2017年智能制造行业分析报告

2017年智能制造行业分析报告

2017年11月

正文目录

智能制造——未来十年不能输的“战争”....................................................................................... 5

“中国制造 2025”：开启智能制造时代的新纪元.................................................................... 5

“Made in China”传统制造模式：眼看它崛起，眼看它壮大，眼看它乏力 ............................. 9

人口结构：我们预计 2015-2025 年体力劳动适龄人口年均下降近 1000 万 . ................... 9

劳力成本：工资水平将持续刚性上升 ........................................................................... 10

产品质量：消费者需求从追求性价比向定制化、精细化转变 ....................................... 12

互联网化智能制造模式：“制霸全球”，近百年来中国制造首次赶超的机遇 .......................... 13

自动化、信息化升级，中国制造或将迎来发展新动力 .................................................. 13

美国和德国的“阳谋”：掌握未来全球制造的技术标准 ................................................ 14

展望：为工业插上互联网翅膀，中国制造迎来腾飞新机遇............................................................ 15

三重动力——智能制造升级的坚实基础 . ............................................................................... 15

技术、品牌小有积累，中国企业意图弯道超车站上“微笑曲线”更高端 ..................... 15

C 端需求（Consumer ）被互联网化，推动 M 端（Manufacture ）的互联网化改变 ..... 15

经济不好压制升级需求？其实，需求和投入都更加迫切了 . .......................................... 17

“罗马不是一天建成”，智能制造四大阶段循序渐进 ............................................................ 17

投资研判：把握未来三年最强劲的“风”，寻找最受益的成长领域 ............................................... 19

工业大数据中心：软件及工业大数据分析，实现 C2B 的互联网化 ....................................... 19

大数据（Actionable Data）：采集、决策与预测........................................................... 20

MOM 、MES 、虚拟设计系统：实现对制造过程的管理和优化 ..................................... 21

SCM 、ERP 、CRM 与 PLM ....................................................................................... 24

公司金融管理：云端集中金融管理平台 ....................................................................... 25

智能生产系统：“制造 2025”的核心，未来大量工业数据的产生来源.................................. 26

制造设备（工业机器人、数控机床等）的自动化升级 .................................................. 26

自动化控制系统的升级 ................................................................................................ 39

制造的信息化升级：实现工厂内及产业链互联网化的基础 . .......................................... 42

智能的物流系统：解决制造业全产业链互联网化的“最后一公里”难题 .............................. 44

自动搬运机器人 ........................................................................................................... 44

服务机器人 .................................................................................................................. 45

无人机 ......................................................................................................................... 45

自动及无人驾驶技术 .................................................................................................... 46

受益标的梳理................................................................................................................................ 48

图表目录

图表 1： “中国制造 2025”主要内容解读 ..................................................................................................... 5

图表 2： 《智能制造发展规划(2016-2020 年) 》主要内容解读 ........................................................................ 6

图表 3： 工业互联网对全球经济的影响 .......................................................................................................... 6

图表 4： 中国与美国、德国制造业升级战略的比较......................................................................................... 7

图表 5： 互联网化智能制造将形成一个扁平、高效的云制造生态体系............................................................. 8

图表 6： “制造 2025”模式下的受益方向 ..................................................................................................... 8

图表 7： 1950 至 2016 年全国人口出生情况 .................................................................................................. 9

图表 8： 1980-2016 年全国劳动力人口总量平稳增长，劳动参与率逐渐降低 .................................................. 9

图表 9： 2002 至 2031 年全国体力劳动适龄人口变化情况估算 .................................................................... 10

图表 10： 全国私营单位就业人员年平均工资：制造业 ..................................................................................11

图表 11： 制造业设备操作人员年平均工资....................................................................................................11

图表 12： 2014 年世界制造业成本比较 .........................................................................................................11

图表 13： 2000-2014 年制造业劳动力成本（美元/小时）..............................................................................11

图表 14： 2008-2016 年通用设备制造出口交货值 ........................................................................................ 12

图表 15： 2008-2016 年专用设备制造出口交货值 ........................................................................................ 12

图表 16： 消费者需求定制化、精细化变革趋势............................................................................................ 12

