工业互联网平台白皮书2021（平台价值篇）

工业互联网平台白皮书2021 （平台价值篇） 工业互联网产业联盟（AII） 2021年12月 组织单位：工业互联网产业联盟 编写单位：中国信息通信研究院、石化盈科信息技术有限责任公司、上海宝信软件股份有限公司、航天云网科技发展有限责任公司、中国电信集团公司、中国华能集团有限公司、华为技术有限公司、恒力石化股份有限公司、北京东方国信科技股份有限公司、青岛海尔工业智能研究院有限公司、浪潮集团有限公司、树根互联技术有限公司、用友网络科技股份有限公司、江苏徐工信息技术股份有限公司、浙江蓝卓工业互联网信息技术有限公司、重庆忽米网络科技有限公司、京东云计算有限公司、百度云计算技术(北京)有限公司、上海优也信息科技有限公司、格创东智科技有限公司、北京寄云科技有限公司、北京和利时智能技术有限公司、湖北蒲惠智造科技有限公司、北京云道智造科技有限公司、上海黑湖网络科技有限公司、富士康工业互联网股份有限公司、研华科技(中国)有限公司、参数技术（上海）软件有限公司、思爱普(中国)有限公司、南京菲尼克斯电气有限公司、亚马逊通技术服务(北京)有限公司 I 目 录 一、平台应用态势及价值内涵分析 ................... 1 （一）平台发展阶段判断 ........................... 1 （二）平台应用价值内涵分析 ....................... 2 （三）平台行业应用发展态势分析 ................... 5 二、平台应用体系多维分析 ......................... 6 （一）“应用价值-业务场景”二维热力图分析 ......... 7 （二）“业务场景-平台能力”二维热力图分析 ........ 10 （三）“应用价值-平台能力”二维热力图分析 ........ 13 三、总结及展望 .................................. 17 附件：平台应用价值案例汇编 ...................... 18 1 一、平台应用态势及价值内涵分析 （一）平台发展阶段判断 自2017年国务院印发《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》以来，工业互联网已经走过三年发展历程，迎来新的三年发展新征程。工业互联网平台也从概念普及走向落地深耕，从探索创新走向深入挖掘应用价值。平台愈发成熟供给能力和企业数字化转型强烈需求双向促进，推动平台走向以应用价值为核心的新型发展阶段。 从供给侧看，经过多年建设和能力整合，平台已经具备服务制造企业的基础能力。近两年，领先平台企业不断积聚力量，务实构建工程化解决方案，平台基础架构及服务能力日益完善。在边缘层，数据接入不再是不可攻克的难题，协议解析、外置传感器等多类数据接入技术不断成熟。在PaaS层，无论是微服务技术的引入以及大数据系统的构建，正逐渐成为平台企业的标配，少数企业还在不断提升人工智能和低代码开发服务水平。在应用层，多数企业基本完成传统工业软件的云化迁移和整合，平台云原生工业APP逐渐涌现。以上平台能力整合以及新兴技术迭代，正日益武装、丰富平台服务能力，为赋能制造业转型升级提供了坚实基础。 从应用侧看，后疫情时代企业数字化转型需求愈发强烈，利用平台实现“提质、降本、增效”已经成为企业内生需求。面向集团型企业，基于云平台打通集团企业间数据通道，开 2 展协同设计、共享制造、供应链协同等网络化协同应用，几乎成为集团型企业刚性需求。面向大型企业，针对企业内各业务部门信息孤岛林立、海量异构数据管理困难、企业知识沉淀和敏捷创新水平低等挑战，具备统一大数据管理架构以及敏捷低代码开发的工业互联网平台仍是企业数字化转型最有利技术工具。