01 產業(yè)鏈全景圖

圖：智能制造產業(yè)鏈圖譜

智能制造作為制造強國建設的核心方向，是新時代加速發(fā)展新質生產力、推進新型工業(yè)化的戰(zhàn)略性任務。它通過制造業(yè)與新一代信息技術的深度融合，為產業(yè)轉型升級開辟了關鍵路徑，不僅是提升制造業(yè)競爭力的必然選擇，更是實現(xiàn)經濟高質量發(fā)展的重要引擎。

02 行業(yè)定義

智能制造（Intelligent Manufacturing, IM）是新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合的產物，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造全流程，具備“自感知、自學習、自決策、自執(zhí)行、自適應”五大核心功能，代表著面向未來的生產范式革新。

03 基本范式

智能制造的發(fā)展呈現(xiàn)階段性與繼承性并存的特征，形成三大核心范式：

1. 數(shù)字化制造：以數(shù)據(jù)為基礎，實現(xiàn)生產流程的數(shù)字化建模與仿真，解決“能看見”的問題（如CAD設計、數(shù)控加工）。

2. 數(shù)字化網絡化制造：通過工業(yè)網絡互聯(lián)，打通設備、系統(tǒng)與企業(yè)間的數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)協(xié)同生產（如工業(yè)互聯(lián)網平臺、MES系統(tǒng)集成）。

3. 數(shù)字化網絡化智能化制造（新一代智能制造）：引入AI、大數(shù)據(jù)等技術，賦予系統(tǒng)自主決策能力，推動“智能工廠”落地（如預測性維護、柔性生產線）。

當前全球智能制造正處于“數(shù)字化普及、網絡化推廣、智能化示范”的并行發(fā)展階段，三者相互滲透、協(xié)同演進。

3.1 系統(tǒng)架構：三維度解構智能制造要素

智能制造系統(tǒng)架構通過“生命周期、系統(tǒng)層級、智能特征”三個維度，構建標準化框架：

圖： 智能制造系統(tǒng)架構

• 生命周期：覆蓋產品從研發(fā)到回收的全鏈條（設計→生產→物流→銷售→服務），強調各環(huán)節(jié)迭代優(yōu)化與價值創(chuàng)造。
• 系統(tǒng)層級：從底層到頂層劃分為設備層、單元層、車間層、企業(yè)層、協(xié)同層，實現(xiàn)從單機智能到產業(yè)鏈協(xié)同的層級躍升。
• 智能特征：包含資源要素、互聯(lián)互通、融合共享、系統(tǒng)集成、新興業(yè)態(tài)五層要求，體現(xiàn)“自感知—自決策—自執(zhí)行”的智能化閉環(huán)。

3.2 支撐系統(tǒng)：硬件、軟件與技術的協(xié)同支撐

圖：智能制造支撐系統(tǒng)

1. 硬件層：智能生產的物理基石

• 智能裝備：工業(yè)機器人、數(shù)控機床、智能傳感器等，實現(xiàn)生產環(huán)節(jié)的自動化與精準控制。
• 物聯(lián)網設備：通過傳感器、RFID等實現(xiàn)設備互聯(lián)，構建“物-人-系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)采集網絡。

2. 軟件與平臺層：生產流程的智慧大腦

• 工業(yè)軟件：MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、ERP（企業(yè)資源計劃）、PLM（產品生命周期管理）等，優(yōu)化生產流程與資源配置。

圖：工業(yè)軟件分類

• 工業(yè)互聯(lián)網平臺：整合工業(yè)全要素（設備、產線、供應鏈），實現(xiàn)跨層級、跨地域的互聯(lián)互通與協(xié)同創(chuàng)新。

圖：工業(yè)互聯(lián)網架構

3.3 數(shù)據(jù)與智能層：決策優(yōu)化的核心動能 ?

• 大數(shù)據(jù)分析：挖掘生產數(shù)據(jù)價值，應用于預測性維護（如設備故障預警）、質量管控等場景。
• 人工智能：通過大模型學習工業(yè)數(shù)據(jù)，優(yōu)化生產流程（如AI排產）、提升柔性生產能力。

3.4 網絡與安全層：連接與防護的雙重保障

• 5G與邊緣計算：支撐實時控制、遠程運維等場景，為柔性產線提供低時延網絡基礎。

圖：5G+智能制造的總體架構

• 網絡安全機制：通過數(shù)據(jù)加密、訪問控制等技術，應對智能制造系統(tǒng)的網絡安全挑戰(zhàn)。

04 產業(yè)鏈上下游

智能制造產業(yè)鏈呈現(xiàn)“上游技術支撐—中游裝備集成—下游場景應用”的立體化結構。

圖：智能制造產業(yè)鏈

4.1?上游：基礎硬件與關鍵技術

• 基礎硬件：芯片、傳感器、控制器、伺服系統(tǒng)等，構成智能制造的物理底座。
• 支撐技術：5G、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網、AI等，提供計算、通信與智能決策能力。

圖：智能制造基礎硬件及相關企業(yè)

4.2?中游：裝備、軟件與系統(tǒng)集成

• 智能制造裝備：工業(yè)機器人、數(shù)控機床、智能倉儲設備等，實現(xiàn)生產環(huán)節(jié)的自動化升級。
• 工業(yè)軟件：涵蓋設計類（CAD）、生產類（MES）、管理類（ERP）等，驅動流程數(shù)字化。
• 系統(tǒng)集成服務：整合硬件、軟件與技術，為企業(yè)提供定制化解決方案（如智能工廠規(guī)劃）。

4.3?下游：多元化應用場景

• 行業(yè)應用：汽車、3C電子、醫(yī)藥制造等領域通過智能車間、智能工廠實現(xiàn)生產效率躍升。
• 典型場景：智慧供應鏈（實時庫存管理）、預測性維護（設備健康狀態(tài)監(jiān)控）、柔性生產（小批量定制化制造）。

另一種維度劃分：

• 感知層：智能傳感器、機器視覺等，負責數(shù)據(jù)采集。
• 網絡層：5G、工業(yè)互聯(lián)網等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與處理。
• 執(zhí)行層：工業(yè)機器人、智能裝備等，完成生產執(zhí)行。
• 應用層：智能工廠、行業(yè)解決方案，聚焦場景落地。

05 市場規(guī)模?

中國智能制造市場已成為全球數(shù)字化轉型的標桿：

• 規(guī)模躍升：2016年市場規(guī)模1.3萬億元，2023年突破3.2萬億元，年均復合增長率（CAGR）超16%。
• 結構優(yōu)化：智能裝備占比超60%（2023年約2萬億元），系統(tǒng)解決方案市場規(guī)模達0.8萬億元，服務于企業(yè)智能化改造。

圖：2016 年至 2025 年智能制造市場行業(yè)規(guī)模預測產值

隨著5G、AI等技術深化應用，智能制造將推動全球產業(yè)鏈向高效化、柔性化、綠色化轉型，預計2025年市場規(guī)模將進一步擴大，成為經濟增長的重要動能。