工业互联网行业深度研究2C互联网后的下一场

工业互联网行业深度研究：2C互联网后的下一场一、工业互联网概述1.1发展背景：全球新旧动能转换加速，助力工业经济高质量发展什么是工业互联网？从功能体系看工业互联网包含四大功能体系：网络、平台、数据、安全。（1）网络是基础，应用场景可分为企业内网与企业外网；（2）平台是中枢，基于云计算基础架构，提供数据汇聚、建模分析、应用推广、知识复用等四方面服务；（3）数据为要素，贯穿工业企业端、边、云各层级和人、机、物、系统各环节；（4）安全是保障，渗透于网络、平台、数据三大方面。全球新旧动能转化加速，工业互联网对工业经济意义重大，得到国家政策全面支持。当前，全球经济下行压力持续增大叠加工业新旧动能加速转换；工业的亟需新一代的变革，而工业互联网作为新一代信息通信技术和工业经济深度融合的关键基础设施、新型应用模式、全新工业生态，逐渐成为工业经济高质量发展的“金钥匙”。在我国政策助力行业发展趋势明显，党的二十大明确提出，未来五年是全面建设社会主义现代化国家开局起步的关键时期，要坚持以推动高质量发展为主题，推进新型工业化，推动制造业高端化、智能化、绿色化发展，构建新一代信息技术、人工智能等一批新增长引擎，促进数字经济和实体经济深度融合。传统2C消费互联网人口红利见顶，工业互联网产业增加值规模持续扩大，有望成为整个产业新的增量。2021Q1-Q4中国移动互联网月活用户平均增速1.02%，移动互联网MAU增速持续放缓，也预示着我国消费互联网渗透率趋于饱和，人口流量红利利见顶。我们认为，传统2C的消费者互联网已经趋于饱和，下一代互联网行业的增长点将转向工业互联网。我国工业互联网产业增加值规模持续扩大。2018年-2021年，中国工业互联

网产业增加值由2.79万亿元增加至2021年的4.10万亿元，工业互联网产业增加值占GDP比重由3.03%增加至3.58%。2021年，中国工业互联网产业名义增速达14.53%。根据中国工业互联网研究院数据，预计2022年中国工业互联网增加值规模将达到4.45万亿元，名义增速约为8.67%，行业将持续维持稳定增长。1.2发展历程：互联网2C端之后的下一场互联网经历2C之后的下一场：2B、2物的工业互联网。互联网经历几十年的快速发展，在2C消费互联网领域，行业流量红利逐渐见顶，我们认为，互联网的下半场在于工业互联网，与2C不同，工业互联更多的是2B、2物。全球工业互联网经历多年发展已经具备很多成熟的模式，如德国、美国等，而我国在高端制造领域的持续发力，我们认为，未来工业互联网具备很强的行业机会。工业互联网与消费互联网最大的不同之处在面向“物”，以服务企业、政府为主；此外也存在众多不同之处。（1）面对对象∶消费互联网面向人、服务消费者，工业互联网面向物、服务企业；（2）应用场景∶消费互联网应用于衣食住行等日常生活场景，工业互联网应用于研发、制造、交易、物流等生产活动场景；（3）通用性和个性化∶消费互联网全球联网、产业链拉通，工业互联网更多和企业内部联网，在不同行业、不同企业具有个性化表现；（4）技术支撑∶工业互联网需要物联网、人工智能的技术支撑；（5）投资主体消费互联网网络由运营商投资、终端由消费者投资，工业互联网由企业自行建设；（6）数据应用∶消费互联网对数据应用要求较低，工业互联网对数据应用要求较高；（7）服务模式∶消费互联网以线上服务为主，工业互联网线上线下服务相结合。我国政策不断助力，工业互联网步入新技术、新应用、新局面的全新阶段。我国工业互联网的发展较国外稍有落后，整体概念从2012年兴起，但是在我国政策体系不断完善，从顶层设计到地方落实，层层推进，目前我国逐渐开启新技术、新应用、新局面的全新阶段；“5G+工业互联网”逐渐广泛应用于制造业、工业APP应用持续丰富和拓展、预计2025年制造企业云平台普及率将超过60%。1.3发展意义：促进国内+国外双循环，助力产业发展，提升企业效率我国数字经济规模巨大，工业互联网产业增加值规模持续攀升，成为稳定经济增长的关键动力。我国是数字经济超级大国，2021年我国数字经济规模达到45.5万亿元，增速保持16.2%；数字经济对于我国高质量发展具有绝对重要的意义。工业互联网作为工业4.0的核心，对于我国发展数字经济具有重要意义，2021年，我国工业互联网发展态势总体稳定向好，产业增加值规模突破4万亿元，达到4.10万亿元，占GDP比重达到3.58%，名义增速达到14.53%，高于GDP增速，有效支撑疫情下的经济社会发展，工业互联网的发展对于国内国外双循环、助力产业发展、提升企业效率具有重要意义。实现数据流转的人、机、物全面互联互通的新型工业基础设施，不断支撑构建“双循环”新格局。数字经济作为新型经济形态，旨在以数字技术为核心，通过打造新信息的技术设施、打造新兴模式与应用。数字经济

