工業互聯網是互聯網和新一代信息技術與工業系統全方位深度融合所形成的產業和應用生態,是工業智能化發展的關鍵綜合信息基礎設施。其本質是以機器、原材料、控制系統、信息系統、產品以及人之間的網絡互聯為基礎,通過對工業數據的全面深度感知、實時傳輸交換、快速計算處理和高級建模分析,實現智能控制、運營優化和生產組織方式變革。
2015年,國務院總理李克強在政府工作報告中三次提及互聯網發展,并首次提出要制定“互聯網+”行動計劃,推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等與現代制造業結合,促進電子商務、工業互聯網和互聯網金融健康發展。工業互聯網作為“互聯網+”行動計劃的關鍵部分,可以說是順應新一輪工業革命和產業變革的一個重點發展領域。
2018年6月7日,工信部發布了《工業互聯網發展行動計劃(2018-2020年)》。其行動目標是,到2020年底初步建成工業互聯網基礎設施和產業體系。在三年內,中國將初步建成適用于工業互聯網高可靠、廣覆蓋、大帶寬、可定制的企業外網絡基礎設施,支持工業企業建設改造工業互聯網企業內網。還將初步構建工業互聯網標識解析體系,建成5個左右標識解析國家頂級節點,標識注冊量超過20億。到2020年底,中國要初步形成各有側重、協同集聚發展的工業互聯網平臺體系,遴選10個左右跨行業跨領域平臺,培育一批獨立經營的企業級平臺。還將推動30萬家以上工業企業上云,培育超過30萬個工業APP。由此可見,工業互聯網在我國有非常大的發展潛力。
總體來看,我國工業互聯網應用目前還僅僅限制在一些有限的領域,處于起步階段,而且應用還很淺顯,根本沒有涉及到企業的核心系統和業務,中國工業互聯網發展可謂任重道遠。我國應把握當前工業互聯網發展的關鍵時點與歷史機遇,瞄準關鍵領域和重點方向,發揮國內市場優勢,積極培育新模式新業態,強化應用創新,逐步實現我國工業面向網絡化智能化的整體突破。
第一章 工業互聯網發展綜述 13
第一節 工業互聯網的相關概述 13
一、工業互聯網的定義內涵 13
二、工業互聯網的功能作用 14
三、工業互聯網的五大應用 15
四、互聯網對制造業的影響 15
第二節 工業互聯網相關概念分析 16
一、工業4.0 16
二、兩化融合 18
三、中國制造2025 19
四、相關概念比較 21
第三節 工業互聯網的構成要素分析 22
一、智能設備 23
二、智能系統 24
三、智能決策 24
四、要素整合 25
第四節 實現工業互聯網的關鍵要素分析 25
一、實現工業互聯網的技術要素 25
二、實現工業互聯網的管理要素 25
三、工業互聯網的關鍵成功要素 26
第二章 中國工業互聯網產業發展環境分析 27
第一節 中國宏觀經濟環境分析 27
一、中國GDP增長情況分析 27
二、工業經濟發展形勢分析 28
三、社會固定資產投資分析 29
四、全社會消費品零售總額 30
五、全國居民收入增長分析 31
六、居民消費價格變化分析 32
七、對外貿易發展形勢分析 33
第二節 中國工業互聯網政策環境分析 34
一、“互聯網+”行動計劃 34
二、2015寬帶中國戰略目標 34
三、中國制造2025規劃方案 35
四、“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網指導意見 36
五、《工業互聯網發展行動計劃(2018-2020年)》 36
六、《工業互聯網平臺建設及推廣指南》 37
七、地方政府工業互聯網政策 37
第三節 中國社會環境分析 38
一、人口環境分析 38
二、人口紅利逐漸消失 39
三、城鎮化發展進程 40
第三章 中國工業互聯網關鍵技術分析 41
第一節 云計算 41
一、云計算基本情況 41
(一)云計算發展階段 41
(二)云計算產業結構 42
(三)云計算服務類型 43
二、云計算發展現狀 44
(一)云計算市場規模分析 44
(二)云計算行業發展特點 44
(三)云計算技術發展現狀 47
(四)云計算應用現狀分析 47
(五)云計算市場發展趨勢 49
第二節 大數據 51
一、大數據概念特征 51
二、大數據關鍵技術 52
三、大數據市場規模 57
四、大數據前景展望 57
第三節 物聯網 58
一、物聯網定義特征 58
二、物聯網產業鏈條 58
三、物聯網市場規模 59
四、物聯網發展機遇 60
五、物聯網發展趨勢 62
第四節 移動互聯網 63
一、移動互聯網發展現狀 63
二、移動互聯網發展特點 64
三、移動互聯網發展趨勢 66
