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本文將對(duì)智能制造定義、行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模、系統(tǒng)架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)體系、產(chǎn)業(yè)鏈全景圖、驅(qū)動(dòng)因素等進(jìn)行梳理，以供參考。

智能制造定義

中國(guó)工業(yè)和信息化部2016年發(fā)布的《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》將智能制造定義為“基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式”，該定義較為強(qiáng)調(diào)智能技術(shù)的應(yīng)用。

智能制造行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模

近年來(lái)，受到國(guó)家政策支持以及數(shù)字化的不斷推行，中國(guó)智能制造行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模整體保持增?趨勢(shì)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年中國(guó)智能制造行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)7.5%至4.3萬(wàn)億元。

智能制造系統(tǒng)架構(gòu)

智能制造系統(tǒng)架構(gòu)有生命周期、系統(tǒng)層級(jí)和智能特征等3個(gè)維度。對(duì)智能制造所涉及的要素、裝備、活動(dòng)等內(nèi)容進(jìn)行描述，主要用于明確智能制造的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象和范圍。智能制造系統(tǒng)架構(gòu)如圖所示：

生命周期：生命周期涵蓋從產(chǎn)品原型研發(fā)到產(chǎn)品回收再制造的各個(gè)階段，包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)等一系列相互聯(lián)系的價(jià)值創(chuàng)造活動(dòng)。生命周期的各項(xiàng)活動(dòng)可進(jìn)行迭代優(yōu)化，具有可持續(xù)性發(fā)展等特點(diǎn)，不同行業(yè)的生命周期構(gòu)成和時(shí)間順序不盡相同。系統(tǒng)層級(jí)：系統(tǒng)層級(jí)是指與企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)相關(guān)的組織結(jié)構(gòu)的層級(jí)劃分，包括設(shè)備層、單元層、?間層、企業(yè)層和協(xié)同層。智能特征：智能特征是指制造活動(dòng)具有的自感知、自決策、自執(zhí)行、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)之類功能的表征，包括資源要素、互聯(lián)互通、融合共享、系統(tǒng)集成和新興業(yè)態(tài)等5層智能化要求。

智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系

智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)包括“A基礎(chǔ)共性”、“B關(guān)鍵技術(shù)”、“C行業(yè)應(yīng)用”等3個(gè)部分，主要反映標(biāo)準(zhǔn)體系各部分的組成關(guān)系。智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖如圖所示：

智能制造產(chǎn)業(yè)鏈全景圖

作為一個(gè)復(fù)雜龐大的體系工程，智能制造一般是圍繞企業(yè)業(yè)務(wù)運(yùn)行展開，并且涵蓋了多個(gè)環(huán)節(jié)和領(lǐng)域。從產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成來(lái)看，智能制造產(chǎn)業(yè)鏈上游包括基礎(chǔ)硬件和支撐技術(shù)；中游包括智能制造裝備、工業(yè)軟件以及智能制造系統(tǒng)集成服務(wù)和解決方案；下游則是智能制造具體的應(yīng)用場(chǎng)景及行業(yè)應(yīng)用。

智能制造產(chǎn)業(yè)上游——基礎(chǔ)硬件及技術(shù)

基礎(chǔ)硬件是智能制造系統(tǒng)的基本組成單元，支撐技術(shù)能夠?yàn)橹悄苤圃焯峁?qiáng)大的計(jì)算和數(shù)據(jù)處理能力，以及智能化的決策支持。隨著5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)的發(fā)展成熟與應(yīng)用，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。我國(guó)將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)定義為新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的新型基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用模式和產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涉及工業(yè)通信、傳感、控制、云計(jì)算、軟件、大數(shù)據(jù)、人工智能等諸多技術(shù)領(lǐng)域，牽引推動(dòng)著各類軟件開發(fā)、信息技術(shù)服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、數(shù)據(jù)要素驅(qū)動(dòng)新業(yè)態(tài)等多樣化的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用業(yè)和數(shù)字要素驅(qū)動(dòng)業(yè)，這意味著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)建設(shè)的參與者眾多。僅以上市企業(yè)為例，根據(jù)《中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)投融資白皮書（2022年）》數(shù)據(jù)顯示，截至2022年底我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上市企業(yè)總量累計(jì)達(dá)262家，其中科創(chuàng)板上市企業(yè)76家、創(chuàng)業(yè)板上市企業(yè)93家，合計(jì)占工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上市企業(yè)總數(shù)的64.5%，成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)上市融資的主要聚集板塊。

