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工业互联网平台融合发展生态研究白皮书

2023年12月12日,e-works研究院、浙江省智能工厂操作系统技术创新中心、蓝卓数字科技有限公司联合发布《工业互联网平台融合发展生态研究白皮书》。白皮书介绍了工业互联网的内涵与典型应用场景,以及工业互联网平台的架构,分析了工业互联网平台生态合作的必要性,提出了工业互联网平台生态合作的有效途径,希望对制造企业和工业互联网生态链相关企业带来一定启示。
一、工业互联网平台发展,须构筑生态系统
 
1 、工业互联网与工业互联网平台的内涵
       工业互联网是工业互联的网,是连接工业要素的网。智能工厂是工业互联网最重要的应用场景。
 

 
   图 1 工业互联网连接各类工业要素
 
       工业互联网平台是开发、集成和运行各种工业互联网应用系统的平台。其核心是通过采集工业数据,实现数据的可视化、洞察与业务优化,真正为客户创造价值。其中,支撑智能工厂运行的工业互联网平台称为“工厂操作系统”。
 
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2、 工业互联网平台的发展瓶颈与潜在机会
       国内外知名的制造企业、工业自动化、工业软件和互联网厂商纷纷推出不同类型的工业互联网平台。
       然而,当前工业互联网平台运营商的主要收入仍以解决企业具体问题的项目实施为主,尚未形成可快速复制的商业模式。国外若干物联网平台选择了终止服务,一方面是设备数据采集、设备上云等服务的盈利没有达到预期,另一方面也说明物联网平台单打独斗难以找到成功的商业模式。
       因此,工业互联网平台的生态建设十分重要,也十分必要。工业互联网平台之间的竞争,实际上是各自生态系统的竞争。谁能够拥有强大而健康的生态系统,谁才能够在激烈的竞争中最终脱颖而出。
 
3 、工业互联网平台生态合作体系的主要构成
       工业互联网平台生态参与者涵盖平台服务商、工业企业客户、第三方开发者、软件开发商、工业自动化厂商、数据采集厂商、新兴技术提供商等多类型主体。
 
 
图 2 工业互联网平台生态参与者(部分)
 
4、 构建工业互联网平台生态合作体系的价值
       工业互联网平台生态的建设,有利于形成开发者、用户之间双向迭代、互促共进的共赢局面,也有助于加速我国自主工业软件产业的跨越式发展。

5 、工业互联网平台生态体系的关键成功要素
(1)建立开放、安全的平台架构
       平台应当能够支持系统功能的可视化配置,建立低代码平台,完善的技术支持体系和安全的运行环境。平台应当提供标准的API接口和APP Store,使满足接口标准的APP能够迅速与平台集成。
(2)具备良好的软硬件集成能力
        平台应当根据适用的行业,预置与各类PLC、DCS、CNC数控系统和传感器集成的适配器,并建立与主流ERP、PLM、CRM、SRM、SCM等集成接口。同时,应当持续增强支撑BI、数字孪生、工业大数据分析、人工智能应用的能力。
(3)平台具有高可靠性、健壮性,提供随需而变的算力支持
       平台应具备高可靠性和健壮性,使SaaS应用能够有良好的用户体验。平台应能够提供弹性可伸缩的基础算力资源,对于工业仿真、人工智能等需要高算力的应用提供良好的支持。
(4)对开发者提供良好的服务和利益分配机制
       生态合作是一个双向选择。工业互联网平台生态的一个重要竞争点也在于生态所能提供的服务和支持。平台是一个流量入口,必须能够给生态合作伙伴带来商机和实实在在的订单,双方才能长期合作。
(5)优化平台的流量入口和服务对象
       平台发展需要明确定义核心业务和边界,明确流量入口,提升用户活跃度。平台需要是混合云架构,通过公有云提供通用功能和共性服务,通过私有云提供个性化功能和服务。
 