第五節 5G技術 67
一、5G的定義及特點 67
二、5G關鍵技術分析 68
三、5G發展動態分析 70
四、5G應用前景展望 71
第四章 中國工業互聯網產業發展情況分析 73
第一節 中國工業互聯網體系分析 73
一、工業互聯網體系架構分析 73
(一)工業互聯網業務需求 73
(二)工業互聯網體系架構 74
二、工業互聯網平臺體系分析 75
(一)工業互聯網平臺體系架構分析 75
(二)工業互聯網平臺核心作用 77
(三)工業互聯網平臺產業生態 78
第二節 中國工業互聯網發展現狀分析 79
一、中國工業互聯網已具備發展基礎 79
二、中國工業互聯網正處于起步階段 80
三、工業互聯網發展存在的障礙分析 80
四、工業互聯網面臨著安全防控挑戰 81
五、工業互聯網引領中國經濟新航向 81
第三節 垂直行業工業互聯網實踐分析 82
一、輕工家電行業工業互聯網實踐分析 82
(一)輕工加點行業基本憑空及生產特點 82
(二)家電行業對工業互聯網實施的業務需求 84
(三)家電行業工業互聯網實施架構 85
二、工程機械行業工業互聯網實踐 89
(一)工程機械行業基本情況及生產特點 89
(二)工程機械行業對工業互聯網實施的業務需求 90
(三)工程機械行業工業互聯網實施構架 91
三、電子信息行業工業互聯網實踐 95
(一)電子信息行業基本情況及生產特點 95
(二)電子信息行業對工業互聯網實施的業務需求 96
(三)電子信息行業工業互聯網實施架構 97
四、高端裝備行業工業互聯網實踐 99
(一)高端裝備行業基本情況及生產特點 99
(二)高端裝備制造行業對工業互聯網實施的業務需求 100
(三)高端裝備制造行業工業互聯網實施架構 101
第四節 中國工業互聯網產業發展動態分析 102
一、三菱電機與中國ITEI建立戰略合作伙伴關系 102
二、浪潮工業互聯網平臺戰略正式發布 103
三、工業富聯與海康威視戰略合作,共建智能工廠 103
四、江蘇省常州市工業互聯網公共平臺正式上線 103
五、湖北省經信委與用友網絡合作建設工業云平臺 104
六、樹根互聯與長沙經開區合作,布局工業互聯網生態 104
第五節 中國工業互聯網典型應用案例分析 104
一、海爾互聯網工廠案例分析 104
二、九江石化智能工廠案例分析 107
三、工業互聯網時代的醫療關愛 110
四、傳統制造行業應用案例分析 111
五、其他領域工業互聯網應用案例 113
第五章 中國工業互聯網行業應用分析 114
第一節 具備互聯網化的行業特征 114
第二節 能源互聯網 115
一、能源互聯網發展概述 115
(一)能源互聯網的起源 115
(二)能源互聯網的本質 116
(三)能源互聯網的架構 118
二、能源互聯網商業模式 122
(一)售電公司 122
(二)虛擬電廠 123
(三)具有互聯網卡位功能的類售電公司 124
(四)能源交易平臺 124
三、能源互聯網三大模式案例 125
(一)德國E-ENERGY 125
(二)美國FREEDM 126
(三)日本電力路由器 127
四、能源互聯網布局分析 129
(一)基礎設施類 129
(二)電子信息類 130
(三)能源服務類 131
五、能源互聯網市場預測 132
六、能源互聯網企業布局 133
(一)輸配側分布式能源建設 133
(二)中介傳輸環節 134
(三)用戶側儲能設備建設 134
第三節 鐵路互聯網 135
一、鐵路互聯網的范疇 135
二、鐵路建設投資情況 135
三、鐵路互聯網發展現狀 136
(一)鐵路巡檢 136
(二)鐵路行車安全 137
(三)鐵路客運 138
(四)鐵路貨運 139
四、鐵路互聯網應用動態 139
五、鐵路互聯網發展空間 140
第四節 國防互聯網 140
一、國防互聯網概念 140
二、國防投入情況 141
三、國防互聯網發展現狀 141
四、國防互聯網應用空間 142
第六章 國際工業互聯網發展分析 143
第一節 全球工業互聯網發展及競爭 143
一、全球工業以太網情況 143
二、全球參與工業互聯網競爭 143
三、全球工業互聯網發展空間 144
四、全球工業互聯網經濟效益 145
五、歐盟工業互聯網發展迅猛 146
第二節 德國工業互聯網發展分析 148
一、德國工業互聯網發展的意義 148
二、德國工業互聯網發展戰略 149
三、德國工業互聯網戰略要點 150
四、德國工業互聯網發展的啟示 151
第三節 美國工業互聯網發展分析 153
一、美國工業互聯網發展戰略 153