面向中小企业，由于中小企业资金紧张、技术工程师专业能力相对薄弱，借助工业互联网平台低成本、快速部署软件应用的特点，通过云化解耦提供轻量级工业APP，不但降低企业基础IT建设、运维成本，还能够根据企业需求针对性订阅SaaS化服务。 尽管企业上云上平台需求愈发强烈，但也面临着平台应用价值不明晰、平台实施选型困难等挑战。为了更好的帮助制造企业认识平台应用价值，推广平台企业产品服务，加快平台落地深耕和赋能制造业转型升级，亟需开展平台应用分析和价值研究。 （二）平台应用价值内涵分析 当前，基于平台创新服务可实现“有形”和“无形”两类应用价值。一是有形价值，即通过“降低成本”或“扩大收入”直接为企业创造利润。二是无形价值，涵盖“提升质量”和“安全及可持续”，帮助企业提升品牌竞争力，保障企业安全生产和可持续发展。其中，“降低成本”、“扩大收入”、“提升质量”和“安全及可持续”四类一级价值又 3 可细分为十二类二级价值。 图1 平台应用价值体系 一是降低成本，涵盖“降低产品研发成本”、“降低生产运营投入成本”、“降低资产管理成本”、“降低能源资源损耗成本”四大类应用。 ➢ 降低产品研发成本：指利用云化工具提升产品研发效率，缩短产品研发周期，进而节约产品研发过程中的时间和人力成本。 ➢ 降低生产运营成本：指基于平台数字化服务打通生产运营环节，提升生产过程效率，强化经营管理水平，进而降低生产成本和企业管理成本。 ➢ 降低资产管理成本：指基于平台实现对设备、物料等企业固有资产的管理和运维，降低资产折旧费、修理费，以及关键设备停机造成的营收损失。 ➢ 降低能源资源损耗成本：指基于平台实现工厂能耗优 4 化和物料资源优化，降低能耗成本、物料浪费成本等。 二是扩大收入，涵盖“扩大产品营销数量”、“提升新增产品需求产能”、“创新单体产品价值”、“提升产品服务附加值”、“创新数据衍生服务”五类。 ➢ 扩大产品营销数量：指通过平台客户洞察提升工厂获得市场订单概率，进而提升产品销量。 ➢ 提升新增产品需求产能：指当面临大量订单快速涌进工厂时，企业通过平台实现柔性化、弹性化的生产组织，进而扩大已有产能，满足产品销量要求。 ➢ 创新单体产品价值：指基于平台个性化定制满足客户个性产品需求，或者创造新的产品，进而提升产品本质价值。 ➢ 提升产品服务附加值：指基于平台实现由传统卖产品向卖“产品+服务”的方式转变过程中，通过给予用户增值服务提升收入。 ➢ 创新数据衍生服务：指平台在数据要素集聚过程中创造出新的衍生服务，如通过平台数据开展产融结合催生的新盈利业务。 三是提升产品质量，主要包括“提高已有产品良率”。 指通过精密制造、智能检测等举措减低产品不良率，提升产品质量、增强企业市场竞争力，进而提升用户粘性，获取更多市场订单。 四是安全及可持续，涵盖“提升安全水平”和“减少排 5 放”两大类。 ➢ 提升安全水平：通过平台数据感知提升工厂安全生产水平，降低安全事故发生概率。 ➢ 减少排放：指利用平台数字化技术实现“低碳生产”，降低污染物排放水平。 （三）平台行业应用发展态势分析 从工业互联网平台行业应用成熟度来看，原材料行业涉及的应用案例占比达36%，平台应用最成熟；装备制造行业应用案例数量占比达25%，平台应用成熟度居中；消费品行业平台应用成熟度相对其他两个行业较低，案例占比达21%。此外，其他行业中电力行业应用成熟度较高。 图2 “行业-业务场景”二维图热力图 1、原材料行业 原材料行业平台应用聚焦于生产管控和经营管理业务领域。一是由于原材料行业上游产品价格波动频繁，企业经营易受价格变化影响，因此企业希望基于平台实现最优生产 6 计划排产，进而提升企业利润。二是原材料行业生产工艺复杂，具有排放耗能高、生产安全风险大的特点，对于设备管控、生产工艺优化、安全环保管理的应用需求大。 2、装备制造行业 装备制造行业平台应用关注产品研发设计业务和产品全生命周期管理。一是装备制造行业产品复杂、价值高，平台应用聚焦复杂产品的数字化设计验证与工艺设计。