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1、全球工业互联网平台应用案例分析报告（工业互联网系列研究报告No.2）摘要近年来,全球工业经济形势发生深刻变化，能源和原材料价格持续攀升，资源环境约束进一步强化,工业竞争格局深度调整，以人工智能、物联网、云计算等新一代信息技术与工业融合为主的第四次工业革命悄然来袭，工业企业同时面临着外部环境变化和传统运营模式难以为继的压力，数字化转型迫在眉睫。工业互联网平台是赋能企业数字化转型的重要基础设施，也是助力企业创新发展的系统解决方案。然而全球工业互联网正处于起步阶段，受制于商业模式、企业文化、投资收益、技术路线等多方面的挑战，目前工业互联网并没有获得预期的市场认可度。本报告从全球200多家物联网平台中
2、选取了77个工业互联网平台企业，针对工业企业数字化转型的需求和痛点，对206个工业企业应用工业互联网平台的案例进行了调查研究，希望了解哪些工业互联网应用在工业企业已落地实施？哪些应用获得企业的认可度最高？解决了什么问题？取得什么成效？哪些行业普及较快？哪些企业现在需要工业互联网？通过研究梳理，工业互联网平台应用主要可分为三大类：第一类，针对工业设备和工业产品开展资产管理服务。第二类，打通OT数据与IT数据，支持企业传统业务和运营优化。第三类，融合工业、金融、服务，整合产业链、价值链各方资源，开展企业业务转型、商业模式创新，打造新竞争模式。目前工业互联网应用主要集中在第一类和第二类，而基于工业互
3、联网的企业新模式转型处于起步探索阶段。通过工业互联网平台，工业企业打通数据链，通过数据分析进行运营及业务优化，从而帮助企业实现成本降低、效率提升、产品和服务能力提升、业务和模式创新等，打造数字经济时代的新型核心竞争力。日公国家工业信息安全发展研究中心报告研究发现，从应用场景维度分析降低成本、提高效率的需求是推动目前工业企业实施工业互联网的最大动力，83%的工业企业基于平台开展工业设备和产品状态在线监测、故障在线诊断、预测性维护、远程运维等应用服务。68%的工业企业基于平台处理分析生产制造、企业运营管理等各类数据，开展生产过程优化、能耗优化、质量优化、安全管理、作业指导、采销决策优化等业务运营优
4、化服务。19%的工业企业基于平台开展业务转型和模式创新，企业对应用人工智能、虚拟现实、数字李生、区块链等新技术仍持保守谨慎态度，企业更寄希望平台新模式应用带来更多的新收入增长。从行业应用维度分析,在数字化程度高的机械、能源行业成为应用工业互联网平台的主力军。机械行业占全部案例的36%,面对强烈的制造服务化转型的需求，一方面平台助力设备管理从人工粗放管理向远程、精准智能化管理过渡，另一方面金融与机械行业融合创新助力企业探索新业务增长模式。能源行业占全部案例的22%,以电力行业为例，企业通过工业互联网实现企业内外数据汇聚，通过分析市场、发电能力、发电需求、天气和定价等影响因素，优化发电和交易计划，
5、实现生产端、电网和消费端的协同和优化。从企业规模维度分析62%的案例来自大企业，成为各类应用的主力军。面对数字化转型挑战，大企业同时具备建平台和用平台的条件和压力，龙头企业向软件商、服务商转型的趋势明显，工业互联网平台成为帮助其转型的重要推动力量。中小企业应用仅占全部案例的十分之一，国内应用数量明显高于国外，主要依托平台进行行业内应用或在区域内聚集应用，政府政策在产业聚集区的应用产生了积极作用。从另一个角度，国内外工业互联网应用呈现不同发展特点。一是国内外工业企业基础存在差异,应用投入规模不同。系统集成是我国大型工业企业非常主流的工业互联网平台应用需求，涉及企业多个不同部门。相较于国内企业“大
6、手笔”的复杂应用，国外企业的应用显得更加小巧、简单。国外企业能找出自身的关键痛点，锁定最合适自己的应用切入点，做到以最小的投入获得最大的收益。二是我国企业在模式创新方面呈现出百花齐放的态势。如汽车行业个性化定制和协同制造，服装行业分享制造和产融合作，机械行业创新定价模式和产品服务化等。国外企业68%的新应用都集中在基于物联网模块开发的新产品或新服务。三是国内外平台的主流服务商类型不同。国外由IT企业主导的平台占国外平台总数的81%,更青睐专业服务提供商。我国入局工业互联网的平台企业大多出自行业巨头，尤其是制造业企业或其剥离的技术公司占中国平台企业数量的47%,远高于国外19%o四是国内外平台企
