工业互联网平台疯狂内卷？一文看懂2023年中国工业互联网产业最新洞察

近日，2023数智产业领袖峰会在北京圆满落幕。作为智次方（深圳）科技有限公司旗下专注企业智能化转型升级与产业创新的研究机构，智次方研究院在本次大会上正式发布了《2023年中国工业互联网产业洞察暨生态图谱报告》。

《2023年中国工业互联网生态图谱》

洞察1：工业互联网平台竞争加剧，深化工业机理知识、数据算法和经验规律的沉淀成为构建差异化的关键

在工业互联网产业架构中，工业互联网平台是工业全要素、全产业链、全价值链全面连接、汇集和配置的枢纽。近年来，我国工业互联网平台产业蓬勃发展。从市场规模来看，据IDC预计，在企业数字化转型持续深入的推动下，到2025年，中国工业互联网平台及应用解决方案市场将达到56.1亿美元(约合361.6亿元人民币)，2021-2025年CAGR为29.6%。从发展水平来看，国家工业信息安全发展研究中心发布的《2022工业互联网平台发展指数报告》显示，2022年工业互联网平台综合发展指数达到251，较2021年增长17.23%，连续4年保持15%以上的增幅。其中，资源汇聚指数为316，知识沉淀指数为263，应用活力指数为222，企业赋能指数为213。

图表 1  2018-2022年工业互联网平台发展指数

资料来源：国家工业信息安全发展研究中心

虽然产业持续发展，但供给侧的资源汇聚指数（316）和知识沉淀指数（263）整体领先于需求侧的应用活力指数（222）和企业赋能指数（213）。与此同时，目前工业互联网平台市场集中度不高，我国具有一定行业和区域影响力的平台数量超过240家，跨行业、跨领域工业互联网平台数量达到28家。由于工业细分行业和场景较多，所以工业互联网平台领域并未出现如同消费互联网领域的平台型超级巨头。未来随着市场基数持续增大，下游不同行业需求分化，平台及应用产品体系日趋统一，工业互联网平台企业间的竞争将进一步加剧，企业的差异化价值进一步凸显。

基于智次方研究院对市场的调研，工业互联网平台企业的差异化竞争优势将从四个方面体现：

一是持续提升平台核心能力。工业互联网平台企业需要聚焦于设备接入与边缘处理、机理模型沉淀与转化、数据建模分析、低代码开发等核心能力方面，不断强化解决方案的开发与实施。其中，深化工业机理知识、数据算法和经验规律的沉淀成为关键。《2022工业互联网平台发展指数报告》指出，企业以往的工业模型主要关注设备整机，如今则进一步关注到具体的环节、部件及其运行规律，使得工业模型的构建更深一层、粒度更细。例如，卡奥斯COSMOPlat 2021年建立了冰箱研发设计仿真模型，2022年进一步为脱脂、翻板、吸盘等具体生产环节的工艺建立了仿真验证模型。例如，根云已有的挖掘机质量评估定级模型实现了对整车的质量评估，2022年增加了发动机装配质量检测模型，以及对高压开关、风机齿轮箱压差开关的健康评估模型。

二是形成规模化复制的方法论。在工业领域，“可复制性”意味着能否将复杂、多功能、强实施、高门槛的解决方案，解耦成碎片化、易复制、易吸收的技术架构体系，这也是从“工业互联网项目”迈向“工业互联网平台”的关键一步。规模化复制可以快速推广平台的技术、解决方案和服务，降低平台建设和运营成本，提高平台的可持续性和盈利能力，还可以加速工业互联网的普及和推广，促进数字化转型和产业升级，为企业创造更大的价值和收益，其中的关键在于平台企业能否沉淀共性能力，形成相应的“方法论”。举例来说，截止2023年1月，卡奥斯COSMOPlat成功跨界打造7座灯塔工厂。以BaaS引擎为核心，卡奥斯COSMOPlat通过数字孪生体、数字空间、工业机理模型、知识图谱等核心模块，向上生长工业应用，向下接入工业设备，打造出行业领先的共性基础技术平台，并沉淀出数据力、仿真力、定制力等六大赋能能力，赋能不同行业和规模的企业向“灯塔”转型。

