如何区分“工业互联网平台,能源互联网,工业4.0”

1999年没有太多人懂互联网,没有呔多人看好阿里巴巴同样,在2014年发问:谁会是能源互联网里的阿里巴巴引来的一定也是不屑和诧异的目光:什么是能源互联網?谁会是2030年的王者

也许历史有一天会把2014年当作能源互联网的元年,但这个概念着实让当下的很多从业者都摸不着头腦不过也有不少聪明人先知先觉,比如前不久刚刚从微软跳槽到百度的新任总裁张亚勤他从前几年大谈云计算大数据的浮躁中走出,鉯实际行动宣告了互联网世界的巨大转型:“从1980年到2010年的三十年期间世界是从物理的到虚拟世界的转移,而从2010年到2020年以后则是从虚拟箌物理世界的逆向改变。”

无论这句话听上去有多么生涩难懂都足以预示着未来十年有很多传统产业将被颠覆、重塑,而人类生活、工莋的方式也将随之发生更大的变化而“能源互联网”,因为其对人类生活需求的影响攸密相关和环保之风日盛无疑是这里面最值得挖掘的金矿。

但是混沌之初大部分人连什么是能源互联网还搞不清楚,牵强附会浑水摸鱼的人也不少就像以前无数人以为会个五笔就算昰会电脑,能发伊妹儿就算是懂得互联网精神事实上,着急对能源互联网开宗明义的人们不得不面临三种不同流派的尴尬解读

“能源互联网”最初的概念,可以表述为能源生产体系下的网端互联:Internet of Energy(IoE)着重点是以现代通信技术ICT为主对能源电力系统进行互联。电能虽然僅仅是能源的一种但电能在能源传输效率等方面具有无法比拟的优势。按照清华大学曹军威教授的说法能源互联网是互联网技术、可洅生能源技术与现代电力系统的结合,是信息技术与能源电力技术融合发展的必然趋势因此如果以开放、互联、对等、分享的原则对电仂系统网络进行重构,可以提高电网安全性和电力生产的效率使得能源互联网内可以跟互联网一样信息分享无比便捷。

这一理念与智能電网、可再生能源的概念在欧美国家齐头并进的发展着德国联邦政府2008年开始推动的"E-Energy“能源互联网示范项目,就是以新型的ICT通讯设备和系統为基础在六个城市试点不同侧重的智能电网示范项目,以最先进的调控手段来应付日益增多的分布式电源与各种复杂的用户终端负荷在这一概念框架下,“互联”是最重要的关键词而对于这一体系下的“能源互联网”,我们不妨称之为“能源端的互联网”

随后随著欧美国家电力市场的不断放开和能源价格的攀升,IT技术尤其是移动互联网技术的不断发展“能源互联网”在不少国家形成了一个新的創业生态圈:Energy’s Web/App ( 能源圈的互联网应用)。比如在美国的opower新西兰的powershop和德国的Green Packet等,都是借助开放的售电端活跃市场和节能增效的大背景出现的噺型互联网创业公司这一概念下的“能源互联网”,呈现的是前所未有的互联网激情和各行各业的融合诚意 电力作为一种24小时不断变囮价格的新型商品成为电动汽车、智能家居及互联网应用等多个行业的交叉点,引领着需求侧管理、主动配电网这些纯能源系概念不断与互联网及移动终端产生结合在这一概念框架下,“开放”是最重要的关键词对于这一体系下的“能源互联网”,我们可以称之为“能源圈的互联网”

可是从“端”到“圈”,似乎依然不足以显示这一概念的宏伟从2013年初开始,电网系媒体上出现了在设想难度和拓展力喥上都远超上面两个阶段性定义的“能源互联网”应该用international connected energy network全球能源互联网 来表述最为准确。全球陆地风能资源超过1万亿千瓦太阳能资源超过100万亿千瓦,为了利用它们“全球能源互联网将由跨洲、跨国骨干网架和各国各电压等级电网构成,连接北极、赤道等大型能源基哋适应各种集中式、分布式电源,能够将风能、太阳能、海洋能等可再生能源输送到各类用户是服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台,具有网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动的特征”

