根据艾瑞咨询公布的研究报告显示,我国工业互联网平台的产业链图谱按照平台的功能架构可将平台分为六类:从上而下分别是工业SaaS平台、工业PaaS平台、工业数据分析与可视化平台、通用PaaS平台、云服务平台、连接与边缘计算平台。
我国工业互联网平台产业链图谱
从图谱中我们可以看出,很多企业并不只是仅有一类平台,而是包含了多种平台。像我们熟知的华为、腾讯、阿里,航天云网、树根互联等都跨越了多类平台分类。
下面我们就对国内外主流的工业互联平台做一下分析。
国内外主流工业互联网平台的趋同性
自 2012 年以来,在 GE 公司等国际制造业巨头的推动下,工业互联网在全球逐渐兴起。鉴于工业互联网的理念非常符合我国制造强国建设的发展需要,对我国当前实体经济转型升级具有重要意义,工业互联网近年来在我国得到高度重视和快速推广,并在产业界率先开展大量实践。
截至目前,我国已建成具有一定区域和行业影响力的工业互联网平台超过150家,工业设备连接数量超过7900万台套;工业互联网标识解析体系国家顶级节点全面建成,5G+工业互联网基础设施建设取得重要进展;重庆、山东、浙江等国家工业互联网大数据中心区域分中心建设深入推进……
1.1工业互联网平台的技术架构基本趋同
从工业互联网的总体发展情况来看,各家工业互联网平台的技术架构基本趋同,如图所示。
国内外主流工业互联网平台的趋同性
工业互联网平台可以分为4个部分:
(1)边缘层:通过协议转化和边缘计算形成有效的数据采集体系,从而将物理空间的隐形数据在网络空间显性化。
(2)IaaS层:将基础的计算网络存储资源虚拟化,实现基础设施资源池化。
(3)工业 PaaS 层:工业操作系统,向下对接海量工业装备、机器、产品,向上支撑工业智能化应用的快速开发和部署。
(4)工业App层:以行业用户和第三方开发者为主,行业用户多为工业垂直领域的厂商,第三方开发者主要基于 PaaS 层做工业 App 的开发工作,通过调用和封装工业PaaS平台上的开放工具,形成面向行业和场景的应用。
1.2工业互联网平台的评价方法
为规范和促进我国工业互联网平台发展,支撑开展工业互联网平台评价与遴选,工信部制定并发布的《工业互联网平台评价方法》。
工业互联网平台评价重点包括平台基础共性能力要求、特定行业平台能力要求、特定领域平台能力要求、特定区域平台能力要求、跨行业跨领域平台能力要求五个部分。
工业互联网平台评价方法
基础共性能力要求
工业互联网平台基础共性能力要求包括平台资源管理、应用服务等工业操作系统能力,以及平台基础技术、投入产出效益共四个方面。
(一)平台资源管理能力包括工业设备管理、软件应用管理、用户与开发者管理及数据资源管理能力。
(二)平台应用服务能力包括存储计算服务、应用开发服务、平台间调用服务、安全防护服务及新技术应用服务能力。
(三)平台基础技术能力包括平台架构设计和平台关键技术能力。
(四)平台投入产出能力包括平台研发投入、平台产出效益、平台应用效果和平台质量审计四个方面。
特定行业平台能力要求
在工业互联网平台基础共性能力基础上,特定行业平台在设备接入、软件部署和用户覆盖三个方面具有额外要求。
(一)行业设备接入能力:平台在特定行业具有设备规模接入能力,连接不少于一定数量特定行业工业设备(离散行业)或不少于一定数量特定行业工艺流程数据采集点(流程行业)。
(二)行业软件部署能力:平台在特定行业具有工业知识经验的沉淀、转化与复用能力,提供不少于一定数量行业软件集成接口、特定行业机理模型、微服务组件,以及不少于一定数量特定行业工业APP。
(三)行业用户覆盖能力:平台在特定行业具有规模化应用能力,覆盖不少于一定数量特定行业企业用户或不少于一定比例特定行业企业。
特定领域平台能力要求
在工业互联网平台基础共性能力基础上,特定领域平台在关键数据打通、关键领域优化构建两个方面具有额外要求。
(一)关键数据打通能力:特定领域平台能够实现研发设计、物料采购、生产制造、运营管理、仓储物流、产品服务等产品全生命周期,供应链企业、协作企业、市场用户、外部开发者等各主体数据的打通,实现全流程的数据集成、开发、利用。
(二)关键领域优化能力:特定领域平台能够实现在某一关键领域的应用开发与优化服务,提升关键环节生产效率与产品质量。如协同设计、供应链管理、智能排产、设备预测性维护、产品质量智能检测、仓储与物流优化等。
