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中国智能制造装备产业研究报告2016
中国 智能 智能制造 智能制造装备 产业研究 报告        2016-12-31

摘要
       “中国制造2025”提出我国制造强国建设的“三步走”战略,是第一个十年的行动纲领。中国计划用30年时间,通过“三步走”战略,实现从制造业大国向制造业强国的转变。其中“中国制造2025”对应第一个十年,是“三步走”第一步,计划用十年时间进入全球制造业第二方阵,为后两步走奠定好的基础。在2012年主要工业化国家的制造业综合指数分布中,美国遥遥领先,处于第一方阵,德国、日本处于第二方阵,而中国及英国、法国、韩国则处在第三方阵。
       “制造2025”要推动的是智能化升级,而非仅仅自动化,更重要的是推动信息化升级,通过传感、机器视觉等系统的应用,形成大数据的采集、反应和对未来的预测,在产品的开发和制造、产品的设计和制造、产品的质量和管理体系三方面形成有效闭环。
       无论是中国的智能制造2025,亦或德国的工业4.0、美国的工业互联网,其目的都在于通过深化信息技术与互联网技术对制造业的改造,以提高制造效率。据GE估算,1%的效率提升将带来10万亿美元的全球GDP增长。
      根据自身客观情况,中国必须选择合适方式推动制造业升级,“制造2025”将是理性的选择。中国制造业的基础和比较优势与美国、德国、日本都存在非常大的差异,具体来说:德国生产设备自动化程度高且极度专注于技术;美国制造的信息化水平领先全球;日本制造以汽车、电子等产业见长,工业体系相对不丰富。
      在这样的趋势下,生产方式会趋于扁平化,依靠工业互联网采集大数据,人、机、料、环、法五大要素更加透明化和可预测,从而达到生产效率提升的效果。
(本报告由经纬万方提供 联系电话:010-51920018)
 
      ◆ 我国发展工业互联网需要从两个维度切入
      第一是智能制造,他认为在工业化信息化融合的基础上将智能制造作为主攻方向,是解决我国制造业由大变强的根本途径。未来需在高端的传感器、重要的操作系统、数字化的基础上进一步提高智能化的水平以满足智能制造的要求。第二是将互联网引导到工业企业中, 本质是信息技术与制造技术的融合。将我国领跑的互联网企业与工业企业密切融合,搭建好工业互联网发展框架,将为我国企业未来的发展提供更多的机会。
     关于新一轮科技革命和产业变革,尽管各方面认识并不完全一致,但是共同认识是由于有线特别是无线、移动、宽带、泛在的网络的推广和普及,带来了新轮发展的机遇。互联网和传统工业的融合将是中国制造新一轮发展的制高点,智能制造将是中国制造未来的主攻方向。
      智能制造业未来有可能改变世界,下一轮的财富将基于互联网化的智能制造,融合软件、电子、控制、机械四个领域并“魂”、“体”合一,智能终端一定是核心。
 
      ◆ 互联网和传统工业的融合将是中国制造新一轮发展的制高点,智能制造将是中国制造未来的主攻方向。
从技术实现性、需求来看,中国市场都是一个将很快让4.0落地的体系。1)技术角度,工业4.0很多是在软件层、IT系统架构上重新组合,国内一直较有优势。我国在物联网上已提前布局并有可能实现弯道超车。2012年2月14日工信部颁布第一个物联网五年规划——《物联网“十二五”发展规划》。2)国内需求推动力大。中国优势在于市场大,小批量、多批次的需求特征在中国越发明显,市场需求也推动了中国工业4.0的落地。另一方面,机器装备产能过剩,庞大的保有量适宜企业转型服务。
        无论是在对外技术的依存度还是在目前机器人保有量、渗透率方面,我国均明显落后于发达国家,因此还需提高这些设备的国产化率和自动化率,以完成中国从工业2.0向工业3.0的进程。
       中国目前的解决方法很多,如两化融合、数字工厂、先进制造装备,包括今年可能会出台的《中国制造2025》。目前中国的解决方案处于最零散和最多的状态,有望于今年出台的《中国制造2025》将提出统一的核心思想。
 
     ◆过去30年的经济发展,国内很多企业已经实现了技术突破和品牌建设。
