加入智能制造与装备类，用智能装备铸就制造强国！

清华招生陆续推出清华招生看点系列，帮助大家了解2024年清华大学本科招生专业类及本科招生书院，从而选择一个最适合自己发展的专业领域。

智能制造与装备大类将机械工程学科与

清华大学智能制造与装备类的培养方向

智能制造与装备大类为学生提供了 最前沿的培养方向和最优质的课程资源，帮助学生实现用智能装备铸就制造强国的梦想 。王煜楠、潘飞羽和TH-MOS机器人兴趣团队来自不同的培养方向，是“学问笃实，践行创新”的优秀清华学子代表，机械设计基础教学团队培养学生严谨的工程思维及以图形为基础的空间想象、创新构形和设计表达能力， 团队“学术为基，育人为要，构建新型工科基础课程教学体系”荣获2022年国家教学成果一等奖。

机械工程系朱煜教授、路新春教授带领团队二十余年磨一剑，在 光刻机工件台及精密控制、化学机械抛光等集成电路装备领域 取得了从基础研究到产业应用的重大突破，为解决我国半导体和芯片行业的卡脖子问题做出了突出贡献，在微纳制造和IC装备领域为国家培养了一大批创新引领人才。 “集成电路化学机械抛光关键技术与装备”项目获2023年国家技术发明奖一等奖。

学生心得

用数学赋能智能制造

王煜楠于2018年考入清华大学机械工程系，曾获清华大学本科生特等奖学金、第五届中国机械行业卓越工程师教育联盟“恒星杯”毕业设计大赛个人项目金奖（唯一）等荣誉，本科毕业后直接攻读清华大学机械工程系博士研究生。机械系科研团队鼓励学生自主探索，强调理论研究与工程实践结合。王煜楠爱好数学，本科期间辅修了数学二学位。在导师胡楚雄教授的鼓励和指导下，他发现看似曲高和寡的数学理论居然在集成电路装备的精密运动控制这个大舞台上有着广阔的应用，通过自主摸索，他决定将机械和数学交叉， 主攻最优控制领域的经典难题—高阶积分链系统框约束下的时间最优控制 。用数学赋能智能制造，同时体现应用数学和机械的元素。

在紧张的学习和科研工作之余，王煜楠在清华也有丰富的课外生活。从大一担任班长到现在担任学生辅导员，学生工作一直是他在机械系最重要的“第二课堂”。他多次赴海内外参加社会实践，以脚步践行科技兴邦，用行动感知机械力量。

——2018级机械工程系本科生王煜楠

王煜楠获中国机械行业卓工联盟“恒星杯”毕业设计大赛个人项目金奖（唯一）

学生心得

生医机械助力健康生活

潘飞羽目前在机械工程系智能与生物机械课题组攻读博士学位，她曾获清华大学研究生特等奖学金、清华大学未来学者奖学金等荣誉。她热爱运动，曾获清华大学校运会女子100米甲组第一名（破纪录）、4*100米甲组第一名（破纪录）、首都高校田径运动会女子200米甲组第二名等成绩。在季林红教授指导下，她所在的课题组以解决老年人和残障人士的活动不便、提升人的能力为目标， 致力于研发医疗机器人系统与智能生医装备 ，在助老与助残领域潜心耕耘了数十载。

在北京冬残奥会上，季林红教授担任了“科技冬奥”重点专项“冬残奥运动员运动表现提升的关键技术”项目负责人，该项目在 运动员的分级选材、训练监控、技术动作优化、专项辅助器具装备、伤病预防和康复等方面形成全方位科技保障 。潘飞羽承担了冬残奥运动员加热辅具的研发，成功助力北京冬残奥会中国体育代表团取得历史最佳成绩。当看到课题组研究成果在赛场上开花结果，中国代表团一骑绝尘高居奖牌榜榜首，她在由衷感到高兴之余，也逐渐明白作为一名清华科研人所肩负着的重大责任与使命。运动员们更是激励着她一次次磨练自己的身躯与意志，最终得以突破自我，打破了尘封多年的校百米女子纪录，站上了自己心目中的“领奖台”。

——机械工程系博士生潘飞羽

潘飞羽获得清华大学67届“马约翰杯”学生田径运动会女子100米甲组第一名（破纪录）

会踢足球的机器人开启具身智能时代

清华大学TH-MOS队是2004年成立的仿人机器人足球队，以机械工程系学生为主，鼓励学科交叉和自主探索。他们以 参加RoboCup机器人世界杯类人组赛事 为导向，目前已经研发出第八代机器人，向着世界冠军的目标进发。机器人世界杯 (RoboCup) 是当前全球规模最大、水平最高、影响力最广的机器人专业赛事之一。比赛通过提供有挑战性的赛题，旨在激发参赛者提升机器人技术，促进智能机器人、人工智能及相关领域的研究和应用。

