2025 工业互联网行业平台建设与应用案例研究报告

一、前言工业互联网平台建设的时代意义与年发展背景2025演讲人2025工业互联网行业平台建设与应用案例研究报告前言工业互联网平台建设的时代意义与年发展背景2025前言工业互联网平台建设的时代意义与2025年发展背景在全球新一轮科技革命和产业变革加速演进的背景下，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，已成为推动产业数字化转型、实现高质量发展的核心引擎2025年，随着“十四五”规划进入收官阶段，我国工业互联网平台建设已从“试点探索”转向“规模推广”，从“单点突破”迈向“系统集成”，平台连接设备、数据、应用的能力持续增强，在优化生产流程、提升资源配置效率、培育新业态新模式等方面的价值日益凸显从政策层面看，《“十四五”数字经济发展规划》明确提出“打造具有国际竞争力的工业互联网平台”，2025年相关政策进一步聚焦平台标准化、安全体系化、应用场景化建设，鼓励跨行业、跨区域协同创新从市场需求看，制造业企业对降本增效、柔性生产的需求迫切，能源、交通、建筑等高耗能行业对绿色转型的诉求强烈，这些都为工业互联网平台提供了广阔的应用空间从技术支撑看，5G、人工智能、边缘计算、数字孪生等技术的成熟，为平台构建“云-边-端”一体化架构、实现全要素数据互联提供了坚实基础前言工业互联网平台建设的时代意义与2025年发展背景然而，在快速发展的同时，工业互联网平台建设仍面临技术融合难、数据价值释放不足、中小企业参与度低、安全风险防控等挑战本报告将围绕2025年工业互联网平台建设的核心问题，从战略背景、技术架构、行业案例、现存挑战及未来趋势五个维度展开研究，为行业参与者提供参考年工业互联网平台建设的战略2025背景与发展态势政策驱动从顶层设计到落地执行的全链条支持2025年，国家及地方层面持续强化对工业互联网平台的政策引导在国家层面，工业和信息化部联合发改委、财政部印发《工业互联网平台创新发展行动计划（2025-2027年）》，明确提出“培育10家以上具有国际竞争力的工业互联网平台企业”“建设50个以上行业级、区域级工业互联网平台”的目标，同时通过“揭榜挂帅”“以奖代补”等方式支持平台技术研发与应用推广地方政府也积极响应，例如上海市发布《工业互联网平台建设三年行动方案（2025-2027年）》，对符合条件的平台企业给予最高5000万元补贴；广东省推出“工业互联网服务商资源池”，通过资质认证、服务采购等方式推动平台与中小企业对接政策的“组合拳”不仅为平台建设提供了资金、人才、场景等资源支持，更通过“标准引领”（如《工业互联网平台技术要求》《数据安全指南》等国标发布）明确了发展方向，形成“顶层设计-中间协调-基层落地”的闭环体系市场需求制造业转型与行业痛点催生平台价值释放当前，我国制造业正处于从“规模扩张”向“质量效益”转型的关键期，传统生产模式面临“能耗高、效率低、响应慢”等问题据中国信通院数据，2025年我国规模以上工业企业数字化研发设计工具普及率达

85.5%，但生产设备联网率仅为

58.3%，数据孤岛问题突出，约60%的企业存在“有数据但用不好”的困境工业互联网平台通过打通设备接口、整合数据资源、优化业务流程，成为破解这些痛点的核心工具从具体行业看，制造业（尤其是离散型制造）对平台的需求最为迫切例如，在汽车制造领域，某头部车企通过部署工业互联网平台，实现生产线上3000余台设备实时数据采集，设备故障率下降25%，订单交付周期缩短18%；在流程工业（如化工、钢铁），平台可实现全流程能耗监控与优化，某化工企业通过平台优化反应参数，年减少能耗成本超800万元此外，能源、交通、建筑等行业的绿色转型需求，也推动平台向“低碳管理”“供应链协同”等场景延伸，例如国家电网“双碳云网”平台已接入20万座充电桩数据，为新能源汽车用户提供智能充放电服务，同时为电网调峰提供数据支撑技术融合“云-边-端”协同与智能化升级重构平台能力2025年，工业互联网平台的技术架构已从“传统云平台”向“云边端一体化智能平台”演进一方面，云计算提供强大的算力与存储能力，支撑大规模数据处理与