7、业布局全球市场策略不同。我国工业市场规模巨大，工业互联网平台企业更倾向于与本国平台企业合作，大多跨国合作的内容是针对某项技术或某个解决方案，不涉及海外市场拓展。国外工业互联网平台积极布局全球市场，非本国企业客户占有重要地位。通过调研我们发现，工业互联网平台部署实施并不是一件容易的事情，实际情况并不像市场上某些人宣传炒作的那样简单。需要着重强调的是发展工业互联网平台不是简单的技术问题，工业互联网平台必须要同时专注于商业挑战、文化挑战、技术挑战，以应用价值为牵引推动平台服务能力建设。工业互联网平台自身能力不足、工业企业应用意愿不足、平台落地实施方法路径缺乏等等原因，导致了我国工业互联网平台应用推广
8、没有达到预期的效果。我们从这三个方面罗列了制约平台应用推广的常见问题。这些因素有些对平台发展、项目实施能否成功可能会产生致命的影响，有些因素可能只会成为阻碍。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。纵然工业互联网平台在发展初期面临着许多挑战，但是这是所有新生事物发展的必然规律，新技术、新产业、新模式、新业态的发展和成熟都需要经历一个逐步迭代完善的周期，而且还需要管理、金融、基础设施等其他条件与之共同演进发展，才能真正产生实际效果。工业互联网平台助力工业企业实现数字化转型是一个漫长旅程，需要政府、企业、行业组织、研究机构等各方通力合作，解决工业互联网平台发展的瓶颈问题，推动工业互联网务实发展。就在当下，
9、工业互联网平台已经对产业竞争格局、企业战略定位、管理模式、组织架构、业务模式、产品和服务等等都带来了不小的影响，改变正在进行中。一是复合型人才成为必争之地，人力需求将发生结构性变化。二是信息技术架构加速变革，云端协同智能技术助力工业企业上云。三是工业企业不断探索新盈利点，产品+服务”模式将成为竞争新常态。四是安全保障是企业发展底线，安全行业将面临巨大发展新空间。五是推进工业互联网平台开源技术体系，是构建市场开放生态的有效路径。I目录!CONTENTS-工业企业数字化转型迫在眉睫1（一）企业经营环境发生重大变化2（二）工业企业现有模式难以为继3（三）工业企业核心竞争力诉求逐步演变升级4二.工业互
10、联网助力工业企业开展数字化转型6（一）工业互联网平台应用案例遴选原则7（二）工业互联网平台应用场景分类8（三）工业互联网平台应用成效分类10.全球工业互联网平台应用现状11（一）应用场景：核心设备和关键环节需求迫切，创新应用推动工业转型131 .设备数据采集是工业互联网的基础,核心设备的维护需求突出132 .数据应用聚焦业务和运营优化，效率提升需求强烈153 .创新应用推动企业变革突破，新模式新业态跨界生长19（二）应用行业：机械、能源行业领先发展，各行业应用侧重不同221 .离散行业应用分散，覆盖从设计到市场所有环节232 .流程行业应用集中在过程控制，安全稳定生产是关注重点24（三）企业规
11、模：大企业面向行业开展应用，中小企业尝试从区域入局281 .大企业面对数字化转型挑战，同时具备建平台和用平台的条件和压力.282 .中小企业应用落地产业聚集区和工业园区，创新积极性更高29e/c国家工业信息安全发展研究中心四 .中外工业互联网平台应用对比30（一）应用场景对比311 .大规模大投入VS小应用大作用312 .多元创新应用VS数字业务应用32（二）平台企业对比343 .巨头企业VS专业+初创，制造业企业VSIT企业344 .专注国内VS海外拓展36五 .工业互联网平台应用推广的挑战和机遇39（一）障碍和挑战40（二）趋势和机遇421 .复合型人才成为必争之地，人力需求将发生结构性变