三是主动培育跨界融通生态。如今，工业互联网平台企业正加快从单一场景解决方案提供向生态资源聚合转型，预计2023年生态培育将成为工业互联网平台企业竞争的焦点。一方面，平台企业将与行业领先的技术、解决方案厂商开展能力互补与资源整合，共同打造技术产品与解决方案，以合作破解单一平台企业无法满足全类制造场景需求的困境；另一方面，平台企业将依托平台整合研发资源、供应商资源和用户资源，构建基于平台的共赢生态系统，为产业链上下游企业和用户提供智能制造、协同制造、设备资产运维、供应链金融等综合服务。

四是积极布局国家战略领域。未来，工业互联网平台企业将进一步深化“平台+双碳”、“平台+双链”等融合应用能力，围绕国家重点领域加速平台技术产品能力迭代。在双碳领域，平台企业积极搭建绿色减碳数字化平台，通过碳排放的精准监控支撑减碳策略制定。如海尔推出“碳足迹、碳减排、碳替代”助力产业园区节能减碳、航天云网打造“碳核算、碳足迹、碳画像”系列产品，在压铸行业取得良好应用效果；在双链领域，平台企业积极发挥平台数据融通作用，推动实现全产业链信息的汇聚分析。如浪潮打造电子制造的产业链协同模式，推动服务器产业链市场预测、产品研发、订单编排、生产管控、采购交付的全流程协同，确保产品国际竞争力。

洞察2：工业APP应用深度和广度持续拓展，降低数字化转型门槛

随着新一代信息技术普及应用，我国制造业数字化转型进入快速发展期。但总体来看，中小制造企业转型进程仍处在初中期水平。中国电子技术标准化研究院发布的《中小企业数字化转型分析报告（2021）》显示，2021年处于数字化初步探索阶段的企业占比为79%，处于应用践行阶段的企业占比为12%，达到深度应用阶段的企业占比为9%。这说明我国绝大部分企业仍处于数字化转型初级阶段，转型之路道阻且长。

图表 2  全国数字化转型整体水平

资料来源：中国电子技术标准化研究院

无论是大型制造企业，还是中小制造企业，在数字化转型过程中都需要应用大量工业软件，然而大型企业工业软件纷繁复杂，存在部署成本高、业务决策难、数据利用率低等问题。与之相比，基于工业互联网平台开发的工业APP能够降低制造企业数字化转型门槛，助推工业互联网产业繁荣。

所谓工业APP，是基于松耦合、组件化、可重构、可重用思想，面向特定工业场景，解决具体的工业问题，基于平台的技术引擎、资源、模型和业务组件，将工业机理、技术、知识、算法与最佳工程实践按照系统化组织、模型化表达、可视化交互、场景化应用、生态化演进原则而形成的应用程序，是工业软件发展的一种新形态。工业互联网平台和工业APP的关系，就如同安卓操作系统和智能手机APP的关系。移动物联网时代，以安卓为代表的操作系统，通过虚拟抽象层实现了硬件和软件的分离和解耦。从此，做软件的开发者不用费心关注硬件，因而可以专注于应用功能的实现。基于丰富多彩的软件和应用，移动互联网催生出了许多新型商业模式，铸就了一批快速崛起的独角兽企业。

同理，工业互联网平台是工业APP发展的显性驱动力，平台将成为带动工业APP创新发展的新型孵化器和运行载体。具体而言，平台需要为开发者提供支撑环境，各类模型组件，各类工业知识；也需要具备支持微服务架构，场景化的建模工具，容器化的部署能力，以及云技术的应用整合。随着新技术的发展，一套复杂的工业软件可以分解为众多可以被独立部署、相互方便组合的微服务，形成各种承载着工业知识和经验的工业APP。这些工业APP简单、灵活、可相互组合使用，实现了化难为易、化整为零，很好地解决传统工业软件以往的研发难、部署难、使用难、维护难等问题，并可以被用户快速掌握，高效地完成各种设计、分析、生产、管理等任务，有力地促进了企业降本提质增效。

