工业互联网的英文名是 Industrial Internet。Industrial既有工业的意思，也有家当的意思。互联网包括消费互联网和家当互联网。广义的工业互联网平台实在便是家当互联网平台。狭义的工业互联网平台是工业互联网的主要标志和关键组成，它将云打算、物联网、大数据的理念、架构和技能融入工业生产，紧张的参与厂商每每是工控企业、大型设备生产商以及制造企业。
- 文章信息 -
本文引自：《工业互联网平台》（作者：胡晓娅、白坤、尹周平）。由清华大学出版社「智造苑」原创首发，版权归属原作者，数字化企业经授权发布。
1
主流工业互联网平台模式
1）平台体系
平台体系是工业互联网的核心，它将物联网、大数据、人工智能及云打算等理念、架构和技能融入工业生产中；制造业龙头企业、ICT领先企业、互联网主导企业基于各自上风，从不同层面与角度搭建了工业互联网平台。这些企业紧张分为4类：
（1）装备制造企业，如和利时、通用电气、西门子和树根互联等，其平台是履历积累的载体，为创新做事模式供应支撑；
（2）生产制造企业，如海尔、富士康、航天云网、中船工业，其平台布局策略是将数字化转型履历转化为做事能力，并对外赋能；
（3）软件企业，如宝信、PTC、用友和东方国信等，其平台是实现能力拓展的手段；
（4）信息技能企业，如浪潮、阿里巴巴、华为、中国移动等，其平台是向制造业领域延伸的主要路子。
工业互联网的英文名是 Industrial Internet。Industrial既有工业的意思，也有家当的意思。互联网包括消费互联网和家当互联网。广义的工业互联网平台实在便是家当互联网平台，按照做事工具及运用领域可以分为3类：资产优化平台、资源配置平台及通用使能平台，如图1所示。
图1 广义的工业互联网平台分类
狭义的工业互联网平台是工业互联网的主要标志和关键组成，它将云打算、物联网、大数据的理念、架构和技能融入工业生产，紧张的参与厂商每每是工控企业、大型设备生产商以及制造企业。根据做事工具和主攻方向的不同，狭义的工业互联网平台又分为资产优化平台和资产配置平台。
资产优化平台是未来制造业主导权竞争的制高点，代表有GE Predix、西门子 MindSphere、ABB Ability等，我国的三一集团的根云平台和徐工工业云也属于此类平台。资产优化平台紧张利用在设备资产的管理与运营方面，它是通过当代传感、移动通信等技能连接智能终端，将海量设备、环境、历史数据汇聚到云端，再利用大数据、人工智能等技能及行业履历知识对设备运行状态与性能状况进行实时智能剖析，末了以工业App程序的形式对终端设备和生产过程供应相应的智能化做事。
它不仅能够充分融入大数据、人工智能等前辈技能，还能为第三方供应开拓环境，如西门子的MindSphere及GE的Predix平台都供应软件开拓环境及工具，旨在通过第三方开拓者和运用程序的接入形成类似Apple Store的第三方开拓运用生态。除此之外，根云平台也为工业运用开拓者供应了一体化的低代码开拓工具。但是此类平台的培植难度较大，不仅须要节制新一代信息技 术，还须要具备智能产品、高端装备及综合办理方案全覆盖水平。
资源配置平台每每基于已经成熟的网络信息技能，其更加看重资源的跨地域、跨环节的重组整合。它在运用过程中汇聚了大量的工业数据、模型算法、研发设计等各种资源及能力，运用云接入及云处理技能分散所积累的资源，对制造企业的资源管理、业务流程、生产过程、供应链管理等环节进行优化，有助于制造企业与外部用户的对接，能够有效促进产能优化以及区域协同，同时也能支持C2M定制等新型业务，知足市场多元化需求。我国已拥有一批处于领先水平的此类平台，如航天云网INDICS平台、海尔COSMOPlat等。此类平台的垂直行业属性较强，对付信息化集成运用及供应链管理水平都有很高哀求。
