2019年中国智能制造政策分析概览.pdf

1 报告编码19RI0796 头豹研究院 | 宏观政策系列分析概览 400-072-5588 2019 年 中国智能制造政策分析概览 报告摘要 工业研究团队 智能制造是基于物联网、 云计算等新一代信息技术， 贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节， 具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制 自执行等功能的先进制造过程、 系统与模式的总称。 为了应对全球新一轮科技革命和产业变革及来自发 达国家和其他发展中国家工业化变革的双重压力， 中国自 2015 年以来制定并发布了 中国制造 2025 、 智能制造发展规划（2016-2020 年） 等一系列指 导及促进智能制造建设的政策文件，以具有中国特 色的方式积极发展智能制造产业。 热点一： 中国制造 2025为智能制造作出顶层设计 热点二： 智能制造发展规划（2016-2020 年） 为纲领 热点三： 工业互联网 2020全面规划工业互联网发展 中国制造 2025 是中国智能制造顶层设计及政策体系 中的核心文件之一，发挥着统领全局的作用，此后发布 的智能制造相关政策均以其为指导。 中国制造 2025 在指导思想中明确了以智能制造作为中国制造业转型升 级的主攻方向， 并提出了到 2020 年制造业数字化、 网络 化、智能化取得明显进展的战略目标。 智能制造发展规划（2016-2020 年） 是“十三五”时期 指导中国智能制造发展的纲领性文件，明确了“十三五” 期间中国智能制造发展的指导思想、战略目标以及重点 任务。此后，科技部、国家标准化管理委员会、工信部 等有关部门相继发表了一系列具体推进智能制造技术、 装备、标准及工业互联网发展的专门性政策文件。 工业互联网 2020 是中国工业互联网政策体系中的核 心文件，其中以具体时间节点的形式从基础设施、标识 解析体系、工业互联网平台、核心技术标准、工业互联 网应用、 产业生态、 安全管理、 开放合作、 统筹推进、 政 策落地十个方面对中国工业互联网在 2018 至 2020 年的 建设作出了详细的计划。 蔡宇宁 邮箱： csleadleo分析师 行业走势图 相关热点报告 宏观政策系列分析概览 2019 年中国金融产业政策分 析概览 宏观政策系列分析概览 2019 年中国新材料产业政策 分析概览 宏观政策系列分析概览 2019 年中国消费及零售产业 政策分析概览 2 报告编号19RI0875 目录 1 方法论 . 5 1.1 研究方法 . 5 1.2 名词解释 . 6 2 中国智能制造产业概述 . 8 2.1 智能制造的定义及组成 . 8 2.2 中国智能制造产业发展现状 . 9 2.2.1 中国智能制造产业市场规模 . 9 2.2.2 中国智能制造产业发展特点 . 11 3 中国智能制造政策体系概述 . 13 4 中国智能制造宏观性政策概述 . 14 4.1 中国制造 2025 . 14 4.1.1 政策制定及发布背景 . 14 4.1.2 政策内容概述 . 15 4.1.3 政策主要影响 . 16 4.2 智能制造发展规划（2016-2020 年） . 17 4.2.1 政策制定及发布背景 . 17 4.2.2 政策内容概述 . 18 4.2.3 政策主要影响 . 18 5 中国智能制造重点领域政策分析 . 19 5.1 智能制造技术 . 19 5.1.1 政策总结 . 19 3 报告编号19RI0875 5.1.2 建设情况 . 20 5.2 智能制造硬件 . 22 5.2.1 政策总结 . 22 5.2.2 建设情况 . 24 5.3 智能制造软件 . 26 5.3.1 政策总结 . 26 5.3.2 建设情况 . 26 5.4 工业互联网 . 28 5.4.1 政策总结 . 28 5.4.2 建设情况 . 30 4 报告编号19RI0875 图表目录 图 2-1 智能制造的组成 . 8 图 2-2 中国 GDP 及工业增加值，2014-2018 年 . 9 图 2-3 中国智能制造产业产值，2014-2023 年预测 . 10 图 2-4 中国智能制造产业融资额，2014-2018 年 . 11 图 2-5 中国智能制造试点示范项目分布，截至 2018 年 . 