借由工业互联网+工业APP模式，众多中小制造企业能够通过低成本的方式享受到数字化转型带来的效益，从而有益于工业互联网解决方案的大规模推广。例如，蓝卓自主研发的supOS工业操作系统向下连接海量的工业装备、仪器和产品，实现万物互联，向上支撑工业智能APP的快速开发和部署，以“平台+工业APPs”模式构架的新一代智能工厂应用模式，让工业数字化转型更简单，现已联合700余家生态合作伙伴，共同打造了4000多个“平台+工业APPs”模式的新型智能工厂。

近年来，我国工业APP呈现爆发增长的态势，工业APP应用深度和广度持续拓展。工信部数据显示，截止2022年12月，全国面向特定行业、特定场景的工业APP突破65万个，制造业重点领域企业数字化研发设计工具普及率、关键工序数控化率分别达到75.1%、55.7%，工业技术软件化基础能力进一步夯实。同时，工业APP已经深入企业的研发设计、生产制造、物流周转、日常运维、经营管理等各个维度，尤其是在一些高附加值产品，比如飞机、船舶、汽车、大型工业设备上带来显著的价值。

洞察3：发挥工业互联网平台企业的“链主”引领效应，成为多地推动制造业数字化转型的有效模式

当前，我国工业互联网已经跨过单点应用示范和垂直行业深化阶段，正在向跨领域跨行业融合发展的阶段迈进。多个地区正打造工业互联网平台企业作为“链主”企业，借平台之力打通供应与制造、产品与服务间等各环节数据流，实现工业经济全要素、全产业链、全价值链的连接，赋能当地制造业集群数字化转型，盘活地方实体经济，形成数实融合发展新格局。

根据腾讯研究院《数字化转型指数报告2022》，东部沿海、长江沿线省份，工业数字化占比普遍较高、部分增速还快，如上海、重庆等。两地工业数字化在本地数字产业中的占比，以及本地工业数字化的发展速度均呈“双高”态势，排名均进入全国TOP 6，本地的工业数字化对数字经济的贡献势能较大。

图表 3  工业数字化在本省数字产业占比

资料来源：腾讯研究院《数字化转型指数报告2022》

其中，上海通过“工赋上海”行动，探索出了一套工业互联网链式发展的“上海模式”。截止2023年3月，上海已打造出30个有影响力的工业互联网平台，链接800万多台工业设备。其中，溢出效应最强的10家链主平台，平均每家能带动40至50家核心供应商转型，并进一步辐射上千家企业。以纺织行业为例，上海市首批工业互联网链主企业上海致景信息科技有限公司开发出的“飞梭智纺”工业互联网平台，汇聚了全国上万家中小纺织企业与超过70万台纺织机械，可实时掌握全国近万家纺织企业设备的实时运行情况。不仅能大幅提升纺织厂的运行效率，还逐步整合汇聚起一个巨大的“产能池”，可从容应对需求变化。采购商只需要在平台下单，“飞梭智纺”将自动选出有产能、有技术、守信用的工厂，确保客户高效、安全完成采购。供方产能利用率有效提升，需方采购成本大幅降低。

重庆开展“一链一网一平台”试点示范，聚焦制造业产业链中的发动机、变速器等重点行业，计划年内推动约3家重点企业建设行业性工业互联网平台，集聚上下游企业50家以上，接入平台的企业生产效率平均提升10%。以仪器仪表产业为例，“链主”企业重庆川仪自动化股份有限公司建设供应链协同数字化运营平台，服务上游的传感器、元器件、芯片、原材料等企业，以及下游的石化、冶金等企业，已对143家供应商的订单交付、入厂验收质量、供应商问题整改进度等信息进行统一监控跟踪，实现研发、制造、物流、质量等多项协同和实时数字管控，企业供应链运行更加顺畅。

基于“链主”的引领效应，中小企业能在“链主”企业的带动下“串珠成链”，在提升自身的抗风险能力的同时强化产业链整体的市场竞争力，而“链主”企业本身也能在服务产业链上下游的过程中进一步做大做强，最终带来整个生态中多方共赢的局面，由此形成产业集群聚集的天然“向心力”。

为了发挥“链主”引领效应，地方政府需要支持“链主”企业、重点企业建设工业互联网平台，带动产业链上下游企业“上云上平台”，以此打通企业之间的数据链、信息链、要素链，解决产业链企业间的信息数据孤岛、协作效率低等痛点，最终实现供应链的高效协同。