通用使能平台紧张由ICT企业供应，涉及云打算、物联网、大数据的根本性、通用性做事。个中部分平台侧重于云做事的数据打算及存储，如微软的Azure、SAP的HANA、亚马逊的AWS以及阿里云的supET等，部分平台侧重于物联网的设备连接管理，如思科的Jasper等。这类平台为资产优化及资源配置型工业互联网供应连接、打算、存储等底层技能支撑，例如，西门子MindSphere和GE Predix均与亚马逊AWS和微软Azure两家云做事商达成互助协议，租用公有云办法成为工业互联网平台支配和运用推广的可行选择。此外，通用使能平台还广泛运用于金融、娱乐、生活做事等行业。
2）运用模式
由于在工业互联网平台发展的过程中，各平台企业所关注的企业运用和侧重点不同，由此形成了智能制造类平台、协同制造做事类平台以及云制造做事类平台。
智能制造类平台针对传统制造企业进行智能化改造，构建智能工厂，以生产和运营优化为紧张场景。须要网络、存储和剖析企业各种设备、生产线及生产运行状态的海量多源异构数据信息。通过远程实时监控与即时调度现场生产状态，实现对生产过程中各种机器设备的动态优化调度乃至全体企业生产运营过程的持续优化。此类平台借助互联网、大数据、人工智能等新兴技能，充分发挥工业设备的工艺潜能，提高资源配置效率和企业生产运营效率，为企业智能制造的实现供应了新型根本举动步伐。这类平台的范例代表有西门子MindSphere、施耐德EcoStruxure、PTC ThingWorx以及东方国信Cloudiip等平台。
协同制造做事类平台基于多企业的供应链数据、用户需求数据、产品做事数据进行综合集成与剖析，实现面向不同领域的多企业间高效协同、产品全生命周期管理与交付产品感知做事的优化闭环。该类平台以协同生产与做事化延伸为紧张场景，支撑家当链高下游企业的协同与集成优化，针对智能制造企业进行网络化改造，从而实现企业间资源配置优化和商业活动创新，终极形成网络化协同、企业个性化定制及做事化延伸等新做事模型。范例代表有GE Predix、树根互联根云平台和海尔COSMOPla平台等。
云制造做事类平台通过汇聚不同行业的企业形成家当生态，进而积累不同类型企业的海量数字资产，利用仿真优化、大数据剖析和人工智能等智能剖析与处理技能，实现线下泛在智能感知、线上企业间供需智能匹配、多企业间生产运营智能剖析与赞助决策及线下与线上相结合的多企业生产运行智能精准调控。该类平台以云端赋能制造运用为紧张场景，做事于家当集群与工业体系转型升级。同时，累积并利用行业履历知识，对工业领域不同企业的生产运行状态与性能状况进行实时智能剖析，实现家当生态中不同种别企业的云端智能做事，实现传统企业的转型升级。航天云网INDICS、阿里巴巴supET、华为FusionPlant和富士康BEACON都是这类平台的范例代表。
3）商业模式
工业互联网平台由于工业体系的专业性与繁芜性，目前工业互联网平台的商业模式仍旧侧重传统工业办法和面向企业用户，而更加强调面向特定场景的个性化做事的商业代价紧张集中在个性化履行，但终极将向通用化能力延伸。因此，不同于消费互联网以电子商务、广告竞价、运用分成等为主流模式，工业互联网平台现阶段将以专业做事、功能订阅为最紧张的商业模式。
专业做事是当前平台企业的最紧张赢利手段，基于平台的系统集成是最紧张的做事办法。绝大部分与设备管理、能耗优化、质量提升干系的大数据剖析平台都以这种办法供应做事。咨询做事也正在成为平台专业做事的主要办法，部分企业依托其平台所集聚的数据，为客户供应剖析做事，以辅导业务拓展。
功能订阅是现阶段平台赢利的主要补充，有可能成为未来平台商业模式的核心。一方面，IT资源及工业软件做事已普遍采取订阅做事办法，包括云资源订阅、功能组件订阅、工业SaaS订阅。另一方面，环绕资产运维、能耗优化领域的托管做事正在成为工业领域新的订阅办法。
