计算机行业深度报告:工业互联网助力制造业强国

云脑智库 2021-09-09 00:00


来源 | 未来智库

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(报告出品方/作者:信达证券,鲁立、罗云扬)

一、“技术+政策”催化,我国工业互联网落地加快

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) 21 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) 5G 中负责低时延、高可靠的 R16 技术标准 20 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,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。21 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 08 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。15 年以来我国开启供给侧改革,淘汰低端产能, 制造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%。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%。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(2021—2025 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 2017 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:C2M

智能制造的发展与信息化息息相关。从 20 世纪中期到 20 世纪 90 年代,信息化表现为以计算、通讯以及 DCS(分布式控制系统)、PLC(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 20 世纪 90 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、IoT 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 App 市场和金融服务等核心能力,更好地解决核心的 C2M 问题。工业互联网平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、MES 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:CAD/CAE/CAX

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 产品相关收入超 10 亿美元。欧特克主要针对 2D 市场,而 3D 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 30%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,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。


霍莱沃:国产电磁 CAE 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 5G 通信、汽车毫米波雷达、低轨卫星等领域。


薄弱环节之二:EDA

2020 年全球 EDA 销售总额为 72.3 亿元,其中北美约占 40.9%,亚太地区约占 42.1%,欧洲地区约占 17%。在全球集成电路及 EDA 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 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EDA 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%。


华大九天:国产 EDA 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 EDA 巨头新思科技、楷登电子和西门子 EDA 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 EDA 工具系统和晶圆制造 EDA 工具等领域的优势,通过十余年发展再创新,不断获得市场突 破。2020 年公司占领我国 EDA 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(DFY)”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 DTCO 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、SK 海力士、美光科技和长鑫存储等,市场地位不断提升。20 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%。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,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

MES 为细分赛道重要增量点。MES 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 MES 普及率仅为 23.3%,提升空间较大。根据 e-works 出具的《2017 年-2018 年 MES 市 场研究报告》,2018 年国内 MES 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,MES 的价值将进一步凸显,在工业软件行业高景气度 的背景下,MES 作为智能制造的核心应用,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 20 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 PLC 产品实现自主

飞腾 X100 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 X100 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 CPU 的工业 DCS、工业 SCADA 平台、AFC 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 PLC 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 Orecle 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 ERP 市场中,SAP 与 oracle 仍占据主要市场份额,2018 年 分别为 33%与 20%。SAP 历年在亚太地区收入超 200 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 ERP 国产化替代空间约在 150 至 280 亿元区间。同时,相 应 OA、CRM 等非 ERP 软件模块亦有望随之实现国产替代。


政策加码,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 2020 年,2021 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。

2019 中国公有云市场超越私有云,而从市场结构来看,PaaS 与 SaaS 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%。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,2019 年 IaaS 市场占据公有云市场 65.7%份额,相比国外 SaaS 与 PaaS 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 PaaS 与 SaaS 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,5G 为万物互联提供落地基础。5G 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 5G 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,5G 网络成为支撑工业互联网发展的不二选择。5G 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 R14 阶段,开始开启 5G 需求和技术方案的研究工作,就确定了 5G 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)。而在 2017 年启动 R15,作为 5G 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 R15 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 5G Late Drop 于 2019 年 3 月完成,标准主要解决的是 5G 核心网 与 5G 基站、4G 基站双连接的问题。R15 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 5G 的落地应用包括预测性维护、工艺 传承等。

R16 标准在 2018 年启动标准化工作,于 2020 年 7 月 3 日在 3GPP TSG 第 88 次会议上,5G R16 标准宣布冻结,这是 5G 的第二个阶段,也是完整 5G 标准,是 R15 标准的“升级版”。R16 进一步提高了 5G 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 标准的 5G 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、0.5—1 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 NR 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,5G 逐渐从“能用”转变为“好用”,不仅满足工业控制微秒精 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, R16 标准可支持车与车通 信(V2V)、车与基础设施通信(V2I)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。R17 原计划 2021 年底完成,但受新冠疫情的影响,R17 的发布日期可能会有所延迟。R17 标准的目标是大规模机器类通讯(mMTC), 完成对 5G 生态系统扩展,相对 R16,将进一步扩展 5G 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 R17 标准的支持下, 5G 的落地应用将更加广阔。如 5G 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 4G 网络相比,5G 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 IT 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 IT 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 年全球工业互联网平台市场规模为 33 亿美 元,预计 2023 年将达到 138.2 亿美元,复合增速超过 30%。


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 IoT Analytics 的统计,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、SAP 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。

2.2.2 GE Predix:全球首个工业互联网平台,满足工业行业数字化需求

2015 年,GE 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,GE 正积极将 Predix 在 GE 工厂与车间进行部署,并且使用 Predix 来 保护并监测 GE 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,Predix 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 GE 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、GE 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 Predix 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,GE 能够帮助客户团队选择有效起点,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。GE 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 GE 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 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 (IoT) 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 29 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

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 Ability。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 Cloud 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 MarketplaceTM。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 Ability MarketplaceTM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 41%,随着快速城市化的到来,人们呼吁转向更智能的建筑。2021 年 06 月 30 日,ABB 智能建筑发布 BE 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 R15 或以下的技术标准开展应用。此次 R16 发布,重点解决了 5G 通信 uRLLC 功能的技术障碍,为相关行业应用打开通道。根据 3GPP 协会公开资料,针对解决海量设备连接的 R17 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 5G 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 11 月,工信部发布《“5G+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 20 个省市明确对 5G+工业互联网方向的支持政策,全国 5G 基站建设近 70 万个,用于工业互联网的仅 3.2 万个,而工信部 部长苗圩曾在 2019 年谈到“5G 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 5G 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,行业将迎来高景气期。


2.3.2 树根互联:5G+工程器械智能制造和智能服务领域的优秀先行者

数根互联根云平台实现工业互联网+5G 在制造业场景的成功运用,以三一重工为例,基于根云平台,5G 应 用贯穿主业务流程,完成 31 个细分场景应用,推动三一数字化转型,实现“人、机、料、法、环”互联,形成真正 的“透明工厂”,智能化程度大幅提升。基于根云的 5G 与智能制造融合实现:

1)连接方式升级,任何时间、地点、 任意连接、组网上云;

2)数据交互升级,从原有模拟/虚拟信号转变为数字信号,实现全数据/过程/要素进行控 制;

3)服务模式升级,包括 VPN 远程运维、设备遥操作、VR 漫游等。

2.3.3 苏州工业园:5G 工业数字化孪生方案

苏州工业园由新华三集团运营,中国电信与紫光云引擎合作的数字孪生落地。作为 5G 衍生应用,5G 工业 数字化孪生方案与工业互联网协同发展,可以实现工厂生产、数字化机床等工业场景的整体管理,提高工厂产品创新能力、有效性水平和制造效率,为数字驱动的智能制造奠定基础。借助 5G 网络优势,打通数据流,保障多 种业务差异化连接需求,同时利用三维建模、物联网等技术,实现生产/管理要素全可视、可控、可预见,支撑 AGV 调度、VR 生产线监控、AR 运城故障诊断等应用落地。

