政策推动叠加技术进步我国智能工厂进入快速发展期在汽车等领域渗透率较高

2024-11-04 10:04

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一、政策推动下，国家级智能制造示范工厂已超400家，江苏数量排名第一

根据观研报告网发布的《中国智能工厂行业发展趋势分析与投资前景研究报告（2024-2031年）》显示，智能工厂是以智能制造为核心，通过数字化技术和自动化设备，实现工厂生产流程的高度集成与优化。智能工厂在提升生产效率、降低成本、促进产业升级等方面发挥重要作用，是智能制造的核心领域。

中国政府高度重视智能制造产业的发展，出台了一系列相关政策扶持产业链基础设施建设，如《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》《国家智能制造标准体系建设指南》以及《“十四五”智能制造发展规划》等。这些相关政策的出台，为智能工厂的发展提供了有力支持。

我国智能工厂相关政策

时间	政策	主要内容
2023.11	《人形机器人创新发展指导意见》	聚焦3C、汽车等制造业重点领域，提升人形机器人工具操作与任务执行能力，打造人形机器人示范产线和工厂，在典型制造场景实现深度应用。面向结构化生产制造环节，推动人形机器人在装配、转运、检测、维护等工序的应用和推广。面向非结构化生产制造环节，加强人形机器人与设备、人员、环境协作交互能力，支撑柔性化、定制化生产制造。
2023.07	《制造业可靠性提升实施意见》	加强可靠性前沿基础研究和标准制定，推动产业技术基础能力建设。促进新一代信息技术与可靠性工程深度融合，发挥生产装备数字化和产品智能化对可靠性的赋能作用，强化可靠性创新成果在工业基础和质量工程中的应用。推动互联网、大数据、人工智能、5G等信息技术与绿色低碳产业深度融合。
2023.01	《工业和信息化部等六部门关于推动能源电子产业发展的指导意见》	加快智能工厂建设，推进关键工序数字化改造，优化生产工艺及质量管控系统。推动基础材料生产智能升级，提升硅料硅片、储能电池材料和高性能电池等生产、包装、储存、运输的机械化与自动化水平，提高产品一致性和稳定性。支持制造企业延伸服务链条，发展服务型制造新模式，推动提升智能设计、智能集成、智能运维水平。发展智慧能源系统关键技术和电网智能调度运行控制与维护技术。
2023.01	《 “机器人+”应用行动实施方案》	推进智能制造示范工厂建设，打造工业机器人典型应用场景。发展基于工业om/e机器人的智能制造系统，助力制造业数字化转型、智能化变革。
2022.08	《科技部关于支持建设新一代人工智能示范应用场景的通知》	针对流程制造业、离散制造业工厂中生产调度、参数控制、设备健康管理等关键业务环节，综合运用工厂数字孪生、智能控制、优化决策等技术，在生产过程智能决策、柔性化制造、大型设备能耗优化、设备智能诊断与维护等方面形成具有行业特色、可复制推广的智能工厂解决方案，在化工、钢铁、电力、装备制造等重点行业进行示范应用。
2022.07	《关于印发工业领域碳达峰实施方案的通知:	建设绿色低碳工厂。培育绿色工厂，开展绿色制造技术创新及集成应用。实施绿色工厂动态化管理，强化对第三方评价机构监督管理，完善绿色制造公共服务平台。鼓励绿色工厂编制绿色低碳年度发展报告。引导绿色工厂进一步提标改造，对标国际先进水平，建设一批“超级能效”和“零碳”工厂。
2022.06	《制造业技能根基工程实施方案》	聚焦人工智能、工业机器人、机械制造、新能源汽车等重点领域职业工种，打造一批制造业职业技能竞赛品牌。
2022.01	《“十四五”数字经济发展规划》	有序推进基础设施智能升级。稳步构建智能高效的融合基础设施,提升基础设施网络化、智能化、服务化、协同化水平。高效布局人工智能基础设施，提升支撑“智能+”发展的行业赋能能力。推动农林牧渔业基础设施和生产装备智能化改造，推进机器视觉、机器学习等技术应用。建设可靠、灵活、安全的工业互联网基础设施，支撑制造资源的泛在连接、弹性供给和高效配置。加快推进能源、交通运输、水利、物流、环保等领域基础设施数字化改造。推动新型城市基础设施建设，提升市政公用设施和建筑智能化水平。
2021.12	《“十四五”机器人产业发展规划》	推进人工智能、5G、大数据、云计算等新技术融合应用，提高机器人智能化和网络化水平，强化功能安全、网络安全和数据安全。
2021.12	《“十四五”智能制造发展规划》	建设智能制造示范工厂。加快新一代信息技术与制造全过程、全要素深度融合,推进制造技术突破和工艺创新，推行精益管理和业务流程再造,实现泛在感知、数据贯通、集成互联、人机协作和分析优化，建设智能场景、智能车间和智能工厂。
2021.11	《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》	围绕机械、汽车、航空、航天、船舶、兵器、电子、电力等重点装备领域，建设数字化车间和智能工厂，构建面向装备全生命周期的数字孪生系统，推进基于模型的系统工程(MBSE)规模应用，依托工业互联网平台实现装备的预测性维护与健康管理。
2021.11	《国家智能制造标准体系建设指南(2021年版)》	主要包括智能工厂设计、智能工厂交付、智能设计、智能生产、智能管理、工厂智能物流、集成优化等7个部分，如图6所。主要规定智能工厂设计和交付等过程，以及工厂内设计、生产、管理、物流及系统集成等内容。
2021.07	《5G“应用扬帆”行动计划(2021-2023年)》	推进5G模组与AR/VR、远程操控设备、机器视觉、AGV等工业终端的深度融合，加快利用5G改造工业内网，打造5G全连接工厂标杆，形成信息技术网络与生产控制网络融合的网络部署模式，推动“5G+工业互联网”服务于生产核心环节。
2021.03	《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》	深入实施增强制造业核心竞争力和技术改造专项，鼓励企业应用先进适用技术、加强设备更新和新产品规模化应用。建设智能制造示范工厂，完善智能制造标准体系。深入实施质量提升行动，推动制造业产品“增品种、提品质、创品牌”。