二是装备制造行业产品生命周期长，且通过产品全生命周期数据贯通能够挖掘出巨大应用价值，所以平台应用贯穿产品研发设计、生产管控、运维服务全业务链。 3、消费品行业 消费品行业侧重于产品研发设计与产品后市场服务应用。一是消费品行业产品更新迭代速度较快，通过数字化产品研发设计提升产品设计效率的需求更大。二是消费品行业是最贴近大众消费者的行业，用户市场竞争激烈，希望基于平台的后市场服务提升用户使用体验，增强用户粘性。 二、平台应用体系多维分析 平台应用分析可围绕“应用价值”、“业务场景”、“平台能力”三个维度开展，三个维度相互交织和关联。其中，应用价值是制造用户使用平台的根本需求，业务场景是应用价值实现的切入口，平台能力是支撑相应业务场景实现应用价值的基础技术要求。 7 图3 平台应用发展分析体系图 （一）“应用价值-业务场景”二维热力图分析 图4 “应用价值-业务场景”二维热力图 降低成本是平台实现最多的应用价值，占比达63%。基于平台实现扩大收入、提升质量、安全及可持续三者相对均衡，分别达到12%、11%和14%。 从降低成本看，平台可通过全链条业务场景切入开展应用探索，实现产品研发、生产运营、资产管理和能源管理等多类成本降低。一是降低生产运营成本，是平台帮助企业降低成本最主要方式。不仅能够从研发、生产、管理等单一业务环节开展应用，还能够通过平台资源协同实现产供销一体 8 化、设计制造一体化等跨环节应用，如海澜集团基于平台打通材料供应、生产制造、产品销售各个环节，有效降低了生产运营成本。西门子与3D打印服务商Materials Solutions合作，基于平台打通增材制造产品设计、仿真、生产全流程，实现产品研发到生产制造一体化应用，有效降低了生产成本。二是降低资产管理、资源能源浪费两类成本，是平台帮助企业降低成本的次要方式。主要通过生产管控和经营管理业务场景切入开展应用，如优也平台对全工序能源介质数据进行实时映射，构建跨工序协同优化模型，基于角色智能推送调节策略，实现以单位小时成本最小化与利润最大化的能源整体平衡，为企业带来5-10%的能源消耗节降。树根互联与重庆宏钢机床合作，通过建立机床数字化模型，实现机床运行、维护、保养、变更、调拨和报废等过程状态信息的全面感知与优化，降低设备管理成本。三是降低产品研发成本，目前平台实现该类应用价值实践较少，可从数字化产品设计验证或协同研发设计环节开展应用。如兰州电机与PTC合作，基于平台进行研发数据、工艺模型共享，实现了不同部门间产品设计协同，产品交付的准确率达到98%以上。 从扩大收入看，五类应用价值逐渐显现，价值挖掘有待进一步提升。一是扩大产品营销数量，主要通过经营管理环节中客户洞察与销售管理实现。如重庆创盈与用友精智平台合作，通过平台对商品、客户进行智能分层，并制定不同的 9 营销方式，有效提升商家营销效率。二是提升新增产品需求产能，主要通过数字化工艺设计、生产计划排产等业务创新实现。如ABB推出PickMaster软件，借助数字化工艺设计在虚拟产线上对机器人配置进行测试，并优化生产过程中的设备配置参数，大幅提高产线部署效率。三是创新单体产品价值，可通过数字化产品设计业务切入创造新的产品，或通过“客户洞察+生产计划+设备管控”业务组合实现用户需求个性化定制，进而提升单体产品价值。如安世亚太与汽车配件供应商合作，通过平台创成式设计编写算法生成设计模型，协助汽车配件厂商完成最佳轮毂设计，创造出新产品价值。无锡小天鹅电器自建平台对洗衣电器产品进行模块化、参数化设计，实现用户个性化需求的快速转化，有效提升产品单体价值。四是提升产品服务附加值，主要通过运维服务环节中产品运维和后市场服务实现。如寄云科技为宝石机械打造设备运维平台，通过采集钻机、钻井仪表、电气传动PLC等系统数据，实现装备产品的远程运维，提升传统钻机装备服务附加值。五是创新数据衍生服务，目前应用刚刚起步，主要通过产融协同实现。如智能云科将上万台i5机床数据接入云端，采用租赁方式，按使用时间或工件数量计费，有效为企业带来设