2021年计算机行业深度报告.pdf

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1、2021年计算机行业深度报告（附下载）十四五规划全面启动，工业互联网大有可为。我们认为：1）长期来看，我国从“工业大国”走向“工业强国”，加大信息技术赋能是关键点之一。2）而 在 追 求 数 字 化、智 能 化 的 制 造 业 升 级 前，以CAX/EDA等为代表的工业软件需实现自主，才能有力支撑新兴技术在制造领域落地。3）2 1 年国家多次发布加快工业互联网发展重磅文件，参 考 17年类似“战略”文件发布后各地方“执行”文件涌现进而带动产业发展，下半年起相关政策推动有望加速。4）5 G 中负责低时延、高可靠的R16技术标准2 0 年 7 月冻结，按照通常冻结后1-2 年左右技术逐步实现商业化

2、，目前5G+工业互联网逐步接近规模化临界点。5）工业互联网宗旨是打造“研、产、供、销”一体化 实现资源优化分配，而我国消费端互联网应用及基础设施全球领先，落地土壤丰厚。1.1制造业升级向高质量发展高产值低利润，制造业亟待升级。2 1世纪以来，我国加入WTO凭借低人力成本和人口红利，迅速成为出口大国，制造业总体产值进入高速增长。而0 8年金融危机后，我国实行内需拉动，制造业产值增速回升，此后虽有17年经济周期性复苏，总体制造业逐步进入低增长态势。一直以来我国制造业处于“大而不强”状态，从工业产值占比上看，我国占全球比重已超过30%,但利润占比低。1 5年以来我国开启供给侧改革，淘汰低端产能，制造

3、业向高质量发展大势所趋。信息化、数字化是转型升级关键一环。2019年，全球工业软件市场规模达到4107亿美元，近三年同比增长率均 在5%以上，2012-2019复合增长率为5.4%。国内工业软件产业规模仅占全球工业软件市场规模的6%,但国内产业规模增长速度较快，近三年同比增长率在15%左右，2012-2019年复合增长率为13%o据国家统计局与世界银行，2019年我国工业产值占世界比重超过30%,但从工业软件规模来看，我国工业软件规模同年仅 占 全 球 比 重 约6%o我们认为，中国作为制造业大国，但信息化、软件化程度较低，以目前全球工业信息化 为 标 准，我国工业软件规模在不考虑产值变化的情

4、况下，仍有5倍增长空间。1.2政策推动：国内外政策大力推动（十四五、中国制造2025、各部委/省市行动计划）工业互联网涉及产业链各环节，政策推动对下游需求起极大拉动效应。早 在2011年，我国工业和信息化部印发 关于加强工业控制系统信息安全管理的通知，提出加强工业控制系统信息安全管理的重要性和紧迫性。此后，制造业智能化平台建立、信息化与工业化融合发展、网络信息技术高效支撑工业互联网快速发展等概念被先后提出，建立并规范工业互联网的需求日益强烈。2017年，国务院颁布了 关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见，首次将工业互联网作为国家战略正式提出。该文件提出“以全面支撑制造强国和网

5、络强国建设为目标”，“构建网络、平台、安全三大功能体系”，以此增强工业互联网产业的供给能力，进而实现实体经济与网络相互促进的格局。此后，全国大部分地区纷纷分布关于加快工业互联网建设的文件。截至2020年11月末，各地公开的关于工业互联网文件数量 超 过300条，其中广东省出台的工业互联网相关文件数量最多，长三角地区次之。我们认为，工业互联网发展核心在于产业链各环节协作化、生态化发展，在行业发展初期，龙头平台形成规模效应前，政策对行业发展带动效应显著。明细化政策陆续发布，行业发展进入快车道。“十四五”规 划 与2035年远景目标纲要中，三次提及工业互联网，要求积极稳妥地发展工业互联网，推进“工业

6、互联网+智能制造”产业生态。工业互联网建设进程进一步加快，2021年伊始，工信部便发布了 工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年），对今后三年内工业互联网的重点工作做出部署。该行动计划提出了 11项重 点 行 动 和10大重点工程，着力于解决工业互联网发展中的各类痛点问题。同年6月，工信部发布 工业互联网专项工作组2021年工作计划，深化“5G+工业互联网”，同时研究制定工业互联网园区网络建设指南，规范工业互联网平台建设，为工业互联网的开局奠定基础。7月，工信部 再度就政策推进发力，针 对 工业互联网综合标准化体系建设指南（2021版）（征求意见稿）公开征求意见。根据该意见稿，我国将