资料来源：观研天下整理

在政策推动下，国内已累计培育421家国家级智能制造示范工厂，其中2021年、2022年、2023年分别达110家、99家、212家。

数据来源：观研天下数据中心整理

从区域分布看，江苏省国家级智能制造示范工厂数量最多，超20家，湖北、山东、安徽、广东、福建、湖南、浙江、上海、重庆国家级智能制造示范工厂数量均超10家。

数据来源：观研天下数据中心整理

二、相关技术进步，智能工厂行业进入快速发展阶段，在汽车等领域渗透率较高

智能工厂是在自动化工厂基础上，利用物联网、大数据、云计算、人工智能（AI）等技术，建立一个能够实现智能排产﹑智能生产协同、设备互联智能、资源智能管控、质量智能控制、支持智能决策等功能的贯穿产品原料采购、设计、生产、销售、服务等全生命周期的高度灵活的个性化、数字化、智能化的产品与服务的生产系统。

智能工厂相关技术

技术	简介
物联网	物联网技术是将物理世界与信息世界相连接，通过传感器、智能设备等收集生产设备、物料、环境等信息，实现工厂设备的智能化管理。物联网技术的应用可以大大提高生产过程的自动化和智能化水平，降低人工干预，提高生产效率和质量。
大数据	大数据技术是指通过对海量数据进行分析和挖掘，以获得有价值的信息和知识。在智能工厂中，大数据技术可以帮助企业实时了解生产状况、设备状态、物料使用情况等信息，为企业决策提供数据支持，优化生产流程，提高生产效率和质量。
云计算	云计算技术是将计算资源通过互联网提供给用户的交付模式。在智能工厂中，云计算技术可以提供高可用的计算资源、存储空间和软件服务，支持大规模的数据处理和分析，降低企业的IT成本，提高生产效率。
人工智能	人工智能技术包括机器学习、深度学习等，其目标是让计算机能够像人类一样思考和决策。在智能工厂中，人工智能技术可以应用于智能质检、生产调度、故障预测等方面，提高生产过程的智能化水平，降低人力成本，提高生产效率和质量。
工业互联网	工业互联网平台是连接物理世界与信息世界的桥梁，它能够将人、机、物三元世界深度融合，构建一个全新的网络化制造新生态。通过工业互联网平台，企业可以实时掌握生产状况、设备状态、物料使用情况等信息，实现生产过程的智能化管理和优化。
自动化	自动化技术是实现智能工厂的基础技术之一，它能够实现生产过程的自动化和智能化，降低人工干预，提高生产效率和质量。在智能工厂中，自动化技术可以应用于生产线、仓储系统、质量检测等方面，实现生产过程的全面自动化。