特定区域平台能力要求
在工业互联网平台基础共性能力基础上,特定区域平台在地方合作、资源协同、规模推广三个方面具有额外要求。
(一)区域地方合作能力:平台在特定区域(工业园区或产业集聚区)落地,在该地具有注册实体,与地方政府签订合作协议,具备在地方长期开发投入、运营服务能力。
(二)区域资源协同能力:平台具有面向特定区域产业转型升级共性需求的服务能力,能够促进区域企业信息共享与资源集聚,带动区域企业协同发展。
(三)区域规模推广能力:平台具有特定区域企业的规模覆盖能力,为不少于一定数量特定区域企业或不低于一定比例特定区域企业提供服务。
跨行业跨领域平台能力要求
在工业互联网平台基础共性能力、特定行业能力、特定区域能力、特定领域能力基础上,跨行业跨领域平台要求包括如下五个方面。
(一)平台跨行业能力
平台覆盖不少于一定数量特定行业:
每个行业连接不少于一定数量行业设备(离散行业)或不少于一定数量行业工艺流程数据采集点(流程行业)。
每个行业部署不少于一定数量行业机理模型、微服务组件,以及不少于一定数量行业工业APP。
每个行业覆盖不少于一定数量企业用户或不少于一定比例行业企业。
(二)平台跨领域能力
平台覆盖不少于一定数量特定领域:每个领域之间能够实现不同环节、不同主体的数据打通、集成与共享。
每个领域具有不少于一定数量面向该领域(关键环节)的工业机理模型、微服务组件或工业APP。
(三)平台跨区域能力
平台覆盖不少于一定数量特定区域:平台在全国(华北、华东、华南、华中、西北、东北)主要区域注册不低于一定数量运营实体,负责平台在当地区域的运营推广。每个区域具有不少于一定数量特定区域企业用户或为不低于一定比例的特定区域企业提供服务。
(四)平台开放运营能力包括平台具备独立运营能力和平台具备开放运营能力。
(五)平台安全可靠能力包括工控系统安全可靠、关键零部件安全可靠和软件应用安全可靠。
1.3工业互联网平台的共性特征
工业互联网平台可集成工厂内部和/或工厂外部的各种数据、服务、用户等各类资源,在此基础上提供资源集成分析、应用支撑能力和基础应用能力,以支撑各种工业互联网应用。
其共性特征主要体现在以下四个方面:
基础设施:为工业应用提供存储、计算和网络资源,以及基础框架、存储框架、计算框架、消息系统等支撑能力,用户可以调用这些资源和支撑能力。
工业连接:为用户提供与生产设备、自动化系统、智能产品、边缘网关及外部数据源的连接能力,包括协议转换、数据采集能力等。
面向工业的开放服务能力:提供开发支撑环境、运行支撑环境、服务调用与编排、业务运行管理和多租户管理等支撑功能,工业应用可以通过统一的调用接口获取平台提供的云基础设施、数据、分析处理等能力。
工业应用服务能力:面向特定工业应用场景,激发全社会资源推动工业技术、经验、知识和最佳实践的模型化、软件化、再封装(即工业App),用户通过对工业App的调用实现对特定制造资源的优化配置。
综上,工业连接能力、面向工业的开放服务能力、工业应用服务能力构成工业互联网平台技术能力评价的三大关键指标,其中面向工业的开放服务能力是核心。
综合来看,评价工业互联网平台应包括平台技术能力、平台性能及运营能力三大方面。
1.4工业互联网平台的三种不同类型
尽管国内外主流工业互联网平台架构趋于相同,但由于在工业互联网平台发展的过程中,各平台企业所关注的企业应用和侧重点不同,由此形成了如下三大类不同的工业互联网平台类型:
三种不同类型的工业互联网平台
第一类聚焦工厂,针对传统制造企业进行智能化改造,构建智能工厂,以生产和运营优化为主要场景实现智能制造。
第二类支撑产业链上下游企业的协同与集成优化,针对智能制造企业进行网络化改造,以协同生产与服务化延伸为主要场景实现跨企业协同制造。
第三类可服务于产业集群与工业体系转型升级,针对协同制造企业进行云化改造,开放行业资源,兼容智能制造与协同制造,实现云端企业赋能与云制造。
国内外主流工业互联网平台的三类应用模式
国内外主流的工业互联网平台有三类应用模式:以生产和运营优化为主要场景的智能制造类平台、以协同生产与服务化延伸为主要场景的协同制造服务类平台、以云端赋能制造应用为主要场景的云制造服务类平台。