7、深入贯彻“十四五”规 划 与2035年远景目标纲要，加强标准工作顶层设计，增加标准有效供给，加快构建统一、融合、开放的工业互联网标准体系。同时，该意见稿还指出，到2023年，我国将基本形成工业互联网标准体系。全国各省市也纷纷持续相应推进工业互联网建设，加速落地进程。例如，7月2日，辽宁省工业和信息化厅与省财政厅联合发布通知，在辽宁省开展工业互联网创新发展专项资金项目组织工作。7月6日，广东省人民政府 正 式 印 发 广 东 省 制 造 业 数 字 化 转 型 实 施 方 案（20212025年）和 广东省制造业数字化转型若干政策措施两份重磅文件，预计将进一步提升广东省工业数字化程度，为工业互联

8、网发展奠定数字与信息基础。此外，北京市同样积极相应，于近日制定了 北京工 业 互 联 网 发 展 行 动 计 划（2021-2023年）（征求意见稿），着力推动北京工业化和信息化在更广范围、更深程度、更高水平上融合发展，促进北京构建现代产业体系。我们认为，参 照 20 17年工业互联网概念首次作为国家战略正式提出，各地响应政策的相关文件大幅爆发的逻辑，工信部三年工作计划推行，将加速全国各省市响应，工业互联网落地进程有望加快。1.3工业互联网解决的核心问题：C 2 M智能制造的发展与信息化息息相关。从2 0世纪中期到2 0世 纪9 0年代，信息化表现为以计算、通讯以及DCS（分布式控制系统）、P

9、LC（可编程逻辑控制器）以及SCADA（数据采集与监视控制系统）等自动化应用为主要特征的数字化阶段。直 到 2 0 世 纪 9 0 年代互联网的大规模应用，信息化进入了前所未有的网络化阶段，随之而来的还有大数据技术，云计算、移动互联网以及工业互联网等跨领域融合应用技术，人工智能技术战略性突 破，将信息化带入了崭新的时代，智能制造和工业互联网也大上了人工智能深深的烙印。工业互联网融合新一代信息网络技术和现代工业技术，具备企业互联能力、Io T 连接能力、在线交易服务能力、资源共享、敏捷开发与运维能力，大数据分析、工业 A pp市场和金融服务等核心能力，更好地解决核心的C 2M 问题。工业互联网平

10、台提供给智能制造企业一个立体的解决方案，包含智能决策、产业互联、智慧管理、智能工厂和基础平台等。上层大数据分析实现智能决策，往下依靠产业互联，即互联网营销、互联网采购、云服务等，基于消费者和终端客户需求变化，实现销售端、采购端和产业链多个环节的打通，产业互联既体现制造业和数字化深度融合，又依赖企业内部管理运营提升、数字化转型，以及智能工厂应用采用的互联网、物联网、智能物流和智能监控等技术。整个工业互联网平台建立在云计算、大数据、移动互联网和工业物联网平台之上。工业互联网C2M的立体解决方案在面对客户定制化需求上，能够提供低成本、高质量、快周期交付的个性化产品，主要依赖准确获取客户需求的能力、面

11、向对规模定制的开发能力以及柔性大规模定制的制造能力，而互联网营销是企业直接面向最终消费者的重要渠道，企业可以选择自建或者借助第三方的电商平台来连接消费者，建立基于互联网的信息系统，但仅有电商系统，是无法真正打通客户、企业、供应商之间的链接，从分解销售产品的子件和配件开始，建立参数模型和价格模型，到交期计算模型的构建，更多的生产需要链接ERP系统、M ES系统实现从生产计划到物料需求计划，从生产订单到订单跟踪，以及排程上线和顺序计划等全面的支持，最终才能打通从选配单到物料采购、生产制造、物流配送等C2M全流程业务，高效快速地响应客户需求。C2M（客户对工厂生产）依赖对客户需求的精准分析，按照需求

12、进行面向客户的生产模式，提高客户的的满意度和订单利润率，实现规模化定制化的柔性生产，工业品企业掌控互联网营销渠道进一步加强，融合销售通路和原料采购，形成上下游产业链的贯通。过程控制进一步加强，智能制造自动化和过程监视运行结合，客户直接参与过程管理，实现生产过程可追溯。营销端智能化改造，构建以客户为中心的行业产业级营销服务平台，实现对客户需求获取、精准营销、柔性定制和敏捷服务，最终产品服务达到客户，形成高效运营体系，最终实现设计制造一体化应用。1.4工业软件的国产化和企业数字化趋势加速底层研发能力较弱，国产化提升空间巨大。工业软件分为研发设计类、生产制造类、运维服务类以及经营管理类。从国产化率角