不同类型平台的商业模式各有侧重。连接与边缘打算平台紧张供应高代价的专业做事，但部分平台已开始逐步探索订阅模式，采取按模块或按流量的收费办法。云做事平台和通用PaaS平台以订阅模式为主，由资源订阅逐步扩展至功能订阅。目前，IaaS资源订阅已较为普遍，其下一步发展关键在于如何丰富平台的功能组件，并供应订阅做事。业务PaaS平台目前是通过专业做事获利，未来紧张开展订阅模式和专业做事，同时兼具交易、金融和分成等多样化赢利模式。业务平台现阶段以定制化交付为主，业务范围受限，未来的业务和商业扩展哀求其将业务组件下沉至平台，形成相对通用、可复制的平台做事能力，再通过工业App开拓商和系统集成商形成平台做事向更大范围扩展。
2
国内外主流工业互联网平台
共通性与差异性
1）国内外主流工业互联网平台共通性
从工业互联网的总体发展情形来看，国内外主流工业互联网平台有以下共通之处。
（1）工业互联网平台实质上是基于云的开放式物联网操作系统。
工业互联网平台都是通过工业互联网直接或者间接地连接物理载体，从而供应差异化的做事，其初衷因此物联网、大数据等技能，优化工业举动步伐和机器的运行和掩护，提升资产运营绩效。制造企业推出工业互联网平台实在是顺应万物互联发展趋势，将设备管理和工厂运营作为发力方向，打造设备互联、数据驱动、平台支撑、做事增值的新制造体系。西门子将MindSphere定位为基于云的开放式物联网操作系统，GE主导的工业互联网同盟（IIC）从2017年开始强调“工业物联网”这一观点，海尔在2017年创办奥斯物联生态科技有限公司，正式推出COSMOPlat平台。
工业互联网平台是工业云平台2.0阶段，上云工具从软件上云拓展到设备上云。传统工业云平台强调CAD/CAE、PDM等研发设计类工具和ERP、CRM、SCM等核心业务系统上云，而工业互联网平台强调生产制造全流程上云、设备上云。比如，Predix推动航空发动机、燃气轮机、医疗设备上云，MindSphere推动工厂运营上云。INDICS的产品做事包括设备上云、产线上云、业务上云。除此之外，ICT领先企业和互联网主导企业的工业互联网平台大多因此自家云平台为根本，例如阿里的supET、华为的FusionPlant、腾讯的WeMake等。
从平台属性看，工业互联网平台是工业操作系统。Predix、MindSphere等平台向下为连接各种设备供应统一的接口，实现不同设备之间的互联互通；向上为各种各样的运用软件供应良好的开拓、运营环境，承担的角色类似于Windows、Linux等操作系统。根云平台的核心是根云工业互联网操作系统，包括操作系统内核、工业大数据引擎、数据智能模型库和运用赋能开拓做事4个部分，具备完全的操作系统能力。INDICS也有自己的INDICS-OS，它属于开放智能、云边协同的新一代操作系统。
（2）工业互联网平台的技能架构基本趋同，包括边缘层、IaaS平台、工业PaaS平台、工业SaaS平台。
边缘层是条件。边缘层将工业设备、智能产品等接入，通过协议转化和边缘打算形成有效的数据采集体系，从而将物理空间的隐形数据在网络空间显性化。GE推出支配在现场传感器、掌握器和网关的据采集转换模块Predix Machine，西门子推出即插即用的数据接入网关Nano，航天云网也推出物联网接入工具，支持多源设备的数据采集和集成。
IaaS是根本。IaaS平台通过将根本的打算、网络、存储资源虚拟化，支撑海量工业数据的存储和打算，例如Predix、MindSphere的IaaS平台均采取亚马逊AWS和微软Azure。部分制造企业出于企业知识产权、商业机密保护、业务系统安全等方面的考虑，采取自建云办法，例如supET以自家的阿里云为根本，INDICS也有自己的航天云。从环球范围来看，IaaS根本举动步伐层成熟度较高、技能创新迭代迅速，IaaS技能运用已呈现良好的发展态势，并形成繁荣的开拓者社区和生态。
