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.3电话：010-8868 6448传真：010-6863 3172邮箱：csacspiii官网：cspiii电话：010-68632898传真：010-68632960邮箱：suobancics-cest官网：cics-cert联盟微信公共号中心微信公众号更多资讯，请关注2018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