13、度，根据中国工业软件化产业联盟数据，研发设计类软件国产化率不足5%。而生产制造以及经营管理类国产化率较高，分别为50%与70%。1.4.1研发设计类：核心技术亟待突破，逐步破局薄弱环节之一：C A D/C A E/C A X全 球 CAD百亿美元级市场，国内厂商收入规模低。根据BIS research数据统计，2018年全球74.7亿 美 元，预 计2023年 达 到112.2亿美元，2028年 达 到138.3亿美 元，若 按 工 业 软 件 占 全 球 比 重 计 算(6%),中国CAD市场规模为8.2亿美元。将国内相关企业与海外厂商对比，收入规模差距较大。2020年欧特克的AutoCad

14、产品相关收入超10亿美元。欧特克主要针对2D市场，而3 D市 场 中 达 索2018年Catia+Solidworks(含CAD/CAE/CAM)收 入17.7亿欧元。而 国 内 主 要Cad厂商收入规模相比则极低，中望软件2020年收入0.7亿美元。我们认为，全 球 CAD市场规模巨大，中国作为产值占比3 0%制造业大国，中长期看CAD潜在市场空间在数十亿美元级别，国产相关厂商市场机遇以及替代空间广阔。中望软件：高性价比国产CAX,2D领域竞争力逐步提升。公司是国内领先的研发设计类工业软件供应 商，主要 从 事CAD/CAM/CAE等研发设计类工业软件的研发、专注于工业软件底层核心技术研发，

15、产品标准化、自主化程度极高。公司具备了扎实的技术及研发基础，掌握了 CAD软件领域的核心技术。截至报告期末，拥有3项发明专利、179项境内计算机软件著作权、9项境外著作权，3项作品著作权。不同于大多数国产CAD软件厂商借助第三方几何内核(如ACIS,Parasolid,OpenCASCADE)进 行3D CAD产品开发，公司拥 有3D CAD产品的几何建模内核，核心技术拥有自主知识产权，具备底层开发能力，产品核心模块不依赖于第三方供应商，有效避免了在商业竞争及贸易争端中被第三方“卡脖子”的情况。我们认为，公司产品自主化程度高，面向下游领域多，在未来制造业进一步升级背景下，3D产品发展前景广阔。

16、霍莱沃：国产电磁C A E 先行者。公司依托自主研发的电磁场仿真分析（CAE）与相控阵校准测试核心算法，围绕相控阵的设计、研发、生产和应用阶段，主要为雷达和无线通信领域提供用于测试、仿真的系统、软件和服 务，并提供相控阵部件等相关产品。目前公司收入主要来源于国防科技，未来公司将继续深耕电磁场仿真分析核心技术，将市场快速拓展到5 G 通信、汽车毫米波雷达、低轨卫星等领域。薄弱环节之二：EDA2020年全球EDA销售总额为72.3亿元，其中北美约占4 0.9%,亚太地区约占4 2.1%,欧洲地区约占17%。在全球集成电路及ED A 行业发展持续向好、我国集成电路产业保持高速增长的大背景下，我 国

17、2020年 EDA行业迎来持续良好增长，全年行业总销售额约为66.2亿元，同 比 增 长19.9%,实现连续增长。其中，我国自主ED A 工具企业在本土市场营业收入约为7.6 亿元，同比增幅65.2%o华大九天：国产ED A 龙头。国内EDA行业目前仍由国外传统优势厂商占据主要市场份额。根据赛迪智库统计，国际三大E D A 巨头新思科技、楷登电子和西门子ED A 在国内市场占据明显的头部优势，2020年合计占领 约 80%的市场份额。华大九天凭借模拟电路设计全流程 EDA工具系统、数字电路设计EDA工具、平板显示电路设计全流程ED A 工具系统和晶圆制造EDA工具等领域的优势，通过十余年发展再

18、创新，不断获得市场突破。2020年 公 司 占 领 我 国 E D A 市 场 约 6%的市场份额，在本土企业中占比近50%。概伦电子：自成立之初，创始团队便以“提升集成电路设计和制造竞争力的良率导向设计（D F Y）”理念为 指导进行前瞻性的技术研发和产品布局，较早地进行了DT CO 方法学探索和实践，聚 焦 于 EDA流程创新，择其关 键环节进行逐个突破，先后成功拥有了具有国际市场竞争力的器件建模及验证EDA工具和电路仿真及验证 EDA工 具。公司器件建模及验证EDA工具已经取得较高市场地位，被全球大部分领先的晶圆厂所采用和验证，主要客户包括台积电、三星电子、联电、格芯、中芯国际等；电路仿