图表 17： 消费者定制化需求实例：红领定制化服饰..................................................................................... 13

图表 18： 中国错失了前三次工业革命的发展良机 ........................................................................................ 13

图表 19： 1997-2013 年世界各国制造业增加值全球占比（2012 年开始中国制造业规模跃居世界第一）...... 14

图表 20： 制造业微笑曲线 ........................................................................................................................... 15

图表 21： 中国互联网用户规模与互联网普及率............................................................................................ 15

图表 22： 消费者时代的形成过程................................................................................................................. 16

图表 23： 互联网化的 C 端需求倒逼 M 端制造升级 ...................................................................................... 16

图表 24： 中国集成电路产品进口规模不断增长............................................................................................ 17

图表 25： 智能工厂架构............................................................................................................................... 18

图表 26： 互联网化智能制造的核心构成 ...................................................................................................... 19

图表 27： 2011—2015 年我国大数据行业下游需求分布............................................................................... 20

图表 28： 2014-2020 年我国大数据行业市场规模及预测.............................................................................. 21

图表 29： 制造企业的 MES 功能 .................................................................................................................. 21

图表 30： MOM 内部结构 ............................................................................................................................ 22

图表 31： 制造运行管理的信息 .................................................................................................................... 22

图表 32： 计算机仿真技术应用领域 ............................................................................................................. 23

图表 33： 计算机仿真行业产业链图 ............................................................................................................. 23

图表 34： 2010-2016 年计算机仿真行业市场规模 ........................................................................................ 23

图表 35： 现实产品开发与生产过程 ............................................................................................................. 24

图表 36： 制造类企业各环节对成本影响占比（单位：%）........................................................................... 24

图表 37： SCM 、ERP 与 CRM 的关系......................................................................................................... 24

图表 38： 产品生命周期曲线........................................................................................................................ 25

图表 39： 重塑 PLM 曲线产生收益 ............................................................................................................... 25

图表 40： SCM 、ERP 、CRM 与 PLM 海量数据将储存在云端 ..................................................................... 25

图表 41： 通过全面预算管理提升业务规划能力............................................................................................ 25

图表 42： 对制造类企业进行全面的资产管理 ............................................................................................... 25

图表 43： 2017-20 年全球工业机器人销售额增速预计为 11%左右 ............................................................... 26

图表 44： 2017-20 年全球工业机器人销量增速预计为 12%左右 .................................................................. 26

图表 45： 2016-2019 年中国工业机器人销量增速预计为 21%左右............................................................... 26

图表 46： 2019 年中国工业机器人销量占全球比例预计可达到 39% ............................................................. 26

图表 47： 2017~2019 年国内工业机器人本体累计销售额预计约 890 亿元，系统集成预计约 1340 亿元 ....... 27

图表 48： 2010-2014 年中国工业机器人保有量稳步提升.............................................................................. 27

图表 49： 2015 年中国工业机器人密度低于全球平均水平 ............................................................................ 27

图表 50： 2013-15 年工业机器人行业国产品牌占有率上升约 6 个百分点 ..................................................... 28

图表 51： 国内工业机器人产业（含外资的中国子公司）近年并购整合进程.................................................. 28

图表 52： 2010 年中国工业机器人下游应用领域分布 ................................................................................... 29

图表 53： 2016 年中国工业机器人下游应用领域分布 ................................................................................... 29

图表 54： 中国与发达国家在汽车行业的工业机器人密度对比....................................................................... 29

图表 55： 中国与发达国家在非汽车行业的工业机器人密度对比 ................................................................... 29

图表 56： 国内有关机器人与工业自动化的政策与发展规划 .......................................................................... 30

图表 57： 传统的数控机床结构框架图.......................................................................................................... 30

图表 58： 我国近年数控机床产业相关政策一览............................................................................................ 31

图表 59： “i5”智能机床的核心设计理念 ........................................................................................................ 31

图表 60： “i5”智能机床的多重功能示意图..................................................................................................... 31

图表 61： 机床实现管理智能化-i 平台 .......................................................................................................... 32