应用部署；边缘计算则部署在生产现场，实现设备数据的实时采集与低延迟响应，解决“云传输瓶颈”问题，例如在智能工厂中，边缘节点可对设备振动、温度等数据进行实时分析，提前预警故障，响应时间从云端的秒级缩短至毫秒级另一方面，人工智能技术深度融入平台核心功能机器学习算法（如预测性维护、质量检测）、数字孪生技术（虚拟仿真与物理实体联动）、自然语言处理（工业知识库智能问答）等技术的应用，使平台从“数据采集工具”升级为“智能决策助手”例如，某机床企业的工业互联网平台通过训练AI模型，可基于历史加工数据预测刀具磨损趋势，将换刀周期从经验判断的200小时优化至150小时，刀具成本降低30%同时，区块链技术在数据溯源、供应链协同中的应用，也增强了平台数据的可信度与安全性工业互联网平台建设的核心要素与技术架构核心要素“技术-数据-安全-生态”四维支撑体系工业互联网平台的建设是一项系统工程，需以技术为根基、数据为核心、安全为保障、生态为纽带，形成多维度协同的支撑体系核心要素“技术-数据-安全-生态”四维支撑体系技术架构从“云边端”到“软硬一体”平台技术架构呈现“分层化、模块化、开放化”特征，可分为基础设施层、平台服务层、应用层基础设施层包括云计算平台（如阿里云工业互联网平台、华为云Stack）、边缘计算节点（工业网关、边缘服务器）、工业设备接口（OPC UA、Modbus等协议转换），实现“云-边-端”网络互联例如，树根互联“根云”平台通过部署边缘网关，已接入全球超1000万台工业设备，边缘节点数据处理能力达每秒10TB平台服务层提供数据采集与管理、低代码开发、算法服务、容器化部署等核心功能数据采集方面，平台通过SDK、API等工具支持多协议设备接入，某平台可兼容超500种工业设备协议；低代码开发平台（如海尔卡奥斯“COSMOPlat”）允许企业无需代码开发即可搭建生产管理、质量控制等应用，开发周期缩短60%核心要素“技术-数据-安全-生态”四维支撑体系技术架构从“云边端”到“软硬一体”应用层基于平台数据与服务，面向不同场景开发行业化应用，如预测性维护、能源优化、供应链协同等核心要素“技术-数据-安全-生态”四维支撑体系数据要素打通“孤岛”与释放价值的关键数据是工业互联网平台的“血液”，平台需解决“数据采集难、治理难、共享难”问题，实现数据价值化数据采集与治理通过标准化接口（如工业数据中台）整合设备数据、业务数据、供应链数据等多源数据，建立统一数据模型例如，某汽车零部件企业通过平台将10家供应商的生产数据接入数据中台，实现订单、库存、物流数据实时共享，库存周转率提升20%数据价值挖掘基于机器学习、大数据分析技术，从数据中提取规律与洞察例如，某电子代工厂通过平台分析芯片测试数据，发现不良品率与车间温湿度存在相关性，调整环境控制参数后，不良品率下降15%核心要素“技术-数据-安全-生态”四维支撑体系安全体系构建“纵深防御”的保障网工业互联网平台涉及生产数据、工艺参数、商业机密等敏感信息，安全风险不容忽视2025年，平台安全体系呈现“动态化、智能化、合规化”特征数据安全采用数据脱敏、访问控制、加密传输等技术，防止数据泄露；某平台通过区块链技术记录数据操作日志，实现数据溯源与不可篡改设备安全部署防火墙、入侵检测系统（IDS）、工业防火墙等，防范恶意攻击；某平台引入AI异常检测算法，可识别设备异常操作（如未授权访问、参数篡改），攻击识别率达98%合规安全符合《网络安全法》《数据安全法》《个人信息保护法》等要求，例如某平台通过ISO/IEC27001信息安全认证、国家信息安全等级保护三级认证核心要素“技术-数据-安全-生态”四维支撑体系生态构建跨主体协同的“共生共赢”模式工业互联网平台的可持续发展离不开生态协同，需整合设备商、软件商、服务商、用户等多方资源产业链协同平台企业与设备厂商（如西门子、施耐德）合作开发定制化接口，与软件厂商（如用友、金蝶）共建行业应用，形成“硬件+软件+服务”的打包方案中小企业赋能通过“平台即服务”（PaaS）模式降低中小企业使用门槛，例如某平台推出“轻量化部署方案”，中小企业可按需租用数据存储、算法服务，年成本降低至10万元以下国际合作参与国际标准制定（如ISO/IEC42001工业互联网参考架构），推动中国平台走向全球，例如树根互联“根云”平台已服务东南亚、欧洲等10余个国家的制造企业核心要素“技术-数据-安全-生态”四维支撑体系生态构建跨主体协同的“共生共赢”模式