19、真和验证EDA工具已经进入全球领先集成电路企业，主要客户包括三星电子、S K海力士、美光科技和长鑫存储等，市场地位不断提升。2 0 年公司收入1.38亿元，归母利润0.29亿元。1.4.2生产制造类：我国工控行业进入持续增长阶段，本土品牌占有率提升工控自动化：本土品牌竞争力持续提升我国工控市场规模超过2000亿，未来仍将稳步增长。根据工控网数据，2020年我国工业自动化市场规模达2057亿元，同比增长9.9%,其中产品市场为1466亿元，同比增长10.9%,服务市场为591亿元，同比增长7.5%o从发展历程来看，2008年后随经济复苏，工业自动化市场发展迅速，后因国家实施经济高质量转型战略，行

20、业进入平台期。十三五制造业升级，工业自动化行业进入快速发展期。我们认为，工业自动化是制造业数字化转型升级重要基石，未来仍将保持快速增长。本土品牌市场占有率快速提升。目前我国工业自动化领域主要市场份额仍被西门子、ABB等海外巨头占据，但近年来随着中控技术、汇川技术等国产厂商在DCS、伺服、PLC重要细分领域不断投入研发，本土厂商市场份额快速提升。根据工控网数据，从2016年 到2020年，我国工业自动化行业本土品牌市场规模从358亿元提 升 至 接 近600亿元，份额从35.2%提升至40.8%。我们认为，制造业数字化进入全新阶段，国产厂商在市场占 有（中国区）、技术能力等方面已逐步赶上海外巨头

21、，未来在政策支持以及相应厂商不断深耕下，工控领域国产化竞争有望进一步加快。MES：连接企业计划层与工业控制层M E S为细分赛道重要增量点。M ES是生产控制类软件最大细分市场。根 据 中国制造信息化指数统计数据显示：2016年 我 国 M ES普及率仅为23.3%,提升空间较大。根 据 e-works出 具 的 2017年-2018年 M ES市场研究报告，2018年国内M ES市场规模达到33.9亿元人民币，同比增长22%。我们认为，随着上层经营管理类软件和下层智能控制系统及自动化设备的持续普及，M E S的价值将进一步凸显，在工业软件行业高景气度 的 背 景 下，M ES作为智能制造的核

22、心应用，市场规模增速将快于工业软件整体，且在生产控制类软件持续处于领跑地位。中控技术：国产DCS 龙头，迎智能制造时代契机DCS 控制系统龙头，产品遍地开花。公司作为我国DCS 控制系统龙头，国 内 DCS 市占率连续九年位居第一。目前主要业务包括自动化控制系统、工业软件、自动化仪表及运维服务。自动化控制系统由于进口替代持续 加 速，且下游石化、化工等行业景气度提升，公司控制系统业务保持稳定增长。此外，经 过 2 0多年的发展，公司累计在超过一万八千家工业用户现场应用了三万多套控制装置，庞大的用户和设备数量将给公司工业软件和自动化仪表产品带来潜在的业务需求。工业软件以及自动化仪表行业市场规模均

23、超千亿，我们认为公司工业软件以及自动化仪表等业务均具备再造一个中控的潜力。中国长城：飞腾工控领域发展迅速，CEC旗下中电智科P LC产品实现自主飞 腾 X 100套片逐步在工控领域广泛应用。目前飞腾已推 出 的 新一代套片X 100将助力工控设备降低成本方面，与 生 态 伙 伴 联 合 打 造 的 基 于 飞 腾 C P U 的工业DCS、工 业 SCADA平台、A FC 系统、车载控制计算机和网络物理隔离网闸等和解决方案已广泛应用于电力、能源、轨交等行业。中电智科P L C 实现自主可控。中电智科前身为电子六所国产PLC 研发团队，以安全可靠PLC 为核心关键产品。2020年 12月 2 日

24、公司公告参与CEC旗下中电智科增资扩股，项目完成后公司将持有中电智科40%股 权。近年来中国长城研发团队不断致力于攻克工业软件相关技术难题，打造高度自主安全的，芯-端-云-网-控-安 产品产业生态链，而通过参股中电智科，将 PLC等工业控制系统产品纳入核心产业链，信创竞争力进一步加强。1.4.3经营管理类：国产产品向高端市场进发，产业平台化大势所趋高 端 ERP市场仍由SAP与 O recle占据，国产ERP替代空间巨大。经过多年发展，国产应用软件已经得到长足进步，但在面向国企/央企等大型企业的高端E R P 市场中，SA P与 oracle仍占据主要市场份额，2018年 分别 为 33%与

25、20%o SA P历年在亚太地区收入超2 0 0 亿元。传统软件时代，SAP/oracle产品力强，企业购买后，基本不会进行更换。故我们选取SAP过去十年合计收入作为测算基准。中国市场庞大，亚太地区除去日本后，保守估计超50%收入来自于中国大陆地区。软件项目首次建设费用一般占到总收入70%左右，这部分收入在国产化过程中能够快速体现为收入。在技术与政策双重因素驱动下，国产化进程有望加速，假设未来5 至 8年内将实现全面国产化替代。综合以上假设，未来每年ER P 国产化替代空间约在150 至 280 亿元区间。同时，相 应 O A、CR M等 非 ER P 软件模块亦有望随之实现国产替代。政策加码

