工業互聯網:中國的企業數位化轉型與工業4.0

5/26/2020

隨著聯網汽車和智能家電等消費領域的應用日益普及,物聯網(IoT,Internet of Things)已逐漸為人所熟知。而在工業領域,正如我們一再強調與關注的話題——企業數位化轉型將重寫產業遊戲規則,而工業互聯網(IIoT,Industrial IoT)正是其中的重要環節。事實上,工業互聯網即是「中國新基建」七大重點投資領域之一,受到中國官方政策的大力支持。所以,工業互聯網是甚麼?為何其中的行業領導者在疫情期間更具彈性?在本篇文章中,我們將分享工業互聯網的概念,以及該領域的發展進程和投資機會。

新冠病毒(COVID-19)疫情不僅是對中國醫療體系的考驗,亦是對中國科技發展的一次隨堂測驗。中國科技巨頭BATJ(百度、阿里巴巴、騰訊、京東)在電子商務和社群媒體方面領先的科技應用已為人熟知,不過其創新科技發展早已遠遠超越消費領域,例如工業自動化即是一個顯著增長的領域,而機器人和無人機也在此次疫情中被廣泛應用,以各種形式協助政府及社會控制疫情擴散,包含監測和廣播重要資訊、運送醫療民生等關鍵物資、大規模噴灑消毒水,以及遠端檢測民眾體溫。

在封城期間,阿里巴巴率先採取行動,在不到48小時內與所有合作工廠聯繫,於春節假期間生產N95口罩和其他醫療用品,利用其先進的物流系統即時追蹤倉儲動態,並在其電商平台上以合理價格供應民眾相關重要物資。阿里巴巴更在旗下支付寶公益平台上發起「武漢加油」線上募款活動,短短8小時就已籌集人民幣7,140萬元。另外,京東亦在武漢封城期間體現工業互聯網在智能物流的應用,將智能車輛運送到城市邊界,加載本地地圖,並從北京遠程操作(約1,200公里)向醫院和社區運送貨物。中國科技巨頭面對嚴峻疫情,積極確保社交隔離下的民眾生活能盡可能「如常」,透過一系列高效、可靠、創新的抗「疫」舉措,完美展現了工業互聯網的巨大潛力,亦成為中國新基建先行者的實踐樣本。

工業互聯網是源於工業4.0和物聯網的結合——工業先進製造和大數據技術的集成(圖一),其概念是將物聯網深度融合於製造業和工業生產過程,連接工業全系統、全產業鏈、全價值鏈,以發展數位化、網絡化、智能化工業。工業互聯網典型案例包含智能製造、無人工廠和智能城市。

傳統上被視為世界製造工廠的中國,近年來積極發展數位化和工業化,已漸漸從廉價的勞動密集型製造業,升級成高端的技術密集型製造業。中國工業互聯網在過去幾年快速增長,預計市場規模將在今年達到7,000億人民幣,其5年復合增長率達14%(圖二)。結合雲端運算、數據分析、人工智慧和機器人自動化的應用,工業互聯網已大幅提升整體工業部門生產效率。根據全球行動通訊系統協會(GSMA)估計,中國將在2025年前佔全球工業互聯網市場三分之一。

騰訊、阿里巴巴、京東百度等中國科技巨頭紛紛投入工業互聯網浪潮。京東雄心壯志地將5G和工業互聯網應用於智能物流領域,利用5G網路低延遲、高頻速和多終端連接能力,打造前所未有的實時連接系統,巨幅提升運營效率。透過倉儲設備、機器人和貨車的全面通信連接,京東可有效達到降低成本、優化空間路線、精準油耗和智能調度。京東目前擁有超過1,500萬平方公尺的倉儲面積,其中雲倉儲面積達250萬平方公尺,由京東物流開放式倉庫平台管理。阿里巴巴、騰訊和美團亦在開發相似技術,利用人工智慧、機器人和5G網路將現有的物聯網融入生產製造端,建立大規模的通信連接。

本篇文章,我們將概述中國工業互聯網的產業生態,並介紹其中的行業領導者(圖三)。阿里巴巴、騰訊和百度的雲端服務平台和技術已是全球領先品牌,但中國工業互聯網的戰場遠遠不只這些科技巨頭,隨著工業互聯網的發展,許多新興企業憑藉各自專業經驗及技術,紛紛在不同領域嶄露頭角。

  • 邊緣運算:邊緣運算層是將運營技術(OT)層連接到資訊技術(IT)系統以形成一個融合網絡——即工業互聯網的核心目標。中國半導體領導者兆易創新(存儲晶片龍頭)、匯頂科技(指紋辨識晶片設計商)、景嘉微GPU晶片龍頭)和紫光國微(智能安全晶片領導者)在邊緣運算的連接、感測和管控領域中扮演了關鍵角色。此外,中國光纖連接器領導者中航光電也是網絡基礎設施中的重要貢獻者。


