独立提供“云基础设施+终端连接+数据分析+应用服务”端到端的解决方案，合作共赢成为产业共识。当前，我国主流平台主要通过强强联合、兼并收购、开源社区、垂直产业深耕、政府合作等方式推进平台能力建设、资源整合和业务扩张，构建平台生态，但由于工业互联网平台整体处于发展初期，价值共享机制和生态合作路径尚未真正出现。大企业优势互补、强强联合，以开放合作促进平台双向赋能，但平台开放价值生态尚不成熟。当前，平台企业已充分认识到开放共享的重要性，工业互联网平台基本都制定了合作伙伴战略，通过签订战略协议、项目深度合作、组建合资公司等方式促进平台建设和功能完善，提升平台服务能级。然而，出于对核心能力、商业秘密和知识产权的保护，企业对核心技术、数据、资源等方面的共享仍心存顾虑，大部分平台间的合作仍停留在战略谈判阶段或商业模式探索阶段。兼并收购是弥补平台关键技术缺口的重要途径。平台企业纷纷加强战略投资布局，强化在边缘层、数据层、集成层和安全层等方面的技术能力。在设备边缘层，海尔收购了拥有超过30年智能装备生产制造经验的公司斐雪派克（PML），强化COSMOPlat对制造装备的全方位接入、集成和管理能力3。在数据层，东方国信通过收购国内炼铁大数据企业北科亿力实现在工业大数据领域的布局，紫光云引擎通过先后收购展讯、锐迪科等芯片公司，强化其数据中心解决方案。在安全层，华为收购了以色列数据安全公司HexaTier和技术公司Toga Networks，为下一代网络和安全产品研发提供技术支撑4。以开发者社区为核心的合作生态正在形成，但运行机制亟待创新。汇聚丰富的企业应用服务是平台发展的关键，平台主要通过构建开发者社区，从技术、内容、工具、服务等多个层面赋能开发者。如，华为成立开发者联盟并构建了OceanConnect IoT开发者平台，提供170多种开放API和系列化Agent，开放724h云化实验室，让开发者可基于真实设备进行开发测试5。海尔开发者平台提供了贯穿工业APP开发全生命周期的弹性容器云、IoT连接管理、大数据运算、工业建模等八类服务。总的来讲，国内开发者社区的资源聚集效应和创新迭代效果尚未完全发挥，开源技术标准化、知识产权保护仍需加强。通过垂直产业链深耕和地方合作，实现资源整合与业务扩张。部分平台通过与制造龙头企业达成跨界合作，或与地方合作打造区域级平台，推动产业链和区域资源整合，构建应用生态。如用友精智平台与水泥行业龙头天瑞水泥合作，整合上下游产业链企业，共同打造了水泥建材行业的工业互联网平台；石化盈科携手华为共同打造石化行业工业互联网平台ProMACE，为石化行业提供智3.https:/ https:/ 工业互联网平台创新发展白皮书（2018）两化融合服务联盟国家工业信息安全发展研究中心中国产业互联网发展联盟能工厂、智能油气田、智能物流等全方位服务6。航天云网与贵州省达成战略合作，以企业需求为牵引，引导区域内企业开展云端应用和业务协同。浪潮为滕州市打造机械机床智能制造平台，围绕机床行业设计、生产、交付运行、后服务市场四个方面，推动区域产业转型升级。（四）平台新模式新业态激发产业发展新动能与其说工业互联网平台是一种技术创新，不如说它是已有技术在工业领域的应用模式突破。物联网、云计算、大数据、人工智能等技术在工业领域被工业体系吸纳、消化、融合，在平台实践中，工业领域的新模式、新业态逐渐浮现，将成为推动产业发展的新动能。工业互联网平台推动工业企业生产方式和组织管理模式变革。工业互联网平台增加了工业企业内外合作的机会，各类服务突破传统制造业的时间、空间界限，打破工业传统生产方式、组织结构，重新定义了工业企业。一方面平台以数据驱动，突破了工业企业内外割裂的生产方式。