在夜以继日的努力和严谨求实的态度下，TH-MOS队发展迅猛， 攻克了机器人步态、感知、决策等多项技术难关 。在2023年RoboCup国际赛中闯进四强，创造了十年来的最好成绩。在随后2023年RoboCup中国赛中拿到亚军（国内队伍第一名），2024年中国赛斩获冠军。目前，团队建立了一整套的青训体系，在机械工程系实验中心主任刘莉老师的指导下，开设了《创新设计与探究-仿人足球机器人综合实践》课程，旨在帮助爱好机器人但专业知识尚有缺乏的本科生同学尽快入门，着手开发属于自己的人形机器人。

—— 学生科创社团TH-MOS队

清华大学TH-MOS仿人机器人足球队

学术为基，育人为要

构建新型工科基础课程教学体系

机械设计基础教学团队

获国家级教学成果一等奖

机械设计基础讲述工程制图和设计表达等机械工程理论和知识，是智能制造与装备类人才培养的重要学科基础课，重点培养学生以图形为基础的空间想象、创新构形和设计表达能力，课程探讨的核心对象“工程图”是连接设计和制造、传递和交流设计思想的桥梁。课程注重从学科交叉的角度塑造学生的创新思维，将文化、艺术、科学、哲学和工程等素养与课程基础知识进行深度融合，全面展现了现代机械装备的古典设计美学和未来科技魅力，构建了面向学生全方位成长的全景工程图。未来，面对新科技革命背景下的国家重大战略需求，课程将继续坚持学术为基、育人为要，以“厚基础、强交叉、重实践”为导向、引领拔尖创新人才培养的高质量课程建设。

在北京市教学名师、清华大学新百年基础教学教师奖获得者田凌教授的带领下，团队近年来获得了 首批国家级一流本科课程、首批国家精品在线开放课程、教育部课程思政示范课程、北京高校优质本科课程、首届全国优秀教材（高等教育类）二等奖 等国家和省部级荣誉。尤其值得一提的是，该课程教学团队在2022年获得了高等教育（本科）国家级教学成果一等奖。

田凌教授带领机械设计基础教学团队获得国家级教学成果一等奖

摘取“精密机械皇冠上的明珠”

集成电路产业是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。 我国集成电路产业发展严重受制于集成电路制造装备，尤其是技术难度最高、最核心的装备——光刻机。 工件台作为光刻机最核心的子系统，为满足更苛刻的光刻线宽需求，工件台系统极为复杂、性能不断挑战极限，被誉为 “精密机械皇冠上的明珠”。

朱煜教授带领团队于2002年开始光刻机工件台研发，2003年申请国内第一项双工件台专利；2004年研制出了10纳米同步精度的超精密运动平台；2006年到2008年，团队缺乏国家经费支持，自筹经费投入工件台研发，在困境中顽强坚持；2008年，集成电路装备正式被列入国家16个科技重大专项，2009年团队承担了光刻机双工件台样机研发项目；2012年，为推进工件台产业化，团队在北京市政府和清华大学支持下创办了华卓精科科技股份有限公司；2014年，团队研制出国内首个气浮平面电机双工件台样机，打破了国外技术垄断。2018年，团队完成的 “纳米运动精度光刻机超精密双工件台技术与应用”研究成果获得北京市科学技术奖一等奖。

光刻机超精密双工件台的研发历程

从基础研究到产业应用

集成电路化学机械抛光关键技术与装备获2023年度 国家技术发明奖一等奖

2024年6月24日上午，国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。清华大学机械工程系路新春教授团队“集成电路化学机械抛光关键技术与装备”项目获2023年度国家技术发明奖一等奖。 化学机械抛光（CMP）是光刻等集成电路制造工艺进行的前提和保障，装备长期被国外垄断。 项目揭示了抛光过程流场运动规律和晶圆全局压力调控机制，首创直线运动式新型抛光单元，发明了双面喷淋清洗与表面张力梯度辅助竖直旋转干燥技术，建立了亚纳米膜厚测量与摩擦力终点检测技术，发明了模块化柔性布局整机架构。突破了国外专利壁垒，为芯片制造提供了全系列CMP装备，经济社会效益显著，对我国高端芯片制造自主可控起到重要支撑作用。

