从“制造大国”到“智造强国”，智能制造将在这五个领域长足发展

自2015年5月国务院颁布《中国制造2025》行动纲领以来，关于推动我国制造业转型升级的议题便如雨后春笋般不断冒出。 消失的人口红利，日渐集中化、规模化的生产以及制造业需要高质量发展的诉求，成为推进我国智能制造发展的先决条件。 而在技术、资本、政策和人才的多重助力下，智能制造作为我国工业自动化生产的重要助力，已经在众多行业得以应用，并取得显著成效。

智能制造涉及的技术和概念众多，但总体可以概括成四个方面：自动化、信息化、互联网化 和智能化 。随着技术的不断进步，越来越多的传统制造业开始利用智能制造的技术对生产过程进行自动化改造升级，其中又以汽车、制药、3C、锂电 和光伏 这五大领域最具代表性。

存量市场广阔，汽车、制药行业自动化程度最高

在一众工业领域中，汽车制造是世界上规模最大、最重要的产业之一，同时也集中了最多的高新前沿技术，其发展水平和实力反映出一个国家的综合国力和竞争力。有观点认为，国家智能制造水平的增强，在很大程度上也取决于汽车工业的发展水平。因此，汽车智造成为代表我国智能制造最高水平的产业之一。

智能制造为何会在汽车行业大规模使用呢？

首先，是因为汽车制造业的自动化程度本身就很高。 资料显示，早在上世纪80年代，丰田在日本爱知县设立的田原工厂的自动化程度便已达到95%，拥有的工业机器人数量更是达到1500台之多。随着中国汽车市场总量的进一步提升，越来越多的汽车厂商开在设立工厂的同时，也将他们的自动化产线带到国内。除了如丰田、通用等传统车企，新能源汽车制造商特斯拉也有计划在华设立生产基地。

在生产汽车的全流程中，从装配、压制、焊接到搬运、包装，到检测，各个步骤均有工业机器人的参与，可以说工业机器人已经成为汽车生产过程中必不可少的智能化设备，除了极少数超豪华品牌强调手工打造的尊贵感，几乎所有汽车公司都在追求提高工厂的自动化和数字化水平。

近年来，不断发展的智能汽车也成为推动我国智能制造领域发展的重要力量。集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术的智能汽车，不能只被当作交通工具，更是个性化需求和数据的手机终端与交互平台，更是全新的智能制造体系以及产业价值链的重要环节。

巨大的存量市场是其中又一重要原因。 随着我国经济水平的不断提高，汽车产销保持了高速增长。数据显示，我国的汽车产量由2005年的570.77万台上升到了2016年的2811.88万台，而销量则由2005年575.82万辆增长至2016年的2802.82万辆。高速增长的产销量实则对汽车生产提出了更高要求，自动化、智能化都是其生产过程中必须要做到的。

与汽车制造业情况相同的还有制药业。FosterWheeler设计院数据显示，在过去数年间，全球制药行业一直保持着约5%的复合增长率，而这个数字在中国则是20%，是全球的四倍 ，国内从事制药的企业有数千家之多，市场增速很快。

然而，制药产业的专业门槛高、链条长，国内长期以来的“多头管理”体制造成了国内的药品数据极度割裂，标准不统一，数据孤岛现象严重。另外，医药领域涉及广大民生，监管政策与机构改革频繁，造成历史药品数据衔接难度较大。对于制药产业的从业人员而言，获得目标数据的过程，一直存在渠道众多、口径不一、过度依赖人工的难题。

与此同时，制药行业的特殊性也决定了国家对其品质、用料、生产过程、数据完整性等方面都有严苛规定，以保证药品的质量和安全，这就对整个产品的流程监控提出了很高要求，也是推行智能制造在制药业广泛应用的重要因素。

上海工业研究院教授汤继亮曾对制药行业“智能制造”的现状和探索进行解读，他认为不管是在自动化还是在信息化方面，制药行业的基础设施虽然相对落后的，但行业中的部分企业已经通过以下几种方式，开始为制药行业的“智能制造”改造打下基础，例如：

•对已有的制药装备、自动化控制系统和信息化管理系统的改进、扩展和完善。

•部分制药装备制造企业通过兼并、整合与业务扩展，在提升现有制药装备产品的自动化、网络化和智能化的水平和从下到上的纵向综合集成能力。

•对智能化设备的应用（如：机器人、AGV车）

•通过国家有关智能制造的试点示范工程或新建工厂/车间项目，探索建立制药行业智能制造的示范样板和模式。

在巨大市场增速的刺激和政策的引领下，制药业将迎来快速发展时期。

爆发中的增量市场，3C生产自动化改造正当时

3C行业是电脑Computer、通讯Communication和消费类电子Consumer Electronic的统称，近年来由于智能手机的快速迭代，以及以智能手表、VR眼镜等产品为代表的新兴智能产品的出现，3C行业的上游——自动化集成与工业机器人市场容量迅速扩大，临近行业爆发期。