基于工业互联网平台能够整合产业链上下游企业由单链条串行生产方式转变为多环节并行的协作方式。例如汇聚产品使用数据，既能实现对产品的维护服务，又能将使用数据反馈回生产部门和设计研发部门，从而调整产量、改进下一代产品，实现对产品全生命周期的管理。另一方面平台为产品赋能，形成了工业企业新的分工方式。工业互联网平台推动设备制造商实现产品即服务的转型，从产品交易模式转变为基于产品服务收取增值费用的租赁模式，对于设备制造商，要扩大其产品服务部门的人员和成本；对于产品使用方，则能够削减购置和管理设备的成本，从而达到轻资产运作。工业互联网平台正在加速制造业服务模式创新发展。工业互联网平台改变了生产制造的服务模式和知识创新、应用模式，工业经济新驱动力正在缓慢生长。基于平台的预测性维护、员工作业指导等应用，正在形成新的工业服务模式。如设备维护，原有模式是在工业企业内部设立维修部，按照固定计划对所有设备进行统一管理和维护，或是由设备制造商或第三方服务商在设备出现问题时提供现场维护服务。而基于工业互联网平台的预测性维护能够有机融合设备构造、维护技巧、数据技术，形成针对每台设备自身进行的“个性化”维护。平台汇聚的微服务组件、工业机理模型、工业APP等开放资源，将颠覆工业知识创新和应用模式。部分平台已创建开发者社区，从工业企业、自动化企业、系统集成商等组织吸纳工业应用的开发者，一些平台还为开发者的应用、机理模型等提供了定价模式，推动实现工业知识平台化共享机制。基于平台的工业数字经济正在萌芽。社会分工开始出现变化时，企业就要依靠自身洞察力，及时决断，对企业做出战略性调整，工业互联网平台正催生工业领域的数字经济变革。按需定制、生产能力交易、智能化产品等服务，正在引领着工业逐渐从封闭走向开放。数据流通正在促进工业行业林立的状态发生化学反应，原本清晰的组织界限正在逐渐模糊，合作不仅仅出现在上下游企业，而是向更广泛的空间拓展，同行企业从原本的竞争关系转向竞合关系（Co-opetition），个人消费者成为参与产品设计和制造的产消者（Pro-consumer），工业网络逐渐成型。供应链金融、UBI、融资租赁等产融合作创新服务，推动了工业向其他领域延伸、拓展、融合。如针对高价值设备的地理位置、开工时间、运行轨迹等设备使用数据，为设备提供贷后管理，或为保险公司提7|工业互联网平台创新发展白皮书（2018）两化融合服务联盟国家工业信息安全发展研究中心中国产业互联网发展联盟供定价依据，推动形成基于工业能力的新型信用体系，重新定义人与人、人与物、物与物之间的关系。（五）平台发展面临前所未有的安全挑战安全可靠是工业互联网平台发展的重要前提。工业互联网平台连接了工业网络与互联网，暴露在外的攻击面相较纯粹的互联网和工业网络更大，设备、网络、工控、应用、数据等各方面均面临安全威胁，由此产生的安全挑战也更加多元、复杂。一方面，我国工业互联网平台核心软硬件高度依赖国外技术产品，存在不可预知的安全隐患；另一方面，平台攻击手段逐渐升级，时刻挑战现有的安全防护技术。我国相关企业开始注重在平台核心软硬件和安全防护技术方面的攻坚，虽然取得了一定进展，但与安全形势的发展情况相比还存在较大不足。我国工业互联网平台核心软硬件产品对国外技术依赖度高、国产化率低。在硬件方面，国外厂商在边缘侧硬件的技术和市场占有量上都遥遥领先于国内厂商。虽然我国厂商在平台侧硬件市场占有量上落后国外厂商不多，但关键部件仍需依靠国外厂商，如服务器的“大脑”CPU，英特尔公司产品几乎形成垄断。在软件方面，我国平台企业开发了丰富的应用软件资源，但是作为工业互联网平台基础通用软件开发所依赖的Hadoop、Openstack、Docker等基础技术均由国外开发，自主可控水平和能力较低。