通过不断赋能实体经济，对于驱动国内循环大市场释放潜力，推进国内国际双循环相互促进具有重要意义。而工业互联网作为数字经济充分发挥创新作用的重要抓手，是构建“双循环”格局的内生动力。工业互联网稳定就业增长、优化就业结构效果显著。2021年，工业互联网带动新增就业218.60万人，其中直接产业新增就业为54.85万人，渗透产业新增就业163.75万人。就业带动效应主要来自两方面：一方面是直接产业带动的互联网架构师、工程师等需求不断扩大。另一方面，工业互联网正在促进渗透产业生产效率的提升和劳动分工优化，新产业、新业态、新模式快速发展，新的就业增长点不断涌现。根据中国工业互联网研究院预计，到2022年工业互联网将带动新增就业105.02万人，其中，直接产业新增就业36.01万人，渗透产业新增就业69.01万人，就业的带动效应持续增强。工业互联网加速推动产业转型升级，对于第二、第三产业带动效应明显。2021年，工业互联网带动第一产业、第二产业、第三产业的增加值规模分别为0.057万亿元、2.05万亿元、1.99万亿元，名义增速分别为6.48%、16.29%、13.02%，工业互联网带动各行业的增加值规模稳中有升，增势强劲。其中，工业互联网对第二产业的赋能作用持续显现，渗透速度较快工业互联网对第三产业的带动作用不断增强。预计2022年，工业互联网带动一、二、三产的增加值规模将分别达到0.062万亿元、2.19万亿元、2.20万亿元。对于第一产业来讲：农、林、牧、渔业是国民经济的基石，工业互联网带动效应稳步提升。《“十四五”

推进农业农村现代化规划》中提出，要强化农业科技和装备支撑，推进农业全产业链开发。工业互联网对于第一产业的带动效用不断增强，据测算，2021年工业互联网带动第一产业的增加值规模为598.57亿元，名义增速为6.61%，预计2022年增加值规模将达到650.73亿元。在带动就业方面，2021年工业互联网带动第一产业就业83.72万人，新增就业人数1.11万人，近年来，工业互联网显著带动了农业领域的发展，但渗透程度依然落后于工业和服务业。对于第二产业来讲：工业互联网赋能作用持续显现，对于制造业赋能作用尤其明显。据测算，2021年，工业互联网带动第二产业增加值规模达到2.05万亿，名义增速达到16.29%，第二产业与工业互联网具有天然的适配性，是工业互联网带动三大产业中增速最快的产业。制造业、采矿业、电力、热力燃气及水生产和供应业等第二产业行业中与工业互联网应用相关场景丰富，随着技术深化突破，新业态、新模式蓬勃兴起，工业互联网加速在垂直行业深耕，对企业降本提质增效显著，不断催生新的增长点。如船舶制造、汽车制造、电子制造、建材、航空等众多垂直领域多点开花。在制造业，工业互联网是制造业数字化转型的关键支撑，制造细分领域多点开花。基于工业互联网平台、数据驱动的智能制造、协同制造、虚拟制造等正在成为制造业转型升级的重要路径。据测算，2021年，带动就业1424.32万人，新增就业142.91万人。预计2022年，工业互联网带动制造业的增加值规模将达到1.87万亿元，新增就业人数41.14万人。2021年工业互联网带动制造业的增加值规模达到1.75万亿元，名义增速为17.78%；

