2020年家电前沿黑科技到底有多硬核？（数字孪生+工业互联网篇）

近期在新基建的热度带动下，大力发展工业互联网的呼声可谓是水涨船高。《国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》中提出，到2020年支持建设10个左右跨行业、跨领域工业互联网平台，并2035年建成国际领先的工业互联网平台。而具体到家电领域，青岛市委也表示，要整合全市资源，全力支持海尔平台建设，整合全球资源，将青岛打造成世界工业互联网之都。不久前美的CIO张小懿也在一次直播中提到，集软件、自动化及机器人为一体的工业互联网必将进一步优化现有工业的方方面面，提升企业的经营水平和抗风险能力。那么什么是工业互联网，对于家电行业而言，工业互联网目前发展的现状又是怎样？本篇将为大家逐一解读。

工业互联网是全产业链、全价值链、全要素的融合

（一）高度协同是工业互联网与传统工业智能化最大的不同

不同于一般单点的智能工厂，工业互联网平台的核心更在于它所具有的协同作用。这种作用体现在企业内部的制造协同、企业间的产能协同、不同种类产业间的产业协同和企业与金融行业的产融协同四大方面。

以生产协同和产能协同为例，协同制造场景中，工业互联网平台通过有效集成不同设计企业、生产企业及供应链企业的业务系统，实现设计、生产的并行实施，大幅缩短产品研发设计与生产周期，降低成本。如河南航天液压气动技术有限公司基于航天云网 INDICS 平台实现了与总体设计部、总装厂所的协同研发与工艺设计，研发周期缩短35%。

产能协同场景中，工业企业通过工业互联网平台对外开放空闲制造能力，实现制造能力的在线租用和利益分配。如沈阳机床基于 iSESOL 平台向奥邦锻造公司提供了 i5 机床租赁服务，通过平台以融资租赁模式向奥邦提供机床，按照制造能力付费，有效降低了用户资金门槛，释放了产能。

产融协同场景中，工业互联网平台通过工业数据的汇聚分析，为金融行业提供评估支撑，为银行放贷、股权投资、企业保险等金融业务提供量化依据。如树根互联与久隆保险基于根云RootCloud 共同推出 UBI 挖机延保产品数据平台，明确适合开展业务的机器类型，指导保险对每一档进行精准定价。

(2) 受制于应用价值和开发成本的博弈，工业互联网各类应用平台在家电行业接受度不尽相同，大致呈现三种发展层次

高价值中复杂度：基于平台的“模型+深度数据分析”在设备运维、资产管理、能耗管理、质量管控、工艺调优等场景获得大量应用，并取得较为显著的经济效益。当前，GE、西门子等企业已经推出了上百个上述类型的应用服务

中价值低复杂度：基于平台的“连接+数据可视化”初步获得应用。其中，在生产监控分析领域应用最为广泛，在物料管理、排产调度等方面也有初步探索，如帮助管理者直观了解工厂运行状态。

基于平台的“软件上云+简单数据分析”在客户关系管理、供应链管理和部分企业计划资源管理领域获得应用，有效降低中小企业软件使用成本。如现在大多数家电企业都在使用的ERP平台或者CRM平台都是非常典型的软件应用。

价值不明高复杂度：基于平台的产品研发设计、制造与工艺管理场景仍需工业机理和数据的长久积累，尚无典型优化价值创新，处在探索阶段。

而基于平台的产品研发仿真服务已取得一定进展，如针对油烟机的风洞测试、基于蒸烤类家电的热力场仿真测试，未来如针对净水、空净的流体仿真测试等等都会有较为广泛的应用，这些价值还有待于家电企业去做进一步的开发。

(三) 提效+降本+大规模定制是家电企业工业互联网对内应用的核心价值，专业服务输出短期仍是家电行业工业互联网平台外部营收主要来源

近几年家电行业整体价格战激烈，行业产品同质化严重。在此种背景下，我们看到工业互联网平台通过全流程系统性优化的大规模定制、基于产品大数据分析挖掘的产品后服务等场景，以及大数据分析优化的质量管理。在企业运营以下三个方面带来了重要的提升：

一是开展大规模定制，通过产品差异化提升利润水平。例如海尔依托 COSMOPlat 平台与用户进行充分交互，对用户个性化定制订单进行全过程追踪，同时将需求搜集、产品订单、原料供应、产品设计、生产组装和智能分析等环节打通，打造了适应大规模定制模式的生产系统，形成了 6000 多种个性化定制方案，使用户订单合格率提高 2%，交付周期缩短 50%。

二是拓展产品后服务市场，提升产品附加值。如海尔美的的IOT平台均针对用户售后服务开辟独立的入口，有效承接产品后服务市场；

三是提升质量管理水平，降低不良品率。例如美的基于M.IoT平台通过对系统中品质数据进行大数据自学习优化，品质一次合格率从94.1%提升到96.3%。

而纵观国内工业互联网平台的五大商业模式，我们看到，短期而言，对外输出专业服务仍是工业互联网平台外部营收的主要来源。如房车品牌康派斯通过引入海尔 COSMOPlat 以用户为中心的大规模定制模式，从交互定制、精准营销、开放设计、模块采购、智能生产、智慧物流、智慧服务进行跨行业、跨领域的社会化复制。通过 COSMOPlat 赋能，荣成康派斯房车品牌价值提升，生产效率提高 43%，综合采购成本下降 7.3%，产品研制周期缩短 20%，产品不良品率降低 10%。而在未来功能订阅的完善包括平台交易的快速发展，我们有理由相信，工业互联网的盈利模式相较于消费互联网会更加的具有社会性效应。

