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    时间:2019-05-31 来源:前瞻产业研究院 关键词:

    导语:据《2018中国智能制造报告》显示,目前我国智能制造发展取得了明显成效,进入高速成长期。中国智能制造进入成长期主要体现在三方面:首先,中国工业企业数字化能力素质提升,为未来制造系统的分析预测和自适应奠定基础。第二、财务效益方面,智能制造对企业的利润贡献率明显提升。第三、典型应用方面,中国已成为工业机器人第一消费大国,需求增长强劲。
     

            智能制造产业简介

            根据2016年12月8日工业和信息化部和财政部发布的《智能制造发展规划(2016-2020年)》的定义,智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。

            智能制造源于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和,前者是智能的基础,后者是指获取和运用知识求解的能力。智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统,智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库,而且还具有自主学习功能,还有搜集与理解环境信息和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。

            智能制造产业链涵盖感知层、网络层、执行层和应用层四个层次,其中感知层主要包括传感器、RFID、机器视觉等领域,网络层主要实现信息传输与处理,主要包括云计算、大数据、智能芯片、工业以太网等技术领域,执行层主要为智能制造终端集成产品,包括机器人、数控机床、3D打印设备等。应用层主要为智能生产线。
     

    图表1:智能制造产业链
     

            智能制造发展需经历自动化、信息化、互联化、智能化四个阶段,分别为自动化(淘汰、改造低自动化水平的设备,制造高自动化水平的智能装备)、信息化(产品、服务由物理到信息网络,智能化元件参与提高产品信息处理能力)、互联化(建设工厂物联网、服务网、数据网、工厂间互联网,装备实现集成)、智能化(通过传感器和机器视觉等技术实现智能监控、决策)。
     

    图表2:智能制造发展阶段及关键技术
     

            中国工业虽然是制造业大国,但是区域技术发展不平衡,信息化水平发展参差不齐,标准化程度低,处于工业2.0(电气化)、3.0(数字化)并存阶段,大部分行业的制造企业都处在走好2.0迈向3.0的阶段。未来随着人工成本的攀升及低端制造业转移,中国制造业将被动进入大规模机器生产阶段,尤其劳动密集型企业。
     

    图表3:中国智能制造产业发展历程

     

            政策持续助推产业快速发展,各细分领域竞争激烈

            随着第四次工业革命的到来,智能制造成为驱动制造业发展核心动力。为引导制造业升级,近年来,我国相继发布了《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)、《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》、《工业互联网网络建设及推广指南》等。2016年12月,国家发布《智能制造发展规划(2016-2020)》,指出到2020年智能制造发展基础和支撑能力明显增强;到2025年,智能制造支撑体系基本建立,重点产业初步实现智能转型。
     

    图表4:近年来我国智能制造产业相关政策汇总
     

            在国家政策推动,制造业技术转型升级等背景下,中国智能制造产业发展迅速,对产业发展和分工格局带来深刻影响。数据显示,2017年中国智能制造行业产值规模为15150亿元,增长率为22.6%,伴随着技术的逐渐完善,应用产业的不断拓展,产值规模将持续增长。前瞻预测2018年全年,我国智能制造业产值规模约为16867亿元,同比增长11.3%。
     

    图表5:2014-2018年我国智能制造业产值规模(单位:亿元,%)
     

            我国智能制造产业细分领域可分为3D打印、智能装备、工业软件、通信技术、工业物联网。
     

    图表6:我国智能制造细分领域企业布局
     

            智能制造产业呈现“东强西弱”态势

            自2015年46个首批国家级智能制造试点示范项目公布实施之后,2016年、2017年、2018年工信部分别公布了63个、97个、99个智能制造试点示范项目。工信部的智能制造试点示范项目评选政策促进了智能制造技术再各行业的应用,起到了示范作用。从2018年智能制造示范项目的区域分布来看,截至2018年,华东地区智能制造试点示范项目数量最多,达到136个,占据了全国45%的数量;其次是华北地区,智能制造试点示范项目数量为38个,占全国的12%。
     