资料来源：观研天下整理

随着技术的不断进步，智能工厂行业进入快速发展阶段，并向更高效、更智能、更可持续的方向转型。根据数据，2019-2023年我国智能工厂市场规模由7684亿元增长至11686亿元，预计2024年我国智能工厂市场规模达12854亿元，较上年同比增长10%。

数据来源：观研天下数据中心整理

目前智能工厂解决方案主要应用场景集中于机械制造、航空航天、汽车制造、电子器件及消费制造等行业，其中汽车制造、航空航天、机械制造渗透率排名前三，分别为36.5%、33.1%、31.5%。

数据来源：观研天下数据中心整理

三、国际巨头占据智能工厂行业领先地位，国产企业正崛起

智能工厂行业是一个技术密集型行业，需要大量的资金和技术投入。目前，西门子（Siemens）、通用电气（GE）、思科（Cisco）、艾默生（Emerson）等国际巨头凭借技术优势占据领先地位。

但随着技术的普及和成本的降低，国内企业也开始进入个市场，通过技术创新和差异化竞争抢占市场，主要代表包括兰光创新、科大智能、东方精工、长荣科技、长盈精密等。

智能工厂行业代表企业

类别	企业名称	简介
国外企业	西门子	西门子(Siemens)是一家技术公司，活跃于世界上几乎所有国家，专注于过程和制造业中的自动化和数字化，建筑和分布式能源系统的智能基础设施，常规和可再生能源发电与配电，智能铁路和公路以及医疗技术和数字医疗服务的移动解决方案。
	通用电气	在“新发展”理念的指引下，GE将抓住中国在城镇化、可及医疗、清洁能源、互联网+、和“一带一路”等领域的机会，聚焦能源、航空和医疗三大板块，全速推进“全面本土化，全球合作伙伴，全速数字化”的三大发展战略，与中国合作伙伴共同成长，助力中国经济转型升级。
	思科	思科互联工厂工业4.0套件，令智慧工厂将洞察转化为行动，工业4.0套件包含的三个解决方案，帮助工厂管理人员充分利用数据，提炼出关于设备运行效率或潜在故障等的洞察，从而及时采取措施。
	艾默生	艾默生提供的智能工厂解决方案相对比较完整，涵盖从现场感知、数据传输，到分析与应用，再到咨询与服务。艾默生不断通过研发和并购来扩充智能工厂的解决方案和技术，新研发的技术包括用于现场维护的AR技术、移动应用Planweb Optics资产管理平台、人员定位系统，以及用于操作员培训或工艺优化的数字双胞胎系统。
国内企业	北京兰光创新科技有限公司	公司是一支以制造业资深专家与博士领衔的高层次专业技术队伍，产品包括MOM制造运营管理系统、MES制造执行系统、IOT设备物联网系统、APS高级排产系统、IMT智能制造实训系统等智能工厂全线解决方案。
	科大智能科技股份有限公司	公司目前已实现在工业生产智能化领域的全产业链布局，主要业务及产品涵盖智能机器人、智能装备及应用、智能电气等，能够为客户提供涵盖业务全链条的智能化、一体化的整体综合解决方案。03
	广东东方精工科技股份有限公司	公司是国际领先的智能包装物流系统整体解决方案提供商，主要产业涉及领域有:瓦楞纸板生产线、瓦楞纸箱印刷机械装备、工业自动化、工业机器人等多个领域。