國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)析

□ 文 黃 實(shí) 王藝儒

0 引言

當(dāng)前全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入高速發(fā)展階段，正處于產(chǎn)業(yè)格局未定的關(guān)鍵期和規(guī)模擴(kuò)張的窗口期，對(duì)于我國(guó)而言是難得的重要機(jī)遇。我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具備起步早、起點(diǎn)高的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，但距離規(guī)模應(yīng)用和生產(chǎn)成熟還有一定距離。

2020年底，工信部印發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三年行動(dòng)計(jì)劃，結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際和技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì)對(duì)未來(lái)三年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重點(diǎn)工作內(nèi)容做出部署，“十四五”規(guī)劃中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)再次成為重頭戲，被列為數(shù)字經(jīng)濟(jì)七大重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)之一。無(wú)論從全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段還是國(guó)家戰(zhàn)略支持，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)抓住引領(lǐng)全球機(jī)遇的窗口期已經(jīng)到來(lái)，要抓住契機(jī)，實(shí)現(xiàn)超越發(fā)展。

1 國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

1.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)政策效應(yīng)強(qiáng)，國(guó)家和政府是當(dāng)前主要推動(dòng)力量，工業(yè)大數(shù)據(jù)中心是發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施

目前全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入高速發(fā)展期，但還未形成絕對(duì)領(lǐng)先的平臺(tái)企業(yè)。我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)雖然起步早，但距離大規(guī)模應(yīng)用和生產(chǎn)成熟還有一定距離，而抓住引領(lǐng)全球機(jī)遇的窗口期只有2-3年。

2020年7月，工信部發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)項(xiàng)工作組2020年工作計(jì)劃》，提出在2020年底前建成國(guó)家中心-分中心兩級(jí)體系的國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心。2020年12月，工信部印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》，并在解讀中提到，要打造數(shù)據(jù)匯聚的載體，推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)。同時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展涉及數(shù)據(jù)使用的規(guī)范性與安全性，但不同行業(yè)以及同一行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游不同企業(yè)對(duì)不同環(huán)節(jié)、不同位置的數(shù)據(jù)安全防護(hù)需求不一，為防止在數(shù)據(jù)產(chǎn)生、傳輸、處理等全生命周期中出現(xiàn)外泄、篡改或破壞等風(fēng)險(xiǎn)，需要進(jìn)一步確定數(shù)據(jù)權(quán)屬、價(jià)值評(píng)估、資源交換、效益共享等機(jī)制與接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，制定詳細(xì)的數(shù)據(jù)流通機(jī)制進(jìn)行規(guī)范化管理，并加強(qiáng)第三方監(jiān)管，而這無(wú)法依靠一兩家產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)或一兩個(gè)行業(yè)推動(dòng)實(shí)現(xiàn)。因此，目前所有產(chǎn)業(yè)企業(yè)都要緊密?chē)@在政府周?chē)e極將企業(yè)發(fā)展訴求融入國(guó)家對(duì)產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，從而提高企業(yè)布局起點(diǎn)及產(chǎn)業(yè)影響力，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃建設(shè)也在積極推進(jìn)。

1.2 研發(fā)設(shè)計(jì)類(lèi)工業(yè)軟件是我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系的最大短板之一，資金、技術(shù)、人才及模式困境亟待突破

