物联网赋能制造业数字化转型白皮书2025

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物联网赋能制造业数字化转型 白皮书 TELENOR IoT | 物联网赋能制造业数字化转型 | 2 摘要 3 市场展望 —— 制造业的基本格局和趋势 4 制造业面临的挑战 7 深度分析：物联网在工业4.0中的作用 9 服务化推动制造业高质量发展 12 智慧城市与Telenor IoT 14 结论 16 目 录 TELENOR IoT | 物联网赋能制造业数字化转型 | 3 全球制造业在数字化转型进程中面临诸多挑战，物联网解决方案 正发挥重要作用，帮助制造企业提高效率并推动创新。 本指南深入分析了物联网对制造业的影响，议题涵 盖市场展望、机遇和挑战、当前趋势以及在工业4.0 时代采用网络连接的优势。指南还介绍了Telenor IoT如何通过全方位管理从产品硬件到云端后台的全 链条网络连接技术，帮助制造商以更快的速度、更 低的成本、更高的质量实现联网产品部署。 这些深度洞察旨在帮助全球制造企业利用物联网提 升运营效率和智能化水平。 摘要 TELENOR IoT | 物联网赋能制造业数字化转型 | 4 全球概览 2024年全球制造业呈现挑战与机遇并存的格局，主 要体现在新兴技术、经济波动、立法影响和可持续 发展举措等方面。 2G和3G网络在全球范围内逐步淘汰是制造商需要 考虑的一个关键因素。向4G和5G技术的过渡需要 升级连接基础设施，以确保持续、高效运行。制造 商必须为这些变化做好准备，以避免对业务运营造 成干扰，同时充分利用增强的连接功能。 尽管制造业发展面临诸多挑战，但人工智能和物联 网的应用正在成为行业迈向持续增长、创新和数字 化转型的新引擎。 欧洲 欧洲制造业正在呈现稳步增长，先进制造业企业的 数量从2009年的1,900家增加到2023年的4,500 家，增长了一倍多1。自动化、机器人、人工智能和 物联网等技术得到广泛应用。 尽管欧盟的制造业在企业总量和技术创新方面落后 于中国，但近年来已经超过了美国，呈现良好发展 势头。关键技术集中在人工智能、物联网、自动化、 3D打印和机器人技术等领域。 然而，对欧盟制造业来说，挑战依然存在，例如劳 动力成本上升，以及与美国和中国相比，获得资金 的机会有限。 市场展望 —— 制造业的基本格局和趋势 TELENOR IoT | 物联网赋能制造业数字化转型 | 5 美国 2024年，美国延续减少对中国供应链依赖的举措， 具体来说，减少关键技术的进口，提升其制造业的 韧性。 美国政府通过《基础设施投资和就业法案》（IIJA）、 《芯片与科学法案》以及《通胀削减法案》（IRA）等法 案向制造业注入大量资金，并且提供税收优惠。立 法支持正在推动创纪录的投资涌向私营企业，尤其 是半导体、清洁能源组件和电动汽车领域2。 中国 中国继续领跑全球制造业，在2024年亚洲新兴制造 业指数中稳居榜首3。2023年，中国制造业增加值 超过4.5万亿美元，占GDP比重26.2%，占全球比 重约30%。尽管面临劳动力成本上升和监管复杂性 等挑战，但由于良好的基础设施、创新能力和技术 娴熟的劳动力，中国制造业仍然极具竞争力。在数 字化转型和可持续发展方面的不懈努力进一步巩固 了中国作为领先制造业中心的地位。 潜在商机 尽管存在经济不确定性和持续挑战，世界各地的制 造商都致力于推动数字化转型，以促进业务增长。 积极采用生成式人工智能和物联网等工业4.0技术是 提高效率和敏捷性的核心。麦肯锡开展的数字制造 全球调查显示，68%的制造业企业认为其首要任务 是实施工业4.0制造计划。 同样，毕马威对全球175位制造企业的首席执行官进 行的一项调查显示，数字化被视为推动增长的关键4。 调查报告显示，多位首席执行官也在优先考虑重塑 投资组合，其中88%的首席执行官预计会进行收购 以适应低增长经济环境，并剥离不再符合其长期战 略的资产。 根据世界经济论坛的数据，到2025年底，超过 50%的制造商将采用人工智能5。国际数据公司 （IDC）预测，到2026年，全球物联网领域的支出将 达到1万亿美元6。人工智能和机器人在制造业有巨 大的增长潜力，预计到2027年全球市场规模将达到 1,820亿美元7。 综合来看，这些调查结果和预测突显了这一领域存 在的巨大商机，同时表明市场格局正在快速演变。 随着智慧工厂成为主流，未采用人工智能等技术的 企业有可能在竞争中落后。 为了在方兴未艾的工业4.0环境中蓬勃发展，制造 商必须采用新战略、新兴技术和稳健的数字化转型 举措。