工业PaaS是核心。工业PaaS平台向下对接海量工业设备，向上支撑工业智能化运用的快速开拓和支配，其培植须要制造业和ICT行业在技能、管理商业模式等方面深度领悟，是平台技能能力的集中表示，是当前工业互联网平台竞争的焦点。Predix、MindSphere和INDICS依托通用PaaS平台构建的工业PaaS平台实质是一个微做事组件池，面向运用做事开放API，支持开拓者以“搭积木”的形式进行调用。以根云平台为例，其开放了300多个工业领域的API，为工业运用开拓供应了旗舰级能力。
工业SaaS运用潜力巨大。工业APP是工业互联网平台的关键，行业用户和第三方开拓者通过对微做事组件的调用和封装，开拓出面向特定行业、特定场景的工业APP，为企业的研发设计、经营决策、组织管理供应新的工具，也为家当链高下游协同供应新的根本，对工业化与信息化领悟、数字天下与物理天下领悟有举足轻重的浸染，以是工业软件丰富程度决定了工业互联网平台的整体竞争力。目前，INDICS、根云平台的工业APP总量分别达到572个和630个，已基本涵盖研发设计、生产制造、经营管理、售后做事等全体生产制造流程。supET则利用阿里云构建的完全交易支配体系，实现工业APP自由交易与分发。
（3）构建互助伙伴关系和生态系统是平台发展的紧张路子。
目前还没有一家公司能够独立供应工业互联网平台“云根本举动步伐+终端连接 +数据剖析+运用做事”等端到真个办理方案。工业互联网平台作为工业互联网家当链中游核心层级，须要积极与上游硬件设备厂商及下贱工业企业加强互助，相互赋能，通过同盟组织，论坛会议等沟通形式，广泛建立互助。
在云根本举动步伐部分，少于20%的工业互联网平台企业自建云根本举动步伐，大部分企业都是租用公有云做事，与现有的云做事厂商互助，共同开展业务。GE、西门子、航天云网等工业类企业通过与平台商、组件商、集成商互助以填补差距，为客户供应更强大的做事。阿里、腾讯等ICT企业在消费互联网平台的运营、市场等方面都已形成较为成熟的模式，可为工业互联网平台管理运营和商业模式供应更多履历，但在终端连接等底层方面仍须要外力支持。
为了给客户供应完全的办理方案，平台间的互助更加紧密，各种平台分工明确，专注于自己的专长。通过互助不仅能实现平台的灵巧支配，如GE、西门子 与微软、亚马逊的互助，能够有效优化根本资源的支配，还能强化更现场数据采集能力，如航天科工、SAP与西门子的互助，能够降落设备接入难度，实现更大范围的数据采集。其余，互助也能提高自身的数据剖析能力，如ABB、西门子与IBM的互助，都旨在提升自身平台的打算剖析能力。因此，依赖各平台的相互协作，打造开放共享的代价网络，成为现阶段工业互联网平台发展的根本。
2）国内外主流工业互联网平台差异性
现阶段，中、美、德工业互联网平台在发展中霸占主流地位。IaaS主流做事商集中在中、美两国，亚马逊 AWS、微软、阿里云、腾讯云、华为云等霸占了环球紧张市场。同时，GE、西门子等信息化水平高的龙头制造企业设备数字化率、联网率具有领先上风，具备更多设备接入根本和更深厚的工业积淀，主导了PaaS的培植。因此，以美、德工业互联网平台作为国外主流工业互联网平台代表，剖析国内外主流工业互联网平台差异性。
（1）中国与美德在工业根本和工业know-how方面差距显著。德国工业积淀深厚，在产品研发、装备和自动化系统、工业掌握和工艺流程等领域拥有环球有名的老牌工业企业和隐形冠军中小企业，例如西门子。美国工业知识履历软件化、平台化能力处于环球领先地位，拥有IBM、微软、甲骨文等环球软件做事寡头。中国工业化发展进程短，缺少综合实力较强的龙头企业，工业领域的行业机理、工艺流程、模型方法履历和知识积累不敷。但是，海内完全的家当体系带来了巨大的运用需求和发展潜力，为平台快速发展供应了根本。
（2）中国工业数据采集和剖析能力不敷。中国在设备数字化、网络化方面与美、德之间的差距较大，在边缘打算层，平台发展所必需的智能感知、自动掌握、协议解析、边缘智能模块等一系列根本性家当高度依赖国外，缺少完全的行业数据采集方案。截至2018年底，我国制造企业生产设备数字化率为45.9%，数字扮装备联网率为39.4%，尤其是中小企业根本薄弱，设备改造和数据采集难度较大。其次，发达国家工业设备产品在环球市场霸占主导地位，GE、西门子等龙头企业依托自身产品可采集跨区域、跨行业、跨领域的海量数据。而且美国、德国具有大量资深和初创的数据剖析企业，通过互助能帮助平台快速提升能力。但是中国市场巨大，一旦办理数据采集等根本环节问题，网络效应一定带来后发上风。