同时，当前平台受攻击面大、受攻击手段多样，防护技术难以满足防护需求。工业互联网平台使互联网和工业网络互联互通，病毒、木马、漏洞、DDoS、APT等攻击手段在破坏互联网的同时，威胁也延伸至工业网络。然而工业网络具备与互联网截然不同的特殊性，互联网适用的安全软件往往无法直接应用于工业网络，从而难以为工业网络提供有效的防护。据国家工业信息安全发展研究中心监测，2017年全球超过10万个工业控制系统及设备暴露于互联网上，同比增加42.9%；收集研判的工业控制、智能设备、物联网漏洞中，高危漏洞占59%；恶意软件“Industroyer”、僵尸网络“IoT_reaper”、勒索病毒“WannaCry”等造成大规模停产，给工业企业带来实质性危害。然而，与此相对，我国平台普遍缺乏对安全问题的高度认识、缺乏安全风险观念，因此大量平台的安全防护水平远未达标。面对严峻的安全形势，我国工业互联网平台着力提升核心软硬件安全可靠能力，开始研发更有效的安全防护技术，尽管取得一定成果，但是相比平台所面临的安全挑战还远远不够。阿里云等企业成功开发出应用于工业互联网平台的操作系统，实现在核心软件领域的突破；360、安恒、启明星辰等平台安全企业在设备、网络、工控、应用、数据等方面开展防护手段研发，并结合大数据等先进技术探索对安全态势的感知和安全威胁的预测，全面提升对平台各模块的安全防护水平。我国工业互联网平台安全防护能力在严酷的安全环境中迈出了成长的步伐。但是，这些技术相较国际先进水平还有较大差距，应用范围也不够广泛。我国工业互联网平台在安全领域还需进一步增加投入，提高各方面技术水平。|8 工业互联网平台创新发展白皮书（2018）两化融合服务联盟国家工业信息安全发展研究中心中国产业互联网发展联盟二、工业互联网平台成为助力企业数字化转型的有效路径目前我国不同类型的参与者争相进入工业互联网平台市场，创新解决方案层出不穷。与工业互联网平台供给市场的热情高涨不同，工业互联网平台的使用方工业企业，始终保持相对冷静的态度。而实际情况是，工业企业面临国际市场持续低迷、国内经济增速放缓、人口红利逐渐消失、节能环保要求不断提高、客户需求日益严苛等压力，转型需求迫切。纵使如此，大多数工业企业面对工业互联网平台应用的“诱惑”仍然踟蹰不前。究其原因，主要有两个方面：一方面，工业互联网平台对工业企业了解不足，未能抓住工业企业的痛点，未能提供低成本高收益的平台级应用；另一方面，工业企业不了解工业互联网平台这一新生事物，不知道平台可以更有效、更经济的解决哪些问题。（一）平台应用在提质降本增效方面成效初显在 数据驱动 转型致胜全球工业互联网平台应用案例分析报告中，我们将工业互联网平台应用场景分为设备/产品管理、业务与运营优化、社会化资源协作三大类，并认为平台能实现降低成本、提高效率、提升产品和服务品质、创造新价值四大成效（如图2所示）。此次我们通过对我国62家工业互联网平台展开调研，搜集、分析了229个平台应用案例，并进一步分析各类应用场景带来的不同成效（研究方法详见附录）。9|工业互联网平台创新发展白皮书（2018）两化融合服务联盟国家工业信息安全发展研究中心中国产业互联网发展联盟图2.我国工业互联网平台应用场景案例分布及应用案例成效图3.