      如果叠加制造业的智能化升级,可以提高产品质量和定制化程度,就可以向微笑曲线更高端方向发起挑战,实现弯道超车,获取更高利润率。
       市场机遇:制造业产业升级带动迫切的自动化需求
劳动力短缺、成本增加、产能过剩及全球经济的疲软制约了中国制造企业的发展。来自全球的竞争正逐渐蚕食着中国“世界工厂”的地位。低端制造正快速从中国向其他低成本国家转移,而高端制造向发达国家回流无疑更是雪上加霜。面对种种压力,转型升级已成为企业的当务之急,产生迫切的自动化需求。
       技术机遇:智能制造技术储备充足
      智能制造不仅需要单项技术突破,也需要各种技术综合集成。我国在数十年工业化的进程中积累了许多的技术优势。1)工业软件。工业软件是智能装备的核心和基础,中国在ERP、MES、PLM、PLC 等核心工业软件方面都有较大优势。2)工业电子。集成了传感、计算、通信的工业电子是智能装备的核心,中国在汽车电子、机械电子、机床电子、医疗电子等领域都有优异表现。3)制造技术。在基础材料、基础工艺、基础装备、基础元器件核心技术领域我国都取得了长足发展,传统制造技术与工业软件、工业电子技术的结合,为中国抢占智能装备竞争制高点带来了难得机遇。
 
        ◆工信部正积极研究智能制造,2015年是中国实施智能制造的元年。
2015年1月工信部印发《原材料工业两化深度融合推进计划(2015-2018年)》,将两化融合领域直接指向流程行业,并提出三项具体目标:
        列入试点单位的122家原材料企业全部通过两化融合管理体系标准认证,制定300项关键技术标准,研究推广10套以上行业两化融合解决方案。
       建设6-8个行业关键共性技术创新平台,8-10个第三方电子商务和物流平台,4-6个工业云服务平台、3-4个大数据平台,以及稀土、农资、危险化学品等重点行业管理平台。
       培育打造15-20家标杆智能工厂,大中型原材料企业数字化设计工具普及率超过85%,关键工艺流程数控化率超过80%,先进过程控制投用率超过60%,关键岗位机器人推广5000个。
       两次两化融合推进计划最大的不同在于覆盖领域,从工业4.0的专业领域(工业控制、工业软件、通信、电子商务、第三方物流),扩展到应用领域(原材料行业)。
       2月初,工信部产业政策司赴上海与沃迪自动化、新松机器人、华谊信息等8家机器人、工业软件和工业互联网企业座谈交流,并实地调研了宝信软件、上海工业自动化仪表研究院、上海电气自动化设计研究所、同济大学工业4.0实验室等企业。同时,工信部智能制造综合标准化工作组成立暨第一次工作会召开,讨论并通过了智能制造综合标准化工作组章程(暂行)。
      2月8日,中国工程院召开“智能制造发展战略研究”二期启动会,研究国内智能制造需求和基础状况,提出未来10-15年我国智能制造发展的战略路径和重点装备,工信部工业司张相木司长参加了会议。我们预计由工信部等4部委联合起草的中国工业强国战略规划《中国制造2025》即将在2015年二季度发布,随后地方政府或将密集出台一批相关配套方案,届时全国将掀起智能制造应用的热潮。2015年是中国实施制造业强国战略、推广和应用智能制造的元年。
      工信部2015年将启动30个以上智能制造试点示范项目(流程制造领域5个、离散制造领域5个、10个以上智能装备和产品的集成应用项目、10个以上智能制造新模式及服务项目),2016年边试点示范、边总结经验、边推广应用,2017年进一步扩大试点示范范围,全面推广有效的经验和模式。
      通过试点初步建立智能制造体系和公共服务平台。试点示范项目实现运营成本降低20%、产品研制周期缩短20%、生产效率提高20%、产品不良率降低10%、能源利用率提高4%。下游行业应用方面,石化、化工、冶金、建材、纺织、食品等流程制造领域,推进新一代信息技术与制造技术的融合创新,开展智能工厂、数字矿山试点示范项目建设;机械、汽车、航空、船舶、轻功、家电及电子信息等离散制造领域,开展数字化车间试点示范项目建设,推进装备智能化升级、工艺流程改造、基础数据共享等试点应用;推动高端芯片、新型传感器、智能仪器仪表与控制系统、工业软件、机器人等智能装置的集成应用。