26、，形成产业链上下游和跨行业融合的数字化生态体系。2020年 4 月，国家发改委联合中央网信办发布 关于推进“上云用数赋智”行动培育新经济发展实施方案，提出“在已有工作基础上，大力培育数字经济新业态，深入推进企业数字化转型，打造数据供应链，以数据流引领物资流、人才流、技术流、资金流，形成产业链上下游和跨行业融合的数字化生态体系”。我们认为，“上云用数赋智”是国家基于技术、产业等因素对中国云 服务行业下一步发展所提出的全新规划，相比20 20 年，20 21年疫情、国际形势等基本趋于稳定，下游企业数字化转型需求旺盛，以公有云为基础的企业云服务将向平台化、生态化、数智化方向蓬勃发展。20 19中国公

27、有云市场超越私有云，而从市场结构来看，P a a S 与 Sa a S发展空间巨大。根据中国信通院数据，2019年我国云计算整体市场规模达1334亿元，增速38.6%0其中，公有云市场规模首次超过私有云，达 到689亿元，相 比2018年增长57.6%,预 计2020-2022年仍将处于快速增长阶段，到2023年市场规模将超过2300亿元。我们认为从国内公有云市场来看，20 19年l a a S市场占据公有云市场65.7%份额，相比国外Sa a S与 P a a S 公有云市场占比是偏低的，国内公有云市场结构反映出我国在云计算创新应用以及赋能产业经济方面有较大提升空间，未 来 国 内P a a

28、 S 与 Sa a S有望加速发展。1.5通信技术发展推动工业互联网落地大带宽+高可靠/低时延+广连接，5 G为万物互联提供落地基础。5 G是下一轮信息科技革命的最关键技术之一，它将推动智能互联网发展，做到万物互联，最终实现“信息随心至，万物触手及“。它将影响到各行各业，极大的改变人们的生产生活方式。基 于 5 G网络的工业移动专网具有大带宽、广连接、高可靠、超低时延特性，且能实现私网部署、保障生产数据不外流的密闭性和安全性的优势，5 G网络成为支撑工业互联网发展的不二选择。5 G技术在结合大数据、人工智能算法等技术，将进一步碰撞出更多使用和应用场景。早 在 2016年 R 14阶段，开始开启

29、5 G 需求和技术方案的研究工作，就确定了 5 G 的三大应用场景：增强移动宽 带（eMBB）、大规模机器类通讯（mMTC）和低时延高可靠通信（URLLC）o 而 在 2017年 启 动 R 1 5,作为 5 G 标准的第一阶段，主要针对增强移动宽带场景（eMBB）和部分低时延高可靠应用需求，而 R 15标准又分为3 部分：第一部分R15 NR NSA（新空口非独立组网）标准于2017年 12月完成，第二部分R15 NR SA（新空口独立组网）标准于2018年 6 月完成，第三部分5GLate D rop于 2019年 3 月完成，标准主要解决的是5G核 心 网 与 5 G 基站、4 G 基站

30、双连接的问题。R 15标准侧重于增强移动宽带能力，是移动通讯核心网应用IT 新技术的第一个标准，具有里程碑意义。而 随 着 IoT、大数据等技术的成熟，早 期 的 5 G 的落地应用包括预测性维护、工艺传承等。R 16标准在2018年启动标准化工作，于 2020年 7 月 3日 在 3GPP T SG 第 8 8 次会议上，5G R 16标准宣布冻结，这 是 5 G 的第二个阶段，也 是 完 整 5 G 标准，是R 15标准的“升级版”。R 16进一步提高了 5 G 频谱和网络利用效率、网络覆盖能力、业务带宽提供能力和业务感知，实现高可靠低时延通信（URLLC）。面向工业互联网应用，R16标

31、准 的5 G网络首次实现了高精度时钟同步和时敏通信功能，支 持1微秒同步精度、0.51毫秒 空口时延、可靠性达到99.9999%和灵活的终端组管理，最快可实现5毫秒以内的端到端时延和更高的可靠性，提供支持工业级时间敏感。5G和TSN（时间敏感网络）融合后，使得工业控制领域以无线网络替代有线网络接入成为可能，让工业生产更加柔性化。同时它为NPN（非公共网络）提供了更好的支持，将5G扩展到传统的公共移动网络之外，对于使能垂直行业数字化转型至关重要；另外它进一步将N R功能扩展到新的垂直行业中，进一步支持工业互联网的发展。随着R16标准的冻结，5 G逐渐从“能用”转变为“好用”，不仅满足工业控制微秒