工业互联网对第三产业的影响带动作用在不断增强。据测算2021年，工业互联网带动第三产业增加值规模突破为1.99万亿元，名义增速超10%，超过GDP增速。工业互联网对第三产业的影响带动作用逐渐深化，从工业互联网带动三大产业的增加值规模占比来看，工业互联网带动第三产业增加值规模占增加值总规模比重由2017年的45%上升到2021年的49%。预计2022年工业互联网带动第三产业增加值规模将破2万亿元，工业互联网加速赋能第三产业各行业转型升级。在批发和零售业，据测算，2021年工业互联网带动批发和零售业的增加值规模为2992.80亿元，名义增速为14.99%，预计2022年增加值规模为3222.63亿元。在信息传输、软件和信息技术服务业，据测算，2021年工业互联网带动信息传输、软件和信息技术服务业的增加值规模为9162.73亿元，名义增速为14.94%，预计2022年增加值规模将破万亿，达到10480.69亿元。工业互联网成为新兴技术效率化应用的新高地，助力企业提升效率增强竞争力。对企业来说，工业互联网可以渗透至制造流程的各环节，实现高效率、低能耗并行的智能制造。在研发设计方面，虚拟仿真、人工智能等数字技术能显著降低研发成本、提高研发效率，加速科学研究进程与科技成果的工程化、产业化，加快新产品上市速度；在生产制造方面，依托物联网、大数据、工业互联网、人工智能等数字技术，可以实现对设备、生产线、车间乃至整个工厂全方位的无缝对接、智能管控，最大限度地优化工艺参数、提高生产线效率；在品控管理方面，人工智能技术的使用，可以提升质检效率和水平，有效提升良品率。工业互联网深入渗透到企业设计、生产、制造等各个环节，对于企业降本增效、提升竞争力具有重要意义。1.4政策支持：顶层设计明确方向，地方支持不断深化政策推动造就的十三五与十四五时期最重要“风口”之一。2018年底中央经济工作会议上首次提出“新型基础设施建设”概念，提出加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设，随后工业互联网连续三年被列入国务院政府工作报告之中，2020年3月的中共中央政治局常委会会议上再次重点提及加强新基建支持经济反弹与增长。党的二十大也明确提出，未来五年是全面建设社会主义现代化国家开局起步的关键时期，要坚持以推动高质量发展为主题，推进新型工业化，推动制造业高端化、智能化、绿色化发展，构建新一代信息技术、人工智能等一批新增长引擎，促进数字经济和实体经济深度融合。在过去的几年间，上到中央政府下到地方政府陆续出台了一系列围绕工业互联网网络、平台、安全、数据四大功能体系的政策，政策内容从意见性、规划性向指导性、连续性倾斜，内容指向更加切中发展时弊，逐步形成了愈加完善的工业互联网政策体系。在最新出炉的十四五规划中，新基建作为国家重点战略发展方向涵盖其中，预计未来十年的工业互联网也将持续受益于政策的支持。顶层设计明确方向，政策体系逐步形成。2017年国务院印发《关于深化"互联网+先进制造业"发展工业互联网的指导意见》，明确了到2025年、2035年、本世纪中叶的发展目标，强调到2025年，基本形成具备国际竞争力的基础设施和产业体系，成为推进工业互联网创新发展的纲领。工业和信息化部先后出台系列政策推动工业互联网各领域深化发展，会同财政部持续实施工业互联网创新发展工程加大投入，推动试点示范引领融合发展新模式新业态加速推广。地方支持政策不断深化。工业互联网已成为各地推动实体经济转型升级，打造新发展动能的重要抓手。目前，全国30余个省市明确对“工业互联网”方向的政策支持，并通过设立专项、建立专班等方式加大投入力度，因地制宜推动工业互联网发展，初步形成系统推进、梯次发展、优势互补的产业发展格局。二、美德工业互联网发展启示从宏观角度看，我国消费互联网应用已经处于国际先进地位，拥有阿里、腾讯、美团等互联网巨头，站在当前的节点，我们期望在消费端所积累的技术，如大数据分析、智能控制算法等能够向工业生产迁移，实现对制造业的深度赋能，激发制造业潜在生产能力，推动我国经济发展进入高质量的新阶段。从国际视角看，其他制造业强国也都提出了类似的概念。美国提出了