路新春教授团队自2000年起开展化学机械抛光（CMP）基础研究，承担国家重大科技攻关任务十余项，成功孵化华海清科，并研制出我国第一台12英寸“干进干出”CMP装备及系列产品，整体技术达到国际先进水平，实现28nm工艺量产，并具备14纳米及以下CMP工艺拓展能力，创造了多项国产装备纪录。

集成电路化学机械抛光关键技术与装备的研发历程

面向科技发展前沿和国家重大需求的学术研究、“厚基础、强交叉、重实践”的培养特色、一流的师资和优秀的同窗、高质量的课程体系和教学平台，使得智能制造与装备大类成为培育具有创新学术思想和引领产业技术发展的创新领军人才的沃土。

加入智能制造与装备大类，用智能装备铸就制造强国！

2024年中国智能制造装备产业链图谱研究分析（附产业链全景图）

中商情报网讯：智能制造装备行业是为工业生产体系和国民经济各行业直接提供技术设备的战略性产业，是高端装备制造业的重点方向之一。随着智能制造工程深入实施，区域协同、行业联动发展格局基本形成。

一、产业链

智能制造装备的产业链上游为零部件及系统，主要分包括减速器、轴承、传感器、显示器、电子元器件、控制器、传动装置、伺服系统、人机交互系统等；中游为智能制造装备，主要包括高端数控机床、工业机器人、3D打印设备、智能传感与控制装备、智能仓储与物流装备、智能专用设备、智能检测与装配装备等；下游为应用领域，主要应用于汽车制造、工程机械、生物医药、电子制造、钢铁化工、航天航空、物流、能源等领域。

图片来源：中商产业研究院

二、上游分析

1.减速器

（1）市场规模

减速器是连接动力源和执行机构的中间机构，具有匹配转速和传递转矩的作用。近年来，随着工业机器人、高端数控机床等智能制造和高端装备领域的快速发展，谐波减速器与RV减速器已成为高精密传动领域广泛使用的器件。中商产业研究院发布的《2024-2029年全球及中国工业机器人减速器行业研究报告》显示，2022年中国减速器行业市场规模达到1321亿元，同比增长5.01%，2023年约为1387亿元。中商产业研究院分析师预测，2024年中国减速器市场规模将增长至1447亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

（2）重点企业分析

目前，中国减速器相关上市企业，前50家中，浙江省分布的最多，共12家。广东省和上海市分别为8家和6家，排名第二第三。

资料来源：中商产业研究院整理

2.轴承

（1）产量

轴承是数控机床设备中的一种重要零部件，主要起支撑机械旋转体，降低摩擦系数，并保证回转精度的作用。轴承行业是我国重点发展的战略性基础产业，我国轴承产量呈现增长的趋势。中商产业研究院发布的《2024-2029中国主轴轴承市场现状及未来发展趋势》显示，2023年中国轴承产量约275亿套，较上一年增长6.18%。中商产业研究院分析师预测，2024年中国轴承产量将达到296亿套。

数据来源：中国轴承工业协会、中商产业研究院整理

（2）竞争格局

从竞争格局来看，我国轴承市场中，斯凯孚(SKF)、舍弗勒(Schaeffler)、恩斯克(NSK)、捷太格特(JTEKT)、恩梯恩(NTN)、铁姆肯(TIMKEN)、日本美蓓亚(NMB)、不二越(NACHI)八大国际轴承企业占据主导地位，且主要集中于高端市场。本土轴承企业规模普遍不大，行业集中度低，人本集团、万向钱潮、浙江天马、瓦房店轴承、洛阳LYC轴承、五洲新春六家企业合计占比24.10%。

数据来源：中商产业研究院整理

3.传感器

（1）市场规模

智能传感器是具有信息采集、信息处理、信息交换、信息存储功能的多元件集成电路。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国传感器市场调查研究报告》显示，2022年中国传感器市场规模为3096.9亿元，2019-2022年的年均复合增长率为12.26%，2023年市场规模约为3324.9亿元。中商产业研究院分析师预测，2024年中国传感器市场规模将达到3732.7亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

（2）重点企业分析

在我国传感器企业中，大立科技是少数能够独立研发、生产红外热成像相关核心芯片，机芯组件到整机系统全产业链完整的高新技术企业，旗下传感器业务占比高达90%以上，主要生产红外温度成像传感器；华工科技是全球有影响力的传感器系统解决方案提供商，传感器产品主要应用于智慧出行、智慧家庭、智慧医疗、智慧城市等领域，具有较强的竞争优势。

