前瞻研究院2019年中国智能制造发展现状及趋势分析报告20191054页

2019年中国智能制造发展现状及趋势分析报告前瞻产业研究院出品1目录CONTENT0102030405智能制造概述中国智能制造发展现状中国智能制造重点领域发展中国智能制造典型落地情况分析中国智能制造发展路径解析01智能制造概述智能制造定义制造业智能进程智能制造产业链31.1智能制造定义4智能制造（IntelligentManufacturing，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。国际上，智能制造通常是指一种由智能机器人和人类专家共同组成的人机一体智能系统，其技术包括自动化、信息化、互联网和智能化四个层次。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自动化产品、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信息化通过传感器和机器视觉等技术实现智能监控、决策智能化建设工厂物联网、服务网、数据网、工厂间互联网，装备实现集成互联化1.2制造业智能进程5•工业2.0•电气设备/流水线等•流水线•自动化电器革命•工业3.0•计算机及互联网•信息化信息革命•工业4.0•物联网/云计算/5G/机器人等•数字化•网络化•智能化智能制造•工业1.0•蒸汽机的发明•机器化•模块化蒸汽机革命18世纪五六十年代19世纪末20世纪四五十年代今天从18世纪末以来人类经历了三次工业革命，无论是蒸汽机、电力还是电子信息技术，每一次革命都给人类的生产力带来了几倍或是几十倍的巨大提升。今天，我们迎来了第四次工业革命——以智能制造为主导，运用信息物理系统，实现生产方式的现代化。工业演进历程1.3智能制造产业链6智能制造实现需要多个层次上技术产品支持，主要包括工业机器人、3D打印、工业物联网、云计算、工业大数据、知识工作自动化、工业网络安全、虚拟现实和人工智能等。这些技术产品中会产生无数的商机和上市公司。物理基础关键产品技术链运营商应用层执行层网络层感知层自动化生产线智能工厂系统集成及自动化生产解决方案智能工厂系统集成商和工业智能化解决方案供应商机器人、智能机床、自动化装备、3D打印机器人方案、智能装备方案及3D打印技术等装备及零部件生产商云计算、大数据、SCADA、工业互联网技术、智能芯片信息技术处理网络传输技术数据硬件开发云计算软件企业、工业以太网、总线技术等传感器RFID机器视觉传感感知技术信息采集技术传感器、二维码、红外设备、射频生产商上游：原材料与核心零部件3D打印激光设备……中游：自动化加工设备通用设备：机床等专用设备：木工机械等仪器仪表：面板设备等下游：自动化集成汽车、家电3C消费电子食品饮料、化工……智能制造产业链02中国智能制造发展现状智能制造背景及驱动因素全球智能制造发展现状中国智能制造发展现状中国“智带”分布72.1.1中国制造业步入平稳发展阶段813.015.617.018.219.620.221.424.926.513.341.348.954.059.564.468.974.482.790.045.131.5%31.9%31.5%30.6%30.4%29.4%28.8%30.1%29.4%29.5%25%26%27%28%29%30%31%32%33%34%35%0204060801002010201120122013201420152016201720182019H1制造业增加值（万亿元）GDP总量（万亿元）占GDP比重（%）2010-2019年中国制造业增加值及占GDP总量的比重（单位：万亿元，%）资料来源：国家统计局前瞻产业研究院整理近年来，中国的经济发展已由高速增长转入高质量发展阶段，工业高度发展时期已过，进入新常态。尽管制造业增加值在全国GDP总量中的比重呈下滑趋势，但以制造业为代表的实体经济才是中国经济高质量发展的核心支撑力量。2.1.2中国制造业亟待升级9目前，我国仍处于“工业2.0”（电气化）的后期阶段，质量基础相对薄弱、产业结构不合理、资源利用效率偏低、行业信息化水平不高、劳动力成本提高。“工业3.0”（信息化）还有待进一步普及，“工业4.0”（智能化）正在尝试尽可能做一些示范，制造的自动化和信息化正在逐步布局。成本高低高低产品成型能源价格上升税赋增加劳动力、土地成本提高贸易保护主义出口减少产业转移国外美国、德国等韩国、日本等中国内地、中国台湾、新加坡、韩国等中国内地、越南、泰国、孟加拉国等品牌核心技术标准/专利大规模集成电路芯片、关键元器件等、高端消费类电子产品大规模集成电路芯片、关键元器件等、高端消费类电子产品原材料、劳动密集型的基础加工服务，整机的加工和组装高端低端中端中国制造业面临主要问题中国制造业所处位置2.1.3智能制造驱动因素一：人口老龄化、工资高企导致劳动力优势减弱，智能制造提高生产效率102010-2017年中国城镇单位就业人员平均工资水平（单位：万元）2017年中国制造业平均工资与其他国家对比（单位：元/月）21世纪以来，中国制造业平均工资逐年增长，增速加快；2017年中国城镇单位就业人员平均工资达到7.43万元/年，是泰国和越南的2.14/3.51倍。中国劳动力成本优势逐渐丧失，世界制造中心逐渐向东南亚等劳动成本低的国家转移，中国工业企业面临着越来越高的人工成本压力。3.654.184.685.155.646.206.767.4334567820102011201220132014201520162017资料来源：左图来自国家统计局，右图来自中国银联&TradingEconomics前瞻产业研究院整理5388251815340200040006000中国泰国越南112.1.3智能制造驱动因素一：人口老龄化、工资高企导致劳动力优势减弱，智能制造提高生产效率5.202.852.031.731.781.221.050.900.77024620122013201420152016201720182019E2020E2013-2023年中国劳动力人口比重及预测（单位：%）73.9%73.6%73.1%72.7%72.3%71.8%71.3%70.9%70.4%70.1%70.0%68%69%70%71%72%73%74%75%20132014201520162017201820192020202120222023由于人口老龄化加快，劳动力供给不断减少，2013年至2018年中国劳动人口比重从73.9%下降至了71.8%，预计到2023年将下降至70%。