国内工业互联网产业现状与发展趋势简析

□ 文 黄 实 王艺儒

0 引言

当前全球工业互联网进入高速发展阶段，正处于产业格局未定的关键期和规模扩张的窗口期，对于我国而言是难得的重要机遇。我国工业互联网具备起步早、起点高的先发优势，但距离规模应用和生产成熟还有一定距离。

2020年底，工信部印发工业互联网三年行动计划，结合产业发展实际和技术演进趋势对未来三年工业互联网的重点工作内容做出部署，“十四五”规划中，工业互联网再次成为重头戏，被列为数字经济七大重点产业之一。无论从全球产业发展阶段还是国家战略支持，我国工业互联网抓住引领全球机遇的窗口期已经到来，要抓住契机，实现超越发展。

1 国内工业互联网产业现状

1.1 工业互联网产业政策效应强，国家和政府是当前主要推动力量，工业大数据中心是发展工业互联网的关键基础设施

目前全球工业互联网进入高速发展期，但还未形成绝对领先的平台企业。我国工业互联网虽然起步早，但距离大规模应用和生产成熟还有一定距离，而抓住引领全球机遇的窗口期只有2-3年。

2020年7月，工信部发布《工业互联网专项工作组2020年工作计划》，提出在2020年底前建成国家中心-分中心两级体系的国家工业互联网大数据中心。2020年12月，工信部印发《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》，并在解读中提到，要打造数据汇聚的载体，推动工业互联网大数据中心建设。同时，工业互联网的发展涉及数据使用的规范性与安全性，但不同行业以及同一行业产业链上下游不同企业对不同环节、不同位置的数据安全防护需求不一，为防止在数据产生、传输、处理等全生命周期中出现外泄、篡改或破坏等风险，需要进一步确定数据权属、价值评估、资源交换、效益共享等机制与接口标准规范，制定详细的数据流通机制进行规范化管理，并加强第三方监管，而这无法依靠一两家产业龙头企业或一两个行业推动实现。因此，目前所有产业企业都要紧密围绕在政府周围，积极将企业发展诉求融入国家对产业的标准规范，从而提高企业布局起点及产业影响力，工业互联网大数据中心的规划建设也在积极推进。

1.2 研发设计类工业软件是我国工业互联网体系的最大短板之一，资金、技术、人才及模式困境亟待突破

虽然我国是全世界唯一拥有全部工业门类的国家，但工业互联网领域同样存在着像芯片一样的“卡脖子”环节。从市场规模看，2020年我国工业软件市场规模占全球比例约为6.6%，远远低于我国工业增加值超28%的全球占比，如果仅对比研发设计类软件，我国占全球比例不到1%。从自主可控程度看，我国核心工业软件国产化率不足10%，尤其研发设计类工业软件被国外占据主导地位，90%以上的国内CAD市场被法国达索、德国西门子、美国PTC及Autodesk公司占据；95%以上的国内CAE市场被美国ANSYS、NASTRAN、ALTAIR等公司占据。而要解决卡脖子问题，需优先突破国内工业软件的发展环境困境。一方面是资金与技术困境，国产软件往往始于院校，不了解市场，缺乏商业转化，最终止于院校。工业企业为保证研发周期更倾向于国外先进可靠的软件，商业转化不足导致国产工业软件企业资金不足，无法持续加强研发投入。以美国最大的CAE软件供应商ANSYSY公司为例，其2020年研发投入3.55亿美元，是十四五期间我国研发经费投入总量的1.5倍。相比于国外，我国的工业软件没有输在起跑线，却流于交接棒。另一方面是人才与模式困境，国外工业软件已经渗透到中国工程师的培养环节，甚至为采用其软件进行教学的高校教师免费提供软件和技术培训，院校课程设置也多“重应用、轻研发”，长此以往，导致国内院校在工业软件机理、算法、程序设计方面能力弱化，中国工程师难以摆脱对国外软件的路径依赖。

1.3 工业互联网产业链条长，核心价值在平台，领先玩家均立足平台加大上下游整合力度，加速构建产业生态

工业互联网产业链自下而上包含边缘层、网络层、IaaS层、PaaS层和SaaS层五大环节。其中PaaS层作为工业领域的“安卓系统”是工业互联网的核心，也是市场规模最大的环节之一。2019年，我国工业互联网平台与软件产业占工业互联网核心产业存量规模的46.4%，平台总数超过600家，领军平台业务收入超100亿元，发展速度和价值空间超过预期。但受制于制造业与信息通信行业“隔行如隔山”的跨界融合难题，同时也看不到工业互联网的规模效应，虽然平台企业积极参与不愿掉队，但都采用相似的发展路径和谨慎的布局策略。在发展路径上，以深扎运营多年的起家行业入局，总结共性规律，沉淀工业机理/数据/业务模型，向特征和诉求相似的行业拓展。以海尔为例，其卡奥斯平台从家电制造业起步，逐步向农业、能源、医药、供应链等行业拓展。在布局策略上，立足平台，加大向上向下整合力度，加快建设产业生态。对于工业领域的企业用户而言，此阶段他们更需要端到端的整体解决方案，而非独立的产品。目前华为FusionPlant平台工业APP的数量超2500个，其中60%以上来自于生态合作伙伴；国内首个石油和化工工业互联网平台石化盈科ProMACE也已联合合作伙伴为14家大型石化企业提供了体系化的工业互联网解决方案。