  • IaaS(基礎設施即服務):工業互聯網對其應用程序的雲服務要求更高的可靠性、安全性及運營效能,因此許多主要的工業互聯網平台會使用場外伺服器、儲存、網絡硬體和各式基礎運算資源(IaaS:基礎設施即服務)作為構建平台的基礎,以節省成本和時間。中國的IaaS廠商包含浪潮軟件(全球第三大伺服器供應商)、中新賽克(中國網絡流量監測龍頭及寬頻網設備供應龍頭)和北斗星通(中國通信基礎設施領導者)。


  • PaaS(平台即服務):中國工業互聯網的平台層以產業垂直應用為主,亦即企業針對本身特定產業量身定制平台以滿足其應用需求。中國製造業巨頭們紛紛透過設計內部平台來優化運營,積極佈局工業互聯網。中國家電領導者美的集團為中國首家自主兼備「製造業知識、軟體、硬體」三位一體的工業互聯網平台供應商,其工業互聯網平台M·IoT已為電器製造部門減少80%的原材料庫存、降低57%的故障反應時間、削減55%的檢驗成本,提高80%外觀評估準確性,並將降低75%異常反應時間。美的的主要競爭者格力電器海爾集團也開發了類似的工業平台,而寶信軟件則是將其技術應用於鋼鐵產業,實現精確控制數位化、機械自動化和其他製造智能化。


  • SaaS(軟體即服務):中國工業互聯網的軟體層目前仍以企業軟體為主,以開發、管理和部署工業相關應用程序為服務。中國領先的軟體開發商用友網絡(亞太領先的ERP和雲服務供應商)、東方國信(中國大數據軟體領導者,已經成功構建全球最大的電信行業集中式數據系統平台)、泛微網路(中國領先的協作管理軟體供應商)和廣聯達(中國建築行業的領先軟體供應商)都是中國新興工業互聯網的關鍵貢獻者。


  • 網絡安全:工業互聯網涵蓋大量運營技術(OT)和資訊技術(IT)的系統設備,使得網絡安全問題更為複雜,因此儘管硬體和軟體設備供應商皆已在其產品中嵌入安全功能,從工業互聯網整體系統級別上實施安全控管仍是有必要的。中國網絡安全領導者深信服啟明星辰綠盟科技南洋股份衛士通皆已跨足工業安全領域。

相比消費領域中的數位化轉型,工業發展進程確實在日常生活裡較不易被察覺,不過事實上,工業互聯網正低調地快速成長中。羅馬不是一天造成的,我們在文章開頭提及的防疫機器人和無人機應用,都是經過許多科學家和工程師日以繼夜的研究和實驗,才得以成就今日為世人所驚嘆的商業化成果,且這僅只是中國工業互聯網發展計劃中的冰山一角。

根據IDC中國預測,中國的機器人和無人機市場規模將在2024年達到1,211億美元(圖四)。中國的大疆創新是全球最大的無人機製造商之一,目前擁有全球無人機市場約70%的份額。

工業互聯網是人工智慧、大數據、自動化和雲端運算等技術的集成,它是中國快速成長且受政策支持的新經濟領域之一。若對新經濟領域感興趣的投資者,我們的聯合首席投資官賴子健(David)先生在〈疫情衝擊下,中國A股新經濟為何更具彈性且更能抓住成長機遇?〉一文中分享了如何在後疫情時代精準抓住中國長期投資機會。

考量中美緊張局勢加劇,尤其是在科技方面,中國有望降低對外國技術的依賴,因此其相關投資是一個值得關注的重要趨勢。中國電子信息產業發展研究院(隸屬中國國務院信息產業部)估計中國將在2025年前於新基礎設施上投資10兆人民幣(1.4兆美元),包含5G網絡、物聯網、人工智慧,以及特高壓線路和高速鐵路,逐步將自動駕駛全面推升至無人工廠和工業互聯網的層級。摩根士丹利亦在另一份報告中提及工業互聯網為中國新基建主要投資領域之一(圖五)。

對於工業互聯網及其相關主題如雲端、人工智慧、5G和工業4.0感興趣的投資者,Premia中證財新中國新經濟ETF將非常適合您,與其他主要中國傳統指數策略相比,中國新經濟在這些熱門成長主題有較高的配置(圖六)。此外,若投資者期望更廣泛的地區配置,如涵蓋日本、韓國和台灣的行業領導者,可以參考我們的Premia亞洲創新科技ETF,其成分股包含全球工業機器人領導者發那科基恩斯、全球半導體龍頭台積電聯發科SK海力士等工業互聯網的亞洲重要企業。