隨著5G、AI、云計算、IoT等新技術的迅速普及,工業智能、聯接管理、云端工業應用平臺等智慧工業解決方案開始在電子設備制造、工程機械、電力、鋼鐵等重點行業得到廣泛應用,并產生了巨大的經濟價值。
在此背景下,以“OT與ICT技術融合應用”為基礎,以“工業全環節數據收集、匯集、利用”及“企業IT架構向云遷移” 為特征的工業互聯網產業生態架構開始初具雛形。
工業軟件作為工業互聯網重要的一環,在加速與ICT技術融合的同時,正朝著“云原生”的方向演進,表明工業互聯網的產業應用開始進入實踐的深水區。
“端、網、云、用”協同,工業軟件賽道顯崢嶸
從廣義范圍來看,如圖1所示,工業互聯網是新一代網絡信息技術與制造業深度融合的產物,其產業技術核心可用“端、網、云、用”4個字來概括。
圖1 工業互聯網核心產業體系
“端”是指具有數據感知能力的基礎工業設施,即智能工業終端;“網”是指互聯互通,即高帶寬、低時延、可支持海量接入的5G工業網及與之伴生的網絡連接、網絡安全 等網絡通信技術;“云”是指可采集、存儲、計算工業大數據的云端數據中臺;“用”則為基于ICT技術應用而形成的工業智慧解決方案及供解決方案開發、部署、應用的云平臺。
業界普遍認為,工業互聯網的核心產業體系既包括融合形成的兩類全新產業子領域:工業自動化及工業網絡向邊緣計算延拓形成的邊緣計算子領域;工業互聯網平臺及軟件子領域,也包括工業軟件、工業網絡、工業裝備、工業安全等傳統產業的智能化升級部分。
IDC將工業互聯網劃分為智慧工業安全、設備物聯、云基礎設施建設、平臺軟件生態建設、工業軟件開發、終端解決方案供應及集成產業咨詢七大細分市場。IDC預測,工業互聯網將向“網絡5G化”“AI智能化”“工業互聯網平臺化”及“軟件云化”4個重點方向發展,成為智慧工業解決方案提供商重點角力的主賽道。
軟件決定制造,工業軟件云化呈現兩大發展趨勢
趨勢一:OT、ICT融合,軟件云化加速
現階段,我們提到的工業軟件更多是指ISA 95架構下的EPR、MES、PLC、DCS等軟件系統。如圖2所示,隨著數字化轉型浪潮的到來,企業對生產、管理的數據采集、處理提出了更高的要求,由于傳統的ISA 95架構難以滿足企業“數字化、智能化”的發展需求,因此,對工業體系的升級優化就成為行業迫切需要解決的問題。
圖2 IDC工業互聯網融合演進框架
從軟件層面來看,以ISA 95 為代表的“金字塔”體系結構將被逐漸打破,ERP、MES、PLM 等處于不同層次的軟件將基于工業互聯網平臺實現集成融合應用,而要想徹底打破貫通的ISA 95架構,則需要ICT技術與OT技術的深度融合。
在軟件側,這種融合具體表現為工業軟件的加速“上云”。現階段,企業上云的主流模式為:采用大規模物聯網接入工業設備,通過“智慧邊緣”技術方案實現工業數據的上云,并創造工業的數字孿生。
IDC數據顯示,國內云基礎設施市場發展迅猛,在中國工業云基礎設施市場中,公有云的占比從2018年的37.3%,提升到2020年的45.9%,同時,國內250人以上的制造企業對生產設備、生產控制類軟件、經營管理軟件上云的愿望強烈。
趨勢二:邁向云原生,“人-機-物”三元平臺成型
隨著云計算技術的快速滲透,傳統工業軟件將基于工業互聯網平臺形式進行重新展現。具體特征為:通過微服務軟件架構及基于云平臺PaaS服務提供的便捷開發生態,實現云端部署、共建、共享和網絡運營;面向特定的工業應用場景,通過傳統工業軟件與工業AI的結合,實現對工業知識的封裝和共享,并提供海量定制化、場景化工業AI軟件應用。
值得一提的是,隨著現有工業OT系統與ICT技術的融合,軟件開發、部署、共建、共享及運營將集中在云端,最終形成集數據管理、聯接管理、軟件應用管理為一體的工業互聯網平臺。該平臺也被稱為“工業APP”,直接可以通過智能終端作用于人,幫助企業實現“人-機-物”的三元融合。
五類玩家逐鹿,得“云”者得天下
隨著工業的全面云化,工業軟件產業賽道上的相關企業圍繞“ICT與OT融合”“云基礎設施建設”“云平臺生態建設”等方面已經展開了激烈角逐,呈現出得“云”者得天下的競爭格局。