（二）典型技术架构案例以“海尔卡奥斯COSMOPlat”为例海尔卡奥斯作为我国工业互联网平台的标杆企业，其技术架构体现了“平台+生态”的典型特征基础设施层构建“COSMOPlat云平台”，基于自主研发的工业操作系统，支持超大规模数据处理（日均处理数据超100PB）；部署边缘节点覆盖全国300余个产业集群，实现“云端+边缘端”协同平台服务层提供“COSMOPlat PaaS平台”，集成数据中台、AI中台、低代码开发平台，支持企业快速搭建定制化应用；例如，家电企业可通过平台搭建“用户直连制造”（C2M）系统，实现订单、设计、生产数据实时联动，订单交付周期缩短50%核心要素“技术-数据-安全-生态”四维支撑体系生态构建跨主体协同的“共生共赢”模式安全体系采用“数据安全三要素”（身份认证、权限管控、数据加密），建立覆盖“终端-网络-应用-数据”的安全防护体系，通过国家信息安全等级保护三级认证生态协同联合150余家龙头企业、3000余家服务商，构建跨行业、跨区域的工业互联网生态，例如在服装行业，卡奥斯与红领集团合作推出“大规模个性化定制平台”，支持用户在线设计服装，生产端通过平台自动排产，实现“小单快反”，毛利率提升25%典型行业平台建设与应用案例深度剖析制造业离散型制造的“智能工厂”转型制造业是工业互联网平台应用最广泛的领域，尤其在离散型制造（如汽车、电子、机械）中，平台通过数据驱动实现生产全流程优化案例1三一重工“根云”平台——工程机械的预测性维护与产能优化三一重工作为全球工程机械龙头企业，面临设备分布广（全球1500余个服务点）、维护成本高（传统人工巡检成本占运营成本30%）、产能利用率低（行业平均65%）等问题2022年，三一重工推出工业互联网平台“根云”，聚焦设备管理与产能协同平台建设“根云”平台接入全球超100万台工程机械（挖掘机、起重机等），通过边缘网关采集设备运行数据（如发动机转速、液压系统压力、工作时长），基于AI算法构建预测性维护模型应用场景制造业离散型制造的“智能工厂”转型预测性维护通过分析历史故障数据，模型可提前15天预测设备故障（如发动机传感器异常、液压泵磨损），维护人员可在故障发生前更换部件，设备故障率下降40%，维护成本降低25%产能协同整合全球工厂生产数据，优化供应链与产能分配例如，当某区域订单激增时，平台自动调度其他区域闲置产能，2024年三一重工跨区域产能利用率提升至82%，交付周期缩短20%成效与经验“根云”平台已成为三一重工的核心竞争力，2024年相关业务收入超150亿元，占总营收的18%；其“设备数据+AI算法+服务网络”的模式，为制造业企业提供了可复制的“设备智能化升级”路径制造业离散型制造的“智能工厂”转型案例2特斯拉上海超级工厂——柔性生产与供应链协同特斯拉上海超级工厂作为全球标杆智能工厂，通过工业互联网平台实现“以用户需求驱动生产”的柔性制造平台建设工厂部署自研的“Gigafactory OS”平台，接入2000余台工业机器人、10万余个传感器，实时采集生产数据（如焊接精度、涂装质量、物流路径）；通过5G+边缘计算实现生产全流程数据实时交互，延迟控制在10ms以内应用场景柔性生产调度基于用户订单数据（颜色、配置、交付时间），平台自动生成最优生产排程，支持同时生产10余种车型，订单切换时间从传统2小时缩短至15分钟供应链协同与供应商共享生产数据，实时监控零部件库存（如电池、芯片），当库存低于安全阈值时自动触发补货，供应链响应速度提升30%，库存周转率达行业平均水平的2倍制造业离散型制造的“智能工厂”转型案例2特斯拉上海超级工厂——柔性生产与供应链协同成效与经验2024年特斯拉上海超级工厂产能突破120万辆，成为全球最大电动车工厂；其“用户数据-生产数据-供应链数据”的闭环协同模式，展现了工业互联网在提升柔性制造能力中的核心价值能源行业“双碳”目标下的智能电网与绿色转型能源行业是工业