2.4 国家 15 大双跨平台

2.4.1 国家助力,龙头引领行业发展

“双跨”大平台引领行业发展,“5G+”注入新动能。我国工业互联网平台数量从 50 个(2014 年)到 270 个 (2018 年),发展迅速。2020 年 12 月,工信部公布了国内前十五大跨行业、跨领域工业互联网平台,为行业树 立了标杆。以山东工业互联网发展规划为例,山东省将围绕“海尔卡奥斯”和“浪潮云洲”,发动更多中小企业上云 用平台,支持规模以上企业将核心业务向平台转移,支持行业龙头企业与“双跨”平台共建行业子平台。与此同时, 目前在建“5G+工业互联网”项目超过 1100,2020 年第三界绽放杯 5G 应用整机大赛中,工业互联网项目占比达 到 28%,提升 22 个百分点。我们认为,5G 将为行业注入新活力,同时龙头将引领行业快速发展,充分享受行 业红利。

2.4.2 实例:海尔 COSMOPlat,面向 C 端消费的大规模定制生产标杆

海尔是全球大家电领导者之一,连续 12 年蝉联全球大型家用电器品牌零售量第一名,2020 年营业收入超 2000 亿元,归母利润为 89 亿元。通过 10 余年的持续探索实践,构建了以用户为中心的互联工厂模式,核心就 是围绕用户互联建立了一套全流程全周期互联互通的开放生态资源体系,构建了支撑智能制造的创新技术模式 管理能力——COSMOPlat 互联工厂。

通过 COSMOPlat 的端到端的信息化融合,实现 IT 和 OT 的融合,将大规模和个性化融合,通过大规模 的高效率、低成本实现了定制的高精度、高品质。用户定单直达工厂、设备及生产管理人员,实现用户深度参与 制造过程,智能制造的全过程可线上交互、质量全过程的数据透明,同时基于现场 RFID 传感器等,实现了用户 定单实时可视,随时随地可知产品的状态。目前,海尔已累计建成沈阳冰箱、郑州空调等 11 家互联工厂样板。互联工厂整体效率大幅提升,不入库率达到 69%,定单交付周期缩短了 50%,CCC 达到-10 天,而中央空调已 经实现 100%的产品由用户定制。

2.4.3 实例:用友精智,“平台+生态”为制造业企业提供综合数智化服务

“精智”是 YonBIP 面向工业企业的全面应用,是社会化智能云平台。精智平台基于强大的中台能力,构建企 业与社会资源之间的全要素、全产业链、全价值链连接,提供社会级交易服务、协同服务、及云化管理服务,以 开放的生态体系,帮助工业企业实现数字化转型,促进生产方式乃至商业模式的变革,实现智能化生产、个性化 定制、网络化协同、服务化延伸和数字化管理等诸多新模式,推动软硬件资源、制造资源、工业技术知识的开放、 共享,促进产品质量、生产效率、经济效益与生产力的跃升。根据官网,目前精智服务工业企业数超过 130 万 家,联接设备 128 万台,工业品累计交易 3300 亿,工业 APP 近 2.2 万个,生态伙伴超 6500 家。

以 ERP 为切入,面向九大行业提供综合制造业解决方案。公司是国内 ERP 系统龙头厂商,尤其中高端市 场份额在国产厂商中领先,积累了丰厚的客户资源,渠道优势显著。以 ERP 为切入,目前公司与新迪、蜂巢等 国产设计仿真企业合作,结合自身 PLM、MES 等系统能力,为客户打造数字工厂解决方案,包括生产调度、质 量控制、物流管理、物料管理、能源优化等。目前公司拥有多行业的针对性解决方案,未来将持续以平台化、生 态化战略,不断拓展市场。

2.4.4 实例:浪潮云洲,解决方案完善的综合性工业互联网平台

浪潮云洲是由浪潮集团推出的工业互联网平台,浪潮集团实控人为山东国资委。浪潮云洲发展快速,目前已 服务企业近 130 万家,覆盖 18 省 176 地市,联接设备数超过 250 万台,工业 APP 数量超 8500 万,被赛迪顾 问评为国内最具竞争力的工业互联网平台之一。

浪潮云洲解决方案覆盖 20 个细分行业。浪潮集团旗下拥有国内服务器龙头浪潮信息以及云服务领先厂商浪潮软件,云洲是浪潮集团“云+数”战略的重要组成部分,目标是为国内企业提供基础计算、软件开发、企业经营等 各方面的服务能力,助力企业数字化转型及合作伙伴赋能。凭借浪潮信息与浪潮软件,云洲核心优势是拥有完善 的公有云+边缘云的计算基础设施和丰厚企业信息化的服务经验,在服务器等装备智能制造方面具备全球领先的 系统和经验。在业界首次实现了服务器生产制造从大规模标准化向大规模定制化模式的升级,实现了人与设备、 设备与设备、设备与订单、工厂与供应链之间的数字信息互联协同,在满足客户需求的个性化定制生产的同时, 整体交付周期缩短至 5-7 天,生产效率提升 30%。

2.4.5 实例:航天云网 INDICS,依托航天科工离散制造优势巨大

21 年 3 月获战略投资,投后估值 100 亿元。由航天科工集团下属航天云网科技发展有限责任公司打造的拥 有自主知识产权的工业互联网平台。目前航天云网在模具、3D 打印、特种车辆、光伏电站、风电、电机健康诊 断等领域具备优势,服务企业覆盖全国及德国法兰克福,形成“七大区域九大城市”布局云制造产业集群生态,国 内国外创新创业资源线上汇聚、开放共享。2021 年 3 月,公司获得 26.32 亿元战略投资,由工银投资、招商局 资本、深创投等 17 家机构投资,投后估值 100 亿元。

依托航天科工,航天云网在高端复杂装备制造领域具备先天优势,目前已有汽车、电子、机械、轻工四大行 业解决方案。其中:

电子行业:以精益生产为基础,以条码技术为引导,以自动化和信息化建设为保证,全面建成属于企业自身 的数字化工厂。让管理高效化,让管理透明化,从以人驱动变为以事驱动,降低企业管理成本,增强企业核心竞 争力。

汽车行业:方案整体信息化系统建设将与 INDICS 平台进行无缝对接,实现设计研发、生产管理、物料供应 等基本功能的同时,协助提高企业决策协同能力。智能单元采集基础数据,顶层系统将生产过程中采集的生产、 设备、质量、物料等数据汇总后进行大数据分析。