图表 62： 2000-2015 年我国机床总产值 ...................................................................................................... 32

图表 63： 2009-2014 年中国数控金属切削机床产量和数控化率 ................................................................... 32

图表 64： 2009-2014 年中国数控金属成形机床产量和数控化率 ................................................................... 32

图表 65： 人工智能与人机交互 .................................................................................................................... 33

图表 66： 3D 打印应用非常广泛 .................................................................................................................. 33

图表 67： 3D 打印产业链（发展初期）示意图 ............................................................................................. 34

图表 68： 3D 打印产业链（成熟期）示意图 ................................................................................................. 34

图表 69： 传感器主要构成部分 .................................................................................................................... 35

图表 70： 应变式传感器的上下游................................................................................................................. 36

图表 71： 机器视觉系统在产品质量检测中的应用 ........................................................................................ 36

图表 72： 机器视觉与人类视觉优势对比 ...................................................................................................... 37

图表 73： 机器视觉下游应用市场广阔.......................................................................................................... 37

图表 74： 2007—2018 年全球机器视觉市场规模（亿美元）........................................................................ 38

图表 75： 中国机器视觉行业正处于快速成长期............................................................................................ 38

图表 76： 近年来中国机器视觉行业市场规模及预测..................................................................................... 39

图表 77： 工业自动化控制系统体系结构及功能描述..................................................................................... 39

图表 78： 工业自动化控制系统上下游.......................................................................................................... 40

图表 79： 可编程逻辑控制器系统组成结构图 ............................................................................................... 40

图表 80： 嵌入式控制系统模块 .................................................................................................................... 41

图表 81： RFID 利用感应电流获得芯片中的产品信息................................................................................... 42

图表 82： RFID 按照应用频率的分类 ........................................................................................................... 42

图表 83： RFID 按照能源供给方式的分类 .................................................................................................... 42

图表 84： 2016 年中国 RFID 行业应用市场结构........................................................................................... 43

图表 85： 2011-2016 年中国 RFID 市场规模及增速 ..................................................................................... 43

图表 86： 典型的工厂信息化集成系统.......................................................................................................... 44

图表 87： AGV 搬运机器人 .......................................................................................................................... 45

图表 88： AGV 搬运机器人 .......................................................................................................................... 45

图表 89： 无人机示意图一 ........................................................................................................................... 45

图表 90： 无人机意图二............................................................................................................................... 45

图表 91： 民用无人机用于电力巡检 ............................................................................................................. 46

图表 92： 民用无人机用于农业监测 ............................................................................................................. 46

图表 93： 无人驾驶系统的构成 .................................................................................................................... 46

图表 94： 公路上的无人驾驶汽车................................................................................................................. 46

图表 95： 世界八大品牌涉足无人驾驶技术................................................................................................... 47

图表 96： 智能制造领域受益标的梳理.......................................................................................................... 48

智能制造——未来十年不能输的“战争”

“中国制造 2025”：开启智能制造时代的新纪元

2015 年首次提出的“中国制造 2025”是中国政府实施制造强国战略第一个十年的行动纲 领，其中提出了通过“三步走”实现制造强国的战略目标。主要包括：第一步，到 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，到新中国成立一百年时，综合实力进入世界制造强国前列。

“中国制造 2025”要推动的是智能化和信息化升级，而非仅仅实现自动化。智能制造将 通过传感、机器视觉等系统的应用，形成大数据的采集、反应和对未来的预测，在产品的 开发和制造、产品的设计和制造、产品的质量和管理体系三方面形成有效闭环。

“中国制造 2025”的行动纲领可以概括为一条主线、四大转变、八大对策和十大领域。

图表1： “中国制造 2025”主要内容解读

2016 年发布的《智能制造发展规划（2016-2020 年）》为“十三五”期间我国智能制造的 发展指明了具体方向。《规划》提出了 2025 年前推进智能制造的“两步走”战略：第一步， 到 2020 年，智能制造发展基础和支撑能力明显增强，传统制造业重点领域基本实现数字 化制造，有条件、有基础的重点产业智能转型取得明显进展；第二步，到 2025 年，智能 制造支撑体系基本建立，重点产业初步实现智能转型。