互联网平台助力“双碳”目标实现的重点领域，平台通过数据整合与智能优化，推动能源生产、传输、消费全链条绿色化能源行业“双碳”目标下的智能电网与绿色转型案例3国家电网“双碳云网”平台——新能源并网与电网优化国家电网作为全球最大能源互联网企业，面临新能源（风电、光伏）并网波动性大（占比超25%）、电网调峰压力大、用户侧负荷预测难等问题2023年，国家电网推出“双碳云网”平台，聚焦新能源消纳与电网低碳转型平台建设平台整合全国300余万平方公里电网数据、5亿用户用电数据、20万座充电桩数据，构建“源网荷储”一体化数据模型；通过AI算法优化新能源出力预测（精度达92%）、电网负荷调度（响应时间5分钟）应用场景新能源并网优化基于风电/光伏功率预测模型，提前24小时调度电网，协调储能电站充放电，2024年新能源弃风弃光率降至3%以下，较政策要求低2个百分点能源行业“双碳”目标下的智能电网与绿色转型案例3国家电网“双碳云网”平台——新能源并网与电网优化用户侧需求响应通过分析用户用电习惯，向高耗能企业推送电价优惠信息，引导其错峰用电，2024年用户侧负荷峰谷差降低15%，电网运行成本减少80亿元成效与经验“双碳云网”平台已接入

1.2亿用户数据，成为国家电网“数字新基建”的核心支撑；其“新能源+储能+用户侧”协同模式，为能源行业实现“双碳”目标提供了技术路径交通行业智能物流与车路协同的“智慧交通”交通行业是工业互联网平台应用的新兴领域，平台通过数据互联与智能决策，推动物流降本增效与交通安全提升案例京东物流“亚洲一号”智能4仓无人化与全链路优化——案例4京东物流“亚洲一号”智能仓——无人化与全链路优化京东物流“亚洲一号”智能仓是全球领先的智能物流基地，通过工业互联网平台实现仓储、分拣、运输全流程无人化平台建设“亚洲一号”部署自研的“京东物流大脑”平台，接入AGV机器人（超1000台）、机械臂、智能分拣设备，实时采集货物位置、路径、库存等数据；通过5G+AI算法优化仓储布局与路径规划，实现“人找货”到“货找人”的转变应用场景无人化分拣AGV机器人通过平台调度，将货物从入库区运至分拣区，机械臂基于视觉识别完成货物分类，分拣效率达10万件/小时，是传统人工分拣的5倍全链路库存管理整合全国仓配数据，平台自动生成最优补货方案，当某区域库存低于阈值时，提前48小时调度周边仓库补货，2024年京东物流仓储成本降低18%，库存周转率提升25%案例4京东物流“亚洲一号”智能仓——无人化与全链路优化成效与经验“亚洲一号”智能仓已成为京东物流的核心竞争力，2024年订单处理能力提升至日均500万单；其“数据驱动+无人技术”的模式，为电商物流行业提供了智能化升级范本平台建设与应用中的现存挑战及突破路径核心挑战技术、成本、生态与安全的多重制约尽管工业互联网平台建设取得显著进展，但在实践中仍面临以下突出问题核心挑战技术、成本、生态与安全的多重制约技术融合难协议标准不统一，数据互通性差工业设备品牌众多（如西门子、ABB、施耐德），协议标准各异（OPC UA、Modbus、Profinet等），导致不同设备数据难以互通某调研显示，65%的企业反映“设备接口不开放”是平台建设的首要障碍，中小企业因缺乏技术能力难以实现设备接入核心挑战技术、成本、生态与安全的多重制约成本压力大中小企业“不敢建、不会建”平台建设涉及硬件（传感器、边缘网关）、软件（PaaS平台、算法模型）、服务（实施、运维）等多方面投入，大型企业单次投入可达数千万元，而中小企业普遍面临“成本高、回报周期长”的困境据工信部数据，2024年中小企业工业互联网平台建设平均投入约50万元，但仅30%的企业实现盈利，“投入产出比低”成为参与障碍核心挑战技术、成本、生态与安全的多重制约生态协同弱跨主体合作缺乏长效机制平台企业、设备商、软件商、用户等主体间存在利益博弈，例如设备商担心平台“越界”竞争，软件商不愿开放核心算法，导致生态合作碎片化某平台企业负责人表示“我们曾与3家设备商合作开发接口，但因数据归属权争议，最终仅1家达成长期合作”核心挑战技术、成本、生态与安全的多重制约安全风险高数据泄露与网络攻击威胁生产安全工业互联网平台连接物理设备与网络系统，一旦发生数据泄露或攻击，可能导致生产中断、工艺泄露等严重后果2024年，某汽车工厂因平台防火墙被攻破，导致10万条生产数据泄露，造成直接损失超2000万元突破路径技术创新、政策引导与生态共建针对上述挑战，需从技术、政策、生态等多维度协同发力，推动工业互联网平台高质量发展突破路径技术创新、政策引导与生态共建技术创新标准化与轻量化并行推动协议标准化加快制定统一的工业数据接口标准（如OPC