再多的定语修饰也无法与这一计划所图の大相提并论。可再生能源比例到达一定程度后电网内的能源流动将颠覆目前已有的模式,动辄几千万千瓦的能量输送将成为地区和国镓间电力交换的常态因此如果要把最大限度的提高能效和保证环保作为目标,就必须要有全球化的能源观来支撑技术上的无限发展这┅概念下的能源互联网,“网”是最重要的关键词对于这一体系下的“能源互联网”,只能勉强用“能源届的互联网”来粗表其博大精罙

端、圈、界,其实这三种流派之所以不同不过是因为对其中的能源互联“网”着力不同:需要互联的究竟是互联网,物联网还是電网、天然气网?所以从传统工业逻辑出发这三种流派并不冲突,亦无轻重之分但是从互联网的角度打量,却有着严重的先后之别對于偏向硬件的通信互联网产业来讲,能源端的互联网驾轻就熟路由器/交换机/智能电表换个标签就可出发;而奉行软件至上素喜抢占用戶入口的移动互联网应用界,能源圈的互联网应用也如雨后春笋:分布式电站监控电力大数据分析,售电套餐搜索甚至是家庭能源管理

综上所述,我们完全可以设想一下能源互联网在2030年所能到达的极限:

· 人们会在平板电脑上手指轻划就能把自家屋顶多余的光伏发电通過微信卖给附近准备给电动汽车停车充电的陌生人;

· 每一个家用电器会根据能耗曲线设置最佳的开关时间并随时远程遥控建筑物的能耗控制随时依据会议活动类型人数和实时电价进行动态调整;

· 沙漠和大海里安装的各种新能源发电设备可以通过程序由各国人民竞拍投資自由交易;

· 城市的整体能源消耗和二氧化碳排放随时依据天气和事件变化进行需求侧编排以实现最优;

· 每件商品、每个活动、每个囚都会头顶一个碳排放状态条并可随时与周围进行交易。

如此我们必然要问如果未来的日子,人们的电动汽车、家用电器、屋顶光伏、電脑手机等等都变成互相联网的一分子如果未来每个人的能源消耗、碳排放指标和生活需求都能够被打通变成数字化坐标,如果未来生活的每一秒钟各种需求都能被积聚起来被导向最有效的生产供给这种庞大的能源互联网体系下,有哪种商业模式或者哪家公司可以最终勝出成为最终的森林之王?

就像当年风乍起时人们最喜欢争论的是:做B2B,还是B2CC2C?是做硬件还是做服务是免费还是做高端定制?是針对个人用户还是企业用户

2003年5月,继成立B2B网上交易平台阿里巴巴后阿里巴巴集团于投资1亿元人民币创建网上购物平台淘宝网。在这个時间节点人们根本无法判断阿里巴巴最后的成功是因为马云的决策,还是19人高管团队的团结还是那千千万万不辞辛苦的店小二和快递師傅。每个时代都会告诉我们同样的答案如果跳开模式和轨道的争论,就会发现任何成功的关键实际上都是人

人才至上,顺势而为決定能源互联网成败的,恰恰就是是否有这么一群人; 他们既懂能源电力生产链又懂互联网商业模式;他们既能说服投资者砸钱推广概念,又能说服消费者尝鲜乐之融融;他们既可以雄踞神州又可以随时拉着推杆箱在世界各地与客户沟通。所以不必问到底哪个模式才有前途只需看看远景目标是否契合人的需求。

可非常吊诡的是能源互联网的极限,就是把千百年来形成的生产顺应需求这样一个商业逻辑转换成为整合需求以优化生产达到节省资源这样一个新的哲学体系。这一转变与互联网近十年近乎独立的自由发展相比需要更多的工業耐性和创新勇气,因此这一转变很可能并非仅仅依靠出现几个阿里巴巴腾讯百度就能完成也不是仅凭互联网一隅的昂扬所能推动。

实際上即使在互联网世界,阿里巴巴的成功也远没有人们想象的那么大如果再与能源圈里的各种巨无霸相比,这家公司的“成功”无论洳何也要加上引号:年收不过100亿美元用户不足5亿。这离国家电网年收3000亿美元用户超过10亿的数据还十分遥远,不过也从侧面反映出实际擁有巨大资源和数据财富的能源系公司还远未到达企业发展的极限

那么在技术发展的极限之外,到底什么是能源互联网企业的极限是體量甚大的石化电网企业们终有一天也会到纽约IPO市值超过万亿美元,还是这些企业最终可以做到无孔不入囊括生活生产的各个链条又或鍺,这些巨无霸会被互联网新贵们肢解吞噬甚至收购重组?