2 国内工业互联网发展趋势研判

2.1 工业互联网大数据中心将朝专业化和智能化迈进，发挥“数聚”效应成为城市新地标

新冠疫情初期，工信部依托国家工业互联网大数据中心迅速搭建起“国家重点医疗物资保障平台”，保障防疫物资科学、稳定、高效的调度与供应；稳定抗疫阶段，国家结合电信、工业等多个领域的大数据等，实现对超千万中小企业复产复工的精准监测。

我国工业大数据中心的建设正在加速，一方面，相关企业将依托现有大数据中心进行能力扩张，面向工业领域更多地以服务而非租赁的形式提供基础设施和增值服务，以奠定面向未来B端市场的竞争优势；另一方面，IDC企业将围绕成本低廉、能源丰富的工业密集地选址建设新的工业互联网数据中心，直接进行虚拟化、模块化部署，通过定制化设计更迎合工业企业业务需求的变化。由此来看，工业大数据中心的建设将进一步专业化、定制化和智能化，具有更强运维能力的企业将获得更多工业企业的青睐。同时，伴随5G时代催生了工业领域的海量数据，将推动超大规模工业大数据中心的发展，并朝着大型化、集约化方向迈进，相应的，地方大数据中心标志性建筑也将成为城市新地标。

2.2 短期内难以实现核心工业软件的国产化替代，长期看目前头部企业有望率先打破国外禁锢

目前国内工业软件盗版现象普遍，由于成本原因，国产软件主要的受众客户就是中小制造企业，盗版泛滥严重挤压了国内工业软件企业的生存空间，同时，大型工业企业又长期、大量采购正版国外工业软件。受制于软件商业转化周期、工程师使用路径依赖、软件的成熟度易用性，短期内，很难实现核心工业软件的完全国产化替代。随着中美技术脱钩形势的日益紧张，如何实现供应链产业链安全自主可控被进一步被提上日程，2021年工业软件首次入选科技部国家重点研发计划首批重点专项，正在成为国家科技领域最高级别的战略部署，更多国产工业软件将进入用户的视线。而头部国产工业软件企业将建立起自己的生态系统，进而带动整个产业摆脱对国外软件的依赖，逐渐恢复我国工业体系的安全可控和造血能力。

2.3 工业互联网领域难以诞生平台型巨头，各细分行业有望产生若干瞪羚企业和隐形冠军

与消费互联网领域不同，工业互联网领域不存在规模效应和网络效应。工业领域不同细分行业的机器设备、工业机理和业务流程完全不同，跨行业跨领域技术壁垒高企，难以无限复制通用，因此工业互联网的建设成本不会随着网络连接数量的提升而不断降低，产业价值也不会跟随网络连接数量的提升而无限提升，这也使得传统消费互联网时代企业以规模为导向、做补贴、强营销的玩法不再可行。同时，工业企业的需求和决策时的考量因素也更加多样化，与趋于同质化的个人消费者截然不同。大型制造企业资金流较为充足，不过分关注成本，更注重生产效率的提高、营业收入的增加和数据信息的安全，愿意为高质量的改造效果付费。比如在某些行业中，企业交付速度能否超过其他竞争对手十分关键，因为产品交付速度决定了库存周转周期、回款周期，进而决定了资金利用效率，长远决定了客户满意度与市场占有率。而中小微制造企业常常采用粗犷式发展，税后利润仅能达到3%—5%，对成本投入和收益平衡更加敏感。工业跨行业跨领域的高壁垒和工业企业个体间的显著差异决定了工业互联网不具备规模效应和网络效应，工业互联网领域不会像消费互联网领域一样出现一家独大的局面，而是会形成少数几家跨行业跨领域平台与若干专有平台共存的格局。因此，聚焦深扎关键行业，将平台做大做强做实，再逐步补齐全链能力，届时即便不能全行业通吃，也能在某一细分领域稳住阵脚。

3 发展建议

3.1 我国可加大工业互联网产业支持政策的针对性倾斜，引导更多资源向薄弱环节、中小企业和大数据中心聚焦

一是向产业链薄弱环节倾斜，加大工业软件、工业传感器、工业控制器等领域研发投入，强化工业互联网产业链短板环节的自主创新。二是向中小制造企业倾斜，从政策优惠、税收减免等角度切实解决中小企业应用工业互联网平台的成本顾虑。三是向工业大数据中心倾斜，加快建立数据汇聚、流转、分析、应用的完整流动机制，充分发挥基础设施型央企在数据流通中的第三方中立作用。

3.2 为工业软件自主创新发展营造良好环境，增强工业互联网产业链供应链安全自主可控能力

一是进一步加强知识产权保护体系建设，加大对企业及个人使用国外盗版软件的惩罚力度，从源头上保护相关企业创新动力；二是鼓励高校采用国产工业软件平台开展科技项目研发，在教学课程设置中倾向软件机理及算法设计等方向，将软件研发成果以更高的比重纳入科研评价体系；三是引导大中型国有企业和科研机构使用国产工业软件，鼓励国产工业软件深入航天军工、高端装备、电子信息等涉及国家安全的重点行业。

4 结束语

我国工业互联网的发展已是大势所趋，工业互联网技术体系逐渐融入全行业也是必然发展方向。随着传统制造企业对工业互联网在企业发展中的优势和价值的认识不断加深，工业互联网必将迎来爆发性增长，工业大数据中心、工业互联网平台等基础设施的建设力度必然加大。同时，在全球疫情持续流行和世界经济形势存在诸多不稳定因素的大环境之下，自主、安全、完整并富有韧性的产业链供应链成为工业互联网产业蓬勃有序发展的前提，政产学研用各个层面有望协同创新，打破核心工业设备、关键工业软件等领域被国外企业垄断的局面，国产化替代的步伐必将加速。