2017年智能制造行业分析报告

2017年11月

正文目录

智能制造——未来十年不能输的“战争”....................................................................................... 5

“中国制造 2025”：开启智能制造时代的新纪元.................................................................... 5

“Made in China”传统制造模式：眼看它崛起，眼看它壮大，眼看它乏力 ............................. 9

人口结构：我们预计 2015-2025 年体力劳动适龄人口年均下降近 1000 万 . ................... 9

劳力成本：工资水平将持续刚性上升 ........................................................................... 10

产品质量：消费者需求从追求性价比向定制化、精细化转变 ....................................... 12

互联网化智能制造模式：“制霸全球”，近百年来中国制造首次赶超的机遇 .......................... 13

自动化、信息化升级，中国制造或将迎来发展新动力 .................................................. 13

美国和德国的“阳谋”：掌握未来全球制造的技术标准 ................................................ 14

展望：为工业插上互联网翅膀，中国制造迎来腾飞新机遇............................................................ 15

三重动力——智能制造升级的坚实基础 . ............................................................................... 15

技术、品牌小有积累，中国企业意图弯道超车站上“微笑曲线”更高端 ..................... 15

C 端需求（Consumer ）被互联网化，推动 M 端（Manufacture ）的互联网化改变 ..... 15

经济不好压制升级需求？其实，需求和投入都更加迫切了 . .......................................... 17

“罗马不是一天建成”，智能制造四大阶段循序渐进 ............................................................ 17

投资研判：把握未来三年最强劲的“风”，寻找最受益的成长领域 ............................................... 19

工业大数据中心：软件及工业大数据分析，实现 C2B 的互联网化 ....................................... 19

大数据（Actionable Data）：采集、决策与预测........................................................... 20

MOM 、MES 、虚拟设计系统：实现对制造过程的管理和优化 ..................................... 21

SCM 、ERP 、CRM 与 PLM ....................................................................................... 24

公司金融管理：云端集中金融管理平台 ....................................................................... 25

智能生产系统：“制造 2025”的核心，未来大量工业数据的产生来源.................................. 26

制造设备（工业机器人、数控机床等）的自动化升级 .................................................. 26

自动化控制系统的升级 ................................................................................................ 39

制造的信息化升级：实现工厂内及产业链互联网化的基础 . .......................................... 42

智能的物流系统：解决制造业全产业链互联网化的“最后一公里”难题 .............................. 44

自动搬运机器人 ........................................................................................................... 44

服务机器人 .................................................................................................................. 45

无人机 ......................................................................................................................... 45

自动及无人驾驶技术 .................................................................................................... 46

受益标的梳理................................................................................................................................ 48

图表目录

图表 1： “中国制造 2025”主要内容解读 ..................................................................................................... 5

图表 2： 《智能制造发展规划(2016-2020 年) 》主要内容解读 ........................................................................ 6

图表 3： 工业互联网对全球经济的影响 .......................................................................................................... 6

图表 4： 中国与美国、德国制造业升级战略的比较......................................................................................... 7

图表 5： 互联网化智能制造将形成一个扁平、高效的云制造生态体系............................................................. 8

图表 6： “制造 2025”模式下的受益方向 ..................................................................................................... 8

图表 7： 1950 至 2016 年全国人口出生情况 .................................................................................................. 9

图表 8： 1980-2016 年全国劳动力人口总量平稳增长，劳动参与率逐渐降低 .................................................. 9

图表 9： 2002 至 2031 年全国体力劳动适龄人口变化情况估算 .................................................................... 10

图表 10： 全国私营单位就业人员年平均工资：制造业 ..................................................................................11

图表 11： 制造业设备操作人员年平均工资....................................................................................................11

图表 12： 2014 年世界制造业成本比较 .........................................................................................................11

图表 13： 2000-2014 年制造业劳动力成本（美元/小时）..............................................................................11

图表 14： 2008-2016 年通用设备制造出口交货值 ........................................................................................ 12

图表 15： 2008-2016 年专用设备制造出口交货值 ........................................................................................ 12

图表 16： 消费者需求定制化、精细化变革趋势............................................................................................ 12

