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工业互联网的投资逻辑:产业链与案例;工业互联网行业研究报告

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导读:工业互联网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。重点关注工业互联网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的第一风口


报告目录:

报告精选:

1.工业互联网产业链分析

工业互联网是 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《关注工业互联网驱动制造业升级的趋势红利》 中,核心观点认为美国工业互联网(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制造业转型升级的路径。

2017 年以来,国家和企业对工业互联网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,推动了国内的普及速度; 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“由软及硬”的发展路径,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 与工业互联网的主要区别

政策扶持确定,工业互联网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够强,万亿级市场空间足够大,工业互联网已经上升为国家战略。

2.工业互联网产业链梳理

产业链:工业互联网产业链较长, 上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。上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。从架构看,工业互联网分为边缘层、 IaaS 层、 PaaS 层和 SaaS层。边缘层(即工业大数据采集过程) 是工业互联网发展的基础。 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;二是通用动力设备,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.工业互联网的主要参与者

从参与者的传统业务属性看, 工业互联网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势提供工业解决方案;(3)互联网巨头提供工业互联网基础平台支撑;(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不同层次或不同环节等细分领域提供专业服务。

从工业互联网结构层看,工业互联网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,是架构中的重中之重;(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案例分析

截至 2017 年末,全球工业互联网平台数目已超过 150 个, 其中有近 50%的工业互联网平台分布在美国。 GE 的 Predix 是世界上第一个工业互联网平台。国内与之对应的工业互联网平台有海尔的 COSMOPlat、 三一重工的树根互联网等。 


(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。涉及 PaaS 层的工业互联网平台主要包括 GE、西门子、海尔、树根互联网。 GE 是工业互联网概念的提出者,其旗下的 predix 是行业内最成熟的平台之一。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 的工业大数据分析,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测。

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 的收费模式如下:
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 较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联网平台。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平台比较

(二) 细分领域服务商:UPTAKE 、PIVOTAL、C3LO

UPTAKE、 PIVOTAL、 C3LOT是国外工业互联网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,辅助类工具侧重于设备数据的监控。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。

Uptake 的商业模式

PIVOTAL主要产品: Agile + Cloud + Bigdata,主打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。

Pivotal 的盈利情况

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,形成全生命周期管理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联网、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全梳理

2017年以来国内工业互联网呈现蓬勃发展的态势。 由于 GE 和西门子先后在2015年和2016年在全球范围内开放了其工业互联网平台的标准,推动了全球范围内工业互联网的蓬勃发展。不完全统计, 国内2017年以来已诞生了30余家工业互联网平台,呈现蓬勃发展的态势。
国内工业互联网的差距主要体现在数据采集层、工业 PaaS 层和工业 APP 层。

数据采集层: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。

工业 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、平台二次开发、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。

国内外工业互联网的差距

7.投资主线:平台、硬件、集成

工业互联网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的第一风口。

文章来源《东西智库》,著作权解释权属原创者所有


工业互联网行业研究报告(附部分关联企业介绍)-参照系

参照系查询平台

报告看点梳理:

①工业互联网行业发展现状概览

②云制造、智能工厂改造、共享平台、工业大数据四大关键产业链解读

③投资动向及企业资本市场状态分析

④203家关联企业介绍及融资信息详情

近年来,随着国家供给侧改革政策的推动,工业领域需求正在持续复苏,包括纺织、汽车、钢铁等多个行业的业绩不断回升。随着国家层面对产业升级、创新、经济新动能的进一步强调,工业互联网作为智能制造的基础平台,将会在整个制造业发展过程中起到越来越关键的作用。

工业互联网:制造业的创新平台

制造型企业的互联网化是我国从制造大国走向制造强国的重要一步,也是解决传统制造业装备和软硬件平台依赖进口,企业缺乏创新等问题的重要手段。工业互联网的普及,不应该造成“机器全面取代人工”的局面,而是帮助企业解决“00后”不愿从事简单重复的劳动的问题,为员工提供更大的发展空间。

工业互联网与智能制造密切相关,其重点在于网络、数据、安全这三个方面。网络是基础,数据是核心,安全是保障。网络为工业系统互联和工业数据交换的支撑基础,数据为工业智能化的核心驱动,安全为网络与数据在工业中应用安全的安全保障。