12、化432 .信息技术架构加速变革，云端协同智能技术助力工业企业上云433 .工业企业探索新盈利点：产品+服务模式将成为竞争新常态434 .安全保障是企业发展底线，安全行业将面临巨大发展新空间435 .推进工业互联网平台开源技术体系，是构建市场开放生态的有效路径44六 .结语45附录：研究方法47ei国家工业信息安全发展研究中心工业企业数字化转型迫在眉睫近年来,全球工业经济形势发生深刻变化，能源和原材料价格持续攀升，资源环境约束进一步强化,工业竞争格局深度调整，工业企业同时面临着外部环境变化和传统运营模式难以为继的压力，数字化转型迫在眉睫(图1所示)。图1.我国工业企业发展面临的挑战技术驱动生产
13、成本产品质量需求升级政策导向1工业企业f交付周Z新能力模式变革(一)企业经营环境发生重大变化工业发展面临个性化需求升级、行业竞争重新洗牌、新技术变革、国家战略引导等多方面变化。一是互联网和信息技术发展迅速，在社会各领域广泛渗透，促进消费方式、产品形态和供需关系发生重大变革，工业企业面临以个性化需求升级为代表的市场挑战。二是数字化商业模式推动业务模式变革，重塑制造业竞争格局，一批工业企业依托工业互联网成功开展服务化转型，并形成新业务增长点，传统工业生产方式与运营模式受到的挑战日益严峻。三是以CPS、物联网等为代表的新技术持续推动制造技术变革，显著提高工业生产智能化水平，给工业企业全要素生产率的提
14、升带来机遇。四是通过新技术提高制造业竞争力是国家战略需求，随着政策引导与支持力度不断加大，制造业与互联网融合发展试点示范经验不断积累，工业企业迎来转型升级发展良机。（二）工业企业现有模式难以为继近年来我国工业增速持续放缓，规模以上工业企业增加值增速从2007年18.5%逐步降低至2017年的6.6%,多重因素持续挤压工业企业利润空间（图2所示）o一是生产成本攀升，2018年上半年，规模以上工业企业每百元主营业务收入中成本为84.42元。I在土地和劳动力价格持续上涨、资源和环境约束趋紧的形势下，中国制造的比较优势被逐步削弱。二是产品与服务质量管控差，工业企业以中小企业为主受到资金、技术、成本约束
15、，企业对质量管理重视不足，管理方法落后，导致产品可靠性与客户满意度低，严重影响品牌声誉与产品竞争力。三是交付能力不足，信息技术在制造领域的深入应用导致产品交付周期和产品迭代周期大幅缩短，传统规模化生产方式已经难以满足柔性化、敏捷化、协同化的订单交付需求。四是创新能力不强，大部分企业仍处在技术含量和附加值较低的“制造-加工-组装”环节，创新主体地位未能充分体现，工业企业创新投入与发达国家企业差距明显。图2.规模以上工业企业税前利润率变化趋势（2000-2016）数据来源：国家统计局1.来温中豳济网一经济口揶,如何杂当前经济形势一一降成4；仍制昉.2018年8月26日版http:/WWW（三）工业
16、企业核心竞争力诉求逐步演变升级技术进步在引发数次工业革命的同时，也牵引着企业核心能力体系的变革。规模化和高效生产能力成为机械化发展进程中企业核心能力的代名词，随着电气化发展，企业更加重视在大规模生产的基础上，强化成本降低、质量合格等方面能力。进入互联网时代，相对于企业发展面临的各种挑战和问题，能力总是显得不足，无法适应和满足内外部环境和条件的快速变化。互联网时代企业发展，就是要激发企业技术、装备、系统、流程、组织和数据的综合价值，持续打造适应时代发展需求的新型能力，培育形成企业互联网发展背景下的竞争新优势。我们研究发现，我国企业普遍关注信息化环境下的六大类能力，包括研发创新类、生产管控类、供应
17、链管理类、财务管控类、经营管控类、用户服务类能力等。但是每一类能力的内涵和关注重点与传统工业时期相比已经发生了很大的变化，从关注技术产品本身的成本、质量、效率等方面向关注用户价值、快速满足用户个性化需求转变（图3所示）o如研发创新类能力从产品性能提升向实现基于客户需求的数字化快速定制研发，产品研发、工艺设计、生产制造一体化，在线、异地协同研发等延伸；生产管控类能力从规模化生产转向关注大规模个性化定制生产管控、基于用户订单的柔性生产等；用户服务类能力从渠道建设转向关注远程诊断与服务、客户互动与敏捷服务、产品全生命周期追溯等。更具代表性的是，构建生态系统能力成为行业领军企业共同追求的新目标，通过整