市场容量将迅速扩大的原因离不开人口红利的消失。有数据显示，世界上70%的电子产业是由我国制造或者装配的， 但由于3C产品的零部件制造过程以及整机装配的生产过程工作内容重复，强度也很高，完全具备自动化改造的特征。此外，随着3C下游陈品对于性能和品质的不断升级，以及不同下游厂商对于定制化的各种需求，单一功能的设备正逐渐向自动化生产线转变，而敏捷制造、柔性制造、精益制造成为3C电子生产企业的发展方向，这也相应的促使了新型轻量级机器人的快速发展。

在近日闭幕的工博会上，亿欧同样发现工业机器人正向轻量化发展，不仅ABB、库卡都老牌工业机器人厂商都推出了新一代的轻型工业机器人产品。此外，国内也涌现出一批以轻型工业机器人为核心的技术型初创公司，如李群自动化、橙子自动化等等。

从经济发展到高质量增长，智能制造是新能源产业升级的必经之路

近年来国内经济的快速发展让中国一跃成为世界上第二大能源消耗国，对于各项能源的需求和消耗量仅次于美国，但现阶段国内主要能够倚靠的还是煤炭等常规能源，不仅不可再生且污染严重。因此，发展新能源产业是毋庸置喙的国家层面的战略。

但值得注意的是，新能源在生产过程中很难用人力完成，从诞生之初就是自动化的，具备往“智能制造”发展的“基因”，这其中又以锂电产业 和光伏 最具代表性。

新闻报道指出，2014年我国多位领导人在视察完比亚迪、北汽新能源等车企后，确定了发展新能源核心技术、整车及全产业链的重要国策，以后这些整车厂开始在国内市场投放了多款电动车和油电混合的新能源车。而锂电池作为新能源车核心动力系统，同样得以快速发展。

虽然电池中国网的产业调研显示，锂电业数字化、智能化制造面临数据量大、设备不兼容等多项挑战，但随着全球新能源汽车市场的爆发，锂电产业在数字化和智能化转型已经在路上。

而光伏作为基于半导体技术和新能源需求而兴起的朝阳产业，更是未来全球先进产业竞争的制高点。有数据显示，2017年我国光伏发电新增装机达到53吉瓦，连续5年光伏发电新增装机全球第一，占全球的一半。但关键设备和材料依赖进口已经成为制约行业发展的关键。

今年5月，工业和信息化部、住房和城乡建设部、国家能源局等六部门联合印发《智能光伏产业发展行动计划（2018—2020年）》明确，到2020年，智能光伏工厂建设成效显著，行业自动化、信息化、智能化取得明显进展；智能制造技术与装备实现突破，支撑光伏智能制造的软件和装备等竞争力显著提升；智能光伏产品供应能力增强并形成品牌效应；智能光伏系统建设与运维水平提升并在多领域大规模应用。

2018年10月19日，亿欧将在深圳开启“2018BATi智能制造·智能产品论坛”！围绕3C、轻工业等智造业升级改造的最热领域，邀请中软国际、思贝克、拓斯达、天鹰资本、远望资本等优秀企业及投资机构代表，共同探讨自动化、工业机器人、工业互联网未来发展方向。欢迎各界朋友报名参与，报名链接：https://www.iyiou.com/a/bati2018_znzz。

智能制造发展现状、态势及重点领域浅析｜数连世界 智造未来

一、智能制造背景及内涵

制造业是国民经济的基础工业部门，是决定国家发展水平的最基本因素之一。自20世纪80年代开始，以计算机为基础的信息技术得到迅猛发展，为传统制造业提供了新的发展机遇，计算机技术、网络信息技术、自动化技术与传统制造技术相结合，逐渐形成了先进制造、数字化生产、精益制造等概念。国际金融危机发生后，发达国家纷纷实施“再工业化”战略，重塑制造业竞争新优势，一些发展中国家也加快谋划和布局，积极参与全球产业再分工，承接产业及资本转移，拓展国际市场空间。在此背景下，智能制造概念应运而生。

智能制造的本质，是运用物联网、大数据、云计算、移动互联等新一代信息技术及智能装备对传统制造业进行深入广泛地改造提升，实现人、设备、产品和服务等制造要素和资源的相互识别、实时交互和信息集成，推动产品的智能化、装备的智能化、生产方式的智能化、管理的智能化和服务的智能化发展。

二、智能制造发展现状与态势分析

当前，全球产业竞争格局正在发生重大调整，世界各国积极加快智能制造重大战略政策部署，产业层面，跨国工业巨头、互联网企业、等从不同角度推进智能制造发展，引发新一轮竞争热潮。