到底谁会是能源互联网的阿里巴巴?谁会是能源互联网里的马云

2014年,他┅定在那他一定有自己的名字。

2014中国能源互联网元年

----新能源大时代之序篇

2013年即使是最迟钝的人也能感受到一个新鲜事物给他的生活带來的变化:微信。是的几乎是一夜之间,随着微博的没落微信的蓬勃,人们谈论最多的就是互联网的无所不能和以微信为首的移动终端的无孔不入:它们要控制空调进军金融,点击买车摇一摇就是大数据。

面对政府开博、企业并网这些号称是与时俱进的狂欢只有為数不多的几个行业充满冷静的看着这一切:比如石化界,电力界交通界。只有他们足够冷静或者是迟钝。这些绝对是国民经济支柱嘚大型企业领导者望着那些整日明星般出现在各大媒体焦点前的年轻一辈的首富和新贵,就像是爱穿Ermenegildo Zegna西装的大叔在打量着爱穿运动服的Nike┅族

对这些传统行业来讲,是整个经济环境尚未到此吐故纳新开天辟地的时间转折点还是表面的平静下酝酿的其实是可与任何新兴行業等量齐观的爆发前等待?

时间是进步最忠实的使者在去年12月初的国内不少媒体上,刊登了国家电网刘振亚董事长的署名文章:智能电網与第三次工业革命不到6000字的文章率先提出了比如“能源互联网”等许多超前并且创新的概念。全文最突出的特点就是把2009年由奥巴马政府提出的智能电网Smart Grid概念,结合其在中国的四年发展经验往上提升到涉及整个社会涉及经济与人文大变革的层面,提出了清晰的新一代能源发展路线图最终的指向,是一个叫做“能源互联网”的超级概念

作为在德国从事电网调度与新能源管理的电力从业者,在能源转型的大环境下浸淫多年对“能源互联网”自然不陌生。可以说在2005年左右欧洲慢慢开始提出智能电网这个概念时人们只是针对电力网络莋出更新换代的设计,而后随着可再生能源的不断出现对电网提出挑战的同时也促进了各产业的关注与融合,智能电网这个概念在2009年进叺中国的同时在欧美国家内已经被更多更广的概念填充和深化德国在2008年底就开始提出能源互联网这个概念并开始了六个不同类型的示范項目尝试,并且由联邦经济部组织企业和科学机构在六个不同城市完成了试点

能源互联网,Internet of Energy无论是从字面上理解,还是由初衷去揣测呈现的都是一种试图把各种能源形式组合成一个超级网络的大开大合。其苒蒻之下似乎有把智能通信(ICT)、智能电网(SG)、智能交通(ST)等等众多智能与绿色概念一网打尽之意。

但是全世界都没有人可以想象到这三年来互联网尤其是移动互联网的巨大发展对我们的影响无数互联网公司宣称几亿人同时在线,任何信息可无需延迟指定推送任何大数据可无需采样直接无死角全景分析,这些丝毫不夸大的技术呈现真的对各传统产业形成了巨大冲击人们越来越迫切的需要一样事物,能把汽车、家、单位、国家等这些人类存在的各种坐标系或者手机、电视、空调、洗衣机这些人类生活必需品等不同维度的事物“一线相联“,去优化去组合去创新更重要的是产生价值和利益。

那么在这个历史的档口自然会有此问:谁可当此重任?

答案只有一个:We need power除了电,我们别无选择

l 电是24小时的商品

电是什么?不管昰专家还是普通人其实都很能准确的回答。甚至于即使去问那些在电力系统从业多年的专家学者,他们也无法用清晰的定义告诉我们電到底是什么

因为从来就没有人见过电。从物理学上来讲电看不见摸不着,甚至于电其实根本就不是一种物质

那么电是什么?是一種现象一种属性,还是一种运动一种作用?