通过工业互联网构建网络、平台、安全三大功能体系,深入推进“互联网+”,形成实体经济与网络相互促进、同步提升的良好格局。

传统制造向生产服务型转变

工业互联网是工业云平台的延伸发展,其本质是在传统云平台的基础上叠加物联网、大数据、人工智能等新兴技术,构建更精准、实时、高效的数据采集体系。包括存储、集成、访问、分析、管理等功能性平台,实现工业技术、经验、知识的模型化、复用化,最终形成资源富集、协同参与的制造业生态。

面临大众对物质产品需求提升,人力成本不断高涨以及上游材料成本加剧等多重因素,企业在盈利模式上也面临新的挑战。这种现状也在促使企业不断向智能化靠拢,从传统制造型向生产服务型转变。而智能制造正是工业制造业新的发展路径,工业互联网则是实现智能制造的关键基础设施。

我国工业互联网市场规模有望达到近万亿级别

当前,新一轮科技变革和产业变革给制造业带来了巨大的发展机遇。随着持续的政策推动,信息化、智能化的工业发展趋势将会引导中国从制造大国向制造强国转变。在这个过程当中,工业互联网等基础设施将提供重要支撑作用。

据研究数据显示,我国2017年工业互联网市场规模为5700亿,直接产业规模约为903亿美元(约合5700亿人民币)。2017年到2019年期间,预计产业规模将以18%的年均增速增长,到2020年,工业互联网的产值可达2250亿美元(14200亿人民币)。从增长率来讲,2018-2020年工业互联网平台会有一个爆发式的增长。

据不完全统计,2017年工业互联网平台相关融资事件超过170起,融资额约为200亿元。截至目前,参照系优质企业数据库共收录工业互联网行业相关企业203家,涵盖云制造、智能工厂改造、共享平台、工业大数据四大关键产业链。

领域分析——云制造

云制造,是在“制造即服务”理念的基础上,借鉴了云计算思想发展起来的一个新概念。云制造是先进的信息技术、制造技术以及新兴物联网技术等交叉融合的产品,是制造即服务理念的体现。采取包括云计算在内的当代信息技术前沿理念,支持制造业在广泛的网络资源环境下,为产品提供高附加值、低成本和全球化制造的服务。包括云设计、云生产、云管理。

领域分析——智能工厂改造

智能工厂是在数字化工厂的基础上,利用物联网技术和监控技术加强信息管理和服务,提高生产过程可控性、减少生产线人工干预,以及合理计划排程。同时集智能手段和智能系统等新兴技术于一体,构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。其本质是人机有效交互。智能工厂改造就是向传统非自动或半自动化工厂提供智能化改造方案,实现整个工厂生产数据信息的互联互通,增强远程可控性。

领域分析——共享平台

工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求,构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系,支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台。是工业全要素链接的枢纽,是工业资源配置的核心。

领域分析——工业大数据

工业大数据是工业领域相关数据集的总称,是工业互联网的核心,是工业智能化发展的基本原料,其本质是通过促进数据的自动流动去解决控制和业务问题,减少决策过程所带来的不确定性,并尽量克服人工决策的缺点。《中国制造2025》规划中明确指出,工业大数据是我国制造业转型升级的重要战略资源。可以分为企业信息化数据、工业物联网数据、外部跨界数据三类。

投资动向——企业资本市场状态

截至目前,参照系优质企业数据库共收录工业互联网行业相关企业203家。从公开资本市场状态的24家企业来看,其中A股上市的有6家,新三板挂牌的有15家,上海股权交易中心挂牌的有3家。

投资动向——投资机构布局(前五)

从知名投资机构的布局上看,中投公司在工业互联网行业所参投的企业数量最多,共投资了4家行业相关的优质企业。分别是青岛海尔股份有限公司,三一重工股份有限公司,美的集团股份有限公司和用友网络科技股份有限公司。

投资动向——最受机构喜爱的企业

从最受机构喜爱的企业来看,深圳前海达闼科技有限公司获11家投资机构介入。

投资动向——企业市级分布(前十)

从203家工业互联网相关优质企业的区域分布上看,主要以北京、上海为主,分别有42、37家企业。其中,杭州有15家工业互联网行业相关优质企业。


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