18、合企业内外部优势资源，构筑开放的、边界不断扩大的产品生态、企业生态、产业生态，打造企业命运共同体，营造新的群体竞争。2图3.工业企业核心能力体系变迁图关注技术产品关注用户价值重要性服务研发成本降低能力营销技术获取能力生产渠道建设能力质量规模化生产能力质量检验能力信息化枚甫”痣於新型能力传统能力助研发设计能力远程诊断与客户互助与敏捷服务能力产品全生命周期追溯服资料:国家工业倍思安全发展研究中心互联网助力工业企业开展游化转型工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，通过IT与OT的融合将实现企业动态互联、资源优化配置、业务精准协作的愿景，能有效推动制造业质量变革、效率变革、动力变革，成为
19、新工业革命的关键支撑和深化“互联网+先进制造业的重要基石，助力工业企业开展数字化转型，实现高质量发展。3大家认为通过工业互联网对企业提高生产效率、提高灵活度、降低成本、提升竞争力等方面都将带来前所未有的效果。埃森哲预测，2020年全球工业互联网领域投资规模将超过5000亿美元，2030年工业互联网将带来超过15万亿美元的增长。4然而现实情况是全球工业互联网正处于起步阶段，受制于商业模式、企业文化、投资收益、技术路线等多方面的挑战，目前工业互联网并没有获得预期的市场认可度。我们希望对工业企业应用工业互联网平台的真实案例开展调查研究(具体研究方法见附录)，针对工业企业数字化转型的需求和痛点，了解哪
20、些工业互联网应用在工业企业已落地实施？哪些应用获得企业的认可度最高？解决了什么问题？取得什么成效？哪些行业普及较快？哪些企业现在需要工业互联网？(一)工业互联网平台应用案例遴选原则本报告从全球200多家物联网平台中选取了77个工业互联网平台企业，按照下列遴选原则选择了206个企业应用案例进行研究与分析，其中每一个应用案例需要满足全部所要求的条件，部分满足所巅的条件：3. 4深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见吹风会，工业和信息化部l部长陈荣雄http,4. IndustrialInternetInsightsReportFOR2015Accenture. 应用案例为工业企业 基于
21、工业设备或工业产品的数据采集或互联 已实施完成的应用案例，并且有实际的应用成效 应用了边缘计算、物联网、工业无线、大数据、云计算、CPS,数字拿生、人工智能等工业互联网相关技术和产品 基于IT数据与OT数据的融合，优化业务流程和组织管理变革 基于平台打通消费与生产、产品与服务间的数据流和业务流基Cr于平台实现产业链上下游、跨领域的资源优化动态配置基于表平台实现以数据要素为驱动的新模式新业态（二）工业互联网平台应用场景分类通过案例梳理研究，我们将工业互联网平台应用主要分为三大类（具体见图4）: 第一类：针对工业设备和工业产品开展资产管理服务。 第二类：打通OT数据与IT数据,支持企业传统业务和运
22、营优化。.第三类:融合工业、金融服务整合产业链价值链各方资源,开展企业业务转型商业模式创新打造新竞争模式。我们研究发现，目前工业互联网应用主要集中在企业资产管理、传统业务和运营优化，而基于工业互联网的企业新模式转型处于起步探索阶段，国内初创企业创新意愿强，已经开展了很多新尝试。26%37%降低用工量减少故障损失降低运维成本降低能耗成本节约减少资源浪费减少安全事故80%4口料）利用效率提高供应链运作效率提局员_L霹工作效率,产品与缩短研发周期降低次品率降低产品故障率产品可追溯加速产品/服务更新迭代提升客户满意度e-带动投资增数据即服务业务和模式创新增加客户生命周期价值新加客户数最和范围的市场新商
23、业模式获得营宿金就的收入增长优化业务流程提R减少故隙损失物次.入皿&缩短交忖周期图4.工业互联网应用场景案例分布及应用案例的成效设备及产品管理业务和运营优化式新业态状态监测故障诊断预测性维护远.运维生产制造优化资源调度优化能耗优化质量优化安全管理设计优化库存优化物流优化知识管理员工赋能/作业指导采购/销售决策优化数字化产品产品即服务转型按需制造分享制造协同制造创新定价模式产融合作创新网络化协同研发（三）工业互联网平台应用成效分类目前，工业互联网平台应用主要给企业带来的成效主要体现在成本降低、效率提升、产品和服务能力提升业务和模式创新等（具体见图4）。当然，目前来讲还没有出现某种通用的工业互联网
