中国智能制造发展研究报告：系统解决方案

中系国智统能制解造发决展方研究案报告 目录 总序 01稳步增长 1、供给能力明显增强，系统解决方案市场规模稳步增长2 2、供应商支撑作用突出，打造高质量系统解决方案4 3、政策、技术、资本等协同助力，系统解决方案发展日新月盛5 02创造价值 1、数据、模型驱动的智能工厂设计与交付7 2、软件化、数字化的产品研发和工艺设计8 3、贯穿生产过程的智能化管控9 4、高效、智能的人机协同作业10 5、精细、高效的智慧仓储物流11 6、精细化的质量管控及优化12 7、智能预警预测的设备管理13 8、稳定的安全环保智能化管控14 9、节能优化的能耗智能管控15 03拥抱变革 技术变革突破 1、未来工业网络拓展解决方案应用边界19 2、面向更丰富应用场景的深度自动化21 3、感知技术革新，扩展解决方案可能性23 4、基于工业云的系统解决方案可以给制造企业带来哪些变革24 应用实施落地 5、生产管理软件系统升级更新——从MES到MOM的演进26 6、精益数字化阶梯，助力解决方案高效落地27 7、工业数字孪生催生新型解决方案29 8、智能检测解决方案进入快速成长期30 04总结与展望 9、工业AI从理想走入现实31 编写人员（排名不分先后） 郭楠程雨航闫理跃韩丽焦国涛胡成林李湘李闻晓贾仕齐张智钧陈艳利崔文雅纪婷钰左鹏何宏宏胡琳李瑞琪李佳张欣王成然王智勇 版权声明 本报告版权属于中国电子技术标准化研究院（工业和信息化部电子工业标准化研究院），并受法律保护。未经我院事先书面授权，不得以任何方式复制、抄袭、影印、翻译本文档的任何部分。凡转载、摘编或利用其他方式引用本文的观点、数据，应注明“来源：中国电子技术标准化研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 致谢 本报告由工业和信息化部指导，中国电子技术标准化研究院牵头编写，得到了智能制造系统解决方案供应商联盟以及各参编单位的大力支持和帮助。 总序 党的二十大报告指出，推动制造业高端化、智能化、绿色化，发展智能制造，是建设现代化产业体系，实现高质量发展的内在要求。“十三五”以来，我国围绕智能制造试点示范、新模式应用推广、供应商培育、标准体系建设等开展了一系列工作，智能制造发展取得了长足进步 。系统解决方案作为智能制造典型场景的重要组成部分，标准化、模块化趋势明显，在助力制造强国建设、推动制造企业流程再造、促进装备和工艺融合、效能提升等方面展示出强劲的驱动力和创造力。经过多年发展，主营业务收入超10亿元的系统解决方案供应商数量近百家，智能制造装备国内市场满足率超过了50%，系统解决方案市场规模年平均增长率超过10%，整体发展态势良好。 为摸清我国智能制造系统解决方案的发展现状，掌握智能制造关键技术应用水平，展望系统解决方案的发展趋势，中国电子技术标准化研究院组织编写《智能制造发展报告：系统解决方案》。报告内容梳理解决方案发展成效，发展现状，描绘了未来技术变革，总结了供应商成长路径，通过座谈交流、问卷调研、资料分析、数据挖掘、专家咨询等方式开展研究，从多个维度分析系统解决方案的发展情况。 本报告以智能制造系统解决方案供应商联盟成员单位、符合规范条件供应商等近千家重点联系企业作为研究主体，报告在编制过程中，参考了工业和信息化部、国家统计局、第三方智库等方面公布的数据，发放调研问卷共计578份，回收问卷516份，并重点访谈了183家制造企业和80余位供应商代表。 01 稳步增长 “十三五”以来，在国家、地方智能制造政策的牵引下、试点示范、新模式应用、场景建设等方面掀起热潮，内生动力不断提升，尤其在龙头企业带动下，解决方案标准化、模块化趋势明显，通过先行先试、创新实践带动系统解决方案市场稳步增长。 投融资额翻番 综合解决方案领投融资数达168次，投融资金额高达302亿元，受资本市场关注。 供给能力提升 覆盖90%以上的制造业二级门类，。 市场规模增长 交易规模6598.98亿元，同比增长18.41%。 市场主体壮大 上市企业186家，主营收入超过10亿元的97家，形成一批在细分领域具有竞争力的领军企业。 系统解决方案市场规模持续扩大、供应商数量稳步增长。 近三年来，系统解决方案市场以平均13.8%的速度保持快速增长，其中， 2021年，市场规模达6598.98亿元。 