资料来源：中商产业研究院整理

4.控制器

（1）市场规模

智能控制器是集成通讯技术、传感技术、微电子技术、自动控制技术等多种技术而成的核心控制部件。随着智能化浪潮兴起，云计算、大数据和物联网应用迅猛发展，智能控制器作为实现万物互联的基础物件，开始渗透进入生活和工作中的方方面面。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国智能控制器产业前景预测与战略投资机会洞察报告》显示，2022年中国智能控制器市场规模达到3.06万亿元，五年内年均复合增长率达12.75%。中商产业研究院分析师预测，到2024年中国智能控制器市场规模将达3.87万亿元。

数据来源：Frost&Sullivan、中商产业研究院整理

（2）竞争格局

我国智能控制器行业市场集中度较高，形成以拓邦股份与和而泰为主的双寡头竞争格局，两者市场份额分别占比77%和13%。此外，国内领先的智能控制器厂商还包括朗科智能、振邦智能、贝仕达克等，市场份额分别占比4%、2%、1%。

数据来源：中商产业研究院整理

5.伺服电机

（1）市场规模

伺服电机又称执行电动机，是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置，伺服电机在自动化设备的组成中占有重要地位。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国伺服电机行业分析及发展预测报告》显示，2023年中国伺服电机市场规模约195亿元，同比增长7.73%。中商产业研究院分析师预测，2024年我国伺服电机市场规模将超200亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

（2）竞争格局

中国伺服电机行业市场集中度较高，市场份额排名前五的品牌占比超过50%。在国内品牌中，国产品牌汇川技术首次市场份额占比排名第一，市占率达15.9%。其次分别为安川、台达、松下及三菱，占比分别为11.9%、8.9%、8.8%及8.3%。

数据来源：MIR DATABANK、中商产业研究院整理

三、中游分析

1.智能制造装备产业规模

随着多元化技术的融合和智能制造装备的智能化升级，智能制造装备行业将迎来更加广阔的发展前景。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国智能制造装备行业分析及发展报告》显示，2023年智能制造装备产业规模约为3.2万亿元。中商产业研究院分析师预测，2024年中国智能制造装备产业规模将进一步增长至3.6万亿元。

数据来源：工信部、中商产业研究院整理

2.数控机床

（1）数控机床市场规模

数控机床行业在国家政策的支持以及企业的不断创新下，呈现出快速发展的态势，行业规模持续扩大，整体运行状况稳中向好。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国数控机床市场需求预测及发展趋势前瞻报告》显示，2023年中国数控机床市场规模达到约4090亿元，近五年年均复合增长率达5.75%。中商产业研究院分析师预测，2024年行业市场规模将达到4325亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

（2）五轴联动数控机床

五轴联动数控技术是衡量一个国家复杂精密零件制造能力技术水平的重要标准之一，五轴联动数控机床也是解决航空发动机叶轮、叶盘、叶片、船用螺旋桨等关键工业产品切削加工的唯一手段。我国五轴联动数控机床市场规模快速增长，中商产业研究院发布的《2024-2029年中国数控机床市场需求预测及发展趋势前瞻报告》显示，2023年中国五轴联动数控机床市场规模达到约112亿元，近五年年均复合增长率达15.52%。中商产业研究院分析师预测，2024年市场规模将达到120亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

（3）重点企业分析

数控机床行业的上市公司中，从布局情况来看，各主要数控机床上市公司均在加快高端数控机床、加工中心等方向的布局。数控机床主要企业包括创世纪、华中数控、纽威数控、宇环数控、国盛智科等。具体如图所示：

资料来源：中商产业研究院整理

3.工业机器人

（1）产量

近年来，在国内密集出台的政策和不断成熟的市场等多重因素的驱动下，我国工业机器人产量总体整体呈现增长态势。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国工业机器人行业深度调查及投融资战略研究报告》显示，2023年全国规模以上工业企业的工业机器人累计完成产量42.95万套，同比下降3.05%。2024年1-4月中国工业机器人产量达17.08万套，同比增长9.9%。

数据来源：国家统计局、中商产业研究院整理

（2）重点企业分析

我国工业机器人市场由国外四大家族主导，国内工业机器人企业主要集中在码垛、上下料以及搬运等中低端领域。当前，机器人企业上市企业谋求全产业布局，例如，埃斯顿全产业链布局，除减速器外均自制；机器人全产业链布局，减速器外购，电机开始自制。从上市企业工业机器人业务发展概况来看，3C、汽车、弧焊、喷涂等领域为工业机器人上市公司的主要应用方向。