24、绩效评价法则，能够精准承诺企业为其节省多少成本、提高多少新增业务收入、带来多少新的客户等，工业互联网对企业的最终直接价值目前很难评估，这也将会是未来我们继续研究的方向之一。我们希望通过本报告提出目前工业互联网已被证明有价值的方面和相应的指标，辅助于相关案例，能帮助企业思考适合自己工业互联网应用的切入点。全球工业互联网平台应用现状11本报告从全球工业互联网应用场景、行业、企业等层次逐级展开，对现阶段工业互联网的针对问题、解决方案、落地效果进行了系统梳理，通过对比中外工业企业和平台企业在案例中的呈现的不同特点，力争客观反映当前工业互联网在各领域的实际应用情况并对未来趋势进行展望，为政府和工业企业制
25、定相关决策提供参考。图5.工业互联网平台应用整体情况国内国外应用场景对比大建设大投入多元创新应用平台企业对比巨头+制造专注国内小应用大作用数字业务应用 +初创布局海外（一）应用场景：核设备和关键环节需求黝，创新应用恸工业转型降低成本、提高效率的需求是推动目前工业企业实施工业互联网的最大动力,针对高价值设备的管理和针对业务过程的优化两大场景应用分布较集中，业务转型和创新应用分布较分散。1.设备数据采集是工业互联网的基础,核心设备的维护需求突出设备和产品管理在工业互联网应用中数量最多、范围最广，有83%的案例涉及设备和产品管理。对大部分工业企业来说，保证设备的正常运行是生产制造的前提，监测设备或产
26、品（对设备制造商而言）运行状态数据能够及时而有效的发现并解决问题，从而有效的降低因设备故障带来的维护成本和因非计划停机带来的生产损失。然而，在传统工业模式下，设备维护成本高、难度大，工业企业需成立设备维护部门，按照小修、中修、大修的频率定期对设备进行检修，仍然很难保证设备的无障碍图6.设备及产品管理状态监测覆盖所有行业，是深度应用的前提深度应用数量Itr限发展潜力空间巨大运行。目前，从事设备维护的主体有设备制造企业、设备使用企业以及专门进行设备维护的服务企业，导致设备维护知识分散而难以积累。当工业互联网能够大幅降低设备维护成本时，围绕设备或产品的维护成为了工业企业应用中最迫切、最重要的需求。8
27、0%企业案例都开展状态监测应用，是唯一覆盖全部调查行业的通用应用。大多数企业采集设备数据是为了实现状态监测，虽然传感器技术大幅减少了低数字化水平设备的数据采集成本，但是监测需要对工业知识的深度理解，否则会陷入不知采集什么数据、有数据不知道如何用的困境。此外，设备和产品是工业互联网的原始数据来源，业务和运营优化、业务转型和新模式等其他应用都要基于原始数据进行分析和挖掘，从而实现更深入、更广泛的应用。目前，故障诊断（29%）预测性维护（26%）和远程运维（19%）三类应用相对较少，设备数据利用程度仍待提高。5故障诊断、预测性维护和远程运维是基于采集的数据进一步对工业设备运行进行分析，查找问题产生的
28、原因（故障诊断），通过远程方式满足地理位置偏远、现场运维较为困难或成本过高的工业运维需求（远程运维），甚至要基于历史数据或实时数据对即将出现的问题进行预判（预测性维护），企业设备维护成本越高，这三类应用需求越强烈。应用大多围绕具备高价值、高分散化、高复杂度、高风险隐患特性的核心设备，如分布较分散的风电设备需要节约巡检成本，位置不断移动的工程机械需要实现远程运维，炼铁高炉的生产安全需求迫切等。预测性维护和预防性维护占所有案例不足三成，并且大部分更依赖历史数据的分析和预防，基于实时数据的预测性维护少有成功案例，设备知识和数据分析技术还需进一步融合。远程运维应用案例较少，大多数工业企业出于生产安全的