目前，部分省（区、市）已经出台了工业互联网“链主”相关政策，智次方研究院汇总如下：

洞察4：“5G+工业互联网”发展驶入快车道

5G是驱动工业互联网发展的关键技术，工业互联网是5G规模化应用的主阵地。近年来，“5G+工业互联网”发展驶入快车道。

从产业规模来看：5G正式商用近四年以来，中国在5G网络建设方面取得举世瞩目的成就。工信部数据显示，截至2023年3月底，我国累计建成5G基站超过264万个，5G移动电话用户达6.2亿户，移动物联网用户达19.84亿户，5G应用已覆盖52个国民经济大类。与此同时，我国工业互联网产业规模已超过1.2万亿元，较上年增长了15.5%。工业互联网标识解析体系覆盖31个省（区、市）和40个行业，服务企业超过了25万家；形成综合型、特色型、专业型的多层次工业互联网平台体系，重点平台连接设备超过了8100万台（套）。工业互联网已覆盖45个国民经济大类、166个中类，覆盖工业大类的85%以上。

图表 5  中国5G和工业互联网发展概况（截止2023年Q1）

数据来源：工信部

从技术标准来看：2020年7月3日，3GPP官宣了5G R16标准的冻结，定义了5G LAN这一推动5G向垂直行业扩展的重要加速剂，拉开了“工业5G时代”的大幕。在此之前，工厂的网联化、数字化转型大多依赖“有线+WiFi”的组合来为终端设备提供通信保障，其局限性也显而易见——一方面是工厂环境复杂，有线网络路由难规划、部署成本高，而且易造成线缆过多、混乱；另一方面是WiFi网络抗干扰性与移动性差，同时基于WiFi的网络环境也不具备边缘能力，无法承担部署在边缘节点的潜在故障分析、数据快速回传等工作。而5G则像是一把锋利的剪刀，成功为工业制造完成了“剪辫子”的转变。在进入R16时期后，5G LAN一举打通了工业IT与OT融合的“任督二脉”，使5G直接进入到工厂内网，跟工业网络之间形成融合。2022年6月，5G R17标准冻结，在uRLLC（超可靠低延迟通信）增强项目中，对时延敏感的工业控制网络的空口同步精度在R16的±540纳秒，进一步提升到R17的±145纳秒至±275纳秒，可有效解决工业控制的同步精度问题。同时，轻量级5G RedCap的冻结则为工业传感器连接场景提供了支撑。

从顶层设计来看：“5G+工业互联网”相关政策呈现出逐年清晰、完善、具体的趋势。自2019年我国正式商用5G后，工业和信息化部便出台了《“5G+工业互联网”512工程推进方案》，有针对性地推进5G和工业互联网融合发展。2021年7月，十部委联合颁布《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》，在行业融合应用深化行动中将“5G+工业互联网”作为重点，提出要聚焦“5G+工业互联网”发展重点行业，打造典型应用场景，持续开展“5G+工业互联网”试点示范，支持5G在质量检测、远程运维、多机协同作业、人机交互等智能制造领域的深化应用。2022年9月，工信部印发《5G全连接工厂建设指南》，提出“十四五”时期，主要面向原材料、装备、消费品、电子等制造业各行业以及采矿、港口、电力等重点行业领域，推动万家企业开展5G全连接工厂建设，建成1000个分类分级、特色鲜明的工厂，打造100个标杆工厂，推动5G融合应用纵深发展。

智次方研究院汇总了部分企业的5G全连接工厂案例，如下所示：

中国信息通信研究院发布的《2022中国“5G+工业互联网”发展成效评估报告》显示，全国4000余个“5G+工业互联网”项目已覆盖41个国民经济大类，5G全连接工厂种子项目中，工业设备5G连接率超过60%的项目占比超一半，5G技术与工业融合的广度和深度不断拓展。“5G+工业互联网”创新发展，不仅带动了企业提质、降本、增效、绿色、安全发展，而且开辟了传统工业技术升级换代的新路径，加速人、机、物全面连接的新型生产方式落地普及，成为推动制造业高端化、智能化、绿色化发展的重要支撑。