国家层面，美国于2009年提出《重振美国制造业框架》，随后又陆续制定了《2010制造业促进法案》《国家制造业创新网络初步设计》等政策，2011年提出的“先进制造伙伴计划”基本确立了以工业互联网为核心的智能制造发展思路。德国于2011年提出了“工业4.0”战略，先后出台《保障德国制造业的未来: 实施“工业 4. 0”战略建议》、《数字议程（2014-2017）》、《数字化战略2025》等政策。我国高度重视智能制造发展，国务院先后印发《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》、《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》等重大文件，将智能制造作为两化融合的主攻方向和加快制造强国建设的重要突破口。

表1 中美德政策战略对比

产业层面，新一代信息技术与制造业加快深度融合，形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。基于信息物理系统（CPS）的智能车间、智能工厂等正在引领制造方式变革；网络众包、协同研发设计、大规模个性化定制、全生命周期管理等正在重塑产业价值链体系；可穿戴智能设备、智能家电、智能机器人、无人驾驶汽车等智能终端产品不断拓展制造业新领域。

企业层面，西门子、通用电气等跨国工业巨头依托先进制造技术优势，搭建智能制造平台系统，推进工业数字化进程；英特尔、NPX等全球半导体龙头企业加快投资并购步伐，发展人工智能芯片、智能终端、感知设备等，提升网络互连、数据采集、边缘计算能力；微软、思科、IBM等互联网巨头通过战略投资和跨界合作，发展面向制造业的数据分析、应用和服务模式创新等，加快智能制造领域布局。

三、智能制造重点发展领域

工业机器人 ：工业机器人是先进制造业的核心技术装备，是衡量一个国家制造业水平和核心竞争力的重要标志，发达国家均把发展机器人产业作为提升制造业竞争力的主要途径。目前，新一代工业机器人正在向网络化、智能化方向发展。网络化，即多个机器人通过工业互联网实现工作流程、工艺环节的高效协同；智能化，即工业机器人能够自主分解执行作业任务与行动目标，根据环境初始条件信息及时做出应对，并自主选择最优方案。

网络协同创新平台 ：网络协同创新平台可以部分理解为工业云，即跨越空间地域限制的开放式、可拓展的协同创新平台。该平台能够集聚各种创新资源，缩短研发周期，提高响应速度、降低研发成本，同时提供技术支持、融资对接、人才培训等服务，推动新技术、新产品研发及产业化，促进用户深度参与、产业链上下游企业高度协同，充分调动各类主体的积极性和创造性，实施深度合作和迭代式创新，进而形成面向工业制造领域的万众创新。

智能工厂 ：智能工厂是实现智能制造的重要载体，其本质是以信息物理系统（CPS）和工业互联网为核心，利用信息技术和智能装备对生产工艺、组织流程、管理服务模式以及产品全生命周期进行数字化、网络化、智能化改造，加强设备、制造单元、生产线、车间、工厂的互联互通，实现人、机、法、料、环高度协同融合，推动企业纵向集成和横向集成，并基于工业大数据应用和工业云服务，为企业提供工厂级的端到端整体解决方案，实现提质增效和产业转型升级。

四、发展策略及建议

一是提升智能制造软硬件供给能力。 继续组织实施智能制造发展专项、高档数控机床与基础制造装备科技重大专项，推进工业机器人、增材制造、工业软件与系统、工业大数据等关键软硬件产品及服务的联合攻关，突破核心电子器件、高端芯片、关键材料核心技术和产业化瓶颈，全面提升设计工具、制造执行系统、产品全生命周期管理、工控系统及整体解决方案的自主提供能力。

二是加强智能制造应用示范推广。 围绕钢铁、石化、航空、汽车、装备、电子等重点行业的智能制造发展需求，遴选部分规模效益突出、行业影响力显著的典型企业，分别打造若干个功能完善、模式创新、示范作用明显的样板式智能车间或智能工厂。加快智能人机交互、工业机器人、增材制造等技术和装备在工业领域的应用，培育发展一批智能制造解决方案提供商，为工业智能制造所需的信息技术升级、产业链协同创新提供支撑。

三是鼓励企业开展组织形态与服务模式创新。 以互联网+制造业创新发展为引领，以工业互联网为支撑，以激发传统企业互联网转型内生动力为着力点，鼓励制造企业发展基于互联网的众包设计、个性化定制、网络协同研发、云制造等新型制造模式，鼓励信息技术企业发展智能传感器、工业云平台、工业大数据、工业APP等产品服务和解决方案，支撑制造业创新转型发展。

作者简介

夏磊，中国信息通信研究院产业与规划研究所工程师，研究方向包括物联网、智慧城市、工业互联网、智能制造等信息化领域。多次参与国家部委物联网相关政策编制工作，承担多项省、市级物联网和智慧城市领域研究咨询项目。

联系方式：xialei@caict.ac.cn

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