29、考虑以及网络传输的时延，对远程控制仍然持保留态度。如某全球石化企业应用大数据解决方案，实现了全球范围的天然气设备的状态监测、故障分析和预测性维护，并提供了远程解决方案，减少设备宕机损失。（详见案例1）注本报告凡是“应用场景（百分比）”均去示该应用场景案例数量占总案例数I的比例。如：故障诊断29%表示有29%的案例涉及应用诊断.案例1I状态监测故障预警预测性维护I远程运维面临问题偏远地区的天然气供应链设备分布分散，设备管理难度大，维护的人工成本极高某全球石化企业解决方案收集、整合并规划从全世界偏远地区的供应应用大数据解决链设备获取到的传感器数据，支持实时数据方案帮助削减维分析、预测性分析与预防性
30、维护，提示有可护成本90%能出现的问题与故障，并且提供远程解决方案，降低带来的成本损失。应用成效在全世界范围内提高了对生产与供应链数据的访问能力，能源利用率提高1%,节省了80%的开发时间和90%的维护成本。2 .数据应用聚焦业务和运营优化，效率提升需求强烈图7.业务和运营优化工业生产过程法傲据采集和浙的优化数字化、模块化靖势发展在生产制造环节，工业企业关注投入成本最高、产生价值最大的场景，通过处理和分析生产过程的各类数据，优化生产过程、改良运行模式，典型的有生产过程控制优化、资源调度优化和能耗优化，此外，非生产过程决策优化、仿真设计和知识管理实现了对数据的深度应用，引领着工业知识数字化、模块
31、化趋势。目前应用最广泛的是对生产过程进行控制和优化（37%）,应用集中在提高生产自动化、减少人工作业、自动物料选配等，部分应用能够在此基础上做到对工业知识和数据算法的融合应用，如：橡胶密炼（橡胶生产的核心环节）过程中不同胶源地、加工厂、批次等数千个复杂因子都会影响橡胶块质量，中策橡胶集团应用“工业大脑”将生产端的各类数据进行深度运算和深度学习，能在短时间内处理分析，匹配最优的合成方案，极大地稳定了混炼胶性能，门尼值标准差（密炼工艺关键参数）降低了14%,密炼时长减少10%,密炼温度降低6%,大大降低了能耗，良品率提升5%,在半年内成功提升混炼胶平均合格率3%-5%。6资源调度优化（17%）是工
32、业企业在运营优化环节的另一个重要的应用,主要应用在两个方面，一是生产能力的调度和优化，既可以在企业内，通过产线实时数据分析，对空闲设备进行调度优化，提升设备整体效率（OEE）,如佛山韦仕达通过机器人云平台将空机率从20%降低到10%;也可以发生在企业之间，如能源行业支撑电网调度优化（详见案例6）。二是技术人员的灵活调度，如某商务空调企业通过定位问题空调和最近维护人员，优化人员安排，缩短维护人员的旅途时间。7能耗优化（16%）进入过程优化类应用前三位。能耗优化是工业企业的普遍需求，尤其在电力、石化、钢铁、建材、等能源密集型行业，支撑设备运行的电能和燃料消耗在成本构成中占比较重，节约能源消耗的需求
33、迫切。此外，在火电站、水泥厂、炼铁厂这类环境外部性较强的企业，废气废水的排放会带来负面的社会影响，政策管控压力也成为企业节能减排的需求动力。针对快消行业工业能源利用效率低、结构不合理、供需不平衡、环境污染重等问题，联合利华实时采集工业现场的智能仪表、传感器和自控系统的海量数据进行在线分析和挖掘，完成全球368家工厂的能效数据接入和分析，大大提高能源管理效率和效果，平均为工厂实现能源节约5%-15%,节水5%-30%,原材料减少1%3%,包装节约5%。 connects-iot-to-mainstream-enterprise-apps.html 与前三位应用相比，技术密集型企业在工业知识数字化
34、、模块化方面围绕非生产过程的决策、仿真设计和知识管理开展应用。工业大数据支撑非生产过程决策。对于作业环境和工作流程都具有高度复杂性、随机性、无序性的大型设备，如交通设备、机械设备、盾构设备等，作业过程需要高技能水平人员进行实时判断，数据分析能够发挥重要辅助作用，如：ROLLS-RoYCE公司收集与汇总来自世界各地的分散数据，包括由飞机无线发送的引擎性能快照、对黑匣子”数据的大量下载、技术日志、航班飞行计划以及由第三方提供的预测与实际的气象数据，帮助飞行员规划相关行动，提高飞行的燃油效率和减少地面停留时间。 设计仿真环节聚焦复杂系统设计和快速市场响应。大型交通设备制造行业，如高铁、船fi反飞机等