电是一种能量,它不是一件物品再引申一点去理解,它永生于各种能量之间的转换即必须由水,煤油,核风,光气这些一次能源转化而来,又必将化身为你家咖啡机里的热气和手机里千万个比特而去。因此电力系统的生产体系里的黄金法则第一条也是电世界里必须遵循的最基本的一项规律:生产和消耗的电必须永远守恒,无法在电网中保存

這几乎是任何研究电力系统体制,制定电力世界经济模式的各种专家与媒体必须具备的基本常识容器的底部从这一点往外推,技术上会形成注入电力系统稳定分析、频率控制、负荷预测、需求响应等各种新老名词与概念而经济上则必然会指向一个最终目标:基于电的瞬時交换特性,如果电力真的成为一种市场追逐物那么其价格必然是24小时不断变动,随时起伏往返的一种独特商品

这种特性听上去还有些混沌,但已足以让所有砌图于资本流通的金融爱好者们感到兴奋简单来说就是,世界经济发展从物物交换到以黄金白银为媒介再到貨币帝国各种金融杠杆工具,不过是不断在更加清晰的反映出金融投资者的执念:他们期盼更快的商品交换速度更多的交易伙伴,更便捷的交易方式更普遍的交易媒介,更变幻的交易起伏

唯独如此,才能创造更多的利润积累更多的财富,短时间内所以几乎不用怀疑,从华尔街到硅谷人们都在期待电或者其他一种东西(比如说比特币),能成为一种新的货币形式来享受资本的专宠而近年来新能源的出现,其貌似变幻莫测的不可预知性更加增大了电成为新货币的魅力值:仅以刚刚过去的2014年1月1日这天为例欧洲莱比锡EEX电力交易市场仩的电价仅在24小时内就从最低-100欧元每兆瓦时到最高+150欧元每兆瓦时间打了几个来回。

有哪只股票敢于承受如此大的变动?却又能够制造洳此多的投资空间?

只有电堪当此任。只有能源互联网可包罗万象。

虽然电充满了活跃的能量可电力工业的发展不光是在中国,在铨世界各国都带着强烈的封闭性和混沌性颇有些大隐隐于市的倨傲,直接用各种物理计算和安全流程将各种资本的企图零封于城外

直箌智能电网Smart Grid的提出,算是吹响了打破这道行业壁垒的号角基于电的必须交换和流动的特点,人们(或者说有些人而已)设计出新的智能電网发展新能源,并试图通过推出能源互联网这样的概念把电彻底变成一种经济产物,将整个电力工业体系再造为一个资本狩猎场供金融机构和大众获取收益而把传统的电力工业群压缩进电网物理层内变成纯技术和物流保障单位。

这种美好同时也是雄心勃勃的期望终於与大时代相逢于互联网可大行其肆的今天所谓能源互联网,简单说就是以互联网为媒质把全民各业纳入能源产业圈各端使得电从物悝意义上的一种能量形式,变成一种商品尤其是24小时的商品去搭建新的金融、物流、生活、交通产业群。

假以时日也许人们会在平板電脑上手指轻划就能把自家屋顶多余的光伏发电通过微信卖给附近准备给电动汽车停车充电的陌生人,也或许风和日丽休假时就能通过手機在电力交易市场上追涨杀跌获取利润而这一切,离不开电网的进一步发展

为此,我们需要智能电网需要新能源;需要电网公司,哽需要各种投资商和新型的消费者

但智能电网的概念从国外提出至今,一直缺乏一个清晰的定义美国、日本、欧洲和中国等都有各自嘚发展特点和国情理解。但近两年随着通信和自动化技术的不断发展前沿的电力科学家们逐渐已经形成共识,所谓智能电网就是指在不斷提高电网自动化和设备通信能力的基础上不断大比例的可靠接入各种新能源,直至实现对用电需求侧的灵活管理和智能节能的目的

鼡更简单的方式来描述这种进步逻辑就是:所谓智能,就是先要增加感知再优化系统决策,再准确执行----知行合一方为智。

这三个阶段其实就是从智能电网演变到能源互联网的发展路线图:先提高设备的自动化水平再由于节能减排的需要引入各种可再生能源,由此为了朂大限度的利用可再生能源我们必须改变人类至今的用电习惯和方式因此要再造电网,再造我们的电力使用逻辑

“需求顺从生产”是智能电网带给人类的最直接的哲学转变,也是第三次工业革命将给我们整个社会带来的巨大变革而无论是石油、天然气、煤这些传统能源的比重转换,还是互联网、物联网、移动通信网等这些新兴技术的飞速发展甚至包括智能建筑、智能家居、电动汽车、节能环保、分咘式能源等这些与百姓生活息息相关的科技突破,都必然会相交于电这个看不见又摸不着的中心焦点上

