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新工业时代下中国工业物联网发展现状及趋势

2017-03-05 20:27:45

2015年国务院发布了《中国制造2025》来指引我国的经济转型发展。本文介绍了我国工业物联网的发展背景、发展现状、生态链、存在问题和未来趋势。

1 工业物联网发展背景

全球已开始进入第4次工业革命。现在，我们处于后工业化状态，其特点是产能多余，创新和本钱压力逐步加大。在这类情势下，我们开始展望新的工业生产模式来解决现在出现的问题，因而催生了工业4.0。

工业4.0如今已成了工业生产模式全方位升级的方向，我们现在正在开始进入新工业时期。那末新工业时期如何定义?我个人认为新工业时期有4大特点：1个跨界、两大生产力、3种资源和4大平台。

1个跨界：“跨界”已成为当前商业竞争中的“新常态”，新工业时期就是通过利用互联网、移动互联网来实现跨界融会，改造传统产业的发展模式;两大生产力：包括工业生产力和信息生产力。其中信息生产力是指创造、收集、处理、使用信息并取得信息资料的水平和气力。信息凭仗着其高渗透力、可接连性等特点，已成了生产力当中的1个核心竞争要素，具有极为重要的经济价值，逐步从生产力诸多因素中分离出来，并独立存在;3种资源：包括新材料、信息资源和新能源。对这3种资源的有效利用已成为全面支持工业转型升级的重要因素;4大平台：分别是大数据、云计算、互联网、物联网。这4种特点描绘了我们现在正在进入的新工业时期。

在现今的经济发展当中，制造业已成为竞争的焦点，而“智能制造”则成为新工业时期下制造业发展的竞争焦点。智能制造是工厂与工厂内外的事物和服务通过通讯网络技术联系起来，创造出的1种新的生产运营模式。智能制造将客户的个性化需求、供应商与制造商之间的信息互通、售后与物流的即时响应和智能工厂等各环节并联在1起，打破了传统的制造流程，并对其进行了优化重组。罗兰贝格大中华区总裁吴琪说：“工业4.0时期是定制商品时期，智能工厂依托互联网，在同1条流水线上，生产千万种消费者定制的产品。”可见在智能制造当中的1大重点即是智能工厂。智能工厂，简单来讲，绝不单单是生产的自动化，而是同时要将生产进程中、经营管理进程中和工厂外部所收集、产生的数据集成起来，实现包括生产运营、采购仓储和物流销售等全环节的信息交互，到达机器与机器之间、机器与人之间调和合作的目的。

智能制造带来了3点改变：1是生产方式向智能化和网络化改变;2是使企业组织开始向扁平化和虚拟化方向发展;3是产品模式向定制化、服务化方向发展。

2 中国工业物联网发展现状

目前，中国的经济已开始步入中高速增长的新常态，中国的制造业处于大而不强的旧格局。在此背景下，国务院于2015年5月发布了《中国制造2025》来指引我国的经济转型发展。

工业物联网是物联网在工业领域的利用。我国物联网发展已初步具有了1定的技术、产业和利用基础，显现出良好的发展态势。据工信部数据显示，2014 年我国全部物联网的销售收入到达6000 亿元以上。近几年我国物联网产业发展的复合增长率到达了30%以上，充分体现了其强劲的发展势头。赛迪顾问预测，到2020年，我国物联网的整体范围有望突破18000亿元(如图1)。

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随着全部物联网生态环境的成熟，工业物联网的利用需求开始逐步强烈，比如：生产、仓储、物流的高效需求;实时生产数据和装备数据的监控需求;更加准确的生产跟踪需求;智能预测和预警需求等，我国工业物联网的发展也由过去的政府主导逐步向利用需求转变。2014年我国工业物联网范围到达1157.3亿元(如图2)，在整体物联网产业中的占比约为18%。赛迪顾问预测，在政策推动和需求带动下，到2020年，工业物联网在整体物联网产业中的占比将到达25%，范围将突破4500亿元。