图表 17： 消费者定制化需求实例：红领定制化服饰..................................................................................... 13

图表 18： 中国错失了前三次工业革命的发展良机 ........................................................................................ 13

图表 19： 1997-2013 年世界各国制造业增加值全球占比（2012 年开始中国制造业规模跃居世界第一）...... 14

图表 20： 制造业微笑曲线 ........................................................................................................................... 15

图表 21： 中国互联网用户规模与互联网普及率............................................................................................ 15

图表 22： 消费者时代的形成过程................................................................................................................. 16

图表 23： 互联网化的 C 端需求倒逼 M 端制造升级 ...................................................................................... 16

图表 24： 中国集成电路产品进口规模不断增长............................................................................................ 17

图表 25： 智能工厂架构............................................................................................................................... 18

图表 26： 互联网化智能制造的核心构成 ...................................................................................................... 19

图表 27： 2011—2015 年我国大数据行业下游需求分布............................................................................... 20

图表 28： 2014-2020 年我国大数据行业市场规模及预测.............................................................................. 21

图表 29： 制造企业的 MES 功能 .................................................................................................................. 21

图表 30： MOM 内部结构 ............................................................................................................................ 22

图表 31： 制造运行管理的信息 .................................................................................................................... 22

图表 32： 计算机仿真技术应用领域 ............................................................................................................. 23

图表 33： 计算机仿真行业产业链图 ............................................................................................................. 23

图表 34： 2010-2016 年计算机仿真行业市场规模 ........................................................................................ 23

图表 35： 现实产品开发与生产过程 ............................................................................................................. 24

图表 36： 制造类企业各环节对成本影响占比（单位：%）........................................................................... 24

图表 37： SCM 、ERP 与 CRM 的关系......................................................................................................... 24

图表 38： 产品生命周期曲线........................................................................................................................ 25

图表 39： 重塑 PLM 曲线产生收益 ............................................................................................................... 25

图表 40： SCM 、ERP 、CRM 与 PLM 海量数据将储存在云端 ..................................................................... 25

图表 41： 通过全面预算管理提升业务规划能力............................................................................................ 25

图表 42： 对制造类企业进行全面的资产管理 ............................................................................................... 25

图表 43： 2017-20 年全球工业机器人销售额增速预计为 11%左右 ............................................................... 26

图表 44： 2017-20 年全球工业机器人销量增速预计为 12%左右 .................................................................. 26

图表 45： 2016-2019 年中国工业机器人销量增速预计为 21%左右............................................................... 26

图表 46： 2019 年中国工业机器人销量占全球比例预计可达到 39% ............................................................. 26

图表 47： 2017~2019 年国内工业机器人本体累计销售额预计约 890 亿元，系统集成预计约 1340 亿元 ....... 27

图表 48： 2010-2014 年中国工业机器人保有量稳步提升.............................................................................. 27

图表 49： 2015 年中国工业机器人密度低于全球平均水平 ............................................................................ 27

图表 50： 2013-15 年工业机器人行业国产品牌占有率上升约 6 个百分点 ..................................................... 28

图表 51： 国内工业机器人产业（含外资的中国子公司）近年并购整合进程.................................................. 28

图表 52： 2010 年中国工业机器人下游应用领域分布 ................................................................................... 29

图表 53： 2016 年中国工业机器人下游应用领域分布 ................................................................................... 29

图表 54： 中国与发达国家在汽车行业的工业机器人密度对比....................................................................... 29

图表 55： 中国与发达国家在非汽车行业的工业机器人密度对比 ................................................................... 29

图表 56： 国内有关机器人与工业自动化的政策与发展规划 .......................................................................... 30

图表 57： 传统的数控机床结构框架图.......................................................................................................... 30

图表 58： 我国近年数控机床产业相关政策一览............................................................................................ 31

图表 59： “i5”智能机床的核心设计理念 ........................................................................................................ 31

图表 60： “i5”智能机床的多重功能示意图..................................................................................................... 31

图表 61： 机床实现管理智能化-i 平台 .......................................................................................................... 32

图表 62： 2000-2015 年我国机床总产值 ...................................................................................................... 32