一方面,在現有工業體系下,傳統工業軟件企業不斷加大產品云生態環節的開發力度,以加速工業軟件的升級,這一市場的企業主要分為以下幾大類:
工業自動化企業
它們在工業基礎層深耕多年,具有很強的先發優勢。近年來,西門子、ABB、霍尼韋爾、羅克韋爾、艾默生等國際自動化產業巨頭,不斷拓展云端業務,通過自研或收購的方式補強軟件開發、數據分析及云端生態能力,以打造具有“數字化、智能化”屬性的生產管控軟件產品系統。
以西門子為例,作為“德國工業4.0”的旗手,西門子很早就提出了“數字工廠”解決方案。其中,MindSphere是西門子基于云技術開發的物聯網操作系統,可助力企業實現機器、系統、工廠及產品的鏈接,并通過云端大數據分析提供智能決策。同時,MindSphere還支持PaaS層服務,可提供云端開發能力。
傳統軟件研發及經管軟件研發的企業
以達索、SAP、甲骨文、QAD等企業為代表,它們在軟件研發端具有技術優勢。同時,由于長期的業務積累,對企業的業務需求非常熟悉,善于對企業需求進行全方位的把握。
這類軟件企業更是很早就涉足了云端業務領域。以SAP為例,其在2013年便推出SAP HANA云平臺,進入了PaaS平臺服務領域。隨后,這家IT巨頭在其PaaS平臺中加入物聯網等功能,將其打造為SAP工業云,以切入到垂直的工業領域。SAP的工業云系統除了被安裝和部署在SAP數據中心,也支持多云架構,可以部署在谷歌云、微軟云和亞馬遜云上,實力非常強悍。
傳統自動化方案提供商
以艾斯本、MPDV、APRISO等企業為代表,它們不僅擁有豐富的現場施工經驗,對“PT+ET+AT+OT+IT”的技術融合也有著非常深刻的理解。
例如,在艾斯本提供的Aspen AIoT Hub解決方案中,就將數據管理、工業AI、智能邊緣、云數據平臺等應用進行了全面的整合集成。這些企業在過往業務中積累了大量的客戶資源,面對數字化轉型的新市場,它們可將各種解決方案整合并提供服務,是這一賽道強有力的競爭者。
另一方面,在ICT技術與OT技術融合發展的新趨勢下,信息科技公司及企業側用戶作為新入局者,也參與到工業軟件這一賽道的競爭之中。
信息技術公司
5G、云計算、大數據、人工智能等新一代信息技術飛速發展,刺激了傳統工業,并促使傳統工業軟件企業做出改變。這一時期,信息技術公司具有技術側的先發優勢。主要代表企業有谷歌、微軟、亞馬遜、華為、阿里、騰訊等等。
長久以來,信息技術公司業務圍繞5G、云計算、大數據、人工智能等新一代信息技術進行布局,積極構造工業互聯網的軟件應用平臺,不斷加大對網絡、云基礎設施、AI算法、軟件開發、應用生態層的開發力度,以積極推動各類使能工具走向成熟。
用戶側企業
得益于工業互聯網的全面云化,云平臺提供的PaaS服務帶來了更為便利的軟件開發生態,在工業側具有廣闊前景的工業AI開發,呈現出簡易化、模塊化開發的新趨勢。未來,廣大工業企業也將以第三方開發者的身份參與到新型工業軟件的賽道中來。
國產化提速 工業軟件未來可期
工信部的統計數據顯示,2021年1~7月,我國軟件業軟件業務的收入為51441億元。其中,工業軟件產品的收入同比增長17.0%,在軟件產品收入中的占比為9.5%。其標志著我國的工業軟件產業已駛入發展的快車道。
在國家智能制造、工業互聯網利好政策的持續推動下,國內自主工業軟件產業呈現與ICT技術融合發展的趨勢。隨著5G、云計算、大數據、人工智能等新一代信息技術的飛速發展,國產軟件已迎來寶貴的發展窗口期。
目前,從DCS控制系統行業中各企業的市場份額來看,國內自主企業以中控技術及和利時為主,兩家龍頭企業的市場份額分別達到27%及16%。在國內市場,SCADA國產化的滲透率也已達到60 %。同時,用友軟件、金蝶等企業在商業軟件方面也呈現出良好的發展態勢。
未來,隨著國產芯片、操作系統、智能設備等短板的補齊,國產工業軟件的自主率將進一步提升,工業互聯網也將進入全新的發展階段。
在線客服
個人及家庭產品
熱線:950800(7*24小時)
華為云服務
熱線:4000-955-988|950808
企業服務
熱線:400-822-9999
運營商網絡服務
熱線:4008302118