12 图 2-6 中国智能制造渗透率最高的五个行业，2018 年 . 12 图 3-1 中国智能制造政策体系 . 13 图 3-2 2020 年和 2025 年中国制造业主要发展目标 . 15 图 3-3 中国制造 2025“1+X”规划体系 . 16 图 3-4 中国智能制造 2020 年主要发展目标 . 18 图 4-1 现场总线技术专利地域分布，截至 2018 年 . 21 图 4-2 工业以太网技术专利地域分布，截至 2018 年 . 21 图 4-3 中国工业机器人 2020 年主要发展目标 . 23 图 4-4 中国工业机器人 2020 年部分发展目标达成情况 . 25 图 4-5 中美 ERP 与 SCM 软件普及率，2018 年 . 28 图 4-6 中国工业互联网 2020 年主要发展目标 . 29 图 4-7 中国代表性工业互联网平台 . 31 5 报告编号19RI0875 1 方法论 1.1 研究方法 头豹研究院布局中国市场， 深入研究 10 大行业， 54 个垂直行业的市场变化， 已经积累 了近 50 万行业研究样本，完成近 10,000 多个独立的研究咨询项目。 研究院依托中国活跃的经济环境， 从工业机器人、 工业互联网等领域着手， 研究内 容覆盖整个行业的发展周期，伴随着行业中企业的创立，发展，扩张，到企业走向 上市及上市后的成熟期， 研究院的各行业研究员探索和评估行业中多变的产业模式， 企业的商业模式和运营模式，以专业的视野解读行业的沿革。 研究院融合传统与新型的研究方法， 采用自主研发的算法， 结合行业交叉的人工智 能技术， 以多元化的调研方法， 挖掘定量数据背后的逻辑， 分析定性内容背后的观 点， 客观和真实地阐述行业的现状， 前瞻性地预测行业未来的发展趋势， 在研究院 的每一份研究报告中，完整地呈现行业的过去，现在和未来。 研究院密切关注行业发展最新动向，报告内容及数据会随着行业发展、技术革新、 竞争格局变化、政策法规颁布、市场调研深入，保持不断更新与优化。 研究院秉承匠心研究， 砥砺前行的宗旨， 从战略的角度分析行业， 从执行的层面阅 读行业，为每一个行业的报告阅读者提供值得品鉴的研究报告。 头豹研究院本次研究于 2019 年 11 月完成。 6 报告编号19RI0875 1.2 名词解释 物联网： 通过传感设备及信息传输协议将物体与网络连接， 以实现识别、 定位及管理能 等功能的技术。 云计算：通过互联网以按需方式提供可伸缩、易扩展的共享物理和虚拟资源池的技术， 其中资源包括存储设备、服务器、操作系统、应用软件等。 大数据： 具有体量巨大、 来源及结构多样、 生成速度快、 单位价值密度低、 多变等特征， 且需要使用非结构化数据库等新型数据体系结构才能有效处理的数据。 大数据技术：以大数据为对象的数据采集、传输、储存、计算分析、可视化等技术。 人工智能技术：令计算机表现出与人类智能（如识别、推理、学习能力）相关的各种功 能的技术. 增材制造：俗称 3D 打印，是以数字模型设计图为基础，将材料喷射并逐层堆积制造出 实体物品的技术。 规模以上企业：统计学概念，企业规模达到中国国家标准的企业，不同行业标准不一。 对于工业企业，主营业务年收入达到 2,000 万元以上为规模以上企业。 数控化：使用电子计算机等具备数字控制功能的系统对工业生产设备进行改造。 数控机床： 安装有程序控制系统， 能够按照编制好的程序自动地对加工零件进行加工的 机床。 机器人密度： 每万名工人配套使用工业机器人的数量， 是反映一个国家制造业智能水平 的重要指标。 CAD 软件：Computer Aided Design 软件，计算机辅助设计软件，利用计算机及图 形设备辅助设计人员进行图形设计工作的软件。 7 报告编号19RI0875 CAE 软件：Computer Aided Engineering 软件，计算机辅助工程软件，利用计算机 辅助求解复杂工程和产品结构性能分析计算的软件。 CAM 软件：Computer Aided Manufacturing 软件，计算机辅助制造软件，利用计 算机辅助操作人员管理控制和操作生产设备的软件。 PTC 公司：Parametric Technology Corporation，参数技术公司，是一家总部位于美 国，在 CAD、CAE、CAM 等领域领先的工业软件公司。 