资料来源：中商产业研究院整理

4.智能物流装备

（1）市场规模

近年来，得益于电子商务、快递物流、工业制造等下游行业的崛起，以及机械制造、传感定位等技术的成熟，智能物流装备在越来越多的场景中得到应用，中国智能物流装备行业市场规模不断扩大。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国智能物流装备行业研究报告》显示，2023年中国智能物流装备市场规模达到1003.9亿元，近五年年均复合增长率达24.35%。中商产业研究院分析师预测，2024年中国智能物流装备市场规模将达到1166.8亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

（2）重点企业分析

智能物流装备包括智能仓储设备、智能输送设备、自动分拣装备、智能搬运装备、堆垛装卸设备、信息采集及辅助设备等，涉及的产品包括立体仓库、AVG移动机器人、无人配送机器人、无人机、码垛机器人、智能快递柜等，各细分领域重点企业如下图所示：

资料来源：中商产业研究院整理

5.智能制造装备重点企业分析

目前，中国智能制造装备排名前五十的相关上市企业中，广东省分布最多，共有12家。浙江省和上海市分别有9家和7家，排名第二第三。

资料来源：中商产业研究院整理

四、下游分析

1.汽车制造

中国汽车制造业市场呈现稳步增长态势，新能源汽车市场崛起迅速，汽车产业链不断完善，市场竞争日趋激烈。中商产业研究院数据库显示，2024年1-4月，规上汽车制造业营业收入30741.9亿元，同比增长7.5%。利润总额1427.9亿元，同比增长29%。

数据来源：中商产业研究院数据库

2.工程机械

随着“一带一路”经济战略、国家新型城镇化规划、铁路及城市轨道交通规划、社会保障性住房建设等政策的实施推进，工程机械行业迎来黄金增长期。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国工程机械市场需求预测及发展趋势前瞻报告》显示，2022年国内工程机械行业处于下行调整期，叠加宏观经济增速放缓、工程有效开工率不足等因素影响，国内工程机械市场需求大幅减少，2022年工程机械营业收入降至7977亿元，同比下降12%，2023年约为8490亿元。中商产业研究院分析师预测，2024年工程机械市场将增至8766亿元。

数据来源：中国工程机械工业协会、中商产业研究院整理

3.生物医药

近年来，政府鼓励将医药企业的研发、生产、销售与互联网大数据、云计算等新兴信息技术融合发展，为医药行业发展注入新动能。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国生物医药行业分析及发展预测报告》数据显示，2022年我国生物医药市场规模约为18680亿元，同比增长6%，2023年市场规模约为19755亿元，中商产业研究院分析师预测，2024年我国生物医药市场规模将增至21359亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国智能制造装备行业市场前景及投资机会研究报告》，同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、行业研究报告、行业白皮书、行业地位证明、可行性研究报告、产业规划、产业链招商图谱、产业招商指引、产业链招商考察&推介会、“十五五”规划等咨询服务。

相关问答

1、智能制造工程好。该专业主要研究智能产品设计制造、智能装备故障诊断、维护维修,智能工厂系统运行、管理及系统集成等,培养能够胜任智能制造系统分析、设计...

智能制造与装备技术和智能焊接技术都是非常有前景和潜力的领域,它们各自有着独特的优势和应用场景,很难直接比较哪个更好。智能制造与装备技术是一个涵盖了多...

就业前景不错,就业方向智能制造行业:智能产品设计及制造、智能制造产品开发、智能产品管理、系统架构规划。智能制造工程专业立足“新工科”培养理念,该专业...

1.机器人工程师:负责机器人的设计、研发、制造和维护,以及机器人应用的开发和实施。2.自动化生产设备操作、调试、维修、管理等岗位:主要面向机械、冶金、...

[回答]每当高考结束,特别是各省份的高考分数公布之后,很多高考学生在专业选择上存在很多疑惑,志愿填报想要选择智能装备与系统专业的很多同学都想了解金智...

智能装备与先进制造专业是一门结合智能、机械、电子、控制等多学科的综合性专业,也是当前制造业向数字化、智能化发展的必然趋势。在这个专业中,学生需要学习...

湖南在智能制造装备技术方面可是非常不错的哦!这里有着深厚的制造业底蕴和强大的技术实力。湖南化工职业学院智能制造装备技术专业就是其中的一个缩影,这个专...

智能制造工程专业:机械工程基础、控制工程基础、电工与电子技术、计算机网络与工业物联网、RFID技术与应用、人工智能技术及应用、计算机智能控制系统、嵌入...

不一样,智能装备指具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备,它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。人工智能是定义可以分为两部分,...

需要。智能制造专业是为了适应国际制造业发展新趋势、促进我国制造业转型升级、解决智能制造高素质人才匮乏而设立的新专业,是机械设计制造及其自动化专业的继...