       重要省、市已成立与智能制造相关的联盟。据我们不完全统计,目前上海、浙江、安徽、重庆、河南、辽宁、四川、青岛、北京、广东、黑龙江等省市已经成立机器人、工业4.0或工业互联网等与智能制造相关的联盟或机器人产业园等,均提出要重点推广、支持智能制造的发展。此外,上市公司机器人、博实股份、大族激光多家上市公司与高校、研究院等科研机构签订了战略合作协议,力图在智能制造上有所作为。
 
       ◆我国互联网发展水平领先全球,大量终端消费需求已经或即将被互联网化。这种趋势下就会倒推企业加快制造端的互联网化和智能化改造。2015年是互联网进入中国21周年,迄今已有6.5亿网民,5亿的智能手机用户。根据CNNIC的数据,2014年底,网民规模达6.49亿,互联网普及率为47.9%,其中网络购物用户3.61亿,网民使用网络购物的比例升至55.7%,在全国居民中的渗透率也达到了26.67%。我国网购人群数量已经超过英法德意四国人口的总合(2.7亿)。
       互联网“无时无刻地连接”使消费者从孤陋寡闻变得见多识广,从分散孤立到相互连接、从消极被动到积极参与,最终扭转了产消格局,占据了主导地位,不断参与各个商业环节中。互联网将过去消费者孤岛聚集成强大的消费者集群,从而形成B端不可忽视的影响力,消费者中心时代已经到来。
       传统商业模式下的生产制造与同时代的市场消费需求、分销渠道、大众营销等固有特点密不可分。生产与消费之间隔着重重的批发、分销、配送环节。而且生产商都通过设定折扣、运费政策鼓励分销商、零售商一次性大批量订货。信息传递缓慢而零散,生产商往往数月后才能从订单中看到消费者需求的变化。这即是生产过程中的牛鞭效应:生产厂家需要以“猜”的方式进行库存和生产。而信息的失真和滞后,导致猜测的准确率非常的低。
       互联网大大削减了产销之间的信息不对称,加速了生产端与市场需求端的紧密连接,并催生出一套新的商业模式:C2B模式,即消费者驱动的商业模式。C2B模式要求生产制造系统具备高度柔性化、个性化,以及快速响应市场等特性。这与传统B2C商业模式下的标准化、大批量、刚性缓慢的生产模式完全不同。因此,传统制造业在消费者驱动的商业模式下,必须进行产业改造与升级,以更加紧密地与消费者需求端连接,满足市场个性化的定制需求。
(本报告由经纬万方提供 联系电话:010-51920018)
 
       ◆近期大量的草根调研都反馈同一结果,经济不好的状况下,制造企业更迫切地想通过改造升级获得效率提升和成本下降。
       我们通过对以长三角地区企业为主草根调研,以了解企业对互联网化智能制造的真实需求,得出的结论是在劳动力成本刚性上升、订单总量减少的趋势下,大多数有存续经营能力的企业都非常迫切地希望进行效率升级,从效率提高中获得效益。
       举例来说,杭州一家从事“智慧工厂”信息系统集成的公司,2015年订单同比增长5倍多,进行信息系统升级的企业基本可以用一年左右时间收回额外投入的成本。
       此外,中国进口的芯片被大量应用于智能制造设备,通过过去几年进口数据可以从宏观角度佐证企业对智能生产的需求一直在持续增长。2013年全球半导体市场规模达3200亿美元,全球54%的芯片都出口到中国。中国芯片产业每年进口需要消耗2000多亿美元外汇,超过了石油和大宗商品,是第一大进口商品。
       我们认为,中国的互联网化智能制造大致将经历四个阶段,分别是自动化升级、信息化升级、工厂内的互联网化、产业链整体互联网化。
       具体分析如下:
       第一阶段:制造自动化。改造现有自动化水平比较低的设备,降低成本并提高效率。更重要的是借助设备的自动化来产生并传输大量工业制造数据。
       第二阶段:制造智能化。通过传感器或机器视觉等多方面,让机器人更加智能化。
       第三阶段:工厂内互联网化。建设工厂物联网,让互联网因素正式介入生产制造,实现生产管理数据的实时采集、汇总和分析。
      第四阶段:产业链互联网化。这是未来的一种理想状态,建立整个产业链的互联网化,包括智能物流、定制化生产、零库存生产。我们认为,中国制造业企业差异较大,大体上会是先自动化后信息化升级,率先会进行。
 
       ◆互联网化智能生产升级的行业有以下三类:
       1.现在装备自动化水平高,如汽车制造;
       2.需求将被互联网改造比较充分行业,如家电制造、纺织服装等;
       3.互联网改造后效率弹性大的或急需效率提升的行业,如摩托车等低毛利产品和军工制造等。
 
     ◆智能制造产业链梳理:组合式创新,创造新机遇
         无论是工业4.0还是工业物联网,所需技术主要包括网络技术、数字化技术、人工智能技术三大类,所以工业4.0并不是全新的,而是将原有技术进行整合,是组合式创新,创造新的机遇。
        从产业链角度来看,工业互联主要核心包括:
上游环节:传感器、大容量存储、大数据计算能力、工业以太网及智能机器人,是工业4.0生态链的基础,智慧工厂实施的关键要素。
       中游环节:软硬件结合的行业解决方案提供商、智慧工厂总包商等,他们掌握着核心技术,也是智慧工厂模式兴起的直接受益者。在中国由于大部分行业并没有成熟的智慧工厂解决方案,先进入者往往具有不错的先发优势,在细分行业形成较高壁垒。
      下游环节:接受工业4.0改造的产业和厂商,将最先享受劳动成本的大幅节省、生产效率与客户体验的提升及竞争优势的增强等红利。
 
      ◆互联网化智能制造将集软件、电子、控制、机械为一体,以智能生产终端为核心。我们认为需要重点投入和受益的领域可概括为三大方面:
      1、“云”:工业大数据及云计算。对数据进行采集、反应和预测,形成可行为的大数据(Actionable Data)。尽管现在一切都还没有真正开始,但未来工业互联网的“BAT”或将在此领域诞生。
     2、“网”:工厂内物联网及覆盖产业链整体的工业互联网。行业覆盖广和具备核心技术的公司将是最好投资标的将获得十倍成长空间。
     3、“端”:智能机床、机器人、传感器、机器视觉等智能生产设备,AGV、服务机器人等智能物流设备。智能生产终端是核心,最先受益且业绩弹性巨大。中长期角度来看,智能生产设备后续的竞争力取决于其对硬件与软件结合的能力。
 
       ◆国家为实现中国制造向智能化升级,后续或将制定“中国制造2025”规划并上升为国家战略,采取财政贴息、加速折旧等措施,推动传统产业技术改造。另一方面,制定“互联网+”行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展。
     《中国制造2025》和“十三五”规划必将强调:智能制造和服务型制造/生产性服务业。李克强总理的政府工作报告中强调推动产业结构迈向中高端,要实施“中国制造2025”,加快从制造大国转向制造强国。此外,工信部部长苗圩从2014年中期至今,已在不同场合多次强调智能制造是两化融合的主攻方向,且工信部正在参与国家组织的关于智能制造重大工程的研究。而四部委联合起草的《中国制造2025》已通过国务院审定,预计将在2015年二季度发布,且今年9-10月还要公布“十三五”规划。不论《中国制造2025》,还是“十三五”规划对中国制造业而言必将强调两个方向:智能制造和服务型制造/生产性服务业。
        我们认为发展智能制造是中国制造业向数字化、智能化转变的必然趋势,再此趋势下的投资机会来自于三个方面:一是智能控制装置,即工业自动控制装置发展趋向于数字化、智能化;二是智能制造机器,即工业机器人、数控机床及智能化成套装备;三是智能终端产品,即融入智能化与网络化的智能型产品。服务型制造是中国制造从卖产品到兼卖增值服务的转变,即服务型制造=产品+增值服务,这一点已经得到卡特彼勒、IBM等跨国巨头的成功验证。
 
       ◆我们在现阶段更强调供给端的投资机会。
       需求方面,规模大、行业集中度高的企业将优先布局工业互联网方面的投资。需重点关注来自能源业(电力、石油石化等)、制造业(军工、精密制造、汽车等)、交运(铁路、航空、港口)、公用事业(环保、安防)等行业的需求。
       供给方面,互联网领域,由数据采集、数据传输及数据分析三个环节把握机会。
       智能制造领域,由硬件和软件两端挖掘投资机会。
      北京经纬万方信息咨询有限公司推出的《中国智能制造装备产业研究报告》正是针对上述内容作了详实解读及分析,是我国工业互联网领域投资及科研等相关人员了解目前业内发展动态、把握企业定位和决策投资发展方向有意义的参考资料。