“工业互联网”这一概念，强调对企业积累的数据进行加工，通过标准化接口实现互联共享，创造新的价值；

而德国则推出了“工业4.0”，强调机械与芯片结合，让生产智能化，构建智能工厂。美德两国工业互联网发展的历史经验将为我国现阶段工业互联网的发展带来启示及借鉴。2.1美国“工业互联网”2.1.1阶段一：概念提出、IIC成立及上升期（2012-2016）：从去工业化到再工业化，美国国家战略为工业互联网的诞生提供了良机：2008年国际金融危机之后，美国意识到之前的“去工业化”导致严重的产业空心化的问题，本土制造业严重依赖海外廉价劳动力；为了振兴经济，美国政府提出了制造业复兴计划，推行“再工业化”战略。2009-2012奥巴马政府接连推出《重振美国制造业框架》《先进制造业伙伴计划》和《先进制造业国家战略计划》，旨在加快抢占21世纪先进制造业制高点，鼓励制造企业回归美国本土，工业互联网概念的提出顺应了这一趋势。从2009年《重振美国制造业框架》出台开始，振兴制造业和制造业回流一直是政策的主基调。宏观层面顺应制造业回流趋势；企业层面，巨头希望以新的行业标准巩固市场地位、向服务型企业转型：

2012年11月26日，通用公司（GE）首席经济学MarcoAnnunziata等人撰写的白皮书《工业互联网：打破智慧与机器的边界》对外发布，标志着“工业互联网”概念的正式提出。GE推出工业互联网概念，除了响应再工业化号召，也出于对集团未来发展和转型的考虑：作为曾经全球市值最高的公司，GE的业绩与经济周期高度关联，如果经济整体增长，GE的经营必然得到正向作用；在经历2008年的经济危机后，GE在从金融公司回归工业根基的过程中谋求向服务型企业转型，希望通过行业联盟，在技术标准、产业标准方面占据主动，稳固市场份额。白皮书提出“1%的力量”（ThePowerof1%）理论：如果工业互联网能够使生产率每年提高1%-1.5%，未来20年它将使美国人的平均收入比当前提高25%-40%；如果世界其他地区能确保实现美国生产率增长的一半，那么工业互联网在此期间会为全球GDP增加10-15万亿美元。由通用公司牵头主导，奉行完全的市场化。2014年，由通用电气牵头，IBM、思科、英特尔和AT＆T等IT企业联手组建了工业互联网联盟(IIC)，这一时期工业互联网的概念实质是通过高性能设备、低成本传感器、互联网、大数据收集及分析技术等的组合提高生产效率，即通过互联网从散布在各工厂的机器和传感器收集数据

（大数据），进行分析并用于以后的业务，也可以表述为M2M（机器对机器），应用涉及行业包括航空、铁路、天然气、电力、医疗等。需要注意的是，工业互联网并非美国国家战略，而是以巨头主导、以企业联盟的形式推动。首先美国企业参与行会与平台建设的积极性历来非常高，完全可以满足产业发展的需要；其次因为反垄断、建立新标准将涉及复杂的法律问题，美国政府对此类产业活动通常不表态。这一时期最核心的成果是GE推出的工业云平台Predix。Predix是GE推出的全球第一个专为工业数据与分析开发的云服务平台，负责将各种工业资产设备和供应商相互连接并接入云端，并提供资产性能管理（APM）和运营优化服务，和西门子的MindSphere一并被认为是工业互联网平台的范本和旗舰。APM系统包括企业资产管理（EAM)、预防性维护（PM)、预见性维护（PdM)、工厂资产管理（PAM)、环境健康和安全（EH&S）等方面，是GE为了提升自身的资产管理绩效而特别研发并已在内部应用多年的一整套综合了云计算和物联网技术的解决方案。2014年10月，GE宣布Predix向全球所有公司开放，将互联网领域的平台与应用开发者之间的合作模式引入了工业。传承于GE工业化基因，Predix提供标准的方式来运行工业级的分析能力，连接机器、数据和人，提供分布式计算、大数据分析、资产数据管理、机器和机器通信和应用移动性，“端到端”的安全访问机制确保数据、设备、网络和系统的授权访问。发布两年后，Predix已经包括边缘+平台+应用三个部分。Predix产业应用案例：2017年M+M大会上展示了开放以来Predix在各行各业的应用案例，包括（1）能源业——BP（英国石油公司）：BP和GE油气部门联合发布了POA服务（PlantOperationAdvisor)，这是一个全新的基于Predix开发的旨在提高BP油气生产环节的效率、可靠性和安全性的数字化方案，该方案是截至2017年Predix+APM方案的全球最大部署案例。（2）电力业——Exelon：Exelon采用了GE的Predix平台实现数字化转型，部署了Predix的完整套件，应用在全公司的33GW核电、混合电力、风电、太阳能和天然气的电厂上，并合作开发了非常多基于Predix的工业SaaS。（3）航空业——东方航空：GE基于大数据建立的发动机叶片损伤分析，可以为对发动机维修的安排提供了准确率高达80%的参照。同时推出GE航空大数据平台，着眼于飞行（风险）分析、燃油管理，以及发动机分析三大关键领域，帮助东方航空提高飞行安全管理水平、降低燃油消耗和排放，以及有效应对引发计划外维修与在翼时间等问题。（4）医疗业——仁济医院：2013年起仁济医院与GE展开医疗合作，使用资产云管家AssetPlus。AssetPlus能从远端观察到每一台设备的运行负荷，进行远程就诊调控和分流，降低高负荷机器的运行时间，把等待就诊的病患引导至闲置设备。（5）铁路业——Ferromex