机械行业:使用适度自动化设备、系统,高效应用信息化技术,合理调整、优化产线布局,综合使用条码、 RFID 系统进行数据采集,建设车间内物联网使设备、系统充分互联互通,通过计划排产提高设备使用效率,并 将车间内人、机、料、法、环各种生产要素通过 MES 系统有效管控,将各种数据通过可视化呈现,最终实现生 产过程透明管理。

轻工行业:由 APP 或 Web 端接受定制订单,由财务系统确认收付款信息,经过高级排程 APS 系统、生产 制造执行 MES 系统、仓储物流管理 WMS 系统等,以实现订单的快速生产、产品生产管控、自动化物流。方案 采用标准的 API 接口建立 APS 系统、MES 系统、PDM 系统、财务系统及自动设备信息互通、数据共享机制, 实现企业内部信息系统的互通。

2.4.6 实例:宝信 xIn3Plat,以钢铁行业为基,持续向外拓展

“7 大核心技术+2 大平台”支撑 xln3Plat 平台建设,赋能制造业数字化转型。2020 年,宝信软件发布自研工 业互联网平台 xln3Plat,七大技术:1.大数据、2.人工智能、3.智能装备、4.集控、5.工业网络安全、6.移动物联、 7.虚拟制造。两大平台:iPlat 工业互联平台具备数字化、网络化、智能化特点,层层满足工业数据融合、智能联 动、制造执行、远程集控、视频集成,工业实时、弹性扩展、高可用等多种智慧场景需求与创新场景需求;ePlat 产业生态平台具有平台化、中台化、生态化特点,轻松应对技术架构、数据架构、应用架构三大跃变之困,持续 赋能生态创新。

iPlat 是面向智慧制造场景的工业互联网平台,采用云-边-端部署的架构模式。终端连接数字化车间现场设 备终端;边缘实现厂级数据汇聚;云端为工业制造云平台,包括总部云中心及基地数据中心。iPlat 工业互联网平 台的产品系统包括 iPlat-BA 基础自动化组件,主要用于机组级管理;iPlat-BB 工业数据组件,主要用于厂部级边 缘节点工业数据存储、治理和展现;iPlat-BC 工业集控组件,主要用于厂部级集控管理;iPlat-BD 分布式协同组 件,应用于基地级协同管理,实现从机组到厂部到基地的分级部署,支撑数智化工厂、融合创新、过程集控、实 时生产及工业大数据。7 月 10 日,宝信软件在 2021 年世界人工智能大会上进一步发布工业互联网人工智能中 台,为 xIn³Plat 融入自主研发的人工智能成果,集成了模型引擎、模型工厂、模型市场三大核心功能,为 AI 产 品研发提供了平台体系支撑。同时基于云边协同架构的人工智能中台和 AI Box,大幅降低技术应用门槛,能够 助力非 AI 专业人员快速、便捷、高效地生成人工智能解决方案,为 xIn³Plat 工业互联网平台增添新的动力。

2.4.7 实例:工业富联,聚焦端对端,提供智能化工厂全场景能力

脱胎于传统工业企业富士康,精准把握行业痛点。工业富联是鸿海精密(富士康)成立的工业互联网领域子 公司,天然能够清楚认知中国制造业面临的实际需求,并且深刻理解制造业向智能化迈进所需的各大要素。公司 致力于提供以工业互联网平台为依托的产品设计、制造与技术服务,协助客户实现传统制造向智能制造转型,并 坚持智能制造与工业互联网双轮驱动,打造“智能制造+工业互联网”新生态。公司的核心技术为基于传感器、边 缘计算、Fii Cloud 云平台与 Micro Cloud 专业云应用的四层工业互联网平台架构。

面向制造企业提供转型升级全场景、全产业链解决方案。工业富联目前已形成卓越制造咨询与灯塔工厂、自 动化、智慧工厂数字化应用与智能化、企业级工业互联网平台、“工业+5G”应用场景、数字化组织建设与人才培 训、区域工业互联网平台建设这七大解决方案;在服务中秉持行业聚焦和专业落地,并且在电子、汽车及零部件、 卫浴、机械加工等行业都有着较好的成果落地。我们认为,工业富联将逐渐成为全场景、全产业链服务商,通过 技术赋能制造企业,提升全产业链要素配置效率,实现端到端的价值链优化。

三、新技术带来智能制造产业趋势 - 大数据,智能化,工业安全

3.1 云和大数据支撑工业互联网平台建设,构筑工业互联网体系核心层

工业互联网由网络层、平台层及安全层三大体系构成。其中,网络层是工业互联网实现互联互通的基础,主 要负责企业、工厂内外数据的传输、标识解析;平台层基于网络向下接入各种工业设备、产品及服务,并为海量 工业数据提供自由流转的平台支撑,是连接工业全要素、全产业链的枢纽,也是工业互联网的核心;安全层则为 工业互联网网络及平台层提供安全防护,是工业互联网健康稳定运行的保障。云和大数据技术进一步重塑工业 IT 架构,打造工业互联网平台,是工业互联网发展的大势所趋。作为核心平台层,工业互联网平台架构基于云搭建, 自下而上包括边缘层、IaaS 层、工业 PaaS 平台层及 SaaS 应用层。其中,边缘层主要负责设备接入、协议解析 及边缘数据处理;IaaS 层提供服务器、存储、网络等基础设施资源;工业 PaaS 层提供设备资源管理及运维等 通用 PaaS 资源、工业大数据管理和分析、应用开发等平台服务;工业 SaaS 层提供支撑生产制造、管理、服务、 设备状态分析、供应链分析等功能的各类应用。

工业互联网平台玩家主要包括传统互联网厂商在内的 ICT 企业、工业软件服务商、设备提供商及制造业企 业四类。各类企业凭借其在信息技术能力和工业知识经验等方面的优势和基因,分别推出工业互联网平台不同功 能架构产品。其中互联网云厂商在内的传统ICT企业在IaaS及通用PaaS平台方面具有深厚的技术和资源积累, 形成集中度较高的市场格局。而在边缘层、工业 PaaS 平台层及 SaaS 应用层玩家则较多,呈现相对分散的竞争 格局。其中,工业 PaaS 平台将工业机理沉淀为模型,实现数据的深度分析并为 SaaS 层提供开发环境,是平台 核心能力的集中体现,其需要行业专业知识支撑,工业属性更强,具有行业经验的厂商将更具竞争力。