二、美國成立工業互聯網聯盟 153
三、美國工業互聯網發展的啟示 154
第四節 日本工業互聯網發展分析 155
一、日本工業互聯網發展現狀 155
二、日本工業互聯網發展戰略 155
三、日本機器人推動工業智能化 156
第五節 全球工業互聯網發展動態分析 157
一、富士康在硅谷成立AI公司 157
二、美國LHP 工程解決方案加入工業互聯網聯盟 157
三、全球工業互聯與自動化5G聯盟成立 157
第七章 國際工業互聯網典型案例與領先企業分析 158
第一節 國外工業互聯網典型案例 158
一、美國紐約州氯化鎳電池工廠 158
二、德國安貝格西門子智能工廠 158
三、德國博世集團洪堡工廠案例 158
四、德國巴斯夫凱澤斯勞滕工廠 159
第二節 國際工業互聯網領先企業分析 159
一、GE 159
(一)公司的基本情況簡介 159
(二)公司工業互聯網產品 159
(三)公司工業互聯網案例 160
(四)公司工業互聯網戰略 161
二、西門子 162
(一)公司基本情況簡介 162
(二)公司工業互聯網產品 162
(三)公司工業互聯網案例 163
(四)公司工業互聯網戰略 164
三、AT&T公司 164
四、Altera公司 165
五、Moxa公司 165
第八章 中國工業互聯網重點企業經營情況及競爭力 167
第一節 北京光環新網科技股份有限公司 167
一、企業基本情況分析 167
二、企業主營業務分析 167
三、企業經營情況分析 167
四、企業銷售網絡分析 168
五、企業競爭優勢分析 169
六、企業發展戰略分析 170
第二節 杭州中恒電氣股份有限公司 170
一、企業基本情況分析 170
二、企業產品服務分析 170
三、企業經營情況分析 171
四、企業競爭優勢分析 172
五、企業發展戰略分析 173
第三節 北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司 174
一、企業基本情況分析 174
二、企業產品解決方案 174
三、企業經營情況分析 174
四、企業競爭優勢分析 175
五、企業發展戰略分析 177
第四節 北京東土科技股份有限公司 177
一、企業基本情況分析 177
二、企業產品服務分析 178
三、企業經營情況分析 178
四、企業競爭優勢分析 180
五、企業發展戰略分析 180
第五節 北京東方國信科技股份有限公司 181
一、企業基本情況分析 181
二、企業主營業務分析 181
三、企業經營情況分析 182
四、企業銷售網絡分析 183
五、企業競爭優勢分析 184
六、企業發展戰略分析 185
第六節 重慶川儀自動化股份有限公司 186
一、企業基本情況分析 186
二、企業主要產品分析 187
三、企業經營情況分析 187
四、企業競爭優勢分析 188
五、企業發展戰略分析 190
第七節 深圳市匯川技術股份有限公司 190
一、企業基本情況分析 190
二、企業主要產品分析 190
三、企業經營情況分析 191
四、企業銷售網絡分析 193
五、企業競爭優勢分析 193
六、企業發展戰略分析 195
第九章 2018-2023年中國工業互聯網發展前景趨勢分析 196
第一節 2018-2023年中國工業互聯網發展前景展望 196
一、工業互聯網發展潛力分析 196
二、工業互聯網發展前景廣闊 196
三、工業互聯網未來發展展望 197
第二節 2018-2023年中國工業互聯網發展趨勢預測 197
一、工業互聯網成互聯網未來趨勢 197
二、互聯網和工業融合將成大趨勢 198
三、工業互聯網徹底改變傳統制造業 198
四、大企業將優先布局工業互聯網 199
第三節 2018-2023年中國工業互聯網發展方向分析 199
一、互聯網+工業 199
二、移動互聯網+工業 199
三、云計算+工業 199
四、物聯網+工業 199
第十章 2018-2023年中國工業互聯網投資機會及風險分析 200
第一節 2018-2023年中國工業互聯網關鍵環節投資機會分析 200
一、數據采集環節投資機會 200
二、數據傳輸環節投資機會 200
三、數據分析環節投資機會 200
第二節 2018-2023年中國工業互聯網相關產業投資機會 200
一、通信領域投資機會 200
二、智能硬件領域投資機會 201
三、物聯網領域投資機會 201
四、機器人領域投資機會 203
五、大數據應用服務投資機會 203
六、云計算領域投資機會 204