洞察5：生成式AI在工业互联网领域的落地尚存争议

2022年11月，美国人工智能公司Open AI推出ChatGPT对话模型，迅速风靡全球并快速迭代，在不到4个月后发布能力更强大的GPT-4，随后又推出了联网和第三方应用插件功能，不断刷新生成式AI带来的变革。目前，国内外已经涌现了部分关于生成式 AI应用于智能家居、流程自动化、智慧安防、机器人等领域的思考和初期实践，但由于工业领域的特殊性，生成式AI在工业互联网的落地尚存争议。

在接受智次方研究院调研的企业中，接近30%是生成式AI技术的坚定“支持者”，他们认为虽然生成式AI在工业制造领域的应用还不成熟，但其改变传统生产方式、推动制造业未来数字化转型的趋势已经势不可挡。

过去，工业AI通常着重于故障检测、预测性维护等用例，但2023年的一个新趋势是生成式AI将深入制造企业的流程优化。尤其是在产品开发阶段，生成式AI能够压缩设计和迭代的过程，从而带来显著的效率提升。初创公司Divergent 3D使用生成式AI为英国的豪华跑车制造商阿斯顿·马丁设计的概念车打造后车架，从设计的提出、对比分析，到评估其可制造性，在短短一个小时之内就可进行30~40次迭代。无独有偶，Monolith AI公司在2023年工博会上带来其机械工程仿真解决方案，基于该方案，创建者依靠实时数据每次进行仿真都会开发一个模型，省去许多测试程序，该公司的目标是到2026年将100000名工程师的产品开发时间缩短50％。

除了研发，数据追踪和分析的流程或许也将被重塑。对制造业管理者而言，实时了解生产进度是重中之重。在一些比较传统的中小制造企业车间里，生产流程的记录往往依靠纸质单据或者Excel表格，生产信息整体传递滞后。为了解决这类问题，不少企业开始部署数字化系统，但却存在周期长、成本高等痛点。而生成式AI可以使用自然语言处理和机器学习技术从工业现场的仪表板上，甚至纸质数据和表格中读取数据（GPT-4已经具备了识图能力），并快速提取有用的特征和信息。国外的一位博主进行了这样的尝试，他为ChatGPT提供了Zerynth 仪表板的链接，生成式AI立即就读取了仪表板中的数据和图表，实时提供了正在发生的事情的概览。虽然分析结果很肤浅，但这的确有助于初步分析和了解工厂的运行情况，包括哪些机器运行情况良好，哪些指标值得关注等。

在接受智次方研究院调研的企业中，超过70%是生成式AI技术的“观望者”，在他们看来，生成式AI在工业领域的应用落地还很遥远，甚至可能是个“伪命题”。

首先，当前大多数生成式AI模型主要关注文本和图像，只有非常少量的模型关注将传感器数据作为输入，同时，工业场景中的很多数据是不可读取的，或者即使读取了也需要一个翻译和解读的过程才能理解；第二，工业领域对安全、稳定、可靠有着非常严苛的追求，而生成式AI的技术原理往往是寻找一种“最有可能”的答案，相关结果并不一定能够应用于生产经营场景；第三，工业制造细分领域众多，各领域在生产流程、工艺、生产线配置、原材料及产品类型上均具有较大差异，强调的是细分行业的机理融合和行业知识，没有海量数据标签，因此工业领域基本上不可能形成类似GPT这样的通用大模型。

洞察6：政策和技术双驱动，工业互联网向工业元宇宙加速演进

工业制造是元宇宙落地产业的“试验田”，工业元宇宙是工业互联网的进一步发展和深化。在工业互联网的基础上，工业元宇宙进一步将数字化生产与现实生产场景融合，构建出一个真实世界的数字化映像。这个数字化映像包括现实中的各种设备、物品、场景、环境等信息，通过大数据和人工智能技术实现对生产过程的实时监控、智能调控和优化。通过构建工业元宇宙，企业可以实现对生产过程的全面管控和优化，提升生产效率和品质，降低成本和风险。如今，在政策和技术的双重驱动下，工业互联网将加速向工业元宇宙演进。