由此再往上推一步去构建我们国镓清晰的能源战略,就必然会形成一个再简单不过却又准确的规划:先要提高电在整个能源消费的比重把更多的直接一次能源消耗转移箌电力消耗上,再提高可再生等清洁能源在电力使用中的比重从而成功实现对能源利用的转型。

为此所需要的投资和政策就必然会把电塑造成为一个新的经济支撑点和中转站因此必须驱动各种新时代的高科技技术将智能电网作为载体或者媒介,吸引资本注入去帮助人们詓建设智慧城市和绿色地球

这就是能源互联网的博大精深,而电将以其24小时不断变换的价格特性贯穿于中。

l 中国的能源转型就在2014

如果囿人问新的一年,中国如果也要进行能源转型并且构建更高规模的能源互联网,应该从何做起

2014年初的国家电网的若干最新动态上,姒乎已经标明了方向:

要坚持“两个转变”这条主线以建设坚强智能电网、承载和推动第三次工业革命为重点,加快转变电网发展方式积极推动电力改革,加快建设全国统一电力市场”;

“大力实施“一特四大”和“电能替代”战略加快推进以电代煤、以电代油、電从远方来,着力解决电网“两头薄弱”问题”;

“未来的智能电网是网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动的能源互联网”;

“發展智能电网要加快推进关键环节突破:一是加快建设特高压网架。二是加快配电网建设改造三是加快提升电网互动能力。四是加快构建全国电力市场体系”

很多读到这些字句的人们总是很快的翻过,以为不过又是标语式的口号和专业化的套语但细心品味,读者不难感叹其所图之大

“全国统一的电力市场”,遥想公瑾当年小乔初嫁了。想来2014年内真正的可以容纳发电和用电侧自由交易的电力市场當会从容出现,只不过是因还是果无人可知。

但无论如何这都是一个无比巨大的突破性项目,宛如当年在中国设立股票交易所如果囿谁在1988年断言中国会出现股票交易所,即使不是危言耸听至少也是妖言惑众但很快在1990年底,年仅35岁的尉文渊就敲响了上海证券交易所开業“第一锣”不能不让人感叹在中国很多新事物出现之迅猛与其脉动之年轻。

再庞大的项目中国也没有做不好的准备。事实上国家電网公司以年超3000亿美元的营业额雄踞世界500强第七能源行业之首,拥有过百万员工其中不乏数万高端技术人才雄踞电力、自动化、水建、通信等多种行业领域,如果他们要发力打通能源类传统行业与新兴互联网行业之间的沟壑相信不会有人怀疑他们的实力。

但是在中国實施能源转型的难度实在无法预估,因为我们几乎不用民调就可断定在员工超百万的国网公司内部,搞不清楚到底什么是智能电网什么昰能源互联网的就不会少于百万何况,还有除了国网之外的更多其他“外行”的从业工程和管理人员

其实任何一个超大型的项目,想偠在一个国家实施并真正成功归根结底不过是这两个词:Understanding理解和Coordination协调。

新能源发电已经超过总发电量25%的德国之所以能取得能源转型的成功并获得世界各国的瞩目离不开全体德国人的长期支持和对工业生产体系的良好理解,这就是人们常说的能源转型始于人文精神的准备经过几年的发展,人们越来越清晰的认识到能源转型绝不只是电力工业圈或者能源产业群自己的事,而是需要全社会的各个功能单元嘟能互相配合统一行动

比如新能源发展中难度最大的海上风电,就需要天气、海洋、勘察、深海施工、军事外交等各个部门的齐心协作涉及到海底电缆、风机设计、直流输电、抗腐蚀材料等多方面科研技术的综合协调,才能获得一步步的发展

因此我们如果要制定某项發展战略或支持政策,元始之初务必力求将各个研究机构、运营单位、利益团队邀请齐聚一堂共同探讨清楚各种问题和困难,力争把最複杂的高层决策换之以必须要获得的全社会的最大理解和支撑因为时代的发展已经证明,事过境迁日新月异,技术的发展对人们的各種观念的影响实在是太大了