      凡未有注明出处的均为我公司北京经纬万方信息咨询有限公司内部资料。
(本报告由经纬万方提供 联系电话:010-51920018)
报告目录
第一章 智能制造装备概述 17
第一节 智能制造装备概念及智能制造产业链概述 17
第二节 智能制造是中国制造业产业升级必由之路 20
1.2.1 制造业升级是我国经济发展必经之路 20
1.2.2 智能装备加速制造业升级 21
第三节 中国版工业4.0“中国制造2025”概要总结 23
1.3.1 “中国制造2025”是制造业由大变强第一步 23
1.3.2 工业4.0两化融合主线:数字化、智能化制造 26
第二章 工业互联时代制造业发展变革现状 29
第一节 制造业再次成为全球经济体的增长焦点 29
第二节 工业4.0变革关键:工业特征差异决定变革路径 29
2.2.1 工业4.0:高盈利的系统化“私人定制” 30
2.2.2 工业特征差异:美、德进入不同赛道 36
2.2.3 中国工业特征:流程行业基础夯实,离散工业奋起直追,互联网模式逐步渗透 40
2.2.4 工业4.0、工业互联网及制造业2025规划间几个概念殊途同归 45
第三节 互联时代更多新挑战,各国制造业迫切需要转型 47
2.3.1 德国:“工业4.0”着眼“硬”制造--CPS 48
2.3.2 美国:工业互联网着眼“软”服务--互联网 51
2.3.3 中国:中国制造2025着眼“中国特色”--智能制造为主导 57
第四节 流程工业:从重制造到重服务 59
2.4.1 GE模式:优势领域+开放平台--打造工业互联网旗舰 60
2.4.2 流程行业:从制造到服务,关注两类模式创新 60
第五节 离散工业:关注工业4.0产业链前端标准化的细分领域龙头 62
2.5.1 西门子模式:深耕细作--框架+组件+跨行业数据库 62
2.5.2 小而美:关注前端标准化 63
2.5.3 关注产业连接点,优势系统集成商 64
第六节 美国工业互联网进展跟踪 66
2.6.1 美国计划通过15个“制造业创新中心”重振美国制造业 66
2.6.2 增材制造技术(3D打印) 68
2.6.3 轻质先进金属制造 70
2.6.4 数字制造与设计 71
2.6.5 宽禁带半导体器件 71
2.6.6 先进复合材料制造 72
2.6.7 集成光子制造 72
第三章 中国制造2025工业互联变革现状 76
第一节 “中国智造”做好跃升准备 76
3.1.1 经济结构调整、人口红利消失,中国制造转型势在必行 76
3.1.2 迫切需求+技术储备,中国智能制造落地条件夯实 78
3.1.3 自上而下:政策叠加市场力量,奏响工业2025最强音 79
3.1.4 C端需求(Consumer)被互联网化,推动M端(Manufacture)的互联网化改变 83
3.1.5 经济不好压制升级需求?其实,需求和投入都更迫切了 85
3.1.6 我国互联网化智能制造四个阶段循序渐进进行 85
第二节 集成:国家战略重点支持,智慧工厂总包商将最先受益 87
3.2.1 工业4.0核心载体,三个集成即可实现智能工厂 87
3.2.2 国家战略重点支持,智能工厂总包商最先受益 89
第三节 智能化设备:4.0生态链基础,机器人、传感器迎来千亿盛宴 90
3.3.1 工业机器人:4.0生态链的基础要件,产业空间或达千亿级 91
3.3.2 工业机器人中国市场估计:至少85万台,至2020年行业销量复合增速超30% 94
3.3.3 智能工厂:现代工厂信息化发展的新阶段 98
3.3.4 智能工厂:传感器是工业4.0实施的关键要素,未来5年有望达千亿市场规模 103
第四节 互联:4.0核心中枢,“互联网+”催生近百倍市场空间 105
3.4.1 工业以太网:4.0核心中枢,高度互联产生巨大价值 105
3.4.2 “互联网+”催生近百倍市场空间,未来15年拉动3万亿增量市场 107
第五节 数据:海量数据释放,云制造+3D打印重塑新商业模式 108
3.5.1 云制造:重在商业模式创新,柔性+降低成本一箭双雕 108
3.5.2 3D打印:柔性化生产更近客户需求,重塑新商业模式 110
第四章 我国智能制造产业运营模式分析 118