（3）中美德在信息根本举动步伐及ICT技能能力方面各有千秋。中美在信息根本举动步伐方面相对较强。中国已建玉成球最大的NB-IoT网络，能有效支撑工业互联网平台培植、促进海量终端接入、拓展运用处景。美国亚马逊、微软、IBM等在技能、产品和市场规模方面遥遥领先，并且美国在PaaS平台底层技能方面具有绝对上风，环球各国工业互联网平台PaaS核心架构险些均采取美国的Cloud Foundry和Docker等开源技能。美德具备将核心履历知识固化封装为模块化的微做事组件和工具开拓能力，但中国工业PaaS刚刚起步，算法库、模型库、知识库等微做事供应能力不敷，导致平台在功能完全性、模型组件丰富性等方面发展滞后，处于探索阶段。
（4）中国工业互联网平台具有环球最兴旺的市场需求和最完备的互联网生态。一方面，美德将大型企业作为平台紧张用户群体，而中国将工业互联网平台作为大中小企业融通发展的新载体，通过平台技能模块化和知识履历软件化，将大企业成熟有效的技能、管理、运用等方面的知识履历，快速向中小企业复制推广，降落技能门槛和运用本钱，带动其转型升级。另一方面，美国在互联网运用创新、市场规模等领域弱于中国，尚无覆盖全社会的互联网生态体系。德国在互联网平台实践和能力各方面仍处于适应期。
（5）在运用处景方面，中国工业互联网平台运用呈现出培植投入规模大，创新多元化等特点，而国外聚焦在新产品和新做事的创新。在培植投入方面，目前我国在工业企业里开展信息化培植，系统集成是中国大型工业企业非常主流的一种工业互联网运用，涉及多个部门、分子公司，呈现出投资大、规模大的特点。例如，江苏井神盐化株式会社实现生产车间、生产线、装箱、码垛及力气运送、数字仓储、物流一卡通等自动化系统的综合集成。相对海内的“大投入大培植”，国外企业的运用更加贴近业务，选择最适宜自己的运用，以小投入获取大效益。
例如，New England Biolabs（NEB）通过给存放产品的冰箱加入IOT模块，实现对产品利用情形的实时交互。这个大略的运用让客户理解实验材料的库存状况，帮助其加快实验速率，同时，NEB还可实现供应链优化，推出有针对性的营 销策略，并有效方案未来产品路线图。在创新运用方面，我国企业运用创新、模式创新呈现多元化发展态势，包括按需定制+协同研发设计、协同制造、分享制造+产领悟作、创新定价模式+数字化产品以及产品及做事，呈现出百花齐放的态势。而国外企业多集中在基于物联网模块开拓新产品或新做事，例如，Waterous推出了行业内第一款在消防车上利用的数字化水泵。该水泵可通过消防车内的可触摸掌握面板进行远程操控。通过与平台企业互助，Waterous缩短了新产品的研发韶光，降落了研发本钱。
总的来说，国内外主流工业互联网平台总体上呈现出以下态势：
（1）IaaS被寡头垄断，个中，中、美的IaaS根本举动步伐能力较强，正从互联网行业向其他行业扩展。
（2）PaaS以专业性为根本拓展通用性，并渐成为平台发展的聚焦点和关键打破口。信息化水平高的制造业龙头企业成为PaaS培植的主力军，但领先的ICT企业是工业PaaS的共性关键使能技能的开拓者，基于中国互联网生态上风的海内互联网企业可能会成为工业PaaS的另一支主力军。
（3）SaaS专注专业纵深，正逐步深入制造业细分行业领域。PaaS的成熟度和能力是SaaS发展的根本，只有PaaS成熟度和能力大幅提升，SaaS才有繁荣的可能。受限于工业PaaS，现阶段的工业SaaS仍处于抽芽阶段，各方SaaS处于同一起跑线，但是中国拥有良好的互联网生态根本，将引发SaaS巨大的运用潜力。