3.1.1 用友网络:YonBIP 产品体系助力企业落实数字化转型

YonBIP 商业创新平台:中台化、产品化、生态化。2020 年 8 月 6 日,公司战略级新品 YonBIP 用友商业 创新平台盛大发布,标志着用友 3.0 战略实施进入第二个阶段,云服务从产品服务模式升维到平台服务模式。我 们认为 YonBIP 做到了三点升级:1.中台化,公司将多年研发积累下来的技术模块化,将业务经验数据化,将服 务微粒化,做到新应用敏捷开发,快速调用。2.产品化,公司基于软件时代的业务积累,形成了针对细分企业管 理场景的领域云产品,各产品间相互联接。面向中小、小微企业,领域云相互融合以输出集成型产品,面向大型 企业客户,亦可在中台与领域云支撑下,根据行业特性与客户需求,提供全方位定制化企业管理解决方案。3.生 态化,目前公司云生态包括会计家园、开发者社区、API 接口、云市场四大模块,集业务交流、技术开源、数据 共享、产品交易于一体,引领行业走向合作共赢。

提供制造、管理、营销等全流程服务。用友多年来专注于企业信息管理业务,在人财税、办公、营销等非制造模块有深厚积淀,同时以 ERP 为基础以及生态合作切入采购、供应链、制造、库存等领域,目前已经形成了 针对制造业企业极为完善的产品体系。从下游客户层面,得到的不仅仅是生产流程的数字化,同时也将生产制造 与企业自身的订单(需求)、采购与库存(供给)、内部人员管理等实现统一互通,真正实现与上下游的联动。从 产业层面,产业链各环节企业相关数据保证安全、所属权清晰的情况下互联互通后,实现协同发展。我们认为, 公司核心优势是产品相比专业工业软件企业通用性更强,且客户覆盖广,其精智平台与相关制造行业垂直产品 相结合,打造“产、供、销”一体化新格局。

截至目前,用友精智工业互联网平台共服务于 137.61万家企业,其中大型企业 1.05 万家,中小型企业 136.56 万家。平台拥友用户人数 637.69 万人,其中活跃用户 198.18 万人;平台开发者人数 3.75 万人,其中活跃开发 者 8,923 人;连接工业设备 128.36 万台;运行工业 APP 总数 2.19 万个;拥有生态伙伴总数 6,520 个,伙伴应 用 1.30 万个。我们认为,用友基于 YonBIP 商业创新平台打造精智工业互联网平台,通过大量成功实施案例的 经验积累,能够不断更新升级行业知识储备,形成工业 PaaS 平台建设的正向循环,不断构筑行业领域内的经验 壁垒。特别是大型工业企业成功案例的实施,能够通过平台服务方式提升大型企业客户使用黏性,并利用其产业 链优势向上下游传导,扩大客户群体,进一步助力公司业绩的快速增长。

3.1.2 宝信软件:钢铁信息化标兵,工业互联网平台助力行业外延

背靠宝武集团,钢铁行业垂直解决方案壁垒深厚。宝信历年为宝武集团提供自动化改造,工业互联网时代集 团内部技术升级改造将为公司带来持续收入。以公司为宝钢供应链提供的解决方案为例,宝钢平均缩短 10%的 供应链周期、渠道库存降低 25%、废次率降低 20%、异议率降低 30%,工业效率大幅提升。另一方面,近年来 我国经济转型持续深化,钢铁行业落后产能将继续被行业龙头企业整合。国务院于 2016 年的发布钢铁行业发展 指导意见中指出,到 2025 年,我国前十大钢铁行业市场占有率要达到 60%-70%,未来行业兼并收购将持续开 展。21 年 5 月底,公司工业互联网平台 xIn³Plat 打造的多个标杆性案例入选中国钢铁协会“智能制造解决方案推 荐名录”,技术优势显著。

凭借公司在钢铁行业的领先优势,公司技术不断革新,以智能制造中的共性解决方案持续向外输出,成功签 约一批重点项目;轨道交通:聚焦形成“3+1”全层次、全生命周期智慧系解决方案,20 年公司中标多个大型轨交 综合监控项目,业务版图不断扩大;智慧城市:参与建设上海市“一网统管”系统工程;城市智能交通:充分发挥 产学研合作创新效能,推进“预见者”城市智能交通协同管控平台的研发落地;加快在有色、医药、公共服务、装 备制造等领域的业务布局,新签项目陆续落地,逐步实现能力溢出,努力探索增量空间。2020 年工信部首次将 宝信 xIn3Plat 平台入选为国家跨领域、跨行业工业互联网平台,市场竞争力有望持续提升。

作为 xIn³Plat 工业互联网的核心平台之一,iPlat 平台核心技术能力优秀,广泛应用于钢铁冶金、能源环保 等行业。截至 2020 年底,宝信 xIn³Plat 工业互联网平台已连接工业设备 352+万台、工业模型 1600+个,平台 微服务 2100+个,云化软件及工业 APP 3800+个,注册企业用户 14+万家,解决方案已覆盖钢铁、医药、轨道 交通、石化、金融、有色、农业、电商、IDC、产业园区等多个行业,已在宝武 1+N 全级次大数据中心、宝钢股 份智慧营销平台、鄂钢操业集控中心、马钢智慧制造、阳江宏旺不锈钢冷轧项目、欧冶产成品物流平台、成都轨 道智能线网系统、正大青春宝药业德清基地智能生产执行系统、中国化工集团电商平台等项目进行成功应用。

3.1.3 赛意信息:由工业软件向工业互联网延伸,打造数字化及智能制造解决方案

公司起步于 ERP 实施,智能制造业务发展迅速。公司核心产品包括面向制造、零售及现代服务等行业企 业级客户的工业管理软件、供应链协同软件、核心 ERP 软件等产品及服务。工业管理软件领域,公司基于工业管理软件核心系统包括括 APS(高级计划排程)、MES(车间制造执行)、WMS(智能仓储及物流)、QMS (数字化品质管理),EDO/SCADA(工业设备运营及数据采集)以及 MI(制造大数据分析平台)等,通过吸 收离散制造业生产过程数字化经验,不断发展研发,形成制造运营一体化的工业管理软件产品家族 S-MOM, 实现了自平台层、物联层、制造执行层及数字决策层的多层次管理。公司 20 年智能制造收入 4.13 亿元,同比 增长 56%。

践行中台战略,产品力有望迎来大幅提升。7 月 25 日公司发布定增项目修订稿,募集不超过 6.5 亿元用于 建设享技术中台同时升级企业数字化解决方案。建设项目包括技术与数据中台等,以及数字供应链应用、数字营 销应用、智能财务应用等自主应用软件产品进行迁移、升级、改造。我们认为,此次定增落地后,公司自主产品 将迎来全面升级,在中台支撑下产品研发迭代周期向大幅缩短,并对升级后的自研产品模块进行统一管理,应对 多变需求,实现项目快速部署。