雖然我國(guó)是全世界唯一擁有全部工業(yè)門(mén)類(lèi)的國(guó)家，但工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域同樣存在著像芯片一樣的“卡脖子”環(huán)節(jié)。從市場(chǎng)規(guī)模看，2020年我國(guó)工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模占全球比例約為6.6%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我國(guó)工業(yè)增加值超28%的全球占比，如果僅對(duì)比研發(fā)設(shè)計(jì)類(lèi)軟件，我國(guó)占全球比例不到1%。從自主可控程度看，我國(guó)核心工業(yè)軟件國(guó)產(chǎn)化率不足10%，尤其研發(fā)設(shè)計(jì)類(lèi)工業(yè)軟件被國(guó)外占據(jù)主導(dǎo)地位，90%以上的國(guó)內(nèi)CAD市場(chǎng)被法國(guó)達(dá)索、德國(guó)西門(mén)子、美國(guó)PTC及Autodesk公司占據(jù)；95%以上的國(guó)內(nèi)CAE市場(chǎng)被美國(guó)ANSYS、NASTRAN、ALTAIR等公司占據(jù)。而要解決卡脖子問(wèn)題，需優(yōu)先突破國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件的發(fā)展環(huán)境困境。一方面是資金與技術(shù)困境，國(guó)產(chǎn)軟件往往始于院校，不了解市場(chǎng)，缺乏商業(yè)轉(zhuǎn)化，最終止于院校。工業(yè)企業(yè)為保證研發(fā)周期更傾向于國(guó)外先進(jìn)可靠的軟件，商業(yè)轉(zhuǎn)化不足導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)資金不足，無(wú)法持續(xù)加強(qiáng)研發(fā)投入。以美國(guó)最大的CAE軟件供應(yīng)商ANSYSY公司為例，其2020年研發(fā)投入3.55億美元，是十四五期間我國(guó)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入總量的1.5倍。相比于國(guó)外，我國(guó)的工業(yè)軟件沒(méi)有輸在起跑線，卻流于交接棒。另一方面是人才與模式困境，國(guó)外工業(yè)軟件已經(jīng)滲透到中國(guó)工程師的培養(yǎng)環(huán)節(jié)，甚至為采用其軟件進(jìn)行教學(xué)的高校教師免費(fèi)提供軟件和技術(shù)培訓(xùn)，院校課程設(shè)置也多“重應(yīng)用、輕研發(fā)”，長(zhǎng)此以往，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)院校在工業(yè)軟件機(jī)理、算法、程序設(shè)計(jì)方面能力弱化，中國(guó)工程師難以擺脫對(duì)國(guó)外軟件的路徑依賴(lài)。

1.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)，核心價(jià)值在平臺(tái)，領(lǐng)先玩家均立足平臺(tái)加大上下游整合力度，加速構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈自下而上包含邊緣層、網(wǎng)絡(luò)層、IaaS層、PaaS層和SaaS層五大環(huán)節(jié)。其中PaaS層作為工業(yè)領(lǐng)域的“安卓系統(tǒng)”是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心，也是市場(chǎng)規(guī)模最大的環(huán)節(jié)之一。2019年，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與軟件產(chǎn)業(yè)占工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)存量規(guī)模的46.4%，平臺(tái)總數(shù)超過(guò)600家，領(lǐng)軍平臺(tái)業(yè)務(wù)收入超100億元，發(fā)展速度和價(jià)值空間超過(guò)預(yù)期。但受制于制造業(yè)與信息通信行業(yè)“隔行如隔山”的跨界融合難題，同時(shí)也看不到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模效應(yīng)，雖然平臺(tái)企業(yè)積極參與不愿掉隊(duì)，但都采用相似的發(fā)展路徑和謹(jǐn)慎的布局策略。在發(fā)展路徑上，以深扎運(yùn)營(yíng)多年的起家行業(yè)入局，總結(jié)共性規(guī)律，沉淀工業(yè)機(jī)理/數(shù)據(jù)/業(yè)務(wù)模型，向特征和訴求相似的行業(yè)拓展。以海爾為例，其卡奧斯平臺(tái)從家電制造業(yè)起步，逐步向農(nóng)業(yè)、能源、醫(yī)藥、供應(yīng)鏈等行業(yè)拓展。在布局策略上，立足平臺(tái)，加大向上向下整合力度，加快建設(shè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。對(duì)于工業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)用戶而言，此階段他們更需要端到端的整體解決方案，而非獨(dú)立的產(chǎn)品。目前華為FusionPlant平臺(tái)工業(yè)APP的數(shù)量超2500個(gè)，其中60%以上來(lái)自于生態(tài)合作伙伴；國(guó)內(nèi)首個(gè)石油和化工工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)石化盈科ProMACE也已聯(lián)合合作伙伴為14家大型石化企業(yè)提供了體系化的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案。

2 國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)研判

2.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心將朝專(zhuān)業(yè)化和智能化邁進(jìn)，發(fā)揮“數(shù)聚”效應(yīng)成為城市新地標(biāo)

新冠疫情初期，工信部依托國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心迅速搭建起“國(guó)家重點(diǎn)醫(yī)療物資保障平臺(tái)”，保障防疫物資科學(xué)、穩(wěn)定、高效的調(diào)度與供應(yīng)；穩(wěn)定抗疫階段，國(guó)家結(jié)合電信、工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)超千萬(wàn)中小企業(yè)復(fù)產(chǎn)復(fù)工的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。

