工业互联网平台产业生态设计方案.doc

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1、工业互联网平台产业生态设计方案（一）四类平台企业、五大支撑主体、两类平台用户共同构筑平台产业体系工业互联网平台产业发展涉及多个层次、不同领域的多类主体。在产业链上游，云计算、数据管理、数据分析、数据采集与集成、边缘计算五类专业技术型企业为平台构建提供技术支撑； 在产业链中游，装备与自动化、工业制造、信息通信技术、工业软件四大领域内领先企业加快平台布局；在产业链下游，垂直领域用户和第三方开发者通过应用部署与创新不断为平台注入新的价值。图 3：工业互联网平台产业体系1. 信息技术企业提供通用使能工具，成为平台建设重要支撑信息技术企业提供关键技术能力，以“被集成”的方式参与平台构建。主要包括五类：一

2、是云计算企业，提供云计算基础资源能力及关键技术支持，典型企业如亚马逊、微软、Pivotal、Vmware、红帽等；二是数据管理企业，提供面向工业场景的对象存储、关系数据库、NoSQL 数据库等数据管理和存储的工具，典型企业如 Oracle、Apache、Splunk 等；三是数据分析企业，提供数据挖掘方法与工具，典型企业如 SAS、IBM、Tableau、Pentaho、PFN 等；四是数据采集与集成企业，为设备连接、多源异构数据的集成提供技术支持，典型企业如 Kepware、NI、博世、IBM 等； 五是边缘计算企业，提供边缘层的数据预处理与轻量级数据分析能力，典型企业如华为、思科、英特尔、

3、博世等。2. 平台厂商通过整合资源实现平台构建，发挥产业主导作用平台企业以集成创新为主要模式，以应用创新生态构建为主要目的，整合各类产业和技术要素实现平台构建，是产业体系的核心。目前，平台企业主要有以下四类：一是装备与自动化企业， 从自身核心产品能力出发构建平台，如 GE、西门子、ABB、和利时等；二是生产制造企业，将自身数字化转型经验以平台为载体对外提供服务，如三一重工/树根互联、海尔、航天科工等；三是工业软件企业，借助平台的数据汇聚与处理能力提升软件性能， 拓展服务边界，如 PTC、SAP、Oracle、用友等；四是信息技术企业，发挥 IT 技术优势将已有平台向制造领域延伸，如 IBM、微

4、软、华为、思科等。3. 应用主体以平台为载体开展应用创新，实现平台价值提升工业互联网平台通过功能开放和资源调用大幅降低工业应用创新门槛，其应用主体分为两类：行业用户在平台使用过程中结合本领域工业知识、机理和经验开展应用创新，加快数字化转型步伐，如全球研磨机械制造商格林公司基于西门子 MindSphere 平台开发服务于机床的工业 APP，实现对刀具磨损状态的精准预测和适时更换。第三方开发者能够依托平台快速创建应用服务， 形成面向不同行业不同场景的海量工业 APP，提升平台面向更多工业领域提供服务的能力，典型企业如 Webalo、Bearing Point、ThetaRay、NEC、Pitney

5、 Bowes 等。（二）企业从自身优势出发加快平台布局，形成四种路径2013 年以来，工业互联网平台的理念和重要性逐渐被产业界所认识，全球各类产业主体积极布局，工业互联网平台已经进入全面爆发期。根据咨询机构 IoT Analytics 的统计，目前全球工业互联网平台数量超过 150 个。2017 年以来平台发展步入快车道，仅我国就有数十个平台产品发布。综合国内外平台企业布局策略来看，目前主要有四种路径。1. 装备和自动化企业凭借工业设备与经验积累，依托工业互联网平台创新服务模式装备制造和自动化企业在工业现场沉淀有大量生产设备与工业系统，在其几十年的创新探索中也形成了丰富的工业知识、经验和模型，

6、这些企业正借助平台化布局，实现底层设备数据的采集与集成以及工业知识的封装与复用，并以此为基础形成创新型的服务模式。目前，这些企业在平台构建中主要有两种方式。部分企业通过将现有工业应用向云端迁移，构建应用服务平台， 实现应用的灵活部署与调用。如 ABB 利用微软的云基础设施，通过 Ability 平台提供资产性能管理、能耗评估、分布式能源管理、工厂建模与仿真等云端服务。 与之类似的还有施耐德EcoStruxure 平台、发那科 FIELD system 平台、和利时 HiaCloud平台等。部分企业则直接采用 PaaS、微服务等新型架构搭建平台，为应用开发提供更好的能力支持，在提供自身平台服务的