32、精度、支持工业专网和更丰富的工业智能制造开发，并依赖高可靠低时延通信为万物互联时代提供支持，R16标 准 给5G在工业互联网领域应用打下了良好的基础。从此开始，5G 突破了所有的障碍，进入全面产业应用阶段。其他领域如车联网，R 16标准可支持车与车通信(V 2 V)、车与基础设施通信(V 2 I)等能力，通过引入组播和广播等各种通信方式，在结合机器学习等人工智能技术，能支持车辆编队、半自动驾驶、远程驾驶等更丰富的车联网应用场景。而随着R16标准的冻结，在结合R16推出后的新需求，5G 标准慢慢向R17标准演进。R 17原计划2021年底完成，但受新冠疫情的影响，R 1 7 的发布日期可能会有所

33、延 迟。R 1 7 标 准 的 目 标 是 大 规 模 机 器 类 通 讯(m M T C),完成对5 G 生态系统扩展，相 对 R 1 6,将进一步扩展5 G 能力，其中包含多天线技术增强，高精度定位，覆 盖增 强，极高频段通信，小数据包传输，组播广播，终端节能，双链接增强，最小化路测，多卡操作等通用技术的增强；另外会更加全面的面对垂直行业，对工业物联网垂直行业应用包括低复杂度低成本终端，高可靠低时延物联网通信，终端直连通信增强，低功耗广域物联网增强，网络切片及网络自动化增强，非公共网络等增强技术，并且会更加全面支持物联网应用。未来，在 5G R 17标准的支持下，5 G 的落地应用将更加广

34、阔。如 5 G 网络切片架构设计可以实现按需联网、按需隔离、端到端SLA保障和运维自动化等，满足不同场景诸如工业控制、自动驾驶、远程医疗等各类行业业务的差异化需求。与传统4 G 网络相比，5 G 网络切片架构服务于多样的移动终端，可以适用于多样化的物与物之间的连接，满足不同业务对网络QoS要求。二、全球各国及国内工业互联网发展现状2.1各细分行业痛点与解决方案工业互联网平台较传统工业I T 体系在技术架构、工业数据、应用及价值模式上均有很大优势。其中，技术架构上，传 统 工 业 I T 架构是封闭的大系统、垂直耦合架构、本地部署，因此开发周期长，升级成本高；工业互联网平台则采用边缘+云端的云原

35、生部署方式，采用平台化、分层和微服务架构，敏捷开发，升级成本低。工业数据上，工业互联网平台对采集数据的管理、应用、整合能力更强，解决了传统架构下数据来源有限和数据孤岛的痛点。工业应用上，工业互联网平台通过工业机理模型、大数据分析模型、知识图谱等将经验和知识固化成平台资源，提升工业应用能力。价值模式上，工业互联网可实现资源间的互联互通和开发共享，数据价值指数级提升。各细分行业对平台功能需求不一，应用走向纵深。针对下游行业不同，垂直应用侧重点亦有差异。高端装备行业单个产品价值高，更加关注平台对于产品研发、工艺优化和设备维护的功能，围绕产品的全生命周期，以期提升产品质量。在原料加工行业中，废料排放和

36、能耗是关注重点，产业实践着重于分析生产流程数据从而优化原料配比与参数控制。家电、汽车等需要大规模生产行业，产品同质化严重，竞争激烈，更关注平台实时跟踪下游需求情况以实现定制化精准生产。总体而言，工业互联网平台功能丰富，能够满足不同细分行业需求。机械应用最大。从全球工业互联网应用领域分布来看，机械和能源行业占比最大，合计达58%。此类行业单个设备价值高，所以对于设备运维管理需求高。综合上文所述，设备运维是工业互联网平台具备的功能中相对容易实现且发展最快速的部分。而其余垂直领域尤其是原材料加工行业更加注重生产流程管控和产业链上下游协同，工业互联网平台潜在待开发价值巨大。智研咨询预计，2018年全球

37、工业互联网平台市场规模为3 3亿美元，预 计2023年 将 达 到138.2亿美元，复合增速超过30%o工业互联网对垂直行业有针对性解决方案。我国目前电子、电力、家电行业处于工业互联网发展的第一梯队，主要是设备运维管理功能实现较为容易，所需数据来源单一。但工业互联网功能却不仅限于此，以钢铁行业为例，钢铁行业工序繁多，铁区、炼钢、热轧、中厚板、棒线、型钢、冷轧、钢管及特钢等各类工艺流程区别极大、能耗高且受下游需求工艺改造程度较大。传统的IT系统基本以面向全流程的共用系统为主，钢铁工业的繁杂性、易变性使其难以完美满足需求。工业互联网平台打通了上下游，将原材料商、工厂和下游客户数据互联互通，一旦需求