针对工业互联网资产及设备管理,打造赛意企业资产管理平台(EAM)及工业手环应用套件。其中,EAM 平台是支持资产密集型企业开展资产及维修管理的信息化平台,能够实现为企业设备管理提供详尽资产数据、灵 活管理工单解决故障和完成计划性工作、对故障及预防性维修进行高级预测,以最低的集成成本实现与 ERP 板 块无缝集成。工业手环则包含智能传感器、网关、平台及应用四大组成部分,对企业旋转机械设备特征(包括温 度、振动、噪音等)数据进行采集,实时在线监测设备健康状态,基于专业故障诊断模型,对设备故障提前预判, 提高生产设备利用率,降低设备运维成本。经实际案例验证,“工业手环”应用可将旋转机械设备非计划停机率下 降 85 %。我们认为,公司基于多年的 SAP、Oracle、西门子等产品代理实施经验,逐步向自主研发工业软件产品转型,有望利用其多年的工业领域软件产品实施经验,抢占工业互联网赛道竞争优势。

3.2 智能制造

3.2.1 工业智能化:人工智能技术为提供工业问题的有效解决方案

人工智能技术不断突破,推动工业智能化快速发展。算法、算力和数据的爆发推动人工智能技术不断迈向更 高层次,使采用多种路径解决复杂工业问题成为可能;传感技术的发展、传感器产品的规模化应用及采集过程自 动化水平的不断提升,推动海量工业数据快速积累;人工智能技术与工业领域实现横向融合,为面向各类应场景形成智能化解决方案奠定了基础。我们认为,人工智能技术具有显著的溢出效应,人工智能产业体系正在快速成型,工业是其涵盖的重点领域。

制造业智能化升级需求是工业智能发展的根本驱动。制造业升级的最终目的,是从数字化、网络化转而最终实现智能化。当前制造业正处在向智能化发展的重要阶段,核心是要实现基于海量工业数据的全面感知,和通过端到端的数据深度集成与建模分析,实现智能化决策与控制指令。我们认为,工业智能化强化了制造企业的数据洞察能力,实现了智能化管理和控制,是企业转型升级的有效手段。


知识图谱和深度学习是当前工业智能化实现的两大技术方向,正不断拓展可解工业问题的边界。“根据已知 结果梳理实现自动问答”是基于以知识图谱、专家系统为代表的认知科学,是解决已知工业知识的主要途径。“绕 过机理直接通过数据形成结果”是基于以深度学习和机器学习为代表的数据科学,能更好地解决机理未知或模糊 的工业问题。我们认为,当前工业智能化的发展主要体现在以知识图谱为代表的知识工程以及以深度学习为代表 的机器学习两大技术领域的突破。

3.2.2 机器视觉:技术突破下的国产替代进程加快

机器视觉是人工智能的子类,可广泛应用于智能制造领域。根据美国自动成像协会(AIA)的定义,机器视 觉(Machine Vision)是一种应用于工业和非工业领域的硬件和软件组合,它基于捕获并处理的图像为设备执行 其功能提供操作指导。目前主流的机器视觉系统包括软件与硬件,其中硬件部分主要由光源、光源控制器、镜头 和相机等组成,软件则是视觉控制系统等,负责处理反馈信息并输出结果。

机器视觉相比于传统人眼具有优势随着技术的突破不断扩大。机器视觉的诸多应用场景和功能,均可归为四 种基本功能——识别、测量、定位和检测,随着深度学习、3D 视觉技术、高精度成像技术和机器视觉互联互通 技术的持续发展,机器视觉不仅功能越发强大,在精确度、客观度、可重复性、成本以及效率上也更具有优势。 我们认为,随着技术的突破,机器视觉取代人眼监测的进程将持续加快。

目前我国机器视觉渗透率偏低,相关产品价值量较小。根据 UNSD 数据,2018 年我国机器视觉产值占全 球仅为 14.68%,与我国制造业产值占全球 28.4%相比偏低;在机器视觉系统中,相机这样的核心部件及软件算 法价值量最高,但主要由外资企业垄断,国内厂商的优势主要在光源领域,亟需在技术上进行攻关突破。我们认 为,在智能制造、产业升级及国产替代趋势下,机器视觉领域大有可为。


3.2.3 实例:中科创达 TurboX Inspection 深度布局工业视觉

中科创达早在 2018 年推出工业视觉检测一站式解决方案——智慧工业 ADC 系统。该系统包含缺陷自动化 分类、新产品迭代数据清洗、业务作业员认证三个子系统,从作业员技能认证、数据集更新到新产品导入,贯穿工 业检测的整个生命周期,相比人工检测,漏检率下降 3%,准确率提升 99%。我们认为,中科创达深刻理解传统制造 业向智能制造发展的需求和趋势,在智能操作系统、图形图像处理和人工智能领域有着深厚的技术积累。

中科创达携手亚马逊云服务(AWS),加速智慧工业 AI 部署。中科创达率先将 Amazon SageMaker 集成到 了中科创达智慧工业 ADC 系统,让制造业客户可以在工业生产中轻松获得 AI 质检能力、 Amazon SageMaker 的弹性 Notebook、实验管理、自动模型创建、模型调试分析,以及模型概念漂移检测等强大特性。我们认为,中 科创达将加速智能制造的落地进程,帮助企业以更少的工作量和更低的成本更快地投入生产,在节约人力的同时, 提升产品良率,释放产能,提高竞争能力。


中科创达、施耐德电气和亚马逊云服务(AWS)携手合作,依托各自领域的技术优势联合,联手打造融合智能工业视觉平台 TurboX Inspection,助力智慧工业降本增效,赋能工业高质量发展。TurboX Inspection 是依 托中科创达操作系统和 AI 技术面向工业视觉场景进行深度优化和适配的云端一体化融合智能平台,达到了过检 率低于 1.5%,漏检率为 0,远超过传统机器视觉的检测水平,可有效帮助制造企业减少 75%工作量,产能提升 35 倍。

3.2.4 海康威视:安防放量后,智能制造或为关键增长极之一

坚定拥抱人工智能,溢出效应带来创新红利。海康威视作为 ICT 企业,依靠提前布局获得了人工智能技术 积累与优势,将已有业务向制造业等领域拓展。随着安防的边界逐渐模糊,以人工智能为代表的新技术将业务范 围不断扩展,包含机器视觉、AR/VR、生物识别、大数据、云计算、物联网等。尤其在机器视觉领域,公司已经 成为国内机器视觉应用技术的领先者,目前公司的自主研发涵盖全系列工业相机、工业智能相机、视觉控制器、 镜头以及算法软件平台的产品。我们认为,得益于在人工智能领域的技术积累,公司将突破安防的边界,汇入机 器视觉等黄金赛道。

打磨 AI 开放平台,AI 赋能助力制造业智能化升级。2021 年初,AI 开放平台 2.0 正式上线,在全面感知、 自主进化、认知计算三大能力上全面升级,助力广大 AI 用户拥有智能硬件和解决方案。海康威视依托 AI Cloud 体系逐步推动“AI+智能制造”落地,深耕多维感知、深度学习等多项 AI 关键技术,构建机器视觉系统提高生产的 柔性和自动化程度。目前,海康威视机器视觉已为 3C、食药品、新能源、汽车及零配件、纺织、电子半导体、 物流等行业赋能。