7、同时，着力打造繁荣的第三方应用创新生态。如 GE 基于开源 PaaS 架构 Cloud Foundry 构建Predix 平台，并通过集成微服务架构等方式为应用开发者提供丰富支持，实现智能应用的快速构建、测试和部署。三一重工依托其设备管理经验孵化专注工业互联网平台建设的树根互联，基于开源 Docker 技术构建PaaS 平台，具备灵活的应用开发及部署能力，提供资产管理、预测性维护、产品全生命周期管理、产业链金融和模式创新等工业应用服务。2. 领先制造企业将数字化转型经验转化为服务能力，构建工业互联网平台领先制造企业凭借自身在数字化转型过程中的成功经验，围绕生产优化、用户定制、资源整合等方面提供

8、平台化服务，形成了多种创新模式。部分消费品生产企业基于个性化定制生产模式构建工业互联网平台，实现用户需求、设计资源与生产能力的全面打通。比如海尔的 COSMO 平台，将顾客需求、产品订单、合作生产、原料供应、产品设计、生产组装和智能分析等环节互联起来并进行实时通信和分析，以满足规模化定制需求。部分集团型制造企业凭借其资源整合经验，通过平台汇聚产业上下游各环节资源，为企业提供供需对接、协同设计、制造协同等智能化应用。比如航天云网 INDICS 平台汇聚超过 100 万家企业，并在此基础上提供供需对接、智能工厂改造、云制造和资源共享等服务，目前已为近千家行业用户提供线上服务。3. 软件企业围绕自身

9、业务升级需求，借助工业互联网平台实现能力拓展软件企业通过布局工业互联网平台，全面获取生产现场数据和远程设备运行数据，并通过这些数据与软件的结合，提供更精准的决策支持并不断丰富软件功能。其中，管理软件企业依托平台实现从企业管理层到生产层的纵向数据集成，提升软件的智能精准分析能力。例如 SAP HANA 平台，以实现对数据库的建模、配置、监控、告警和管理。应用层，基于 SQL、MDX、BICS 接口接入 BI 分析、数据复制等应用软件。设计软件企业借助平台获取全生命周期数据，提升软件性能，进而形成基于数字孪生的创新应用。例如 PTC Thingworx 平台基于大量的设计模块，实现产品研发设计，大

10、幅节约设计研发周期。同时，平台基于 CAD 产品数字模型和 Vuforia 技术集成的ThingWorx Studio 增强现实开发环境和网络体验服务以及数字孪生服务（Digital Twin）实现对产品生产的全生命周期管理。4. 信息技术企业发挥技术优势，将已有平台向制造领域延伸信息技术企业在其现有通用技术平台基础上，不断丰富面向工业场景的应用服务能力，同时加强与制造企业合作，实现平台的定制化集成和应用部署。云计算、大数据企业凭借运营及数据服务能力，通过强化工业连接及工业分析构建平台。例如 IBMBluemix 平台与博世合作，在平台部署博世物联网套件服务，进而帮助 IBM 提升底层设备物联

11、及数据采集能力，并基于数据实现高级设备管理服务和云计算软件更新。微软 Azure IoT 平台则重点打造远程设备监控、预测性维护、工厂联网与可视化等服务能力，提升对制造场景的支持能力。通信企业依托数据采集与网络互联优势构建物联管理平台，并不断提升工业数据处理能力。华为 OceanConnect 平台借助网关设备、软件 Agent 和物联网管理系统，实现各类底层数据采集和集成，并通过提供 API 接口、开发套件与数据分析服务，形成行业智能应用。（三）开放合作与封闭自建并举，多种方式开展平台构建1. 基于开源通用 IT 技术搭建平台基础架构成为主流开源 PaaS 已成为平台厂商构建平台使能框架的共

12、性选择。GE Predix、IBM Bluemix、西门子 MindSphere 等大部分平台都采用开源的 Cloud Foundry 架构作为平台基础框架。此外， OpenShift、Docker 等开源技术也是平台企业中得到应用。开源大数据技术成为平台数据架构的关键支撑。Hadoop、Spark 等开源数据工具已经形成了比较成熟的体系，IBM Bluemix、和利时HiaCloud、Oracle、日立 Lumada 等平台均采用上述工具支撑数据服务。多种开源的开发工具帮助平台快速构建开发环境。GE Predix、寄云 NeuSeer 通过集成Eclipse integration，Git