二 、工业互联网平台生态发展现状分析
 
1、 工业互联网平台合作现状
(1)应用开发合作
       工业互联网应用开发主体包括垂直行业客户、专业技术服务商和第三方开发者,呈现出多种合作开发方式,重点是开发特定功能的APP和面向特定细分行业的应用服务。
(2)项目交付合作
       设备制造商、系统集成商、网络运营商、平台供应商等优势互补、合作交付,能够解决个性化应用场景落地问题。

2 、工业互联网平台生态合作模式盘点
       e-works梳理了工业互联网平台成熟度演进路径。当前,大多数平台聚焦在第二、第三阶段,领先平台已达到第三阶段或向第四阶段过渡,但对于生态圈的构建已成为平台建设的共性需求。
 
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图 3 工业互联网平台成熟度演进路径阶梯图
 
        当前,工业互联网平台生态的合作模式主要有以下四类:

三 、工业互联网平台的开放与开源之路
       我国正在加快软件业开源生态培育。在开源软件产业发展态势影响下,工业互联网平台也开启了从开发、开放到开源探索之路。工业互联网平台真正走向开放、开源的意义重大。
 
 
图 4 工业互联网平台走向开放、开源的意义
 
       然而,工业互联网平台的开放、开源之路“任重道远”。我国开源产业起步较晚,在开源核心技术自主创新、开源人才培养、开源生态培育及开放合作等方面仍需要加强。工业互联网平台的开放、开源还面临生态的迭代、开源社区建设、平台开源风险等多重挑战。
 
四 、工业互联网平台生态发展策略
       一个健康的生态系统,应该是去中心化的,是网状结构,而不是星形结构。工业互联网平台生态系统应当形成良好的利益分配机制,在平等合作,为制造企业客户创造价值的基础上,实现多方的互利共赢。
 
1 工业互联网平台生态发展要注重需求牵引,市场驱动
        工业互联网平台必须注重需求牵引,市场驱动,先聚焦若干细分行业做深做透,再实现跨行业应用。

2 工业互联网平台生态发展要筑牢基础
       工业互联网平台生态发展需要能够进一步夯实平台基础能力,提供高效便捷的集成方式和接口,降低开发应用的门槛,保障平台及平台应用的安全。
       例如,蓝卓supOS面向基础设施、数据采集、业务系统以及工业APP应用提供了适配标准、集成标准和接口标准,方便各类合作伙伴接入supOS。
 
3 、工业互联网平台生态发展应在开源基础上深化合作
       要实现工业互联网平台生态的健康发展,应当推动平台企业加强开放创新、开源发展的策略,优化利益分配机制。
       例如,蓝卓积极推动开放、开源建设,面向不同的合作伙伴,提供不同开源服务。其中,面向全天候战略伙伴,提供除了supOS Core之外的代码开源开放。
 
4、 工业互联网平台生态发展应完善服务体系
       工业互联网平台发展生态应当依托社会资源,发挥各自所长,进一步完善服务体系,推动工业互联网平台相关人才培训和培养,为生态健康发展提供保障。

5 、工业互联网平台生态发展应加强国际合作
       推动建立工业互联网平台生态的国际合作机制,加强信息共享、标准制定等。与全球企业、机构、开发者共同开展基于平台的技术研发,应用开发和推广。
 
展望
       当前,生态系统的建设成为工业互联网平台发展的关键。西门子MindSphere、蓝卓supOS、卡奥斯COSMOPlat、腾讯WeMake等工业互联网平台大力发展生态。蓝卓supOS等平台正在通过开放、开源,加速推动生态系统建设。
       各个细分行业的需求千差万别,工业互联网平台生态体系建设不可能一蹴而就,需要多种资源汇聚、多方利益调和,生态系统形成过程中也会伴随着运营机制、生态迭代等变化,仍将面临诸多挑战。工业互联网平台生态发展需要产业界各方协同努力,共同推动实现生态各方的共生、共赢,赋能制造企业数字化转型和智能制造。
 
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