工业互联网平台三大应用场景的成效70%14%14%状态监测与报警预测性维护故障诊断远程运维产品全生命周期管理设备/产品管理32%18%14%10%8%7%7%5%2%生产制造优化质量管理能源管理研发设计优化供应链优化工艺优化资源调度优化安全管理员工赋能业务与运营优化9%9%5%2%1%按需定制协同研发设计协同制造分享制造产融合作社会化资源协作降低用工量降低运维成本减少资源浪费减少故障损失降低能耗减少安全事故降低成本优化业务流程提高资源（设备、物料）利用效率提高员工工作效率提高生产柔性缩短交付周期提高供应链运作效率提高效率缩短研发周期降低产品故障率加速产品/服务更新迭代降低次品率产品追溯提升客户满意度提升产品和服务品质带动投资增加客户生命周期价值新的市场营销策略数据即服务增加客户数量和范围新商业模式获得的收入增长创造新价值17%17%如图3所示，总体来说，三大应用场景在优化已有业务方面成效显著，主要体现在提质降本增效方面；而在开拓新业务方面则略显逊色，开展工业互联网平台应用所创造的新价值较为有限。具体来说，设备/产品管理和业务与运营优化在降低成本和提高效率方面成效突出。社会化资源协作虽然创新性强，但由于涉及到多个主体，所以实施难度大、应用模式比较分散，因此应用成效对比其它两大类场景略显不足。但社会化资源协作在创造新价值方面可取得的成效明显好于其它两大类应用场景。降低成本创造新价值提高效率提升产品和服务品质设备/产品管理业务与运营优化社会化资源协作|10 工业互联网平台创新发展白皮书（2018）两化融合服务联盟国家工业信息安全发展研究中心中国产业互联网发展联盟表1.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（二）基于平台的数据驱动型解决方案加速制造业创新发展工业互联网平台解决方案关键在于针对工业应用场景，通过各类机器设备、人、业务系统的互联，促进数据跨系统、端到端的流动，基于数据分析、建模、利用，实现数据驱动的生产和运营闭环优化，形成新的业务模式和新的业态。与传统工业IT架构解决方案相比，工业互联网平台解决方案实现了流程驱动的业务系统转变为数据驱动的平台应用新范式，为工业企业提供基于数据的新技术、新方法、新服务和新价值（如表1所示）。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11|工业互联网平台创新发展白皮书（2018）两化融合服务联盟国家工业信息安全发展研究中心中国产业互联网发展联盟1.数据采集、流动、集成、分析、应用等闭环管理是平台解决方案核心平台解决方案扩大了数据采集的范围。随着物联网、云计算、大数据等技术的发展，逐步解决了数据采集数量少、来源单一、精度低、成本高等问题，增加设备设施、生产管理、作业环境可感知的深度、广度和精度，可以解决原来因数据缺失、延时和粗糙，无法精准管理的问题。如东方国信为工业高炉加装特制传感器，打开炼铁设备内部“黑箱”，实现生产过程的透明化。平台解决方案增强了数据应用的时效性。传统模式下，数据被储存在边缘侧或独立的系统中。基于工业互联网平台的解决方案通过在线、实时处理和应用数据，大大提高了生产和运营状态的感知、分析、预测和决策闭环优化速度。如树根互联通过平台联网监控柴油机设备，故障发生时迅速定位故障范围和配件种类，按需调配配件库存，配置维修人员，提高维护响应时间和一次性修复率。平台解决方案拓宽了数据应用的领域。工业互联网平台解决方案能够打破企业传统业务烟囱式发展模式，实现跨越地域、跨越组织的设备、业务、环境之间数据流动和协作。如中船通过基于工业互联网平台的在线可视化作业指导应用，实现面向跨地域、跨企业的在线可视化作业指导以及生产作业状态的在线反馈，作业指导文件下发时间缩短了95%，反馈时间缩短了90%。2、平台解决方案改变了工业知识积淀和创新的路径平台解决方案将经验判断进行模块化、软件化。我国工业发展过程中积累的大量有价值的工业知识经验没能沉淀下来，工业软件数量少，且系统内知识无法拆分提取，难以复用。