3.3 工业机器人

3.3.1 占主要成本的核心零部件国产化率低

工业机器人通常指的是面向制造业的多关节机械手臂,或者其他拥有多自由度的机械装置,主要用于代替人 工从事柔性生产环节。从产业链角度来看,一方面,工业机器人的上游主要是基础原材料和核心零部件,其中三 大核心零部件减速器、伺服电机、控制器占成本 70%,这些核心零部件 80%以上市场为海外品牌占据,这也是 工业机器人核心技术壁垒;另一方面,工业机器人下游应用场景空间大,包括汽车制造、家电制造、电子产品等。

我国一直是工业机器人应用的大国,根据 IFR 数据,我国工业机器人 2019 年销量为 14.05 万台,位居世界 第一,远超排名第二和第三日本和美国。2020 年我国工业机器人产量达到 23.71 万台,同比增长 73.2%,目前 工业机器人发展态势良好。按照 IFR 统计 2019 年的工业机器人密度数据,我国机器人密度为 187,远低于韩国 (855)日本(364)、新加坡(918),我国智能制造渗透率依然较低,随着我国人口红利的降低,未来工业机器 人依然有很大潜在发展空间。


3.3.2 柏楚电子:中国激光切割引领者,优势布局工业机器人焊接

20 年我国焊接市场规模近 150 亿元。据 IFR 数据,焊接是全球工业机器人第二大应用场景,主要集中高标 准化领域如汽车和医疗。从加工方式来看,目前主流的焊接方法为点焊和弧焊,但随着制造业转型升级、大功率 激光器的技术突破和增材制造技术的成熟,未来激光焊接的渗透率将逐步提高。根据 PAISI 统计数据,截至 2018 年焊接机器人市场规模突破百亿,年均复合增长达到 15%以上,预计 2020 年市场规模将达到 147 亿元。


目前,我国钢结构产业高速发展,焊接市场需求量巨大,且焊工短缺驱动智能焊接方案持续推进。2012-2019 年,我国钢结构产业经历了复合增长率超过 12%的快速发展。2019 年,我国钢结构产量达 7,920 万吨,同比增 长 15.22%,对焊接需求量巨大。然而焊接环境的恶劣如废气、粉尘、废渣、强光、高噪音、高电磁辐射、高温 导致焊接工种短缺。我们认为,在钢结构产业的迅猛发展和焊接工种短缺的驱动下,市场迫切需要成熟的钢结构智能焊接方案。

5G 带来了大规模低速率物联网连接提升,将提升工业效率,推动工业互联网加速落地,进一步给工业机器 领域带来发展机遇。柏楚电子作为激光切割控制系统龙头企业,在钢焊接需求驱动和工业机器人领域快速发展的 双重催化下,2021 年 5 月公司决定定向筹资 3 亿元,合计总投资 4 亿用于智能焊接机器人及控制系统产业化项 目发展。

公司掌握完整的激光切割控制系统核心技术,自主程度极高。从技术层面来说,柏楚电子完整得掌握了激光 切割控制系统研发所需的 CAD、CAM、NC、传感器和硬件设计五大核心技术,形成了覆盖激光切割全流程的技 术链,并拥有专注工业互联网能力小组,这些技术可以针对工业机器人焊接的不同应用场景进行开发及拓展。另 外,柏楚电子在中国运动控制系统领域也处于优势地位,运动控制系统作为工业机器人的上游,一直是自动化机 械的核心,对公司发展智能焊接机器人业务起到奠基作用。公司在激光切割领域和运动控制领域深耕多年,拥有 丰厚的技术储备,目前已取得智能焊接机器人领域 14 项发明专利,这对公司进军智能焊接机器人领域起到支撑。

目前柏楚电子是中国激光切割领域的主导者之一,而焊接属于切割的下游工序,与原有的客户群体有较高的 重合度。公司将智能焊接机器人服务将结合已有五大核心技术方向(CAD,CAM,NC,传感器控制,硬件设计) 进行多维度拓展,预计将提高钢构焊接的自动化水平,拓宽公司现有业务方向,在提升原有客户智能化水平的同 时进一步拓展下游客户群体,提升客户粘性。目前,智能焊接机器人已有小规模订单,对柏楚电子来说,焊接机器人及其配套控制系统业务有望成为公司未来新的业务增长点。

3.3.3 法拉特:工业机器人领域优秀初创企业

在工业机器人快速发展的过程中,深耕于细分场景和垂直领域的优秀初创企业也将在行业竞争中拥有一席之 地。广东法拉特科技有限公司作为工业机器人领域的新秀,一直专注于工业机器人制造和相关软件销售,在 5G 发展所带来的工业互联网智能制造应用场景拓展和大规模机器通讯落地东风下,将迎来更大发展。法拉特作为工 业机器人领域优秀初创企业,其股东背景覆盖机器人视觉控制、激光智能装备、机器人零部件等智能机器人多个 相关技术领域,为法拉特在工业机器人及其细分领域的激光智能焊接机器人发展打下了基础。

3.4 环保设备

3.4.1 “碳中和”催动工业互联网进一步发展,环保技术研发有望成为新趋势

2020 年 9 月 22 日,中国政府在第七十五届联合国大会上提出:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加 有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和。”此后,中国政 府多次在重大国际场合提及中国碳中和目标,“碳达峰、碳中和”日益受到重视。当前,加速推动工业互联网建设 并在此基础提升产业发展被引入碳中和的基本思路和主要举措,在此背景下,各地能源消费总量和强度双控政策 将不断出台,节能减排将成为企业刚需,而非以往可有可无的口号,以减碳和绿色转型为目标的工业互联网风口 已悄然来临。与此同时,对于高耗能企业,优化产业布局和流程结构,淘汰落后工艺和产能,以智慧能源管理平 台作为辅助管理的手段是当下需要考虑的重点。由此,环保型的设备与创新技术研发,以及如何在工业互联网基 础上的搭建智慧管理平台逐渐成为当下市场关注热点。

3.4.2 实例:中科曙光是国内高性能计算领域的领军企业,液冷技术实现低能耗

公司在中国科学院大力推动下,以国家“863”计划重大科研成果为基础组建,自成立以来,公司始终专注于 高性能计算机、通用服务器及存储产品的研究开发与生产制造,同时围绕高端计算机提供软件开发、系统集成与 技术服务。公司始终倡导 “自主创新服务中国”的品牌理念,以全面、专业、增值的服务为广大中国用户提供良好 的应用体验。目前,公司硬件产品、解决方案、云计算服务已被广泛应用于政府、能源、互联网、教育、气象、 医疗及公共事业等社会各个领域。作为高性能计算机生产商,公司注重提高计算机性能、降低能耗与散热方向的 研发。公司在液冷技术方面优势显著,旗下新三板上市公司曙光数创构建并完善了数据中心的液体冷却技术、产 品和产业生态体系。公司液冷系统突破传统风冷散热模式,采用风冷和液冷混合散热模式大幅提升服务器散热效 率,在行业内具有里程碑意义。截止目前,公司已部署液冷服务器数万台,居国内市场份额之首。公司绿色节能 数据中心解决方案获得中国工商银行、中国建设银行等众多金融行业用户认可。由于液冷技术可有效降低能耗、 突破环境局限,预计将成为未来环保技术热点方向。