35、,总体设计的技术要求高、难度大、参与单位多，仿真的重要性不断提升，如：中国商用飞机有限责任公司建立大型客机总体方案综合设计系统，通过设计工具的互联互通和集成，实现了外形、布置、重量、气动、性能、操稳、载荷、气弹等专业的协同，提高了总体方案的设计、建模和分析效率，降低系统使用门槛，加快了总体方案设计、更改和迭代速度。对于需要快速响应市场的产品，提升设计研发速度以实现柔性生产和个性化定制，如：WINDRIVER帮助MONDAYMoTC)RBlKES采集了摩托车的28个数据点，将用户使用过程中的数据反馈回研发设计部门，为产品迭代提供设计优化思路。”工业知识管理依托大数据技术，成为规模化应用的切入点。
36、灯技术变革了传统“传帮带模式，通过经验和知识的模块化、软件化，能够降低专业技能培养成本，快速形成企业学习曲线，并且能够通过知识管理帮助员工进行技能培训和作业指导，如空中客车集团(THEAIRBUSGROUP)将操作手册软件化、智能化，并利用智能眼镜帮助操作员标记操作位置和操作信息，将失误减少到零，提高生产率的同时减少了培训成本（详见案例2）。2当工业知识不仅可以在某一企业内应用，还可以被推广至同行业企业中，甚至可以跨行业应用时，就出现了工业知识的管理、知识产权的保护和新价值模式的探索，如MAANA建立的油泵知识管理系统，维护专家使用该平台收集多种来源的油泵数据，如泵故障报告、泵传感器数据和高频
37、数据流等，通过分析这些数据来预测泵故障的可能性，并验证故障原因相关的各种假设，为油泵维护工人提供故障判断和油泵维护知识，提高了设备维护水平，降低了维护服务的技能门槛。13三WJ2知识管理（员工作业指导）惭技未南面临问题飞机由数千个移动部件组成，在组装过程中，工人的速度和准确性对企业获得竞争优势至关重要。空中客车集团（THEAIRBUSGROUP）利用新技术降低飞机组装工人的培训成本和技能要求解决方案1.基于操作手册形成操作知识库，实现操作知识智能识别和自动推送。2.通过AR/VR智能眼镜进行人机交互，进行条形码扫描、云数据检索、语音命令，所有飞机的座椅位置可以被快速的标记到最后一毫米，并检查准
38、确性和质量。应用成效1.操作人员不需要依靠手册就能实时地从智能眼镜接收操作数据，提高操作者满意度，减少培训需求，增加灵活性。2.错误率降低到零，生产率提高了500%。13.https:/www.maana.io/digital-transformation/sharing-knowledge-to-mitigate-oil-corrosion-risk/图8.新模式新业态-新模式新业态3 .创新应用推动企业变革突破，新模式新业态跨界生长创新应用是工业企业变革转型的突破口，其中，跨部门、跨企业的数据汇聚和共享往往能带来事半功倍的效果，人工智能、虚拟现实、数字学生等引领着新技术应用的风潮，新技术用
39、于下一代产品成为工业产品的新发展方向，此外，企业对新模式的应用则更加谨慎。数据分析成新宠，企业间的数据交互带来意外收益。数据的深度应用能为企业带来意外惊喜，当企业打通数据流满足设备运维的需求时，往往还能收获能耗优化、延长设备及系统的使用年限、杜绝安全隐患等成效。此外，跨越企业边界的数据交互流动能够带来前所未有的价值。如NeWEnglandBioIabS(NEB)为存储药品的冰箱加装了传感器和应用程序，同时为研究机构、冰箱维护商和药品供应商提供服务，通过监测冰箱运行状态和药品使用情况，一是缩短冰箱故障维护时间，二是优化了研究机构的药品库存和订货周期，并且支持研究人员根据药品实际使用付费，三是供应
40、商根据反馈数据制定更贴近用户的销售策略(详见案例3)。SwI知识管理(员工作业指导)惭技界扇面临问题LNEB的客户是研究机构，研究员在使用药品时必须离开实验室去仓库取药剂，发现仓库药剂用完再下单订购，研究进程常常因为库存无法及时补充被拖慢。2.NEB的产品需要存放在冰箱里，冰箱故障将带来产品损失。解决方案1.改造冰箱，将冰箱应用程序与SaIeSfOrCeNewEnglandBiolabs(NEB)打通产品供应商、设备维护商和用户的数据流销售云和服务云集成在一起，对冰箱内部每层空间都能进行实时监控，远程监控冰箱物品使用和故障信息，自动触发服务链，加速修复进程。2 .随时监测药剂使用情况，研究人员