我國(guó)工業(yè)大數(shù)據(jù)中心的建設(shè)正在加速，一方面，相關(guān)企業(yè)將依托現(xiàn)有大數(shù)據(jù)中心進(jìn)行能力擴(kuò)張，面向工業(yè)領(lǐng)域更多地以服務(wù)而非租賃的形式提供基礎(chǔ)設(shè)施和增值服務(wù)，以奠定面向未來(lái)B端市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；另一方面，IDC企業(yè)將圍繞成本低廉、能源豐富的工業(yè)密集地選址建設(shè)新的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，直接進(jìn)行虛擬化、模塊化部署，通過(guò)定制化設(shè)計(jì)更迎合工業(yè)企業(yè)業(yè)務(wù)需求的變化。由此來(lái)看，工業(yè)大數(shù)據(jù)中心的建設(shè)將進(jìn)一步專(zhuān)業(yè)化、定制化和智能化，具有更強(qiáng)運(yùn)維能力的企業(yè)將獲得更多工業(yè)企業(yè)的青睞。同時(shí)，伴隨5G時(shí)代催生了工業(yè)領(lǐng)域的海量數(shù)據(jù)，將推動(dòng)超大規(guī)模工業(yè)大數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，并朝著大型化、集約化方向邁進(jìn)，相應(yīng)的，地方大數(shù)據(jù)中心標(biāo)志性建筑也將成為城市新地標(biāo)。

2.2 短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)核心工業(yè)軟件的國(guó)產(chǎn)化替代，長(zhǎng)期看目前頭部企業(yè)有望率先打破國(guó)外禁錮

目前國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件盜版現(xiàn)象普遍，由于成本原因，國(guó)產(chǎn)軟件主要的受眾客戶就是中小制造企業(yè)，盜版泛濫嚴(yán)重?cái)D壓了國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件企業(yè)的生存空間，同時(shí)，大型工業(yè)企業(yè)又長(zhǎng)期、大量采購(gòu)正版國(guó)外工業(yè)軟件。受制于軟件商業(yè)轉(zhuǎn)化周期、工程師使用路徑依賴(lài)、軟件的成熟度易用性，短期內(nèi)，很難實(shí)現(xiàn)核心工業(yè)軟件的完全國(guó)產(chǎn)化替代。隨著中美技術(shù)脫鉤形勢(shì)的日益緊張，如何實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)鏈安全自主可控被進(jìn)一步被提上日程，2021年工業(yè)軟件首次入選科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃首批重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)，正在成為國(guó)家科技領(lǐng)域最高級(jí)別的戰(zhàn)略部署，更多國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件將進(jìn)入用戶的視線。而頭部國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)將建立起自己的生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)而帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)擺脫對(duì)國(guó)外軟件的依賴(lài)，逐漸恢復(fù)我國(guó)工業(yè)體系的安全可控和造血能力。

2.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域難以誕生平臺(tái)型巨頭，各細(xì)分行業(yè)有望產(chǎn)生若干瞪羚企業(yè)和隱形冠軍