（墨西哥铁路）：Ferromex是墨西哥最大的铁路运营商，利用GE交通的SmartShopping套件降低列车的停留时间，可以实现7x24小时对100辆列车进行健康和性能的实时监控和分析。通过精细化的分析，在列车进入维修车间之前就可以实现运维的预测，以减少宕机时间和维修的成本。2.1.2阶段二：震荡转型期（2017-）GE陷入经营危机，IIC进行组织结构调整。2021年美国IoT产值集中在智能制造、智能家居及消费电子，GE本身在震荡中走向衰落，IIC也面临组织定位变更和核心企业的彻底换血，因2020年全球经济及IoT行业整体增长放缓，由业界主导的工业互联网发展陷入暂时的停滞：2016后通用电气经营上遇到困难，而IIC采取独立运行机制，由美国对象管理集团（OMG，ObjectManagementGroup）运行，为对冲通用电气带来的影响，OMG迅速进行了调整：(1）劝说思科发起的OpenFog联盟，希望两家联盟合并抱团；（2）顺应德国和中国企业国际化的倾向，吸纳德国的博世、SAP、中国的华为成为创始成员，其间斯耐德电气也做了一年的创始成员；（3）加强跟德国、中国和日本的相关组织标准对接。这些措施没有从根本上修复成员的信心，博世和SAP加入不久便决定退出。加之中美间科技行业摩擦加剧，华为和其他中国机构占据较大份额的IIC对美国本土产业来说已不具有太大的价值。2021年IIC全面转型物联网，名称改为美国工业物联网联盟（IIC，IndustrialIoTConsortium），至此所有的创始成员均已退出。截至2022年11月，IIC官网显示成员企业共有116家，相比2020年的150余家有大幅缩减；目前主要的领导企业是微软和华为，成员以海外企业为主。2022年拜登政府更新《国家先进制造业战略》提振智能制造业，工业互联网或迎来新的转机。2022年10月7日，美国发布新版《国家先进制造业战略》，该战略于2012年工业互联网概念提出的同期首次推出，5年更新一次，2022年是拜登政府对该战略的第二次更新。战略中提出要重点研发先进传感等数字化制造技术，加大对机器学习、数据访问、机密性、加密和风险评估方面的人工智能技术研发；制定标准、工具和测试平台等等。值得注意的是其中关于“引领智能制造未来发展”的表述，其内涵与工业互联网所倡导的产业升级途径一致。梳理历史，美国政府在扶持制造业方面通常的策略包括对外国贸易报复、对产业立法资助（例如对制造业创新网络制定专门的RAMIAct，2015-2024每年提供500万美元支助；对于美国能源部，可以在2015-2024共提供2.5亿美元支助）、公共采购、战略性公共投资、出口企业信优惠等；根据《关于中美经贸摩擦的事实与中方立场》白皮书，2000-2015年间582家大公司获得的补助占到总额的67%。美国工业互联网发展现状与特点：（1）始终坚持市场化原则，由无形的手推动。相比德国工业4.0及中国的产业互联网发展联盟，美国工业互联网的发展由企业主导，一个重要原因是仅通过市场这只“无形的手”解决问题的传统；另一个可能的原因是对垄断的担忧，工业互联网是一个平台，而在美国平台跟反垄断是关联在一起的。（2）标准的制定存在层层利益冲突，成为发展的阻碍。工业互联网联盟（IIC）积极推动工业互联网在世界范围内的发展，但一直审慎对待“标准制定”，原因在于联盟内的企业多样化、利益复杂，如果IIC推进标准和标识解析，会引起各大企业之间的纷争。（3）现阶段通用的资产优化工业云不具备稳定的盈利能力，跨行业平台或仍需十年以上的建设路径。工业云大致可分为资产优化型（运用在设备资产的管理和运营方面，与生产终端的关系最密切，运营者需要在工业界有深入的经验，代表平台包括Predix、ABBAbility、西门子