七、IT技術業投資機會分析 204
八、工控行業投資機會分析 205
九、能源行業投資機會分析 205
第三節 2018-2023年中國工業互聯網市場投資風險分析 208
一、宏觀經濟風險 208
二、產業政策風險 208
三、市場風險分析 208
四、盈利模式風險 209
五、國際競爭風險 209
第十一章 中國工業互聯網發展問題及策略分析 210
第一節 中國工業互聯網發展重點問題探討 210
一、工業互聯網的發展研究重點 210
二、工業互聯網的整體架構分析 210
三、工業互聯網須多方跨界合作 211
四、發展工業互聯網須解決問題 211
五、發展工業互聯網的切入維度 212
第二節 中國工業互聯網的執行路線圖分析 212
一、構建智能的人和智能的組織 212
二、實施車間執行系統(MES) 213
三、實現自動化智能化升級改造 213
四、構建系統化的互聯網絡體系 213
五、建設企業大數據、云計算中心 213
第三節 中國把握工業互聯網發展機遇的對策 214
一、加大重點領域的政策扶持力度 214
二、引導相關的服務企業轉型發展 214
三、突破阻礙工業互聯網發展壁壘 214
四、完善工業互聯網發展推進機制 214
第四節 傳統制造業工業互聯網應用策略分析 215
第五節 工業互聯網產業推進思考 216
一、工業互聯網產業推進面臨的挑戰 216
(一)產業協同支撐能力不足 217
(二)專業與復合人才匱乏 217
(三)現有網絡支撐能力不足 217
(四)產業推廣應用條件不足 217
二、產業推進建議 218
(一)加快網絡設施建設 218
(二)加強互聯網企業與制造企業合作發展 218
(三)強化資金支持 218
(四)同步推進工業互聯網創新中心建設與工業互聯網試點示范建設 218
圖表目錄
圖表 1 GE認為工業互聯網是第三次浪潮 14
圖表 2 傳統制造業和現代制造業的對比 16
圖表 3 德國認為工業4.0是第四次工業革命 17
圖表 4 智能工廠是工業4.0的重要元素 18
圖表 5 工業4.0和工業互聯網的典型應用場景對比 18
圖表 6 中國制造業期望完成跨躍式發展 20
圖表 7 工業互聯網、工業4.0及制造業2025規劃間幾個概念殊途同歸 22
圖表 8 工業互聯網由智能設備、智能系統、智能決策三部分組成 23
圖表 9 工業互聯網的海量數據來源于工業設備中安裝的數據探測元件 24
圖表 10 2013-2018年中國國內生產總值變化趨勢圖 28
圖表 11 2015-2018年中國國內生產總值及構成 28
圖表 12 2013-2018年中國固定資產投資(不含農戶)變化趨勢圖 30
圖表 13 2013-2018年中國社會消費品零售總額變化趨勢圖 31
圖表 14 2013-2018年中國居民人均可支配收入變化趨勢圖 32
圖表 15 2013-2018年中國貨物進出口總額變化趨勢圖 34
圖表 16 2012-2017年中國人口總量變化趨勢圖 39
圖表 17 2017年中國人口數及構成情況 39
圖表 18 2012-2017年中國城鎮化率變化趨勢圖 40
圖表 19 中國云計算產業發展階段示意圖 41
圖表 20 云計算產業鏈組成結構示意圖 42
圖表 21 云計算的三層服務類型示意圖 43
圖表 22 2013-2017年中國云計算市場規模統計 44
圖表 23 云計算的關鍵技術情況 47
圖表 24 中國大企業云計算使用情況 48
圖表 25 中國企業云計算不同類型服務使用率情況 48
圖表 26 國內外企業云計算使用率情況 49
圖表 27 可用于大數據分析的關鍵技術一覽表 52
圖表 28 2015-2017年中國大數據產業總體規模統計 57
圖表 29 2013-2017年中國大數據核心產業規模統計 57
圖表 30 中國物聯網產業鏈結構 59
圖表 31 2013-2017年中國物聯網產業規模增長趨勢圖 60
圖表 32 2012-2017年中國手機網民規模增長趨勢圖 64
圖表 33 5G時代將實現萬物互聯 71
圖表 34 工業互聯網業務視圖 73
圖表 35 工業互聯網體系架構 75
圖表 36 工業互聯網平臺功能架構圖 76
圖表 37 工業互聯網平臺產業體系 79
圖表 38 家電行業工業互聯網實施架構示意圖 86
圖表 39 海爾貝享空調用戶交互迭代示意圖 88
圖表 40 工程機械行業工業互聯網總體實施架構 92
圖表 41 三一重工18號智能工廠實施架構 94
圖表 42 電子信息產品制造工藝流程 96