为了避免管理传统的多供应商物联网解决方 案的复杂性和高昂成本，与像Telenor IoT这样经 验丰富的一站式物联网服务提供商合作通常更高效。 由一位合作伙伴负责全链条网络连接技术，可简化 流程，从而节省时间和资源。 TELENOR IoT | 物联网赋能制造业数字化转型 | 6 速览：四种制造工艺 • 剪切和成形：将织物或纸张等材料切割成碎片或弯曲成特定形状。 • 连接：通常是通过焊接来连接工件。 • 铸造和成型：熔化塑料或玻璃等材料并将其注入模具。 • 机加工：使用机床从工件上切割或去除材料，例如钻孔或在金属钉上蚀刻螺纹以制 造螺钉。 1. https://joint-research-centre.ec.europa.eu/jrc-news-and-updates/advanced-manufacturing-industry-growing- significantly-eu-2024-07-02_en 2. https://www2.deloitte.com/us/en/insights/industry/manufacturing/manufacturing-industry-outlook.html 3. https://www.asiabriefing.com/store/book/navigating-asia-s-industrial-landscape-in-2024-9915.html 4. https://kpmg.com/au/en/home/insights/2024/03/global-industrial-manufacturing-ceo-outlook.html 5. https://www.weforum.org/reports/the-future-of-jobs-report-2023 6. https://www.idc.com/getdoc.jsp?containerId=prUS50936423 7. https://www.forbes.com/advisor/business/ai-statistics/ TELENOR IoT | 物联网赋能制造业数字化转型 | 7 制造业面临的挑战 生产效率低下：制造业的许多工艺过程仍然是手工 操作，容易出错，导致效率低下。借助物联网，可 实现生产过程自动化，从而提高精确度和速度。联 网设备生成的实时数据有助于优化生产计划，减少 浪费并提高整体生产效率。 设备维护成本高：设备故障导致维护成本和停机时 间增加。物联网支持预测性维护，可以在故障出现 之前做出预测，并更及时地安排维修。这样不仅能 减少停机时间，还能延长设备使用寿命，从而节省 成本。 质量控制问题：在不同生产线上保持产品质量一致 颇具挑战性。物联网系统支持实时质量监控和分析， 从而确保统一的质量水准。在生产过程中及时发现 缺陷，制造商可以减少浪费并提升产品质量一致性。 回流和供应链韧性：疫情冲击下的供应链中断突显 了庞大而复杂的供应链的脆弱性。有鉴于此，企业 正在重新考虑回流的可行性，即让制造业务更贴近 消费市场。物联网通过提供实时追踪和监控来增强 供应链的可见性和韧性，确保更平稳地运营以及更 快地对中断危机做出响应。 数据安全问题：随着越来越多的设备接入网络，确 保数据安全和合规性的难度加大。物联网解决方案 采用可靠的安全措施来保护敏感数据并确保合规性， 包括加密、安全数据传输和实时威胁检测等。 3D打印技术的应用：3D打印技术的快速发展正在 改变传统的生产方式。通用电气等企业正在采用这 项技术生产复杂组件，大大减少了浪费，并提高了 生产效率。3D打印的影响横跨汽车、医疗健康等多 个行业，制造商面临的挑战是如何有效地整合并利 用这些新技术。物联网可帮助制造商将这些技术无 缝集成到现有的制造系统中，并基于数据提供深度 洞察，以实现进一步优化改进。 为网络升级做好准备 许多国家正在加快淘汰2G和3G网络，为更先进的 4G和5G技术普及铺平道路。在全球范围内，各运 营商致力于网络升级工作，以实现基础设施现代化 制造业在发展过程中面临着诸多关键挑战。在许多工业制造场合，生产效率低下、 设备维护成本高以及产品质量控制问题普遍存在。供应链中断和数据安全问题使 情况更加复杂。物联网能够发挥重要作用，助力企业解决以下难题： TELENOR IoT | 物联网赋能制造业数字化转型 | 8 以及满足对更快、更高效的网络连接的需求。网络 升级对于工厂自动化、供应链监控和能源管理等采 用长期、低数据量物联网方案的行业尤其重要。 目前生产运营仍依赖2G和3G网络的制造商需要尽 快采取行动，升级设备和系统，以支持4G和5G网 络。这个过程涉及大量的规划、测试和部署工作。 