MindSphere等）、资源配置型（体现在要素资源的组织调度，典型有海尔COSMOPlat、智能云科iSESOL等）、通用型（提供云计算、大数据的基础通用性服务，典型包括微软Azure、阿里云ET工业大脑等），其中资产优化平台被认为是未来制造业主导权竞争的制高点，离成熟商业化的距离也最遥远，美国工业互联网的十年发展历程启示跨行业工业互联网平台的构建仍是一项长期且艰巨的系统工程。2.2德国“工业4.0”德国“工业4.0”战略是对“工业1.0”（机械制造设备引入）、“工业2.0”（电气化应用）和“工业3.0”（信息化发展）的延伸。“工业4.0”战略是主要以物联网（InternetofThings，IoT）和务联网（InternetofService，IoS）为基础，以迅速发展的新一代互联网技术为载体，加速向制造业等工业领域全面渗透的技术革命，充分融合互联网+制造业，构建智能工厂、实现智能制造。2.2.1划分为规划与落实两个阶段概念提出及规划（2011-2013）：进入21世纪后，作为传统制造业强国的德国面临一系列内外部挑战，外部面临短期出口下滑、中期产业升级压力、长期竞争压力等；内部面临劳动力成本上升、创新能力减弱和制造业比重下滑的困境。2011年1月，德国工业－科学研究联盟提出了工业4.0战略，认为工业4.0是基于信息物理系统（CPS）的第四次工业革命。4月，在德国汉诺威工业博览会上，德国人工智能研究中心（DFKI）的WolfgangWahlster教授首次公开提出工业4.0概念，此后这一概念得到了德国科学与工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子