第一节 智能制造产业链梳理:组合式创新,创造新机遇 118
第二节 互联网化智能制造模式 119
4.2.1 背景情况 119
4.2.2 中国智能制造产业链商业模式变革 120
第三节 智能制造柔性+集成模式特征 125
4.3.1 柔性+集成模式特征 125
4.3.2 海尔工业4.0:柔性供给模块供应集成案例 127
4.3.3 工业4.0的供需两端 127
4.3.4 总结 128
第五章 智能制造涉及多个行业协同发展 130
第一节 工业大数据中心:软件及工业大数据分析,实现C2B的互联网化 130
5.1.1 大数据(Actionable Data):采集、决策与预测 131
5.1.2 MOM、MES、虚拟设计系统:实现对制造过程的管理和优化 132
5.1.3 SCM、ERP 、CRM与PLM 142
5.1.4 公司金融管理:云端集中金融管理平台 143
第二节 智能生产系统:“制造2025”的核心,未来大量工业数据的产生来源 144
5.2.1 制造设备的自动化升级 144
5.2.2 人工智能:未来十年四大颠覆技术之首 150
5.2.3 自动化控制系统的升级 162
5.2.4 制造的信息化升级:实现工厂内及产业链互联网化的基础 165
第三节 智能的物流系统:解决制造业全产业链互联网化的“最后一公里”难题 167
第四节 我国会率先落地工业互联网行业探讨 170
5.4.1 通信行业的工业互联网 171
5.4.2 能源工业互联网 173
5.4.3 铁路工业互联网 174
5.4.4 国防领域工业互联网应用的推进 175
第五节 我国智能制造装备产业培育及发展趋势 177
第六章 中国智能制造装备产业机会与风险分析 179
第一节 智能制造产业链机会梳理:小供给端的大机会 180
6.1.1 需求端:规模大、行业集中度高的企业将优先布局 180
6.1.2 供给端: 紧抓互联网和智能制造两条投资主线 182
6.1.3 模式创新龙头,产业链格局再造机会分析 185
6.1.4 智能改造机会总结 188
6.1.5 智能制造装备公司竞争优势特点总结 191
第二节 风险提示 192
(本报告由经纬万方提供 联系电话:010-51920018)
 
图表目录
表1-1 中国制造业发展历程表述 26
表1-2 组合机床与传统多台机床组成的工序组对比 27
表1-3 “中国制造2025”计划解读 30
表1-4 各类报道中“中国制造2025”重点发展行业 32
表1-5 工业互联网投资机会领域梳理 33
表2-1 德国工业4.0的“一二三八”核心内容 35
表2-2 CPS体系中的各种数据及内容 39
表2-3 工业4.0的“一化”+“四化” 36
表2-4 工业发展阶段及特征 40
表2-5 美国、德国工业特征差异表 42
表2-6 美德工业互联网/工业4.0相同点 44
表2-7 美德工业互联网/工业4.0不同点 44
表2-8 GE与西门子工业互联网/工业4.0产品对比表 44
表2-9 流程制造业与离散制造业特点对比 45
表2-10 流程行业与离散行业的区别 46
表2-11 德国、美国、中国针对工业4.0的战略对比 51
表2-12 全球制造业面临的共同挑战 52
表2-13 工业4.0和工业互联网的典型应用场景对比 55
表2-14 美国针对工业4.0提出的战略 56
表2-15 工业互联网:1%的效率提升带来全球巨大节省量(五大关键领域) 61
表2-16 工业互联网影响46%(32.3万亿美元)的全球经济(单位:万亿美元) 62
表2-17 金融危机后GE进军工业互联网关键节点 65
表2-18 中国流程工业三维集成发展现状 67
表2-19 西门子自动化产品领域及开放性 68
表2-20 机器人产业链 68
表2-21 机器人系统集成商列表 70
表2-22 美国制造业创新中心设立过程、发展计划、美中对标公司 72
表2-23 3D增材制造技术相关重要事件 74
表2-24 技术成熟度说明 78
表2-25 硅基集成光子技术说明 79
表3-1 中国部分机械设备领域出口已全球第一(2013年) 81
表3-2 近年来我国机械行业收入同比增速 82
表3-3 我国近期智能制造相关政策 85