UGS 公司：UGS Corporation，在产品生命周期管理（PLM）领域全球领先的软件、 服务和行业应用解决方案提供商，2007 年被西门子股份有限公司收购。 达索系统：Dassault Systmes SE，法国大型航空公司达索集团下属软件公司。 Autodesk：Autodesk Inc，欧特克公司，总部位于美国的大型设计软件公司。 IPv6：Internet Protocol Version 6，第六版互联网协议。与 IPv4 相比，在 IPv6 协议 下，可分配的 IP 地址（每一个接入互联网设备被分配到的唯一性地址）由 2 的 32 次 方增加至 2 的 128 次方。 标识解析： 在工业互联网中， 利用标识解析体系可对接入网络的设备赋予唯一的身份标 识，并对设备进行定位和信息查询。 8 报告编号19RI0875 2 中国智能制造产业概述 2.1 智能制造的定义及组成 根据中国工信部于 2015 年 3 月公布的“2015 年智能制造试点示范专项行动”相关文 件，智能制造是基于物联网、云计算、大数据等新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、 服务等制造活动各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能 的先进制造过程、系统与模式的总称。 智能制造具有以智能工厂为载体、 以关键制造环节智能化为核心、 以端到端数据流为基 础、以网络互联为支撑等特征，具体由智能制造技术、智能制造硬件、智能制造软件、智能 制造支持性设施组成。 图 2-1 智能制造的组成 来源：头豹研究院编辑整理 （1）智能制造技术 智能制造技术指令制造过程中的感知、 控制、 决策和执行等环节实现智能化所涉及的技 术，关键共性技术包括：感知环节涉及的识别技术、新型传感技术；控制环节涉及的模 块化控制系统设计技术、先进控制与优化技术、系统协同技术、故障诊断与健康维护技术； 9 报告编号19RI0875 决策和执行环节涉及的人工智能技术； 与工业互联网等渗透于各环节的支持性设施相关 的技术。 （2）智能制造硬件 智能制造硬件指令制造过程各环节实现智能化所涉及的装备及产品， 包括增材制造装备、 智能传感与控制装备、 智能检测与装配装备、 智能物流与仓储装备、 高档数控机床与工业机 器人五类关键装备。 （3）智能制造软件 智能制造软件指实现智能制造技术、 操作智能制造硬件所需的， 及其他与智能制造相关 的支撑软件，包括计算机辅助类（CAX）软件、设计与工艺仿真软件、工业控制软件、企业 业务管理软件及数据管理软件五类关键软件。 （4）智能制造支持性设施 智能制造支持性设施是在智能制造各环节中均发挥支持性作用的设施， 主要指由软、 硬 件共同组成工业互联网系统， 此外还包括主要在互联网应用层面发挥作用的工业云计算、 工 业大数据平台。 2.2 中国智能制造产业发展现状 2.2.1 中国智能制造产业市场规模 （1）整体市场规模 过去五年，中国的生产力水平不断提高，国内生产总值（GDP）由 2014 年的 64.1 万 亿元增长至 2018 年的 91.9 万亿元，年复合增长率达到 9.4%，国家经济发展速度全球领 先。同期，中国的年工业增加值由 23.4 万亿元增长至 30.5 万亿元，工业规模不断扩大。 图 2-2 中国 GDP 及工业增加值，2014-2018 年 10 报告编号19RI0875 来源：国家统计局，头豹研究院编辑整理 在中国国家宏观经济及工业持续发展、 国家政策推动， 以及制造业技术转型升级的背景 下， 中国智能制造产业迅速发展， 年产值由 2014 年的 8,100 亿元上升至 2018 年的 16,821 亿元，年复合增长率达到 20.0%。 图 2-3 中国智能制造产业产值，2014-2023 年预测 来源：头豹研究院编辑整理 （2）投融资规模 受 2015 年 5 月发布的中国制造 2025等国家级重磅政策的带动，私募股权投资基 11 报告编号19RI0875 金、 产业投资基金、 政府引导基金等投资者对智能制造产业的关注度迅速提高， 产业融资规 模随之增长。2014 至 2018 年，中国智能制造产业融资额由 339 亿元增长至 2,156 亿元人 民币，年复合增长率达到 58.8%。 