UA成为主流协议），鼓励设备商开放接口；国家层面可设立“工业数据标准专项基金”，支持企业参与国际标准制定开发轻量化解决方案面向中小企业推出“零代码”“低门槛”平台，例如某厂商推出“工业互联网SaaS包”，企业无需部署硬件即可接入平台，年费用仅3万元，降低使用门槛突破路径技术创新、政策引导与生态共建政策引导精准支持与场景示范加大财政补贴对中小企业平台建设给予“以奖代补”，补贴比例不低于项目投入的30%；对平台服务商提供税收优惠，如研发费用加计扣除比例提高至175%建设示范场景在重点行业（如汽车、电子、化工）选择100个“平台应用标杆案例”，通过政府背书推广经验，例如上海市已发布3批“工业互联网应用场景目录”，引导企业按需落地平台突破路径技术创新、政策引导与生态共建生态共建构建“多方共赢”的协作机制建立利益共享机制平台企业通过“数据增值服务”（如能耗分析、供应链优化）盈利，与设备商、软件商按数据使用量分成，例如某平台与设备商约定“每产生1条有效数据，平台支付

0.5元”打造产业联盟由政府牵头成立“工业互联网产业联盟”，整合产业链资源，制定《工业互联网生态合作指南》，明确各方权责，例如“双碳云网”联盟已联合200余家企业共建绿色数据共享机制突破路径技术创新、政策引导与生态共建安全保障构建“动态防御”体系技术层面部署AI入侵检测系统，实时监控设备与数据异常；采用“联邦学习”技术，在数据不共享的前提下训练模型，降低数据泄露风险标准层面完善工业互联网安全标准体系，发布《工业数据安全指南》《平台安全防护规范》，推动企业通过ISO27032等国际安全认证未来发展趋势与政策建议2025-2027年发展趋势预测0102平台智能化升级AI算法与工业行业平台专业化细分行业平台知识深度融合，平台从“数据采（如“钢铁大脑”“医药智联”）集”向“智能决策”演进，例如加速涌现，平台从通用化向“行预测性维护准确率将提升至95%业专属化”发展，满足不同行业以上，质量检测自动化率达80%的差异化需求0304全球化布局加速中国工业互联绿色化与低碳化融合平台将集网平台“出海”提速，预计2027成碳足迹追踪、能耗优化功能，年海外市场收入占比将达20%，例如化工行业平台可实时计算生树根互联、海尔卡奥斯等企业将产过程碳排放，自动生成低碳生在东南亚、欧洲建立本地化服务产方案，助力“双碳”目标实现中心对政府完善顶层设计与资源整合对政府完善顶层设计与资源整合出台《工业互联网平台建设指导意见》，明确平台分类分级标准（如“国家级-行业级-企业级”），建立平台资质认证体系；建设“工业互联网数据共享平台”，整合政府、企业数据资源，为平台提供公共数据支持对企业强化技术研发与人才培养制造企业加大平台建设投入，将平台应用纳入数字化转型考核指标；高校开设“工业互联网”专业，培养复合型人才（懂工业+懂IT+懂AI），企业与高校共建实训基地对行业组织推动标准制定与生态对接中国工业互联网研究院加快制定行业数据标准、安全标准，发布《工业互联网平台白皮书》；行业协会组织“平台供需对接会”，帮助中小企业匹配平台服务商，降低信息不对称结语结语工业互联网平台是推动制造业数字化转型的“加速器”，也是实现经济高质量发展的“新引擎”2025年，随着技术融合深化、政策支持加码、应用场景拓展，平台建设将进入“规模扩张、质量提升”的新阶段尽管面临技术、成本、生态等挑战，但只要坚持“技术创新为核心、政策引导为支撑、生态协作为纽带”，就能推动工业互联网平台从“可用”向“好用”“管用”升级，为制造强国、数字中国建设注入强劲动力未来已来，让我们以开放的心态拥抱变革，以务实的行动破解难题，共同书写工业互联网平台赋能产业升级的新篇章（全文约4800字）谢谢。