图表 63： 2009-2014 年中国数控金属切削机床产量和数控化率 ................................................................... 32

图表 64： 2009-2014 年中国数控金属成形机床产量和数控化率 ................................................................... 32

图表 65： 人工智能与人机交互 .................................................................................................................... 33

图表 66： 3D 打印应用非常广泛 .................................................................................................................. 33

图表 67： 3D 打印产业链（发展初期）示意图 ............................................................................................. 34

图表 68： 3D 打印产业链（成熟期）示意图 ................................................................................................. 34

图表 69： 传感器主要构成部分 .................................................................................................................... 35

图表 70： 应变式传感器的上下游................................................................................................................. 36

图表 71： 机器视觉系统在产品质量检测中的应用 ........................................................................................ 36

图表 72： 机器视觉与人类视觉优势对比 ...................................................................................................... 37

图表 73： 机器视觉下游应用市场广阔.......................................................................................................... 37

图表 74： 2007—2018 年全球机器视觉市场规模（亿美元）........................................................................ 38

图表 75： 中国机器视觉行业正处于快速成长期............................................................................................ 38

图表 76： 近年来中国机器视觉行业市场规模及预测..................................................................................... 39

图表 77： 工业自动化控制系统体系结构及功能描述..................................................................................... 39

图表 78： 工业自动化控制系统上下游.......................................................................................................... 40

图表 79： 可编程逻辑控制器系统组成结构图 ............................................................................................... 40

图表 80： 嵌入式控制系统模块 .................................................................................................................... 41

图表 81： RFID 利用感应电流获得芯片中的产品信息................................................................................... 42

图表 82： RFID 按照应用频率的分类 ........................................................................................................... 42

图表 83： RFID 按照能源供给方式的分类 .................................................................................................... 42

图表 84： 2016 年中国 RFID 行业应用市场结构........................................................................................... 43

图表 85： 2011-2016 年中国 RFID 市场规模及增速 ..................................................................................... 43

图表 86： 典型的工厂信息化集成系统.......................................................................................................... 44

图表 87： AGV 搬运机器人 .......................................................................................................................... 45

图表 88： AGV 搬运机器人 .......................................................................................................................... 45

图表 89： 无人机示意图一 ........................................................................................................................... 45

图表 90： 无人机意图二............................................................................................................................... 45

图表 91： 民用无人机用于电力巡检 ............................................................................................................. 46

图表 92： 民用无人机用于农业监测 ............................................................................................................. 46

图表 93： 无人驾驶系统的构成 .................................................................................................................... 46

图表 94： 公路上的无人驾驶汽车................................................................................................................. 46

图表 95： 世界八大品牌涉足无人驾驶技术................................................................................................... 47

图表 96： 智能制造领域受益标的梳理.......................................................................................................... 48

智能制造——未来十年不能输的“战争”

“中国制造 2025”：开启智能制造时代的新纪元

2015 年首次提出的“中国制造 2025”是中国政府实施制造强国战略第一个十年的行动纲 领，其中提出了通过“三步走”实现制造强国的战略目标。主要包括：第一步，到 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，到新中国成立一百年时，综合实力进入世界制造强国前列。

“中国制造 2025”要推动的是智能化和信息化升级，而非仅仅实现自动化。智能制造将 通过传感、机器视觉等系统的应用，形成大数据的采集、反应和对未来的预测，在产品的 开发和制造、产品的设计和制造、产品的质量和管理体系三方面形成有效闭环。

“中国制造 2025”的行动纲领可以概括为一条主线、四大转变、八大对策和十大领域。

图表1： “中国制造 2025”主要内容解读

2016 年发布的《智能制造发展规划（2016-2020 年）》为“十三五”期间我国智能制造的 发展指明了具体方向。《规划》提出了 2025 年前推进智能制造的“两步走”战略：第一步， 到 2020 年，智能制造发展基础和支撑能力明显增强，传统制造业重点领域基本实现数字 化制造，有条件、有基础的重点产业智能转型取得明显进展；第二步，到 2025 年，智能 制造支撑体系基本建立，重点产业初步实现智能转型。