3.4.2 实例:恒华科技:国内电力 BIM 领导者,能源高效管控

恒华科技立足于电力行业,致力于运用新兴技术提供能源一体化管理服务。其中,综合能源解决方案以能 源供应清洁化、能源消费电气化、能源管理智慧化、能源利用高效化、能源服务多元化、能源交易灵活化为建 设理念,通过对能源的生产、传输与分配、转换、存储、消费等环节进行有机协调与优化,形成源、网、荷、储、用一体化协调系统,协同促进提质增效、节能减排。

3.5 工控安全打造工业互联网安全运行坚实底座

安全层构成工业互联网三大核心体系之一,为工业互联网网络及平台层提供安全防护,是工业互联网健康稳定运行的保障。2019 年 1 月,工信部、国标委两部委联合印发《工业互联网综合标准化体系建设指南》,明确 工业互联网安全标准包括设备安全、控制系统安全、网络安全、数据安全、平台安全、应用程序安全及安全管理, 目前已形成工业互联网安全标准体系框架。技术层面,人工智能、区块链、边缘计算等新技术的出现也为工业互 联网安全带来积极作用,5G 与工业互联网的融合应用进一步带来新的安全理念和安全需求。未来工业互联网安 全解决方案有望充分融合 5G、人工智能、区块链、大数据、数字孪生等新兴技术,为行业提供更加安全可靠的 安全防护。

从安全风险角度看,除传统互联网安全风险外,工业互联网安全风险还包括接入设备安全威胁(含工业互联网主机安全风险、工业控制系统安全风险、物联网接入设备安全风险等)、网络安全威胁(含标识解析体系安全风险、5G 网络安全风险等)、平台安全威胁(含边缘接入层安全、IaaS 层安全、工业 PaaS 和 SaaS 层安全风险等)。根据《中国工业互联网安全态势报告(2019)》相关统计数据来看,我国在工业主机、工业设备、工业互 联网平台和工业互联网标识解析系统等领域的安全性依然需要提升。就工控领域而言,新增漏洞由 2006 年的 5 个增加到 2019 年的 508 个,系统漏洞主要集中在缓冲区错误、访问控制错误、输入验证错误、授权问题等方面, 其中 2019 年新增的工控系统漏洞中,高风险占 45%,中风险占 50%。我们认为,随着我国工业互联网产业落 地的进程逐步加快,对工业互联网安全的需求将进一步呈爆发式增长,受益于工业互联网产业发展,行业景气度 有望持续上行。


3.5.1 安恒信息:打造覆盖全场景的工业互联网安全产品体系

公司成立于 2007 年,2019 年于科创板上市,自成立以来一直专注于网络信息安全领域。主营业务为网络 信息安全产品的研发、生产及销售,并为客户提供专业的网络信息安全服务。公司的产品及服务涉及应用安全、 大数据安全、云安全、物联网安全、工业控制安全及工业互联网安全等领域。公司凭借优秀的技术研发团队及强 大的技术创新能力,在 Web 应用安全、数据库审计、态势感知、云安全及大数据安全等领域实现了多项技术突 破。截至 2020 年底,公司共拥有包括全网资产测绘技术、多协议解析与数据治理技术、运维访问控制审计技术、 Web 应用透明代理与深度攻击检测防护技术、基于网络流量的未知威胁及 APT 攻击检测技术、SaaS 化云安全 防护技术、面向工业控制系统安全的定量评估和全生命周期防护技术等 13 大类共 48 项核心技术,进一步奠定 了公司在网络安全领域的竞争优势。

工业互联网安全领域,打造覆盖全场景的产品体系,为工业企业提供贯穿互联网、集团专用网、企业管理网 和控制网生产网、云平台四大安全区域的全场景产品应用。公司进一步推出工业互联网安全一站式服务平台,主 要以提供在线 SaaS 安全服务为出发点,以服务于大型企业、中小微企业、工业互联网平台服务商为目标,着力 构建基于工业互联网平台安全、工业互联网应用安全,以及工业互联网终端安全的三位一体防御体系,覆盖工业 客户制造领域的众多场景,提供专业的安全产品服务与解决方案,并构建以“安全为核心”的工业互联网“SecSphere 生态合作”。2020 年,公司与浙江陀曼智造、浙江优海信息、浙江科强信息、杭州天富德泰信息、杭州开 源电脑、杭州瑞正科技等多家企业进行了战略合作签约,共同构建开放、包容、协作的产业生态体系。

3.5.2 奇安信:国内网安行业龙头,全方位布局网络安全领域

公司成立于 2014 年,2020 年于科创板上市,是国内领先的网络安全产品及服务提供商。专注于网络空间 安全市场,主营业务为向政府、企业客户提供新一代企业级网络安全产品和服务。凭借持续的研发创新和以实战 攻防为核心的安全能力,公司已发展成为国内领先的基于大数据、人工智能和安全运营技术的网络安全供应商。公司在创立之初就以“攻防”视角进行产品研发与技术创新,针对当前客户的网络安全建设现状及困境,提出了基 于“内生安全”理念的体系化建设方法论,收获了数十项覆盖新 IT 场景的核心安全技术能力,包括终端安全检测与 响应、新一代安全查杀引擎、大数据智能安全分析、漏洞挖掘领域、威胁情报领域、零信任安全、云安全、高级 威胁发现、网空安全态势感知、应用开发安全、数据安全与隐私保护、网络操作系统等。截至 2020 年底,公司 已拥有 473 项网络安全领域的主要发明专利和 936 项主要计算机软件著作权,另有 827 项专利申请正在审核 中。持续高研发投入和技术专利积累,进一步为公司行业龙头地位奠定坚实基础。

公司在工业互联网安全领域的产品主要包括工业安全态势感知与管理平台(奇安信工业安全管理与分析系 统)、工业安全监测与审计系统、工业网闸、工业防火墙及工业主机安全防护系统等。其中,工业安全态势感知 与管理平台以工业资产为核心,以安全分析与管理为主线,以大数据技术为基础,实现工业资产集中管理、威胁 统一分析与运营、工艺异常行为建模与分析、日志集中管理与分析、设备集中管理与监控、工业安全态势感知等 核心功能,帮助工业企业集中管理工业资产、全面持续监测安全风险、可视化分析安全态势,为工业安全风险与 应急响应提供决策支撑;工业主机安全防护系统是工业主机专属的安全防护软件,通过基于智能匹配的白名单管 控技术、ID 的 USB 移动存储外设管控技术以及入口拦截、运行拦截、扩散拦截关卡式病毒拦截技术,防范恶意 程序的运行、非法外设接入,从而进行全面的工业资产、安全风险集中管理,实现对工业主机的安全防护,两产 品主要用于电力、石油石化、轨道交通、煤炭、钢铁、水务、烟草、智能制造等工业场景。