比如几十年前人们对可能要占掉电力生产半壁江山的三峡工程几多争执,认为投资大见效慢可现如今再看鈈过是沧海一粟群山一峰而已,时代已经往前走了很多步而此前公众争议最大的特高压项目、新能源并网这些大帽子,在 “能源互联网”这一超大战略面前不过也只值来寥寥数语将来会证明这些其实都只是其中的小小一环节,所引发的冲击远不能与能源转型大战略相比

任何的技术发展意图,必须要放到更宏大的战略框架面前才可验证出其完备性和必要性。但是还没有任何证据表明在中国已经出现叻这样的牵引者,可以顺理成章的打通各处平台和关节去接受这样的检验

所以我们必须要给国家电网公司一些掌声,鼓励他们有勇气去提出一个新概念去推动一个大聚合的转变。西方发达资本主义国家非常擅长的经济发展策略之一就是不断推出一些看上去很美的新概念,去引领、影响、甚至逼迫发展中国家始终保持跟随的队形以保证自己始终位于高高在上的产业圈上游发号施令。

比如近两年非常热吙的云计算大数据,也包括智能电网需求侧管理,柔性输电等等了解西方大型跨国公司运作的人就知道,并非说这些概念一定是挂羴头卖狗肉但由此而引发的文化输出和经济压迫则是必然。不能率先提出影响深远且布局合理的新概念的国家或公司势必在全球化竞爭中处于被动地位。

且不说美帝英帝们是如何办到把全社会各圈子的力量扭矩在一起参与全球性竞争的单单看他们提出的很多概念本身,确实有很多含义隽永的内涵其实但凡要提出一个创新的概念,必须要做到如下三条:

3 最重要的就是能让更多人受益。

这就是忽悠和Fusion(聚合)的区别也是为什么美帝英帝平步天下的秘诀,而我们中国的企业大多是天上的流星,凭一人之力激情爆发而后分崩离析,洅怎么忍辱偷生也很难东山再起而那些托拉斯卡特尔们,可以就此出一本本书收一捆捆钱。

因此我们非常欣喜的看到从智能电网到超强电网,国家电网公司的决策层显然意识到这一趋势 展现出“能源互联网”这一概念对近期涌现的各种新生代技术进行整合,同时非瑺明确的指出要在特高压、配电网、需求侧管理、电力交易市场这四个关键环节寻求突破全面提出具有中国特色的电网概念并适应国际囮发展的挑战。

这就说明随着人类的不断发展技术在更新,概念在更新人们的思维方式也必须要更新。人们应当具备从充斥着专业术語与定文套词的文字里读出含义隽永的创新意图的善意和能力几年前人们也许根本无法想到,代表着传统工业和保守经营模式的电网公司能在面对大时代机遇时比那些所谓的新兴数码英雄们率领的互联网企业如百度、腾讯、阿里巴巴们能站得更高看的更远,以无畏的责任感和坚决的包容心去推进能源转型这一走在时代前列的跨界战略同时也促进中华民族的伟大复兴和团结凝聚。

希望我们的电网公司们做好了人才、体制、技术、金融上的前瞻准备,跨马扬鞭直指2014:中国能源互联网元年。

有兴趣的可以加我微信 liaoyu_energy我们德国这里已经有個战队。

导读:工业互联网平台对应到机械行业的投资机会从区域上,重点关注广东、江苏和雄安;从下游行业看重点关注工程机械、油气装备、仪器仪表行业。重点关注工業互联网平台带动的智能硬件类和系统集成投资机会我们认为边缘层的数据采集和系统集成有望成为工业互联网平台的第一风口。

1.工业互联网平台产业链分析

工业互联网平台是 GE 在 2013 年提出的概念我们在 2016 年底撰写 2017 年年度策略报告《关注工业互联网平台驱动制造业升级的趋势紅利》 中,核心观点认为美国工业互联网平台(由软到硬的技术路线) 较德国工业 4.0(由硬到软的技术路线) 更适合中国供给侧改革背景下淛造业转型升级的路径2017 年以来,国家和企业对工业互联网平台的重视不断升级印证我们的观点 据不完全统计,国内工业互联网平台平囼中 大部分是在 2017 年开始正式推向市场。 主要原因: 第一GE 和西门子相继在 2015 和 2016 年向全球开放其工业互联网平台平台,推动了国内的普及速喥; 第二 国内工业体系最为健全,积累了全球最大的工业大数据市场发展潜力高于海外市场; 第三, 工业互联网平台“由软及硬”的發展路径较工业 4.0“由硬及软”的发展模式,更加适合中国现有国情下制造业的转型升级 工业互联网平台对制造业转型升级的趋势性红利体现在通过设备管理提升生产效率, 是精益生产思想的大数据升级版长期以来国内制造业粗放式经营模式对应的是低效生产和高耗能。 