41、只需要为他们使用过的产品付费，实时记录库存变应用成效1.对研究机构，自助服务帮助节省库存周转的时间成本，计费方式创新进一步优化研究成本。3 .对冰箱厂商，实现了更快的维护响应速度，避免损失。4 .对NEB,通过研究人员行为数据分析，提供个件化促销活动和捆绑销售方案,讲一步规划未来产品路线图。新兴技术向工业领域迅速渗透,推动产品快速迭代升级，成为工业互联网发展的助推器。12%的案例中出现人工智能(机器视觉、机器学习等)、数字学生VR/AR等新技术应用，主要包括机器学习帮助企业完成生产业务、过程控制、市场销售等决策。机器视觉不仅在石化、冶金等流程行业辅助产品表面质检，还在机械、轻工等离散行业用于人
42、员行为识别。数字挛生是工业互联网的讨论热点，由于建模对工业知识和IT知识的门槛较高，目前只有在结构复杂、成本高昂的场景中，如智能设备、智能产线以及数字工厂建设中有相关探索，实际应用率不足2%。新技术影响下一代工业产品带来工业企业创新应用的热潮。随着传感器价格下降、体积缩小、多功能化、自采电技术逐渐完善，在轻工、机械和电子行业兴起应用热潮。新技术改造下一代产品占新模式的6%,典型应用主要在两方面，一是掌握设备运行数据，方便设备维护与检修，如电梯、空调等，二是通过表计测量产品数据，掌握用户使用习惯，从而推进业务模式的创新和扩展。新模式分散探索、简单尝试，应用和发展都不成熟。引进一项新技术、拓展一项
43、新业务或是开拓一个新市场都可以在企业相应的业务部门进行，而生产方式、交付途径、盈利模式的变革需要企业整体战略和管理随之变化。因此模式创新风险大、难度高、成熟度低，目前各行业的模式创新往往从简单应用入手，呈现出分散发展趋势，轻工业探索定制化制造、交通设备制造领域开展协同制造、机械和轻工领域尝试生产能力分享，还有创新金融模式和新定价模式等，如重型机械开发用于精算定价与风险选择的数据产品，帮助保险公司完成基于驾驶行为的UBl(Usage-basedInsurance)产品及延保产品的个性化保费定价，为保险公司核保、定价、产品创新等提供基于数据分析预测的客观和有力的参考。（二）应用行业：机械谎源行业领
44、先发展，各行业应用侧重不同目前，应用集中在数字化程度高、应用价值大的行业，机械、能源、轻工、石化、电子五个工业领域瓜分86%的案例，机械和能源行业占据半壁江山。（详见图9）图9.应用企业主要行业分布各行业案例分布 各应用场景占比设备及iSW业务优化*,o%y1 .离散行业应用分散，覆盖从设计到市场所有环节离散行业工业互联网应用覆盖了所有类型,在附加值较高的研发设计和市场服务两端环节都有应用。88%设计环节应用都在离散行业，如工程机械、大型交通设备制造等，设备制造的工序更多，人员参与率更高,产品复杂度也更高，蕴含的工艺知识复杂度更高,带来更加丰富的应用场景。离散行业覆盖了71%的销售决策应用，消
45、费数据获取能够直接反馈到设计、生产、销售环节，从而影响企业决策。离散行业几乎涉及所有新模式新业态的应用，数字化、智能化产品的创新趋势明显O机械行业机械行业中高端设备的应用最成熟,服务化转型需求是推动力量。36%的案例来自机械领域，重型机械行业进入门槛较高，行业市场饱和度逐年增长，面临服务化转型的需求最强烈。复杂、沉重、巨大的设备本身价格不菲，设备出厂后，围绕设备维护仍需投入大笔的人力成本和零部件的周转成本，服务需求持续整个设备寿命周期，成为服务化转型的重要契机ORolIS-ROyCe公司率先尝试从出售产品转为提供服务，成为全球制造业服务化转型的典范，也推动机械行业成为工业互联网应用的先行行业。一方面新技术使得设备管理从高成本的人工处理向远程智能化处理过渡，状态监测、故障警报、远程运维、预测性维护成为应用热点，为设备制造商带来新增值点，另一方面金融模式不断渗透进工业领域，基于工业设备运行数据的融资租赁、以租代买等模式应用于大型工业设备领域。十堰圣伟屹公司使用生产力租赁平台，探索设备租赁模式，小微企业可以在交易平台承