3.5.3 东方通:聚焦设备数据交互的安全防护

时序数据智能网关入选“工业连接关键产品白名单”。工业互联网中,设备数据互联互通过程亟需安全防护, 公司基于其在数据安全和工业协议识别等技术积累,结合工程项目经验,深入挖掘工业互联网的连接需求和信息 安全建设需求,在安全接入与数据安全领域持续加强技术攻关和产品研发,时序数据智能网关产品于 21 年 6 月 入选国家工业连接关键产品白名单。我们认为,工业互联网应用中涉及的设备间数据交互,其频率、量均相比原 先人与人、人与设备有大幅增加,同时异构设备间交互对中间层需求亦较大,公司作为国产基础软件龙头企业, 产品不断创新,致力保障工业互联网基础运营环境的安全与可靠,随行业发展公司有望充分受益。

3.6. 智能工厂改造:中控技术,引领流程工业企业向“工业 3.0+工业 4.0”迈进

工业 3.0 的关键词是自动化,工业 4.0 的关键词是智能化,智能制造是向工业 4.0 迈进阶段工业自动化领域 提出的新概念,旨在生产制造过程自动化的基础上提升数字化、智能化程度,其内涵和外延尚在演进之中。工信 部发布的《智能制造发展规划(2016-2020 年)》认为,智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深 度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适 应等功能的新型生产方式。近年来,我国工控系统装置制造行业保持稳定增长趋势,根据前瞻产业研究院统计数据,2019 年我国工控系统装置制造行业市场规模达到 1865 亿元,同比增长 1.91%。我们认为,未来随着智能 制造内涵和外延的不断扩展,工控系统装置制造行业有望继续保持稳定增长趋势。


始于 DCS,由工业 3.0 向工业 3.0+4.0 迈进。中控技术成立于 1999 年,2020 年于科创板上市。公司以集 散控制系统(DCS)业务起步,致力于解决和满足流程工业企业生产运营过程中的自动化问题和信息化需求,逐 渐形成了包括控制系统、现场仪表等在内的较为完善的工业 3.0 产品谱系。为进一步赋能用户提升智能化管理水 平,公司基于深耕多年的行业知识和积累,在自动化和数字化基础上,积极布局和大力发展工业软件、行业解决 方案业务,形成较为完善的“工业 3.0+4.0”产品及解决方案架构体系,从而逐步由自动化产品供应商发展成为服 务于流程工业的智能制造整体解决方案提供商。

3.7 产业互联网

3.7.1 从产业链整体出发,实现制造业重塑与升级

产业互联网是基于互联网技术和生态,对各个垂直产业的产业链和内部的价值链进行重塑和改造,从而形成的互联网生态和形态。产业互联网作为一种新的经济形态,利用信息技术与互联网平台,充分发挥互联网在生产 要素配置中的优化和集成作用,实现互联网与传统产业深度融合,将互联网的创新应用成果深化于国家经济、科技、军事、民生等各项经济社会领域中,最终提升国家的生产力。

3.7.2 实例:汉得信息通过自研与持股方式深入多行业信息化建设

汉得信息是成立于 2002 年的企业数字化转型全面服务能力提供商,2011 年在深圳证券交易所创业板上市。作为中国市场上颇具规模的企业信息化服务商,汉得拥有丰富的实施服务经验与全面的信息化服务能力,能够为 客户提供涵盖规划、实施、定制开发、运维、升级等的企业信息化建设全生命周期 IT 服务。

汉得目前已积累一大批优秀的自主研发产品,涵盖制造、财务和营销等多个领域。除此之外,汉得也通过持股方式扩展了自己的业务范围,如对甄汇科技、甄云科技等创业公司进行持股等。

甄汇科技专注为企业用户提供更优质的商旅出行及报销管理全流程服务,其产品汇联易可以打通企业消费报销-入账全流程,满足企业差异化业务及管控需求。汇联易自 2016 年正式发布以来,已服务滴滴出行,复星集 团,蓝色光标,三一重工,维美德,玫琳凯,安盛天平,晶科能源,腾讯旗下公司等数千家国内外知名大中型企 业,其中 200 余家为行业头部企业;累计处理报销单 500 万张,报销额过百亿元(截止 2019 年第一季度),月 活用户近百万,以绝对优势领跑国内报销类 SaaS 产品。

甄云科技是国内采购数字化管理平台提供商,致力于企业数字化采购变革,为中大型企业提供企业生产性及 非生产性物资采购数字化解决方案,推动企业采购更加智能、高效、透明,赋能企业经营发展降本提效。迄今已 有 16 年采购数字化实施经验。目前,甄云科技产品已陆续服务全球 30+行业,600+国内外知名大中型核企,客 户遍及中国、越南、印度、巴西、俄罗斯、波兰、香港等 10 多个国家和地区。

3.7.3 实例:致景科技助力纺织产业提升信息化程度与经营效率

致景科技成立于 2013 年 12 月 ,是一家国内领先的纺织产业互联网企业 ,总部位于广州市。作为中国万 亿级的纺织品 B2B 行业的领军企业,致景核心团队成员来自阿里巴巴、美团和行业资深专家,熟知面料生产、 分销渠道等各个环节,掌握纺织品供应链上下游的各方资源。旗下“百布”在 2020 年已估值过 100 亿,并入选 “2020 胡润全球独角兽排行榜”。

“百布”运用云计算、大数据、物联网、人工智能等先进互联网技术,提供原材料采购、面料生产、成品布分 销、服装产销等产业链各环节的全方位服务,通过数字化的方式解决行业信息流、物流和资金流等经营问题,持 续推动纺织产业的转型升级。

百布通过大数据实现了供需精准匹配:先进的图搜技术和全面的面料参数数据库进行精准找布,解决买卖双 方找布难的问题;结合自主研发的 MES、ERP、WMS 和 AIoT 等新一代信息管理系统,链接银行和金融机构, 为下游的成品布交易提供智能集中仓储、供应链金融服务,为上游的织布厂提供信息技术服务,从而打通上下游 数据,形成产业链服务闭环。整体来看,百布能够有效化解企业资金周转难题,帮助企业快速打开市场,提高原 料议价能力,降低原料、布料采购成本和采购周期,降低仓储物流成本,降低一批商库存风险,提升布料产业链各环节现金利用率。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

- The End

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