图表 7  工业元宇宙概念框架

资料来源：工业互联网产业联盟

在政策方面，2022年10月，工信部工业文化发展中心牵头、联合工业元宇宙领域的社会团体及行业龙头骨干企业共同发起成立工业元宇宙协同发展组织，并发布了《工业元宇宙三年行动计划（2022-2025年）》。计划提出3年实现“三个100”的目标，着力推动工业元宇宙的技术储备、标准研制、应用培育和生态构建全方位健康发展。

就地方政策来看，据零壹智库不完全统计，截至2023年3月28日，全国已有18个省级（含直辖市）单位及24个市级单位发布了约114项明确支持元宇宙产业的政策，其中不少都把工业作为元宇宙的重要落脚点。比如，2022年11月，上海启动元宇宙重大应用场景需求征集，医疗健康、数字城市等领域率先提出了迫切且具体要求。2023年1月，2022上海市第一批元宇宙重大应用场景需求公示，包含医疗健康、数字城市、课堂教育、商业运营、品牌娱乐、文旅出游和智能制造7个类别的20个场景，如宝钢工业元宇宙。再比如，2023年1月，成都市新经济发展工作领导小组办公室印发《成都市元宇宙产业发展行动方案（2022—2025年）》，这是成都首个聚焦元宇宙的政策文件。在元宇宙应用场景融合行动中，鼓励共创“元工业”场景。围绕成都“制造强市”建设，发展工业数字孪生，聚焦集成电路、新型显示、轨道交通、航空航天、工业无人机等领域，培育一批“元宇宙+工业互联网”试点示范场景，打造新一代工业软件。

在技术方面，通信技术、区块链、人工智能、感知交互、数字孪生等元宇宙基础核心技术近年来取得长足发展，为工业元宇宙的发展奠定了坚实的基础。

5G标准的演进对工业元宇宙发展提供了很好的支撑。首先是更高的带宽和更低的延迟，通过5G技术，可以实现更快速、更稳定的数据传输，同时支持多设备、多用户的同时连接和通信，提升了生产过程的效率和安全性，这对工业元宇宙的实时监控和控制非常重要；第二，5G标准的演进引入了网络切片技术，可以根据不同的业务需求，将网络资源划分成不同的切片，为工业元宇宙提供了更灵活、更智能的网络资源管理方式；第三，5G标准的演进支持Massive IoT，可以连接大量的物联网设备，实现对生产过程的全面监测和管理，这为工业元宇宙提供了更全面、更精准的数据采集和处理能力，支持实时监控和控制，提高了生产过程的智能化和自动化程度；第四，5G标准的演进引入了一系列的安全机制和加密技术，可以保障工业元宇宙中数据的安全性和隐私性，防止数据泄露和攻击。更进一步，未来6G时代，无线通信将在很大程度上成为元宇宙的数字底座。6G构建“万物智联、数字孪生”的全新世界愿景，似乎是“为元宇宙而生”。国内外多个研究机构和标准化组织发布了6G愿景、技术报告，都不约而同的对全息通信、XR等提出更高目标，能够满足元宇宙的通信需求。

工业人工智能（AI）是建设和驱动工业虚拟世界、实现虚实联动的关键。德勤发布的《制造业+人工智能创新应用发展报告》显示，受政策支持、数据环境、算力提升、算法模型优化、商业化应用潜力五大利好因素驱动，中国制造业人工智能应用市场前景广阔，预计未来五年将保持年均40%以上的增长率，并在2025年超过140亿元人民币。计算机视觉和机器学习技术带动人工智能在制造业应用市场的增长，预计到2025年，计算机视觉在制造业领域的应用市场将达到55亿元人民币，机器学习的应用市场达为44亿元人民币；人工智能云部署方式快速增长，预计2025年市场规模将达60亿元人民币，占整体人工智能应用市场的43%, 为制造企业提供开发新服务和新商业模式的机会。此外，如今大火的生成式AI也将深入制造企业的流程优化。

区块链技术是元宇宙数字身份和数字资产的支撑。据IDC 数据显示，我国区块链市场规模已达4.68亿美元，是全球的第二大区块链支出单体。随着产业动能的释放，我国区块链产业链条进一步完善，产业链上、中、下游持续补充，形成了具备成熟度与完备性的全产业链链条，在数字经济带动下，应用领域企业飙升，约占据我国区块链产业链条61.37%，同比增加24.48%。