    图表7:2015-2018年我国智能制造示范项目数量(单位:个)
     

            从区域分布来看,我国智能制造示范企业主要集中在北京、山东等为核心的环渤海地区,以上海、江苏、浙江等为核心的长三角地区,以广东为核心的珠三角地区,以四川、河南、安徽为核心的中西部地区,初步形成了“四大区域”集聚发展的良好格局。截至2018年,华东地区智能制造试点示范项目数量最多,达到136个,占据了全国45%的数量;其次是华北地区,智能制造试点示范项目数量为38个,占全国的12%。
     

    图表8:截止2018年我国智能制造示范项目数量区域分布(单位:%)
     

            从总体上来看,中国智能制造呈现“东强西弱”发展态势。以山东、江苏、浙江、广东等为代表的东部沿海城市,经济实力雄厚、科技资源丰富,智能制造发展相对较快,大型制造企业已基本实现从机械化向自动化的转型,在推动企业从数字化向软件化、网络化、智能化升级方面处于国内领先水平。而以四川、陕西、甘肃等为代表的中西地区工业化水平相对较低,制造企业普遍处于从机械化向自动化升级的阶段,智能制造发展及普及水平低于东部沿海地区。
     

    图表9:我国智能制造四大区域分布特点
     

            在智能制造领域,近年来发展最受瞩目的莫过于工业机器人,工业机器人作为推动制造业转型升级的重要力量,目前已广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域。我国工业机器人市场发展较快,约占全球市场份额三分之一,是全球第一大工业机器人应用市场。2017年,我国工业机器人保持高速增长,工业机器人市场规模约为42.2亿美元,工业机器人销售量为14.8万台。当前,我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显,工业机器人的市场需求依然旺盛。前瞻测算,2018年全年我国工业机器人销量将超过15万台,市场规模达到62.3亿美元。
     

    图表10:2012-2018年我国工业机器人销售量及市场规模情况(单位:万台,亿美元)
     

            我国的工业机器人产业起步较晚,但发展迅速。在过去的三年时间里,我国已成为全球第一大工业机器人市场,机器人逐渐成为提升我国整体竞争力的重要领域。大量优秀的工业机器人企业涌现,以新松、埃斯顿为代表的企业为我国机器人行业的发展不断添火加薪。
     

    图表11:2018年我国工业机器人主要企业布局情况
     

     

            企业智能制造升级面临双重困境,管理与制造模式需同步升级

            目前,我国智能制造业虽然发展迅速,但是关于我国企业智能制造业升级依然面临双重困境。一方面,由于国内租金、人工成本等生产要素价格上升,劳动密集型产业及代加工为主企业向越南、缅甸、印度等市场迁移,另一方面,美国、欧洲发达国家提出“再工业化”战略引导高端制造业回流国内。

            中国虽然是制造大国,但是面临资源、技术环境刚性约束强,产品质量不高,创新力和竞争力不足,产业结构不合理等问题。中国制造业大部分企业仍处于工业2.0阶段,部分企业向3.0迈进,智能制造仍处于初级阶段。
     

    图表12:中国企业智能制造升级面临的困境
     

            中国智能制造产业升级需要协调制造业数字化、网络化、智能化、精益化的发展,实现制造模式和管理模式同步升级。根据这一原则,中国智能制造业不仅需要实现智能装备、智能工厂替代传统生产方式,同时也要求建立先进的管理理念,运用数字化、智能化系统工具来提升管理水平,实现精益高效生产。综合分析制造业先进的制造理念和制造技术,精益生产、自动化、信息化是制造业升级改造过程中的3大支撑技术。
     

    图表13:中国智能制造升级路径
     

            以上数据来源参考前瞻产业研究院发布的《智能制造行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

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