公司等学术界和产业界的广泛认同。11月，工业4.0战略被纳入《高科技战略2020》行动计划中，工业4.0正式成为德国全国上下、社会各界共同推动的战略行动。工业4.0由政府主导和推动，对比美国产业互联互通的“工业互联网”，更侧重于工厂内部的智能生产。德国一直保持稳定的制造业劳动力，同时在早期阶段就将新技术发展融入到工业产品和生产过程当中，高科技战略2020规划德国到2020年将成为信息物理系统的领先供应商。工业4.0是从“集中”生产向“分散”生产的范式转变，它将嵌入式系统生产技术和智能生产工艺流程连接在一起，为从根本上改变工业与生产价值链和商业模式（如智能工厂）的一个新的技术时代铺平了道路。从技术上讲，“工业4.0”是指从嵌入式系统到信息物理系统的技术演变。落地阶段（2013-）：2013年12月，德国电气电子和信息技术协会（VDE）发布了德国首个工业4.0标准化路线图，意味着工业4.0战略建议方案中的标准化行动方案开始进入实践阶段，也标志着整个德国工业4.0战略开始落地实施。与此同时，德国西门子等公司也同步开展了数字化工厂的全球布局和实验性建设。政策端也持续推进，2014年8月通过《数字化行动议程（2014-2017)》，2016年发布“数字战略2025”，2017年又发布了“数字平台”白皮书，制定“数字化的秩序政策”。此外，为鼓励技术创新，德国政府加大税收优惠力度，并设置高科技创业基金，对实施“工业4.0”过程中的创新型企业研发给予风险投资支持。工业4.0惠及大小企业：工业4.0的数字化和网络化有助于优化价值链，客户不再是被迫地从制造商设置固定产品系列中做出选择，相反，他们可以单独的组合单个功能和组件（《工业4.0的德国经验》－辛妍）。对大公司而言，市场规模和营业额随着业务的丰富而上升，内部运营成本会由于价值链数字化的提高而降低，客户满意度会提高。另外，全球采购和分布式处理始终需要相当大的协调和管理时间与精力，而工业4.0能够让信息接近实时的覆盖很长的距离，大的国际公司因此能在全球分布式生产系统中快速响应客户端需求，并随时让客户了解进度。除了能给大公司带来好处，工业4.0也与中小企业息息相关，供应链将演变为高度自适应的网络，通过集成工业4.0的概念和技术，中小企业可以提供个性化的产品和服务，高度适应需求的变化。工业4.0先锋公司包括西门子、宝马、博世、费斯托、SAP等。（1）博世集团是一家全球领先的技术和服务供应商，2012年的销售额达到525亿欧元。博世集团在工业4.0中具有双重作用：为让自己的制造基地联网，公司自身部署了技术和软件；在此之上，公司还开发了这一领域的解决方案。例如，博世力士乐（BoschRexroth）提供了众多的工业4.0解决方案；博世包装技术（BoschPackagingTechnology）已经在制药和食品行业的智能工厂建立了智能设备；由博世软件创新（BoschSoftwareInnovations）开发的软件套件可以优化整个设备维护流程。（2）费斯托有限公司是一家国际领先的用于工厂和过程自动化的自动化技术供应商。作为一个全球导向的家族独立经营企业，该公司由于在气动领域的创新和解决问题能力而成为业界领袖。与科学和工业界的合作伙伴一起，费斯托研究新的解决方案，将现代信息通信技术与传统工业生产进程融合在一起。日益小批量的个性化产品以及多样化增加的趋势，要求技术能够不断适应变化的生产条件。费斯托积极发展精密工程和微系统技术，以便实现完全联网的整体系统。费斯托还研究解决方案，从而让人类劳动力能够直接与新机器和机器人技术互动。为此，该公司还广泛关注为新的生产世界的中的下一代工人提供适当的教育与培训。在工业4.0项目中，费斯托帮助工业－科学研究联盟做出建议。在这一背景下，具有容错系统的“柔性工厂”应用案例已被推出。这些活动随后被转移到工业4.0平台上，而费斯托也积极参与其中。（3）SAPAG:作为企业应用软件的市场领导者，SAP需要了解当前的业务和技术趋势，并为即将到来的转型做好准备。要整合产业价值链和产品生命周期，企业IT必须无缝地集成流程：从产品设计到供应链管理、生产、售后服务和培训。而SAP的“理念到性能”倡议正是有助于制造商使用大数据、3D可视化、云计算和移动解决方案来抓住新的业务机会，创建新见解，并与合作伙伴和客户相连。SAP一直从事工业4.0情境下的多个公共研究项目和倡议，并促成了德国国家科学与工程学院发布的各种建议书。SAP提供的技术和解决方案有助于公司拥抱制造业即将到来的变化。SAP遵循“理念到性能”的整体办法，让使用公司能够为实施工业4.0方案开发新的业务模式和路线图。2.2.2

西门子：工业4.0时代大力发展软件业务西门子的发展经历了电气化—自动化—数字化。西门子成立于1847年，至今已有174年的历史，业务遍及全球200多个国家，在全世界拥有大约600家工厂、研发中心和销售办事处。西门子的发展经历了电气化－自动化－数字化，其发展史也是全球工业发展史的写照。1847年发明指针式电报技术正式开启了西门子的发展史；