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图3是赛迪顾问半导体产业研究中心研究得出的1张关于工业物联网的生态链图，主要包括几个部份：感知层，传输层，硬件装备，平台层和云平台。

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感知层主要是由各种传感器组成的感知单元，用来收集数据;硬件装备主要是由工业机器人、智能机床、3D打印装备等组成的履行单元，即是生产工厂里具体生产环节的硬件装备;平台层是由软件系统和硬件系统组成的控制单元，用来发出指令。软件系统有企业管理软件、生产管理软件等。硬件系统有丈量分析系统、运行管理系统等由具体硬件组成的系统;云平台包括公有云，私有云和混合云，配合的云计算和大数据，用来处理分析感知单元收集到的各种数据。云平台和平台层相辅相成，密不可分;传输层负责传输数据。

就我国工业物联网的发展现状而言，其实“中国制造2025”跟德国的“工业4.0”还不1样。德国“工业4.0”是基于其技术条件、创新研发和企业自动化程度都非常高的水平上，所制定的智能化网络化的工业生产和服务模式。而我国企业目前多处于工业2.0与3.0的边沿，本钱控制、生产效力和流程管理等方面水平较低，需要提升的空间还很大。我国企业发展水平与发达国家相比有很大差距，我们既要解决最基础的设计制造能力问题，又要解决智能化的问题。我国的绝大多数企业还需要从1些基础设施的升级开始做起。

目前，我国企业主要面临生产本钱上升、研发投入不足和生产组织方式较为传统3个问题。

生产本钱上升：2014年全国劳动力本钱是10年前的2.7倍，再加上生产资料价格上涨、高能耗本钱和高物流本钱的影响，我国制造业低本钱优势逐渐丧失。高端制造业向发达国家回流，低端制造业向东南亚和印度等地区转移，本土企业面临倒闭风险。

研发投入不足：我国大中型工业企业研发经费投入占比不足1%，而在发达国家，像美国、日本、德国等普遍在2%以上。研发投入不足造成产品同质化竞争，进而引发价格战，终究致使产能多余。

生产组织方式较为传统：大范围生产没法满足个性化和服务化的需求，传统组织模式也没法适应复杂的产业链变化。

那末怎样具体实现工业4.0呢?就我国的制造企业而言，首先要通过生产线的改造和IT装备的升级改造来使企业本身互联网化。其中第1步，就是实现硬件智能化。硬件智能化对制造企业来讲极其重要，由于生产和业务流程的智能化，也就是我们常说的企业的自动化程度，是企业实现本身互联网化的条件，需要通过生产线改造来实现生产的智能化，通过IT装备升级改造来实现业务流程的智能化。这也是我国制造业下1步发展的重要目标之1。

3 中国工业物联网发展趋势

关于中国工业物联网的发展趋势，赛迪顾问认为有以下几点：

硬件智能化改造是我国工业物联网下1步发展的核心。就硬件系统这1单1的产业链来说，硬件系统的智能化改造会为下游硬件市场创造大量需求，同时下游市场需求增大也将带动上游芯片市场的蓬勃发展。

服务需求提升成为工业物联网生态发展的重要推手。我国工业物联网的发展已逐步向利用需求转变，包括客户个性化需求、灵活动态业务流程需求、装备产出率和效力需求等等。

信息不管作为要素还是产品，其生产力的价值体现都将使其逐步取代工业生产力的主导地位。信息作为工具，可以促使信息化和工业化深度融会，帮助我国实现从工业物联网的低级阶段逐步向高级阶段过渡。因此，信息化技术的深度发展将成为我国工业物联网发展的1个重要趋势。

如今，全球产业已步入大生态时期，各个行业之间的融会成为大趋势，制造业也不例外。大融会、全开放、强关联、多方向是这个时期的主要特点。未来，市场竞争模式将从个体竞争转向生态竞争，企业必须以开放的心态，积极参与到生态体系的建设中，捉住大数据、互联网等信息技术带来的机遇，融会创新，实现合作双赢。

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