图 2-4 中国智能制造产业融资额，2014-2018 年 来源：头豹研究院编辑整理 2.2.2 中国智能制造产业发展特点 （1）地域分布 2015 年 3 月，中国工信部印发了关于开展 2015 年智能制造试点示范专项行动的通 知 ，并下发了2015 年智能制造试点示范专项行动实施方案 ，决定自 2015 年起启动实 施智能制造试点示范专项行动，以促进中国制造业的智能化转型升级。自 2015 年首批 46 个智能制造试点示范项目公布以来， 工信部在 2016 年、 2017 年、 2018 年分别遴选并公布 了 63、97、99 个试点示范项目，呈现出逐年增加的趋势。 工信部公布的试点示范行动至今已连续开展四年，公开的示范项目合计达到 305 个， 对观察中国智能制造产业的地域分布具有较强的代表性。 截至 2018 年， 中国智能制造示范 12 报告编号19RI0875 企业主要集中在以山东省、北京市为核心的环渤海地区，以江苏省、浙江省、上海市为核心 的长三角地区， 以及广东省内的珠三角地区， 均为中国重要的制造业集聚区。 以大区域划分， 中国华东地区智能制造试点示范项目数量最多，达到 136 个，在所有项目中占比 45%。其 次为华北地区，智能制造试点示范项目数量为 38 个，占比 12%。 图 2-5 中国智能制造试点示范项目分布，截至 2018 年 来源：工信部，头豹研究院编辑整理 与各省份整体的经济发展情况类似， 中国智能制造产业的发展呈现出 “东强西弱” 的格 局。以广东、浙江、江苏等为代表的东部沿海省份，科技资源丰富、经济实力雄厚，制造智 能化水平在全国领先，且明显高于云南、青海等西部地区。 （2）行业分布 行业分布方面，根据中国国家工业信息安全发展研究中心于 2018 年 12 月发布的中 国两化融合发展数据地图 ， 目前中国全国智能制造渗透率为 7.0%， 智能制造渗透率最高的 五个行业依次为电子设备制造业、 汽车制造业、 石油化工业、 机械装备制造业以及钢铁冶炼 业。 图 2-6 中国智能制造渗透率最高的五个行业，2018 年 13 报告编号19RI0875 来源：国家工业信息安全发展研究中心，头豹研究院编辑整理 在以上 5 个行业中， 初步具备智能制造基础条件的规模以上企业占比均达到 7.0%以上。 这部分企业的底层装备数控化程度高，在关键工序的数控化率可达 50%。 3 中国智能制造政策体系概述 中国智能制造的政策体系由宏观性政策及专门性政策组成， 其中宏观性政策包括发布于 2015 年 5 月的中国制造 2025及发布于 2016 年 12 月的智能制造发展规划（2016- 2020 年） ,专门性政策则包括（1）针对智能制造技术领域的 “十三五”先进制造技术领 域科技创新专项规划 （图中简称“ “十三五”制造技术规划 “） ； （2）针对智能制造硬件 领域的 机器人产业发展规划 （2016-2020 年） （图中简称 “ 机器人规划 2020 ”） ; （3） 针对工业互联网领域的 国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意 见 （图中简称“ 国务院工业互联网指导意见 ” ） 、 工业互联网发展行动计划（2018-2020 年） （图中简称“ 工业互联网 2020”）及每年度更新的工业互联网专项工作组工作计 划 （图中简称“ 工业互联网专项工作计划 ” ） 。 图 3-1 中国智能制造政策体系 14 报告编号19RI0875 来源：头豹研究院编辑整理 4 中国智能制造宏观性政策概述 4.1 中国制造 2025 4.1.1 政策制定及发布背景 中国制造 2025的制定出发点包括以下两方面： （1）应对全球新一轮科技革命和产业变革 新一轮科技革命指新一代信息技术、 新材料技术、 新能源技术、 生物技术等领域的多点 突破性创新及交叉融合，如人工智能与工业互联网技术的融合。 产业变革则是由新一轮科技革命成果的产业化及市场化带来的对传统产业的改造、 新产 业的催收，及国家产业格局整体的重塑。 （2）应对世界各国在制造业发展方面的新动向 2008 年国际金融危机后，发达国家纷纷启动了“再工业化”战略，如美国于 2012 年 2 月正式发布 先进制造业国家战略计划 、 德国政府在 2013 年 4 月推出 德国工业 4.0 战 15 报告编号19RI0875 略 ，以及日本于 2015 年 1 月发布新机器人战略 ，意图重塑制造业竞争新优势。