38、改变可以更快速地传递到整个产业链。架构部署上以微模块为主，针对新需求的特定工艺升级更为灵活。能耗方面，全新系统可各对设备能耗直接实时监测，并进行异常报警，极大节省了能源消耗。2.2全球各国工业互联网平台发展现状2.2.1 发达地区工业基础与技术较为领先，亚太地区发展迅速工业互联网平台面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建形成基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系，是支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台，包括边缘、平 台（工 业PaaS）、应用三大核心层级。当前，各类企业围绕工业互联网平台的参与热情和布局力度保持高涨势头。根 据 咨 询 机 构IoTAnalytics的统计，

39、全球工业互联网平台数量超过150个，美国、欧洲和亚太是当前工业互联网平台发展的焦点地区。美国当前在平台发展方面具有显著的集团优势，随着GE、微软、亚马逊、PTC、罗克韦尔、思科、艾默生、霍尼韦尔等诸多巨头企业积极布局工业互联网平台，以及各类初创企业持续带动前沿平台技术创新，美国或在一段时间内保持其市场主导地位；欧洲平台领域的西门子、ABB、博世、施耐德、SA P等工业巨头，立足自身领先制造业基础优势，持续加大工业互联网平台的投入力度，成为美国之外主要的竞争力量。中国大陆、印度等新兴经济体的工业化需求持续促进亚太地区工业互联网平台发展，亚太市场增速最快，未来有望超越北美成为全球最大市场。2.2.

40、2 G E Pr e d i x：全球首个工业互联网平台，满足工业行业数字化需求2015年，G E 基于其在航空、轨道交通、能源、医疗等制造业领域的优势，推出了 Predix工业互联网平台，该平台具备连接工业设备、采集和分析工业数据、实现基于数据分析的设备管理、设备预测性维护等功能。在使用 Predix的情况下，客户可以连接任何厂商与型号的机器资产，快速构建并交付高级应用，以便将运营数据转换为可执行的见解。在工业应用的构建、部署与运营方面，Predix可以向客户提供所有所需项目，帮助客户实现对自身的工业互联网实现管控。当前，G E 正积极将Predix在 G E 工厂与车间进行部署，并且使用P

41、redix来保护并监测G E 在全球范围部署的工业资产，进而在实现自身工业企业转型的同时，也帮助客户实现转型。在工业应用之外，Pr e d i x 还具备丰富的资产模型、分析与应用。Predix能够让开发人员创建实物资产的数据模型，并且在许多情况下使用G E 产品公司提供的资产模型。通过对资产模型、高级分析微服务、G E 数字化集团的商用应用进行组合的方式，Predix用户能够获得推动业务成果的关键洞察力，例如维护优化、工厂运营效率、机器操作员智能化。GE还将专业服务与Pr e d i x 平台相结合，通过专业知识助力客户实现数字化工业方案。通过其自身的行业 经验，G E 能够帮助客户团队选择

42、有效起点，快速实现与关键资产的连接，并从工业数据中获取有用的见解。GE的实施服务设计用来灵活适应客户的独特需求，并提供可立即运用至新型工业互联网方案的知识。当前，GE建立了完善的合作伙伴生态系统。G E 通过与可靠行业参与者进行合作、技术投资、最佳实践共享、推动互操作性标准制定的方式引领行业。Predix合作伙伴 利 用G E的科学与工程学知识外加自身专业经验来打造先进工业应用，其正在建立一个生机勃勃的市场，共同为客户带来转型变革。2.2.3 Mind Sphere：基于云的开放式loT操作系统，释放企业数据潜能MindSphere是西门子推出的基于云的开放式物联网操作系统，由西门子在2016

43、年4月举行的德国汉诺威工业博览会上正式发布，它可将产品、工厂、系统和机器设备连接在一起，使客户能够通过高级分析功能来驾驭物联 网（loT）产生的海量数据，该平台于2017年4月开始提供开放API并接入了第三方开发者。MindSphere为客户提供了:安全的端到端解决方案，这些解决方案可以在托管服务平台上连接设备、存储数据以及开发和运行应用程序；广泛的设备、企业和数据库连接选项，以支持各种各样的loT就绪资产；开放式平台即服务（PaaS）,它 利 用Siemens开放式应用程序编程 接 口（API）和原生的云访问能力提供了大量的数据交换选项。同时，MindSphere能够利用先进的分析功能快速开