圖表 43 電子信息行業工業互聯網實施架構 98
圖表 44 第二條路徑的總體架構圖 102
圖表 45 海爾空調智能互聯工廠現場圖片 107
圖表 46 工業4.0強調的“三個集成” 114
圖表 47 對工業互聯網需求較強的行業 115
圖表 48 全國能源互聯網產業生態示意圖 119
圖表 49 區域能源互聯網產業生態示意圖 120
圖表 50 城市能源互聯網產業生態示意圖 121
圖表 51 家庭能源互聯網產業生態示意圖 122
圖表 52 虛擬電廠與微網的比較 123
圖表 53 德國E-energy六大示范項目 126
圖表 54 美國FREEDM示意圖 127
圖表 55 日本數字電網示意圖 128
圖表 56 VPEC“ECO網絡系統”示意圖 128
圖表 57 2016-2018年中國完成鐵路固定資產投資統計 136
圖表 58 佳訊飛鴻的防災監控系統含有多種傳感器 137
圖表 59 鐵路行車安全監控領域部分產品情況 138
圖表 60 2013-2017年中國國家財政國防支出統計 141
圖表 61 佳訊飛鴻軍用MDS3400作戰值班指揮調度系統示意圖 141
圖表 62 工業互聯網1%的效率提升將帶來巨大收益 145
圖表 63 工業互聯網對全球經濟的影響 146
圖表 64 GE在不同領域實現傳感器搭載和智能互聯 160
圖表 65 2016-2017年北京光環新網科技股份有限公司分行業分產品情況表 167
圖表 66 2017年北京光環新網科技股份有限公司產品結構情況 168
圖表 67 2014-2018年北京光環新網科技股份有限公司收入及利潤統計 168
圖表 68 2017年北京光環新網科技股份有限公司分地區情況表 169
圖表 69 2016-2017年杭州中恒電氣股份有限公司產品產銷量情況表 171
圖表 70 2016-2017年杭州中恒電氣股份有限公司分行業分產品情況表 171
圖表 71 2017年杭州中恒電氣股份有限公司產品結構情況 172
圖表 72 2014-2018年杭州中恒電氣股份有限公司收入及利潤統計 172
圖表 73 2016-2017年北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司分行業分產品情況表 174
圖表 74 2017年北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司產品結構情況 175
圖表 75 2014-2018年北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司收入及利潤統計 175
圖表 76 2016-2017年北京東土科技股份有限公司產品產銷量情況表 178
圖表 77 2016-2017年東土科技股份有限公司分產品情況表 179
圖表 78 2017年東土科技股份有限公司產品結構情況 179
圖表 79 2014-2018年東土科技股份有限公司收入及利潤統計 179
圖表 80 2017年東土科技股份有限公司分地區情況表 180
圖表 81 2016-2017年北京東方國信科技股份有限公司分行業分產品情況表 182
圖表 82 2017年北京東方國信科技股份有限公司產品結構情況 183
圖表 83 2014-2018年北京東方國信科技股份有限公司收入及利潤統計 183
圖表 84 2017年北京東方國信科技股份有限公司分地區情況表 183
圖表 85 2017年重慶川儀自動化股份有限公司產品產銷量情況表 187
圖表 86 2017年重慶川儀自動化股份有限公司分產品情況表 187
圖表 87 2017年重慶川儀自動化股份有限公司產品結構情況 188
圖表 88 2014-2018年重慶川儀自動化股份有限公司收入及利潤統計 188
圖表 89 2017年重慶川儀自動化股份有限公司分地區情況表 188
圖表 90 2016-2017年深圳市匯川技術股份有限公司產品產銷量情況表 191
圖表 91 2016-2017年深圳市匯川技術股份有限公司分行業分產品情況表 192
圖表 92 2017年深圳市匯川技術股份有限公司產品結構情況 192
圖表 93 2014-2018年深圳市匯川技術股份有限公司收入及利潤統計 193
圖表 94 2017年深圳市匯川技術股份有限公司分地區情況表 193
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