Telenor IoT能够为此提供支持，确保设备正常运 行，并利用4G和5G的先进功能来提高绩效。 欢迎浏览我们免费提供的白皮书，了解2G和3G网 络退网进程。 速览：物联网部署的益处 采用现代蜂窝网络，工厂中的几乎所有资产都可以连接起来，通过自动化、位置追踪 和监控来应对运营上的各种挑战。总体来看，借助网络能够实现： 无处不在的连接：物联网为工厂内的几乎所有设备和场景提供连接支持。连接对于实 时数据采集和自动化至关重要。 可行性洞察：物联网有助于实时数据采集和分析，提供可转化为行动的实用洞察，以 增强决策制定并优化生产线。 数据安全性高：确保数据安全性以及符合国际标准在物联网部署中至关重要，尤其是 敏感的制造业务。 TELENOR IoT | 物联网赋能制造业数字化转型 | 9 人工智能和机器学习：在物联网系统中集成人工智 能和机器学习（ML），可实现预测性维护、优化生 产计划以及加强质量控制。人工智能赋能的分析可 以在设备故障发生之前做出预测，从而缩短停机时 间并降低维护成本。机器学习算法可以优化生产流 程，从而提高效率和产品质量。德勤开展的一项调 查显示，制造业的数据生成量位居前列，海量数据 能够产生巨大的商业价值。 随着工业4.0的兴起，物联网技术的应用对于制造商保持竞争力变得越来越重要。物 联网将设备、工具和系统连接起来，创建智能网络，推动整个制造生态系统的效率 提升、创新和可持续发展。工业4.0时代，物联网在以下领域发挥着重要作用： 深度分析：物联网在工业4.0中的作用 TELENOR IoT | 物联网赋能制造业数字化转型 | 10 5G连接：5G技术的采用为要求极低时延的物联网 设备提供了更快、更可靠的连接。增强的连接速度 和更低的时延实现了对制造过程的实时监测和控制， 促进了远程机器人和增强现实等先进技术在设备维 护和培训中的使用。物联网可以利用5G技术来确保 无缝的数据传输和设备通信，提高运营效率。 边缘计算：向边缘计算的转变，即数据处理发生在 更靠近数据生成源的地方，而不是集中在云端进行， 减少了时延和带宽占用。边缘计算非常适合制造业 中对时间敏感的应用场景，如实时质量控制和自动 化机械。物联网设备可以在本地处理数据，提供更 快的响应和决策能力。 增强现实（AR）和虚拟现实（VR）：在制造业中越来 越多地使用增强现实和虚拟现实，提高了远程维护 能力，并有助于新产品的设计和原型制作。根据普 华永道的数据，增强现实和虚拟现实可以将培训时 间减少40%。这些技术提供了远程协助等实际应 用，技术人员可以使用增强现实界面指导现场工作 人员完成复杂的任务。物联网通过提供实时数据和 反馈来增强这些功能。 数字孪生：使用数字孪生创建实体设备和流程的虚 拟副本，制造商得以模拟和优化流程，预测维护需 求，并通过分析来自物理实体的实时数据，改进产 品设计和性能。物联网发挥着至关重要的作用，不 断向数字孪生提供准确数据，从而确保最新的模拟 状态并提供有价值的洞察。 网络安全增强：为了保护物联网设备和网络免受攻 击，需要更加重视网络安全。安全引导、加密和异 常检测等可靠的安全措施对于保护敏感的制造数据 和确保稳健运营至关重要。强大的网络安全框架是 保护制造业物联网系统完整性的关键。 增强自动化：自动化流程可减少人为错误，提高生 产速度和质量。例如，与手工操作相比，联网的自 各领域的年数据生成量（拍字节） 1,812 911 776 773 424 397 375 336 制造业 政府部门 传媒 银行业 零售业 专业服务 医疗健康 证券投资服务 来源：GP Bullhound，德勤研究 TELENOR IoT | 物联网赋能制造业数字化转型 | 11 动引导车（AGV）和机械臂可以更精确、更高效地执 行任务。物联网通过提供必要的数据和连接，使这 些系统能够无缝运行。 预测性维护：物联网传感器实时监控设备，在故障 发生前做出预测，从而减少停机时间并延长设备使 用寿命。这种方式确保设备仅在需要时进行维修， 防止不必要的维护并降低运营成本。物联网实现了 持续监控和及时预警，从而可优化维护计划。 可持续制造：利用物联网推动制造业的可持续发展 举措，有助于减少浪费、降低能源消耗以及监测环 境影响。例如，基于物联网的系统可以跟踪排放和 资源使用情况，帮助制造商满足监管要求和可持续 发展目标。埃森哲指出，物联网可以帮助将能耗降 低20%。通过优化资源利用，制造商可以减少环境 足迹，同时降低成本。物联网应用可以提供详细的 环境指标，从而提升合规管理水平并推动可持续发 展实践。 TELENOR IoT | 物联网赋能制造业数字化转型 | 12 安全的物联网网络 设备制造商 设备制造商无法访问客户的私有云。