同时， 一些发展中国家也加快产业调整步伐， 积极参与全球产业再分工， 承接产业及资本转移， 导 致中国制造业面临发达国家和其他发展中国家工业化变革的双重压力。 基于以上出发点，中国工信部于 2014 年会同中国科技部、财政部、国家发改委、工程 院质检总局等 20 多个有关部门，组织 50 多名中国工程院院士、100 多位专家起草了中 国制造 2025 。2015 年 3 月， 中国制造 2025由国务院常务会议审议通过，并于 5 月 19 日正式印发。 4.1.2 政策内容概述 中国制造 2025作为中国实施“制造强国”战略的首个十年纲领，以创新驱动、质 量为先、绿色发展、结构优化、人才为本为指导思想，布置了提高国家制造业创新能力、推 进信息化与工业化深度融合、 强化工业基础能力等九项战略重点任务， 并提供机制体制改革、 财税支持政策、 人才培养体系等八大支撑和保障， 最终通过“三步走”实现制造强国的战略 目标：第一步，到 2020 年基本实现工业化，2025 年迈入制造强国行列；第二步，到 2035 年中国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平；第三步，到 2045 年，综合实力进入世 界制造强国前列。 根据第一步的战略目标， 中国制造 2025从创新能力、质量效益、两化融合、绿色发 展四方面对 2020 年及 2025 年中国制造业的各主要指标列举了具体的量化目标。 图 4-1 2020 年和 2025 年中国制造业主要发展目标 16 报告编号19RI0875 来源：国务院，头豹研究院编辑整理 其中， 制造业质量竞争力指数是反映制造业质量整体水平的综合性指标， 由发展能力和 质量水平两个方面共计 12 项具体指标综合计算得出。 4.1.3 政策主要影响 中国制造 2025是中国智能制造顶层设计及政策体系中的核心文件之一，发挥着统 领全局的作用， 此后发布的智能制造相关政策均以其为指导。 中国制造 2025 在指导思想 中明确了以智能制造作为中国制造业转型升级的主攻方向，并提出到 2020 年制造业数字 化、网络化、智能化取得明显进展的战略目标。根据中国制造 2025的总体战略部署及 重大工程规划，中国国务院发布了“1+X”的系列政策文件，并直接促成了另一主要宏观性 政策智能制造发展规划（2016-2020 年） 的制定及与发布。 图 4-2 中国制造 2025“1+X”规划体系 17 报告编号19RI0875 来源：国务院，头豹研究院编辑整理 4.2 智能制造发展规划（2016-2020 年） 4.2.1 政策制定及发布背景 智能制造发展规划（2016-2020 年） （以下简称“ 智能制造 2020”）来源于两 份国家级中长期规划，分别是作为中国“十三五”时期中国经济社会发展蓝图的中华人民 共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要 （以下简称“ “十三五”规划 ” ） ，以 及 作为 2015 至 2025 年中国制造业发展顶层设计的中国制造 2025 。 为贯彻落实 “十三五” 规划 和 中国制造 2025 ， 以工信部等四部委联合印发的 智 能制造工程实施指南（2016-2020 年） 明确的重点任务为核心内容，同时参考国务院关 于深化制造业与互联网融合发展的指导意见 ，中国工信部、财政部联合组织相关单位和专 家，经过大量研究调研，在充分听取了重点企业、行业协会、专家、各地主管部门的意见基 础上，编制完成了智能制造 2020 ，后于 2016 年 12 月正式发布。 18 报告编号19RI0875 4.2.2 政策内容概述 智能制造 2020以树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，全面落实中 国制造 2025和推进供给侧结构性改革部署作为指导思想，确定了加强共性技术创新、加 快智能制造装备发展、 建设智能制造标准体系、 构筑工业互联网基础等十项重点任务，并 提 供了加强统筹协调、 完善创新体系、 深化国际合作交流等六项保障措施， 力图通过 “两步走” 战略实现 2020 年智能制造发展基础和支撑能力明显增强、2025 年智能制造支撑体系基本 建立的目标。 在 2020 年中国智能制造的具体发展目标方面， 智能制造 2020从技术与装备、标准 体