44、发出强大的工业驱动型loT解决方案，并有机融合Siemens作为先进自动化提供商和云提供商的全球可扩展性。从具体构成来看，MindAccess能够让客户立即访问以便在 MindSphere上 使 用、开 发 和 运 行 应 用 程 序；MindConnect能够将设备、企业应用程序和现有数据库安全连接到 MindSphere；MindSphere Applications 能够从广泛的应用程序当中选择关联和分析物联网数据；MindServices能 够 通 过 专 业 服 务 和 培 训，加快MindSphere的实施进程。同GE Predix类似，MindSphere也具有自己的合作伙伴生态

45、系统。借 助MindSphere的开放式平台服务(PaaS)功能，开放式合作伙伴生态系统能够不断开发并提供工业应用。客户可获益于西门子合作伙伴的经验和 洞察力，无需自己进行开发来推进物联网战略的实施。MindSphere当前已经与可口可乐、Ham-Let等知名公司进行了合作。2021年6月2 9日，全球最大的能源公司之一 TotalEnergies也选择了西门子MindSphere解决方案，将TotalEnergies Gas Mobility旗下荷兰、比利时和法国的50多个车用天然气(NGV)站连接起来。2.2.4 ABB Ability：集成ABB跨行业、一体化的数字能力，构建全新生态系统

46、设备制造和自动化技术领域巨头ABB于2017年汉诺威工博会上发布工业互联网平台ABB Abilityo该 平台集成了 ABB从设备到边缘计算再到云服务的跨行业、一体化的数字化能力，从制造商向服务提供商转变。当前，ABB Ability已广泛覆盖了食品、石化、建筑、电动汽车、数据中心等多个行业。ABB Ability 平台由 Ability Edge 和 Ability Cloud 构成。ABB Ability Edge主要用于数据的采集，包括设备及 生 产 控 制 系 统(SCADA,DCS)的 数 据，通过Ability Edge内置的数据模型进行预处理，并传输至云端。Ability Clo

47、ud则是基于MicrosoftAzure云基础架构及其应用服务，通过对数据进行集成管理和大数据分析，形成智能化决策与服务应用。ABB提供可自由访问的一站式在线门户软件服务-ABB Ability MarketplaceTMo这些服务包括基于云的应用程序和报告、远程支持服务等等。在ABB AbilityMarketplaceTM上，客户可以访问ABB的统一、跨行业数字产品组合，该组合当前已为公用事业、工业、运输和基础设施提供了 210多种解决方案。ABB作为一家领先的全球技术公司，始终致力于推动社会和行业的转型，以实现更高效、更可持续的未来。在美国，建筑物消耗了全国总能源使用量的4 1%,随着快

48、速城市化的到来，人们呼吁转向更智能的建筑。2021年0 6月3 0日，ABB智能建筑发布B E可持续主动能源解决方案，旨在通过数字平台满足建筑实时监控能源使用和提高效率的需求。2.3国内工业互联网新应用情况(5G)2.3.1 5G技术逐步进入成熟期，国内标准体系持续跟进2020年7月，R16标准宣布冻结，自此5G三大应用场景中高带宽与低时延/高可靠有了底层技术支持。原本在主要面向C端应用的R15标准下，车联网、远程医疗、工业互联网等B 端应用场景，对网络可靠性和时效性要求较高，相关政企客户难以基于R 15或以下的技术标准开展应用。此 次 R 16发布，重点解决了 5G 通 信 uRLLC功 能

49、 的 技 术 障 碍，为相关行业应用打开通道。根据3G PP协会公开资料，针对解决海量设备连接的R 17标准制定最早将在2021年 12月完成，届时相关创新技术有望迎来全面规模化普及期。工业互联网是5 G 最佳落地场景之一。云计算、人工智能等技术要深入应用到工业生产中，高速、高可靠、低时延、可承载海量设备联接的通信网络必不可少。2019年 1 1 月，工信部发布“56+工业互联网”512工程推进方案提出要加快核心技术攻关，推进融合应用。根据2020年 11月中国信通院数据，目前已有近2 0 个省市明确 对 5G+工业互联网方向的支持政策，全 国 5 G 基站建设 近 7 0 万个，用于工业互联

50、网的仅3.2万个，而工信部部长苗坪曾在2019年谈到“5 G 的应用场景80%应该适用于工业互联网、车联网、远程医疗等领域”。我们认为，随 着 5 G 技术逐步成熟与基站建设持续开展，工业互联网作为其主要应用领域，未来发展空间巨大。5G+工业互联网进入落地实施阶段。根据中国信通院，我 国5G+工业互联网专利申请量逐年提升，截 止2020年，在建的相关项目超过1100个，在2020年第三届5G应用征集大赛中，工业互联网项目占比达到28%,与18年相比提升22pct,逐步成为应用最广泛的5G融合应用领域，其 中 近3成项目已经实现落地商用。我们认 为，目前5G+工业互联网已进入商用化阶段，行业将迎