通过在产 品中集成移动连接功能，设备制造商便可加入 物联网价值链。 客户 采用“产品即服务” （PaaS）商业模式为制造商创造了新的 收入来源。企业可以根据使用量或为客户提供的价值来 收取费用，而不需要客户进行前期投资。这种模式降低 了应用门槛，并能加快产品升级迭代。 设备数据 设备状态、性能和 位置数据 全球物联网SIM卡 敏感数据 关于产品、生产和工作人员 的数据安全无虞 设备数据和固件升级 固件OTA升级 服务化推动制造业高质量发展 TELENOR IoT | 物联网赋能制造业数字化转型 | 13 网络连接助力服务化转型 连接不仅仅是为产品添加智能功能，而是从根本上 改变了商业模式和客户关系。这种从销售产品到提 供服务的转变，称为“服务化”，制造商得以在产品 的整个生命周期内提供增值服务。 从产品转向服务 在竞争激烈的市场上，提供差异化产品可能并非易 事。然而，一旦将产品联网，它们就可以成为客户 服务的核心。例如，叉车制造商可能从销售叉车转 向按照租用设备工作时间计费的模式。这种模式可 以包含多种附加服务，如提供关于用户行为、耗材 和设备性能指标的数据，从而提升整体价值主张。 “产品即服务”模式 采用“产品即服务” （PaaS）模式，制造商根据客户 需求提供可靠的产品性能，而不仅仅是实体产品。 这种模式将重点从产品所有权转移到使用权和性能 上，与更可持续、更高效地利用资源的绿色发展理 念相契合。 速览：服务化的优势 • 增进客户关系：通过提供持续服务，制造商与客户保持密切接触，培养忠诚度，为追 加销售和交叉销售创造机会。 • 增加收入来源：服务化通过服务合同、维护和基于性能的模式开辟了新的收入来源。 • 基于数据的洞察：联网产品生成有价值的数据，可用于优化性能、预测维护需求以及 改进未来的产品设计。 • 可持续发展：“产品即服务”模式通过最大限度地利用产品和减少浪费，助力可持续 发展。 零件和维修 聚焦产品 聚焦服务 大多数企业所处位置 预防性维护 远程监测 基于状态 的维修 咨询和优化 正常运行时间/ 设备综合效率保证 按使用量付费 TELENOR IoT | 物联网赋能制造业数字化转型 | 14 IoT Connect提供管理连接服务，通过连接、管理 和监控全球500多个移动网络上的物联网设备，实 现全球无缝运营。这项服务使得对多个网络提供商 的管理化繁为简，确保了可靠性并减少了管理开支。 IoT Complete提供完整的端到端解决方案，涵盖 从认证连接设备到最终用户界面的所有要素。该解 决方案简化了物联网项目部署，并确保了优质、安 全的网络连接。IoT Complete全方位管理全链 条网络连接技术，帮助客户快速将联网产品推向 市场，制造商能够将更多精力投入业务创新和数 字化转型中。 仅需短短几周时间，通过轻松配置，便能将联网产 品从概念阶段推向市场，并配备成功运行所需的所 有监控和管理工具。 对希望在工业4.0和数字化转型浪潮中脱颖而出的制造商来说，可靠的集成式物联 网基础设施至关重要。致力优化运营和推动创新的企业能够从Telenor IoT推出的 IoT Connect和IoT Complete解决方案中获益。 智慧城市与Telenor IoT TELENOR IoT | 物联网赋能制造业数字化转型 | 15 IoT Complete解决了企业在构建联网产品解决方 案时面临的一些常见难题： • 复杂性 企业不再需要成为复杂的连接技术领域的专家， 这通常超出了其现有核心能力范畴。 • 成本 长期开发项目的前期成本高昂，在迅速扩大产量 和收入规模方面存在压力。 • 质量 涉及多个供应商时，故障排除工作较为复杂，难 以监控整个解决方案。 成功案例 众多制造商已采用Telenor的物联网解决方案，以 提高运营效率并推动可持续发展计划。这些解决方 案能够实时监控和优化制造过程，有助于跟踪能源 使用情况、监测排放并减少浪费。采用物联网解决 方案已使可持续发展指标得到显著改善。 格兰富：预测性维护为泵制造商带来益处 领先的泵制造商格兰富以往曾遭遇设备意外故障和 维护成本高昂的难题。采用Telenor IoT的管理连 接服务后，格兰富能够实时监测泵的性能。通过分 析振动、温度和压力数据来预测潜在故障，大大减 少了停机时间，延长了设备使用寿命，而且仅在必 要时进行维护，从而节省了成本。 富世华：消费品制造行业的质量控制 户外电动产品的领先制造商富世华力求确保产品质 量始终如一。通过采用Telenor IoT的连接解决方 案，富世华能够实时监测和分析割草机的性能，从 而保持高质量标准，降