與消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域不同，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域不存在規(guī)模效應(yīng)和網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。工業(yè)領(lǐng)域不同細(xì)分行業(yè)的機(jī)器設(shè)備、工業(yè)機(jī)理和業(yè)務(wù)流程完全不同，跨行業(yè)跨領(lǐng)域技術(shù)壁壘高企，難以無(wú)限復(fù)制通用，因此工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)成本不會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)量的提升而不斷降低，產(chǎn)業(yè)價(jià)值也不會(huì)跟隨網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)量的提升而無(wú)限提升，這也使得傳統(tǒng)消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代企業(yè)以規(guī)模為導(dǎo)向、做補(bǔ)貼、強(qiáng)營(yíng)銷(xiāo)的玩法不再可行。同時(shí)，工業(yè)企業(yè)的需求和決策時(shí)的考量因素也更加多樣化，與趨于同質(zhì)化的個(gè)人消費(fèi)者截然不同。大型制造企業(yè)資金流較為充足，不過(guò)分關(guān)注成本，更注重生產(chǎn)效率的提高、營(yíng)業(yè)收入的增加和數(shù)據(jù)信息的安全，愿意為高質(zhì)量的改造效果付費(fèi)。比如在某些行業(yè)中，企業(yè)交付速度能否超過(guò)其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手十分關(guān)鍵，因?yàn)楫a(chǎn)品交付速度決定了庫(kù)存周轉(zhuǎn)周期、回款周期，進(jìn)而決定了資金利用效率，長(zhǎng)遠(yuǎn)決定了客戶滿意度與市場(chǎng)占有率。而中小微制造企業(yè)常常采用粗獷式發(fā)展，稅后利潤(rùn)僅能達(dá)到3%—5%，對(duì)成本投入和收益平衡更加敏感。工業(yè)跨行業(yè)跨領(lǐng)域的高壁壘和工業(yè)企業(yè)個(gè)體間的顯著差異決定了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不具備規(guī)模效應(yīng)和網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域不會(huì)像消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域一樣出現(xiàn)一家獨(dú)大的局面，而是會(huì)形成少數(shù)幾家跨行業(yè)跨領(lǐng)域平臺(tái)與若干專(zhuān)有平臺(tái)共存的格局。因此，聚焦深扎關(guān)鍵行業(yè)，將平臺(tái)做大做強(qiáng)做實(shí)，再逐步補(bǔ)齊全鏈能力，屆時(shí)即便不能全行業(yè)通吃，也能在某一細(xì)分領(lǐng)域穩(wěn)住陣腳。

3 發(fā)展建議

3.1 我國(guó)可加大工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)支持政策的針對(duì)性?xún)A斜，引導(dǎo)更多資源向薄弱環(huán)節(jié)、中小企業(yè)和大數(shù)據(jù)中心聚焦

一是向產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié)傾斜，加大工業(yè)軟件、工業(yè)傳感器、工業(yè)控制器等領(lǐng)域研發(fā)投入，強(qiáng)化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈短板環(huán)節(jié)的自主創(chuàng)新。二是向中小制造企業(yè)傾斜，從政策優(yōu)惠、稅收減免等角度切實(shí)解決中小企業(yè)應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的成本顧慮。三是向工業(yè)大數(shù)據(jù)中心傾斜，加快建立數(shù)據(jù)匯聚、流轉(zhuǎn)、分析、應(yīng)用的完整流動(dòng)機(jī)制，充分發(fā)揮基礎(chǔ)設(shè)施型央企在數(shù)據(jù)流通中的第三方中立作用。

3.2 為工業(yè)軟件自主創(chuàng)新發(fā)展?fàn)I造良好環(huán)境，增強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全自主可控能力

一是進(jìn)一步加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系建設(shè)，加大對(duì)企業(yè)及個(gè)人使用國(guó)外盜版軟件的懲罰力度，從源頭上保護(hù)相關(guān)企業(yè)創(chuàng)新動(dòng)力；二是鼓勵(lì)高校采用國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件平臺(tái)開(kāi)展科技項(xiàng)目研發(fā)，在教學(xué)課程設(shè)置中傾向軟件機(jī)理及算法設(shè)計(jì)等方向，將軟件研發(fā)成果以更高的比重納入科研評(píng)價(jià)體系；三是引導(dǎo)大中型國(guó)有企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)使用國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件，鼓勵(lì)國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件深入航天軍工、高端裝備、電子信息等涉及國(guó)家安全的重點(diǎn)行業(yè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已是大勢(shì)所趨，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系逐漸融入全行業(yè)也是必然發(fā)展方向。隨著傳統(tǒng)制造企業(yè)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在企業(yè)發(fā)展中的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值的認(rèn)識(shí)不斷加深，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)必將迎來(lái)爆發(fā)性增長(zhǎng)，工業(yè)大數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度必然加大。同時(shí)，在全球疫情持續(xù)流行和世界經(jīng)濟(jì)形勢(shì)存在諸多不穩(wěn)定因素的大環(huán)境之下，自主、安全、完整并富有韌性的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃有序發(fā)展的前提，政產(chǎn)學(xué)研用各個(gè)層面有望協(xié)同創(chuàng)新，打破核心工業(yè)設(shè)備、關(guān)鍵工業(yè)軟件等領(lǐng)域被國(guó)外企業(yè)壟斷的局面，國(guó)產(chǎn)化替代的步伐必將加速。