13、和Jenkin 等开源开发工具，强化平台应用开发能力。2. 采用并购与合作方式丰富平台功能通过并购获取平台关键技术功能。面向设备数据连接，PTC 先后并购 Kepware 和 Axeda，强化 ThingWorx 平台的数据采集能力。博世也收购智能设备软件公司 ProSyst，为平台提供即插即用的协议转换支持。面向数据分析挖掘，日立收购 Pentaho 商务智能公司，提供数据集成、可视化分析和数据挖掘等服务。此外， GE 收购 Austin Digital 强化航空数据分析能力，PTC 收购ColdLight 提高平台机器学习能力。面向平台安全，GE 收购Wurldtech。通过合作整合资源，

14、不断丰富平台功能。一是实现更大范围 的现场数据采集，如 SAP、航天云网等企业均与西门子开展合作， 借助西门子在工业自动化领域巨大存量基础，降低设备接入难度。发那科与罗克韦尔合作，实现平台与底层控制系统的无缝连接。二是实现平台灵活部署，如 GE、西门子均与微软、亚马逊开展合作，实现在不同云基础设施上的部署能力。此外，ABB 与微软合作，树根互联与腾讯云合作，都旨在解决部署的基础资源问题。三是强化数据分析能力，如西门子、ABB 与 IBM 合作，将 Watson 认知计算能力融入到平台中。发那科与 Preferred Networks 合 作，集成其深度学习框架 Chainer。3. 将自身工业

15、知识积累进行封装，打造平台核心竞争力工业企业长期积累形成了大量工业知识和经验，是工业领域核心价值所在。工业巨头正将物理世界的工业机理转化为数字世界的算法和模型，再封装为平台上的微服务和工业 APP，形成封闭的“黑盒”供开发者调用。开发者可以使用“黑盒”的关键能力，但无法获取其中的工业机理。例如，GE 将其在航空发动机、燃气轮机、风机等领域长期积累的设备知识抽象为相关微服务， 成为平台的核心资产。（四）应用创新生态打造已成为平台发展关键1. 平台企业通过自主开发不断丰富应用种类平台企业是现阶段应用创新的主力军，通过传统工业软件的云化迁移和新型工业 APP 开发，不断提升平台服务能力。目前， GE

16、 在 Predix 平台应用商店中已发布 9 款自主开发的工业 APP， 同时正积极将 APM、OPM、FES 等现有工业解决方案转化为平台应用。西门子与埃森哲、Evosoft、SAP、微软、亚马逊和 Bluvision 等合作伙伴在汉诺威展上展示了约 50 种工业 APP。ABB 正将其面向 20 多个工业领域的 180 余项工业解决方案向 Ability 平台迁移。2. 借助合作伙伴拓宽行业应用创新服务能力平台企业通过跨领域合作，吸引更多行业伙伴基于平台开展应用创新，实现平台向更多领域的延伸拓展。如，波音与微软合作，将设备预测维护、燃油消耗分析等航空分析应用迁移至微软的 Azure 平台，

17、目前已有 300 余家企业基于平台使用这些服务。发那科与罗克韦尔合作，将后者的 FactoryTalk View 等系列工厂管理应用向其 FIELD system 平台迁移。PTC 通过 ThingWorx 平台伙伴计划汇聚了数百家合作企业，强化平台与这些企业应用服务的无缝集成，同时吸引合作企业基于平台开发创新应用。3. 打造开发者社区激发创新活力海量开发者是应用创新的重要来源，是平台生态形成的关键驱动力。当前主要平台企业均积极打造开发者社区，通过技术开源、工具提供、文档分享、专家支持、利益共享等方式，吸引开发者入驻平台参与应用创新。GE 着力打造面向 Predix 平台的开发社区 Predix.io，通过提供开发工具、微服务、应用开发指导文档，以及举办线上技术研讨会等方式，已经吸引到 5 万余名开发者。华为构建 OceanConnect 开发者社区，提供了 170 多种开放 API 和系列化 Agent，以及各类技术支持、营销支持和商业合作，在油气能源、生产与设备管理、车联网、智慧农业等领域吸引超过 80 个行业合作伙伴入驻。