表3-4 两化融合2013-2018与2015-2018对比 88
表3-5 工业机器人在下游主要行业的驱动因素分析 97
表3-6 中国机器人保有量仅占全球的5%(2012年) 99
表3-7 2014年各国使用工业机器人的密度(单位:台/万名员工) 99
表3-8 中国工业机器人规模估算 100
表3-9 工业机器人成本构成 100
表3-10 减速器市场基本被纳博和哈默纳科垄断 100
表3-11 两类减速器对比 100
表3-12 各品牌伺服系统市占率 102
表3-13 各品牌控制器市场份额 102
表3-14 不同行业领域数字化实例介绍 104
表3-15 智能工厂4大特点 107
表3-16 全球与中国主要传感器企业及其产品、产品应用领域 108
表3-17 3D打印的优势 116
表3-18 规划要求着力突破增材制造专用材料 117
表3-19 3D打印主要应用下游分析 120
表4-1 中国错失了前三次工业革命的发展良机 123
表4-2 三类集成情况 130
表4-3 工业阶段特征制造特征 130
表4-4 海尔工业4.0柔性需求的用户交互平台 131
表5-1 计算机仿真技术应用领域 137
表5-2 MES助力智能制造 143
表5-3 流程制造业与离散制造业对MES的不同需求 144
表5-4 我国近年来关于高端数控机床的支持政策 149
表5-5 机器视觉与人类视觉优势对比 152
表5-6 工业自动化控制系统上下游概况 166
表5-7 RFID按照应用频率的分类 169
表5-8 RFID按照能源供给方式的分类 169
表5-9 世界八大品牌涉足无人驾驶技术 173
表5-10 智能制造装备前进展望 182
表6-1 工业互联网供给端产业链条 184
表6-2 工业4.0强调的“三个集成” 186
表6-3 对工业互联网需求较强的行业 186
表6-4 RFID标签单价逐年走低、签销量逐年增长情况表 187
表6-5 国内MES厂商分类 194
(本报告由经纬万方提供 联系电话:010-51920018)
图1-1 智能制造产业链框架示意图 23
图1-2 智能制造涉及到诸多新兴产业示意图 24
图1-3 智能制造是中国制造业产业升级必由之路示意图 25
图1-4 中国制造业面临危机示意图 26
图1-5 互联网化智能制造将形成一个扁平、高效的云制造生态体系 31
图1-6 “制造2025”模式下的受益方向 32
图2-1 制造业再次成为全球四大经济体增长的引擎 34
图2-2 工业4.0四大核心元素 36
图2-3 制造设备的智能化是制造过程实现智能化的基础 37
图2-4 互联是工业4.0的基础 38
图2-5 工业互联全景图示 40
图2-6 全球四大经济体的制造业在GDP中占比 42
图2-7 美、德互联网产业占GDP比重 43
图2-8 美国、德国、日本机械制造出口份额全球占比 43
图2-9 钢铁行业利润总额及同比增速(单位:百万元、%) 47
图2-10 石化行业利润总额及同比增速(单位:百万元、%) 47
图2-11 汽车行业总产值及增速 48
图2-12 汽车行业销售产值及产销比 48
图2-13 电子行业产值及增速 49
图2-15 中国互联网产业渗透范围 50
图2-16 全球四大经济体应对制造业挑战的解决方案 52
图2-17 德国工业1.0-4.0的演变 54
图2-18 GE认为工业互联网是第三次浪潮 57
图2-19 GE的工业互联网方案 58
图2-20 工业互联网的应用 59
图2-21 工业互联网广泛影响全球经济 61
图2-22 工业互联网对全球经济的贡献 62
图2-23 中国解决制造业四大挑战的方法诸多 63
图2-24 我国实现工业4.0的途径众多 64
图2-25 瑞茂通供应链金融示意图 66
图2-26 工业4.0模式信息流共享示意图 66
图2-27 机器人销售渠道与模式 69
图3-1 我国GDP及固定资产投资同比增速 82
图3-2 制造业微笑曲线 83
图3-3 中国传统制造业困境 83
图3-4 消费者中心时代示意图 88
图3-5 互联网化的C端需求倒逼M端制造升级 89
图3-6 智能工厂是工业4.0的重要载体元素 92
图3-7 基于CPS的智能工厂构成 92