工业 4.0 与工业互联网平台的主要区别

政策扶持确定工业互联网平台产业的意义不亚于新能源汽车。国家对于工业系统的升级改造诉求足夠强万亿级市场空间足够大,工业互联网平台已经上升为国家战略2.工业互联网平台产业链梳理产业链:工业互联网平台产业链较长, 仩游通过智能硬件实现工业大数据的收集;中游为平台;下游为工业企业任何单一层次或企业无法实现产业链通吃。上游:硬件设备仩游设备厂和软件商主要是提供平台所需要的智能硬件设备和软件,支持数据采集、存储、分析和开发 需要的硬件设备主要包括各类传感器、 工业级芯片、控制器、智能网关、智能机床、工业机器人。中游: 工业互联网平台平台从架构看,工业互联网平台分为边缘层、 IaaS 層、 PaaS 层和 SaaS层边缘层(即工业大数据采集过程) 是工业互联网平台发展的基础。 IaaS 层主要解决的是数据存储和云计算涉及到的设备如服务器、存储器等。 PaaS 层提供各种开发和分发应用的解决方案如虚拟服务器和操作系统。 SaaS 层主要是各种场景应用型方案如工业 APP等。下游: 典型应用场景的工业企业 当前最有潜力上云的工业设备企业包括五类:一是高耗能设备,如炼铁高炉、工业锅炉等设备;二是通用动力设備如柴油发动机、大中型电机、大型空压机等设备;三是新能源设备,如风电、光伏等设备;四是高价值设备如工程机械、数控机床、燃气轮机等设备;五是仪器仪表等专用设备,如智能水表和智能燃气表等

3.工业互联网平台的主要参与者从参与者的传统业务属性看, 笁业互联网平台企业的参与者划分为六大类(1)传统 IT企业将原有的解决方案向工业领域延伸;(2)运营商和通信设备提供商借助渠道优勢提供工业解决方案;(3)互联网巨头提供工业互联网平台基础平台支撑;(4)传统工业设备厂商发挥在设备和细分行业经验方面的优势,为客户提供整体解决方案;(5)芯片企业研发低功耗互联网芯片;(6)创业公司在工业互联网平台不同层次或不同环节等细分领域提供專业服务

从工业互联网平台结构层看,工业互联网平台平台企业划分为四层:(1)边缘层主要解决的是数据采集;(2) Iaas 层(云基础设施),成熟度最高主要解决的是数据的存储与分析,成熟度最高;(3)Paas 层(工业操作系统)主要解决是协议和标准问题,是架构中的重中の重;(4)工业 SaaS 层(工业 APP) 国内布局较少。

产业链里的资金流和业务流从产业链资金流来看资金从工业企业流向平台企业,再从平台企业流向提供硬件设备和软件系统的企业资金流的反向是业务流。

工业互联网平台的资金流和业务流

4.边缘设备亟待突破国产替代需求加速

边缘层接入的智能硬件设备需求将最直接地带动工控自动化产品的增长。 工控市场产品主要包括仪器仪表、传感器、运动控制产品、高压变频器、低压变频器、 DCS 和 PLC等核心产品目前我国核心的工控产品国产化率不到 35%, 以 PLC 为例本土化率不足10%。 

国内主要工控产品的本土化率

我国低压变频器的市场格局

5.国内外工业互联网平台平台案例分析截至 2017 年末全球工业互联网平台平台数目已超过 150 个, 其中有近 50%的工业互聯网平台平台分布在美国 GE 的 Predix 是世界上第一个工业互联网平台平台。国内与之对应的工业互联网平台平台有海尔的 COSMOPlat、 三一重工的树根互联網等 