同时，工业机器人成本回收期在不断下降，与人力成本上升趋势形成了剪刀差，在人力成本上升与设备价格上升的确定性趋势下，未来工业机器人回收期有望进一步缩短，机器换人经济型临界点已至。2012-2020年工业机器人成本回收期测算（单位：年）资料来源：左图来自联合经济与社会理事会，右图来自国家统计局&IFR前瞻产业研究院整理2.1.4智能制造驱动因素二：产业政策驱动制造迈向“智造”12《智能制造装备产业“十二五”发展规划》2012年工信部、科技部《中国制造2025》2015年5月工信部、发改委等《智能制造发展规划（2016-2020年）》2016年12月工信部《国家智能制造标准体系建设指南（2018年版）》2018年8月工信部、标准化管理委等《机器人产业发展规划（2016-2020年》《智能硬件产业创新发展专项行动（2016-2020年）》《新一代人工智能发展规划》《工业互联网发展行动计划》《高端智能再制造行动计划（2018-2020年）》《工业互联网APP培育工程实施方案》顶层政策体系细节政策引导2.1.4智能制造驱动因素二：产业政策驱动制造迈向“智造”13时间发布单位文件名称主要内容2015.05国务院《中国制造2025》到2020年，制造业重点领域智能化水平显著提升，试点示范项目运营成本降低30%；到2025年，制造业重点领域全面实现智能化，试点示范项目运营成本降低50%，产品生产周期缩短50%，不良品率降低50%。2015.07国务院《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》以智能工厂为发展方向，开展智能制造试点示范，加快推动云计算、物联网、智能工业机器人、增材制造等技术在生产过程中的应用，推进生产装备智能化升级、工艺流程改造和基础数据共享。2016.08质检总局、国家标准委、工信部《装备制造业标准化和质量提升规划》到2020年，工业基础、智能制造、绿色制造等重点领域标准体系基本完善，质量安全标准与国际标准加快接轨，重点领域国际标准转化率力争达到90%以上，装备制造业标准整体水平大幅提升。2016.09工信部、财政部《智能制造发展规划（2016-2020年）》到2020年，智能制造发展基础和支撑能力明显增强，传统制造业重点领域基本实现数字化制造，有条件、有基础的重点产业智能转型取得明显进展；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。2016.09工信部、发改委《智能硬件产业创新发展专项行动（2016-2018年）》到2018年，我国智能硬件全球市场占有率超过30%，产业规模超过5000亿元。在低功耗轻量级系统设计、低功耗广域智能物联、虚拟现实、智能人机交互、高性能运动与姿态控制等关键技术环节取得明显突破，培育一批行业领军上市企业。建成标准开发、产品及应用检测、产业供给能力监测三大支撑平台，智能硬件标准化及公共服务能力达到国际先进水平。2017.07国务院《新一代人工智能发展规划》到2020年，一系列人工智能标志性产品取得重要突破，在若干重点领域形成国际竞争优势，人工智能和实体经济融合进一步深化，产业发展环境进一步优化。2017.10工信部《高端智能再制造行动计划（2018-2020年）》到2020年，推动建立100家高端智能再制造示范企业、技术研发中心、服务企业、信息服务平台、产业集聚区等，带动我国再制造产业规模达到2000亿元。2018.05工信部《工业互联网发展行动计划》到2020年底，初步建成工业互联网基础设施和产业体系，建成5个左右标识解析国家顶级节点，标识注册量超过20亿；推动3万家以上工业企业上云，培育超过30万个工业APP。2018.09工信部、国标管理委员会《国家智能制造标准体系建设指南（2018年版）》到2018年，累计制修订150项以上智能制造标准，基本覆盖基础共性标准和关键技术标准。到2019年，累计制修订300项以上智能制造标准，全面覆盖基础共性标准和关键技术标准，逐步建立起较为完善的智能制造标准体系。建设智能制造标准试验验证平台，提升公共服务能力，提高标准应用水平和国际化水平。资料来源：前瞻产业研究院整理2015年以来中国智能制造相关政策不完全汇总2.1.5驱动因素三：技术领先，全联网时代到来144.23%3.14%2.94%2.74%2.25%2.25%1.69%1.60%0%1%2%3%4%5%韩国日本德国美国法国中国英国加拿大1.701.892.002.602.973.494.075.646.186.496.887.317.728.2903692012201320142015201620172018固定互联网宽带用户规模（亿户）网民规模（亿人）2016年各国研发经费占GDP比重对比（单位：%）2012-2018年中国网民规模及固定宽带用户规模（单位：亿户，亿人）资料来源：左图来自世界银行右图来自CNNIC前瞻产业研究院整理科技创新已经越来越成为国家进步的根本推动力。因此，中国政府和企业不断加大研发投入，至2016年，研发投入占GDP的比重已经达到2.25%，接近发达国家的水平。中国在人工智能、大数据、5G通信、新能源等应用研究上，以及港珠澳大桥、国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600等具体的项目上处于全球领先水平。此外，中国在固定宽带等科技基础的发展上与发达国家差距不断缩小。2018年，中国固定宽带用户规模达到4.07亿户，固定宽带家庭普及率达到86.1%，较2017年增长了11.7个百分点。2.2.1全