图3-8 工业4.0的三个集成就可实现智慧工厂 93
图3-9 智慧工厂结构体系 93
图3-10 石油集团工业4.0实例 94
图3-11 制造设备的智能化是整个制造过程实现智能化的基础 96
图3-12 汽车、电气/电子和金属3大行业应用是全球工业机器人主要需求(单位:Unit) 97
图3-13 2013年中国已成为全球第一大工业机器人市场 98
图3-14 数字化工厂是智能制造的重要实现方式示意图 103
图3-15 数字化工程控制系统金字塔示意图 104
图3-16 智能工厂发展历史 105
图3-17 智能工厂的流程 105
图3-18 工业4.0车间产品特点 106
图3-19 工业以太网层级结构 110
图3-20 工业以太网交换机的应用领域 110
图3-21 技术成熟度曲线(2012年) 111
图3-22 “互联网+”推动工业互联网的发展,长期增量空间近百倍示意图 112
图3-23 云制造体系构架 113
图3-24 云制造平台示意图 114
图3-25 云制造带来的成本节约空间 114
图3-26 3D打印产业链(发展初期)示意图 118
图3-27 3D打印产业链(成熟期)示意图 119
图4-1 工业4.0产业链示意图 122
图4-2 中国制造业规模世界第一 124
图4-3 传统生产流程:串联模式 129
图4-4 柔性生产流程:并联模式 130
图4-5 海尔的工业4.0:柔性供给模块供应集成示意图 131
图4-6 工业3.0-4.0全流程图示 132
图5-1 互联网化智能制造的核心构成 134
图5-2 2011-2019年我国大数据行业市场规模及预测(亿元) 136
图5-3 制造企业的MES功能 137
图5-4 计算机仿真行业产业链图 138
图5-5 现实产品开发与生产过程 138
图5-6 制造类企业开发设计环节对成本影响非常大 139
图5-7 制造类企业开发设计环节对成本影响非常大 139
图5-8 MES实施之前 142
图5-9 MES实施之后 142
图5-10 2013年中国各行业MES 市场规模及增长率 146
图5-11 SCM、ERP与CRM的关系 147
图5-12 SCM、ERP、CRM与PLM海量数据将储存在云端 147
图5-13 传统的数控机床结构框架图 148
图5-14 “i5”重新定义机床 150
图5-15 2006-2013年数控金属成形机床产量和数控化率 150
图5-16 传感器主要构成部分 151
图5-17 应变式传感器的上下游 152
图5-18 机器视觉下游应用市场广阔 153
图5-19 人工智能与人机交互 154
图5-20 市场需求推动技术创新的具体模式 156
图5-21 人工智能是众创新应用的核心技术基础 156
图5-22 并行计算是模拟神经元网络的必要条件 158
图5-23 云计算让计算成本年均下降33% 158
图5-24 人工智能价值链 161
图5-25 超过九成的移动社交用户每天都会使用社交APP 162
图5-26 我们现正处在工业革命智能化和云化的过渡阶段 164
图5-27 可编程逻辑控制器系统组成结构图 167
图5-28 嵌入式控制系统模块 168
图5-29 典型的工厂信息化集成系统 170
图5-30 工业互联网=互联网+运营维护 175
图5-31 能源互联网由大电网的‚主干网和微网的‚局域网组成 177
图5-32 佳讯飞鸿的防灾监控系统含有多种传感器 179
图5-33 佳讯飞鸿军用MDS3400 作战值班指挥调度系统 180
图6-1 互联网端投资需紧抓数据采集、数据传输、数据处理主线 187
图6-2 单位数据量的存储成本不断降低,然而总投资额不断增加 187
图6-3 随着存储成本降低,总的信息量大幅上升 188
图6-4 然而只有极少的信息被分析过(2012) 188
图6-5 工业3.0与工业4.0产业链对比 190
图6-6 轮胎行业智慧工厂架构 191
图6-7 工业4.0概念企业的演变路径 195
(本报告由经纬万方提供 联系电话:010-51920018)

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