智能制造產(chǎn)業(yè)中游——智能制造裝備

智能制造裝備是智能制造的核心載體，通過先進(jìn)技術(shù)集成，使生產(chǎn)線能夠自主感知、決策和執(zhí)行，從而提高企業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化和智能化水平。“智能制造裝備”這一概念最早在國(guó)務(wù)院2010年印發(fā)的《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興行業(yè)的決定》（國(guó)發(fā)〔2010〕32號(hào)）中被首次提及，后在2012年頒布的《智能制造裝備行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中將智能制造裝備明確定義為“具有感知、決策、執(zhí)行功能的各類制造裝備的統(tǒng)稱”。目前在政策、市場(chǎng)需求、數(shù)字技術(shù)等因素的共同推動(dòng)下，全球智能制造裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年增，但增速有所放緩。相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2023年全球智能制造裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到1.72萬(wàn)億美元，同比增速1.2%。細(xì)分市場(chǎng)看，大型成套設(shè)備、數(shù)控機(jī)床、智能檢測(cè)裝備、智能物流裝備等領(lǐng)域市場(chǎng)份額占比較高，合計(jì)占75.5%。

智能制造產(chǎn)業(yè)中游——工業(yè)軟件

工業(yè)軟件是工業(yè)制造的“大腦和神經(jīng)”。中國(guó)工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在2021年5月發(fā)布的《中國(guó)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)白皮書2020》中，將工業(yè)軟件定義為“工業(yè)技術(shù)/知識(shí)、流程的程序化封裝與復(fù)用”。目前工業(yè)軟件涵蓋了企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、管理以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造、裝配、庫(kù)存、物流、銷售等多個(gè)環(huán)節(jié)。通過工業(yè)技術(shù)軟件化，能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部數(shù)據(jù)的共享和協(xié)同以及外部資源的優(yōu)化配置和高效利用，從而推動(dòng)企業(yè)生產(chǎn)過程的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化改造。2018年以來(lái)，全球工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步增長(zhǎng)，中國(guó)工業(yè)軟件市場(chǎng)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年，全球工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到5027億美元，近三年同比增速均在4.5%以上，國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模僅占全球工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模的8%，但增速度較快，未來(lái)隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)程加快帶動(dòng)工業(yè)軟件增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2024年工業(yè)軟件全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達(dá)到5288億美元，國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達(dá)到3197億元。

智能制造產(chǎn)業(yè)下游——應(yīng)用場(chǎng)景

實(shí)踐中，智能制造下游應(yīng)用場(chǎng)景較為豐富，典型應(yīng)用場(chǎng)景如智慧工廠、智慧供應(yīng)鏈等。智慧工廠是當(dāng)今工廠在設(shè)備智能化、管理現(xiàn)代化、信息計(jì)算機(jī)化的基礎(chǔ)上達(dá)到的新階段，其架構(gòu)具體可分為5個(gè)層面，自下而上分別為基礎(chǔ)設(shè)施層、智能裝備層、智能產(chǎn)線層、智能車間層和工廠管控層。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，截至2023年7月，我國(guó)各地建設(shè)數(shù)字化車間和智能工廠已近8000個(gè)，涌現(xiàn)出一大批數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)的示范工廠、標(biāo)桿工廠、燈塔工廠。并且在2023年度智能制造示范工廠揭榜單位和優(yōu)秀場(chǎng)景名單中，工信部共計(jì)遴選出212家示范工廠揭榜單位和605個(gè)優(yōu)秀場(chǎng)景。中國(guó)智慧工廠應(yīng)用主要集中在汽、3C電子、金屬制造、材料制造等領(lǐng)域，其中汽車制造領(lǐng)域的智慧化程度最高，該領(lǐng)域建造智慧工廠的價(jià)值規(guī)模占到全國(guó)各領(lǐng)域規(guī)模的38%。同時(shí)伴隨工廠智慧化進(jìn)程的不斷演進(jìn)，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，中國(guó)智慧工廠行業(yè)仍然將保持10%以上的年均增速。

驅(qū)動(dòng)因素

政策?持

黨的十八大以來(lái)，不斷加強(qiáng)對(duì)智能制造中?期規(guī)劃的制定、落實(shí)和全面領(lǐng)導(dǎo)。從黨的十八大首次提出次提出“實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”，到《中國(guó)制造2025》《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016—2020）》《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》等戰(zhàn)略部署的相繼出臺(tái)，為智能制造的中長(zhǎng)期發(fā)展定目標(biāo)、把方向。近三年我國(guó)陸續(xù)發(fā)布了一系列行業(yè)政策：

技術(shù)變革

制造業(yè)面對(duì)不斷變化的市場(chǎng)環(huán)境、多樣化的客戶需求、同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)加劇等多重挑戰(zhàn)，在質(zhì)量、效率、成本等目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，不少企業(yè)選擇順應(yīng)技術(shù)變革浪潮。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2023年制造業(yè)技改投資增長(zhǎng)3.8%，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)投資增長(zhǎng)10.3%，快于全部固定資產(chǎn)投資增速，高質(zhì)量發(fā)展“活力足”。突出表現(xiàn)為以下三點(diǎn)：

“燈塔”引領(lǐng)

截至2023年12月，全球“燈塔工廠”累計(jì)達(dá)到153家，其中62家位于我國(guó)，占比達(dá)到40.52%，總數(shù)持續(xù)領(lǐng)先全球。“燈塔工廠”肩負(fù)著“引路人”的重任，是制造業(yè)未來(lái)前行的方向標(biāo)。