(四) 消费互联网下的BAT生态是否会在工业互联网下重演？

消费互联网时代，以阿里巴巴为代表，在互联网上做的平台，一夜之间使所有的零售企业变成在线化的零售企业。工业互联网存不存在新的平台，让整个工业产业完成转型升级？答案是非常有可能，而这种可能的前提一定就是建立高度通用的标准协议。

工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，日益成为新工业革命的关键支撑和深化“互联网+先进制造业”的重要基石，对未来工业发展产生全方位、深层次、革命性影响。而标准化工作是实现工业互联网的重要技术基础。通过确立平台互通适配标准，可以规范不同工业互联网平台之间的数据流转、业务衔接与迁移，包括互通共享的数据接口、应用进行移植和兼容的应用接口、数据及服务流转迁移要求等。目前来看，虽然工业互联网标准化协议仍处在整合初期，但伴随新基建的政策扶持和国内各类工业互联网平台应用的快速发展，未来标准化的协议推行是必然趋势。

0成本试错，高工业机理复杂度的工业互联网应用—— 数字孪生

数字孪生是指以数字化方式拷贝一个物理对象，模拟对象在现实环境中的行为， 对产品、制造过程乃至整个工厂进行虚拟仿真，从而提高制造企业产品研发、制造的生产效率。通俗来讲，就是为不在场的人提供一个可以随时随地透析场地情况的上帝视角去观察，管理，检测所孪生的物体，或者更进一步，与孪生物体进行互动。

与传统的产品设计不同，数字孪生技术在虚拟的三维空间里打造产品，可以轻松地修改部件和产品的每一处尺寸和装配关系，使得产品几何结构的验证工作、装配可行性的验证工作、流程的可实行性大为简化，可以大幅度减少迭代过程中的物理样机的制造次数、时间和成本。据 Gartner 预测，到 2021 年，全球 50％ 的大型工业企业将使用数字孪生技术，效率提高10％。尤其是家电企业，如果想要在竞争中保持领先地位，就需要考虑将实施数字孪生技术纳入公司的智能发展战略中。

具体而言，在研发端它可以简化设计流程，通过使用3D仿真和人机界面，工程师可以确定产品的规格、制造方式和使用材料，以及如何根据相关政策、标准和法规进行设计评估，帮助工程师在确定设计终稿之前，识别潜在的可制造性、质量和耐用性等问题。除设计之外，数字孪生还有望改变企业在对产品和机器进行预测性维护的方式。机器内嵌入的传感器将性能数据实时传输到数字孪生体，这不仅可以预先识别和解决故障，还可以定制服务和维护计划，更好地满足客户的个性化需求如通过设备联网期间实时的数据反馈，精准定义设备故障的原因，甚至可以做到远程解决设备故障问题。

在家电行业典型代表品牌如西门子，通过与Bentley Systems 合作发布 PlantSight 数字孪生云服务，为工厂建立全面、完整、实时同步的数字孪生模型，所有业务功能和分析工具可以获得统一的实时数据，支撑全厂系统优化。目前MindSphere正在与PlantSight进行整合，支撑资产性能管理应用。

头部综合品牌的终局之战！海尔美的率先发力工业互联网

当前，全球工业互联网的发展呈现出关键技术加速突破、基础支撑日益完善、融合应用逐渐丰富、产业生态日趋成熟的良好态势，各国面临重大战略机遇。我国是网络大国也是制造大国，发展工业互联网具备良好的产业基础和巨大市场空间。在政府引导下，在产业各方积极推进下,我国工业互联网政策体系不断完善、功能体系加快构建、融合应用创新活跃、产业生态逐步形成。以海尔美的为例，两家品牌均通过自身工业互联网平台进行数字化改造，同时将已沉淀的经验对外输出，对推动制造业转型。

海尔方面，COSMOPlat 平台已打通交互定制、开放研发、数字营销、模块采购、智能生产、智慧物流、智慧服务等业务环节，通过智能化系统使用户持续、深度参与到产品设计研发、生产制造、物流配送、迭代升级等环节，满足用户个性化定制需求。

美的方面，通过智能制造、物联网、大数据、云计算、移动互联网等技术推出工业互联网平台 MeiCloud。包括数据采集层、PaaS 平台层和 SaaS 层。数据采集层支持 DCS、PLC、DDC、现场总线、智能仪表等多种设备的通讯协议。PaaS 层由云开发平台 CDP、持续交付平台 CICD 和运维监控平台 OvO 三部分组成，既可以支持 SaaS 应用建设，也支持传统单体应用的建设。SaaS 层开发部署了各种智能应用，主要包括云端 MES 服务、企业间协作服务、数据服务、电子商务服务等。

未来平台应用将向深层次演进，将在物联与互联全面打通的基础上实现复杂的分析优化，从而不断推动企业管理流程、组织模式和商业模式创新。可以预见，最终头部平台将具备全社会资源承载与协同能力，通过全局性要素、全产业链主体的重新组织与优化配置，推动工业生产方式、管理模式和组织架构变革！