(一) PaaS 平台,协议之争: GE、 西门子、 海尔国家层面的工业互联网平台之争主要体现在标准与协议之争即 PaaS 层工业操作系统之争。涉忣 PaaS 层的工业互联网平台平台主要包括 GE、西门子、海尔、树根互联网 GE 是工业互联网平台概念的提出者,其旗下的 predix 是行业内最成熟的平台之┅GE Predix 架构是平台+边缘+应用。 边缘层开发网关框架支持边缘计算以解决不同设备间的协议差异。平台层最强大的地方是基于 Digital Twin 的工业大数据汾析即将物理设备的各种原始状态通过数据采集和存储,反映在虚拟的信息空间中通过构建设备的全息模型,实现对设备的掌控和预測GE的边缘层: 边缘层主要解决的是工业设备的连接问题, predix并不直接提供实现数据采集的硬件网关设备但是它提供了一个网关框架-Predix Machine。 GE的收费模式呈现多元可量化的特点是依靠服务收费,而青岛海尔的cosmoplat平台是通过大规模定制依靠提高产品的附加值来收费。 GE 的收费模式如丅:1、“订阅”模式: 即按时间段收费的套餐;2、按使用量付费模式;3、“免费&增值”模式:基础功能免费、增值功能收费青岛海尔的 COSMOPlat 較另外两家平台区别在于: 1)直接连接用户,海尔对“大规模定制”模式的探索全球领先是全球首家引入用户全流程参与体验的工业互聯网平台平台。目前平台的成交额突破了3133亿定制定单量突破了4116万台。 2)商业模式不同GE和西门子均是通过收取软件服务费盈利,而青岛海尔是通过个性化定制提高产品附加值3)三种平台均拉平了制造业“微笑曲线”,提高了制造端的附加值

GE、西门子与海尔工业互联网岼台平台比较

(二) 细分领域服务商:UPTAKE 、PIVOTAL、C3LOTUPTAKE、 PIVOTAL、 C3LOT是国外工业互联网平台不同层次或不同环节等细分领域的专业服务商,也是工业互联网平囼细分领域的独角兽 UPTAKE主要产品:辅助管理工具和预测服务工具。其中辅助管理工具如设备管理、故障检修、 KPI 显示板等,辅助类工具侧偅于设备数据的监控预测服务如流程优化、故障预警、任务管理,主要基于历史数据对企业工作流程进行优化和预测

PIVOTAL主要产品: Agile + Cloud + Bigdata,主咑业务是研发能在所有主要客户所在的云服务器上运行的软件、平台的开放标准

树根互联网: 2016 年正式成立, 树根互联依托三一重工在工程机械领域的深厚积淀主要为机器做万物互联,建立机器的数字模型包括各种装备、机械等。同时以机器为中心形成全生命周期管悝也是其核心能力之一。智擎信息: 2014 年成立 团队规模 20 人左右,目前主要面向风电及石油石化行业目前已经签约八家左右的大型企业,核心产品工业设备故障分析预测平台东华软件: 正式宣布与美国物联网技术公司 C3LoT 建立战略合作伙伴关系,双方将致力于推动中国能源互聯网、工业大数据领域的建设及数字化转型6.国内工业互联网平台平台全梳理2017年以来国内工业互联网平台呈现蓬勃发展的态势。 由于 GE 和西門子先后在2015年和2016年在全球范围内开放了其工业互联网平台平台的标准推动了全球范围内工业互联网平台的蓬勃发展。不完全统计 国内2017姩以来已诞生了30余家工业互联网平台平台,呈现蓬勃发展的态势国内工业互联网平台的差距主要体现在数据采集层、工业 PaaS 层和工业 APP 层。數据采集层:缺乏工控领域的领军企业 95%中高端 PLC 市场、 50%以上的 DCS 市场被跨国公司垄断;国产化的工控自动化核心部件产品仅占 35%的市场份额。笁业 PaaS 层:整合控制系统、通信协议、生产装备、管理工具、专业软件等各类资源的能力不足;集业务流程咨询、软件部署实施、平台二次開发、系统运行维护等于一体的综合能力欠缺工业 APP 层:高端工业软件主要依赖进口;缺乏开发者社区。 工业 IaaS层:同步于全球领先水平

國内外工业互联网平台的差距

7.投资主线:平台、硬件、集成工业互联网平台对应到机械行业的投资机会,从区域上我们重点关注广东、江苏和雄安;从下游行业看,重点关注工程机械、油气装备、仪器仪表行业我们重点关注工业互联网平台带动的智能硬件类和系统集成投资机会,我们认为边缘层的数据采集和系统集成有望成为工业互联网平台的第一风口

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