“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。如索为将精密设备的知识软件化、模块化，经过数据分析、计算和验证，形成真正可信、可用的工业APP，为工业知识积累提供了有效路径。平台解决方案应用大数据、人工智能推动知识创新。我国工业发展长期采用粗放式生产管理方式，企业研发、生产、销售、服务、管理等各环节都有很大优化空间。平台解决方案能够应用大数据、人工智能等技术手段对工业大数据进行深度挖掘，推演出难以被洞察的新型解决方案。如兰光通过记录数控机床的关键部件磨损及衰退状态，利用大数据推演和模型运算，预测设备故障趋势并提前发送提醒，改变了需要依靠老师傅判断、设备定期维护等传统解决方案，避免突发性重大故障带来的损失。3、平台解决方案支撑构建工业创新价值网络平台通过工业资源汇聚、整合建立新型工业价值网络。工业互联网平台以数据为驱动，整合社会化资源，数据的交互、流通推动传统以业务流程为基础的单向价值链条向价值网络过渡，促进各类主体能够基于平台进行网络化协同。如宝信构建数据通道，与多家下游汽车用户进行数据和业务层面的互通互联，以用户需求拉动组织生产，降低供应链库存成本、缩短订交货周期、强化核心用户粘性。|12 工业互联网平台创新发展白皮书（2018）两化融合服务联盟国家工业信息安全发展研究中心中国产业互联网发展联盟图5.我国工业互联网平台社会化资源协作应用细分场景案例分布按需定制 9%9%5%2%1%协同研发设计协同制造 分享制造 产融合作平台基于社会化资源推动应用和创新双向迭代。传统模式下，工业企业进行独立技术创新，随后通过专利、品牌等手段，以很长一段时间来消化吸收技术创新带来的收益。平台上共享的资源能够节约大量的重复劳动，并且将通用经验改造成标准化、模块化的应用开发工具，开放给平台上所有企业和开发者，鼓励更多参与者加入工业互联网平台。以应用迭代提高技术创新速度，推动工业技术长周期向短周期过渡，形成工业数字经济新格局。（三）核心设备在线管理和业务运营优化是企业当前应用平台的主要切入点降低成本、提高效率及提升产品和服务品质是推动目前工业企业实施工业互联网平台应用最大的动力，针对高价值设备的在线管理和针对重点业务与运营环节的优化两大场景应用较为普遍（如图4所示）。社会化资源协作是企业转型升级的创新模式，在特定行业和领域已出现成功案例，但应用推广难度较大。目前按需定制和协同设计优化的应用最为广泛（如图5所示）。按需定制适用于市场产品同质化程度较高、消费者个性化需求强烈的行业，如家电、服装、房车等。协同研发设计适用于研发设计环节复杂，需要多方合作的行业，如航空、船舶、汽车等。图4.我国工业互联网平台应用场景案例分布设备/产品管理72%62%17%业务与运营优化社会化资源协作13|工业互联网平台创新发展白皮书（2018）两化融合服务联盟国家工业信息安全发展研究中心中国产业互联网发展联盟1.设备/产品在线管理支持多方合作模式创新设备/产品管理是目前工业互联网平台应用中数量最多、范围最广的基础应用，而状态监测与报警是其中最主要的应用场景（如图6所示）。对大部分工业企业来说，保证设备的正常运行是生产制造的前提，监测设备/产品（对设备制造商而言）运行状态数据能够及时而有效地发现并解决问题，从而有效地降低因设备故障带来的维护成本和因非计划停机带来的生产损失。设备制造商、设备使用者和设备维修商都具有设备/产品管理应用的需求。不同实施主体应用的驱动力不尽相同：设备/产品的使用者为了保证生产的正常进行，是最直接的受益者；设备制造商向用户提供“产品+服务”的