1866年发明发电机为全球从蒸汽时代进入电气时代做出卓越贡献；1879年西门子建造出世界上第一台有轨电车，并在1881年建立了第一个电子公共交通系统，成为全球轨道交通的鼻祖；二十世纪二十年代至三十年代之间，西门子开始生产收音机、电视机，开拓了家电市场。1973年，西门子研制出第一台可编程逻辑控制器（PLC），开始进入工业自动化市场；西门子对外发布了名为“2020公司愿景”的新战略，进一步提升数字化业务在公司战略中的地位。从工业2.0至工业4.0，西门子一直扮演领军者的角色，（1）工业2.0时代，西门子从成立初至20世纪60年代，重点发展电气电力业务，并在1939年发展成为全球最大的电气工程公司；（2）工业3.0时代，西门子从20世纪60年代至2010年，进军工业自动化市场，并大力发展数控系统、家电及电子信息业务；（3）工业4.0时代，2010年至今，西门子全面转向数字化工业市场布局，着手开发信息技术和工业互联网服务。工业4.0时代，西门子大力发展软件业务，推出工业云平台MindSphere。公司大量收购软件企业，在此基础上打造工业物联网平台MindSphere：2016年4月德国汉诺威工业博览会上，西门子正式发布了基于云的开放式工业物联网操作系统MindSphere。再者是企业外部的扩张，西门子通过一系列的收购活动强化自身在工业物联网领域的核心能力。2001-2006年，西门子先后收购了3家MES（制造企业生产过程执行系统）厂商，开始涉足数字工业领域。2007年，西门子正式收购美国UGS公司，成为全球首家能够提供完整且面向整个产品生命周期的软件、硬件一体化解决方案提供商，也标志着其业务重心由传统制造业向软件服务、系统集成转型。在核心技术领域工业物联和工业控制方面，西门子处于绝对领先地位。作为对比，美国公司因为标准的制定牵扯复杂的法律程序及联盟成员间的利益冲突，在标准标识方面的进度一直较为落后。不同于传统B2C，工业应用需要实现M2M的自动化传输，因此工业通讯标准往往是通用型业务的痛点，西门子针对工业物联领域的三大关键技术：现场总线、工业以太网和OPC统一架构（OPCUA）推广其自家标准，为国际工业物联网平台标准的统一起到积极的推动作用（乌力吉图、王佳晖，2021）：在全球范围内积极推广PROFIBUS标准。PROFIBUS运用于自动化技术的现场总线标准，由以德国西门子为首的几家企业与研究机构于1987年提出。工业以太网领域，在PROFIBUS标准基础上提出的PROFINET标准，为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，是西门子当前力推的工业以太网标准。西门子对于工业以太网领域的布局较早，并围绕PROFINET技术及其应用申请了多项专利，在工业以太网领域，西门子的专利数量占绝对优势。在OPCUA领域，该标准由OPC基金会提出，用于提供安全可靠和独立于厂商的，实现原始数据和预处理信息从制造层级到生产计划或ERP层级的传输。OPCUA是对现有工业标准的补充，提供了一些重要的特性，如平台独立性、扩展性、可靠性和连接互联网的能力。西门子作为OPC基金会的认证会员，在该技术领域的专利数量排名靠前，也具有较强的市场影响力。2.2.3迈向“工业5.0”，从CPS发展至完整的数字生态根据德勤咨询，工业4.0的下一阶段将是在CPS的基础上实现完全的数字生态。工业4.0在工业3.0开发PLC等工业应用的基础上提出建立CPS系统，工业5.0则同样将对现有分散的资源进行整合，形成更完整的数字生态。这一设想是，从客户的交互到业务过程都将是虚拟的，一切都以区块链、数字孪生等技术进行整合，概念类似于“工业元宇宙”。三、我国工业互联网发展进程对比工业互联网与工业4.0，（1）工业互联网的概念和内涵比工业4.0更大：在欧盟的统计定义中，工业与制造业是等同的概念，而且德国提出的工业4.0概念应主要指称制造业，而在GE看来，工业互联网是互联网应用的延伸，从将人、商业、信息连接起来拓展至将人、数据和机器连接起来，而这种连接并不局限于工业或制造业领域。从其业务拓展来看，实际是在推动消费互联网向产业互联网演进，例如GE推出的40款工业互联

网产品中，石油天然气平台监测管理、医院管理系统等产品已经超出了工业领域，而进一步向服务领域拓展。（2）两者实现路径侧重不同：在世界各主要发达经济体中，美国是创新实力最强的国家之一，尤其是在此轮科技革命与产业变革中，美国在信息通信、新能源、新材料等领域拥有全球领先的创新实力和比较优势。德国是传统制造强国，装备制造业在全球竞争优势突出，不仅拥有如类似西门子的大型跨国企业，而且还有一批专精特新的全球隐形冠军，但在互联网技术的创新与应用方面则难以与美国抗衡。正是出于这样的发展差异，德国提出的工业4.0战略，在理念上强调了工业的本体地位，在推进中则主要侧重将先进的信息通信技术加快融入传统制造领域，以实现向智能制造、智慧服务方向的转型，可以称之为“制造业+互联网”的路径。与此相比，美国GE提出的工业互联网则突出了新时期工业发展的时代特征，更加注重软件、网络和大数据技术，试图实现在不同设备、人之间通信、控制和计算的集成，充分利用美国在互联网技术领域的领先优势加快向传统产业渗透与改造，可以称之为“互联网+制造业”的路径。而我国工业互联网的发展方式主要是通过对