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 交易规模（亿元）线性(交易规模（亿元）) 6598.98 5242.33 5572.94 4490.07 16.75% 6.31% 18.41% 2018年2019年2020年2021年 形成一批高质量的细分行业解决方案，服务对象覆盖90%以上制造业二级门类。 形成一批高质量的细分行业解决方案，全年累积采购系统解决方案金额超过50万元的制造企业数量超过3万家，服务的制造企业主要分布在通用机械、石油化工、专用机械、电子信息、汽车及零部件等重点行业。 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 5995 5615 5275 3303 22402188 185017421412 1146865659487 376746555 0 形成了智能装备、系统集成、工业软件和规划设计四大供应商类型。 已经形成规划设计、智能装备、工业软件和系统集成四大供应商类型，围绕企业各环节提供研发、设计、生产、物流、销售、服务等局部方案，以及智能工厂、数字化车间、数字化产线等整体方案，覆盖企业全生命周期。 400 300 200 100 0 500 智能装备 系统集成 工业软件 规划设计 企业数量 451 198 165 20 培育一批技术自主、集成创新能力强的领军企业。 2021年，主营业务收入超10亿元的供应商共97家，工控系统、工业机器人、MES等智能制造关键装备和软件领域供应商实现从无到有的突破，逐步摆脱模仿借鉴形成原创性方案，进入国际先进行列。 400 350 300 250 200 150 100 50 0 企业数量 10亿及以上1-10亿千万级千万级以下 04 供应商支撑作用突出，打造高质量系统解决方案 保障一批智能工厂建成投产 •近五年80%以上新建工厂、原有工厂改造项目的整体系统设计、集成和运维由国内供应商实施完成。 引领集成技术创新 •以需求为牵引，攻克了一批智能制造关键技术在复杂过程和工艺中的应用问题，三年内突破关键技术近600项，形成400余个行业智能制造知识库和数据模型。 带动行业垂直应用 •加强与大企业合作形成示范工程和场景； 12并面向行业典型应用场景复制推广，开发 模块化解决方案促进中小企业智能化改造。 34改善供给侧市场生态 •在工控系统、工业机器人、MES等智能制造关键装备和软件领域打破国外垄断，实现市场份额的重大突破。 解决方案典型案例 以浙江中控、石化盈科、机械九院、博众精工等为代表的解决方案供应商打造了宁德宜宾、中石化九江、一汽繁荣、三一18号等知名智能工厂。 新昌“轴承行业原材料集采平台”、双星“橡胶工业互联网平台”、阿里“服装行业‘犀牛’智造平台”等行业平台赋能中小企业转型。 华工激光与华中科技大学、广汽本田组成产学研联合团队，优化多车型零件自动山下料/输送、激光焊接、自动弧焊等工艺流程。 航空规划设计院搭建了航空领域工艺知识库和专家库系统，已应用在“沈飞智能制造升级改造”等多个项目中，项目设计、实施效率平均提升40%。 和利时与浙江中控的工控系统已普遍应用于制造领域的关键装备及重要工程，部分产品的市场占有率达到90%以上；楚天科技为全球180多个国家与地区提供高端医药装备及智能化制药工厂整体解决方案，国际市场占有率正逐年快速提升。 政策指导 国家高度重视供应商培育工作，《“十四五”智能制造发展规划》明确提出加快系统解决方案供应商培育，开展智能制造系统解决方案供应商专项，央地协同配套出台100余项系统解决方案供应商培育相关的法规条例、发展规划等政策，为中国智能制系统解决方案市场快速发展提供了政策保障。 联盟推进 成立智能制造解决方案供应商联盟，以供应商培育为核心，以促进供需匹配对接为主线，以先进经验和典型做法应用推广为抓手，构建起覆盖典型行业和重点区域横纵交织的智能制造服务网络，带动形成超过6000余家系统解决方案供应商。通过汇聚智能制造政策体系、创新体系、供给体系、应用体系和支撑体系等资源，推动区域、行业智能制造创新发展。 技术引领 5G，互联网、大数据，云计算、人工智能、区块链等技术加速创新，日益融入经济社会发展全过程各领域。融合了新一代信息技术的系统解决方案将有效推动产业技术变革和优化升级，创新资源配置方式，提升资源利用效率，实现制造业质量变革、效率变革、动力变革。 05 政策、技术、资本等协同助力，系统解决方案发展日新月盛 资本关注 资本关注，投资额度翻番。综合解决方案领投融资次数达到168次，投融资金额高达302亿元，同比增加128.79%。据统计，共有371家供应商在资本市场融过资，上市公司占比超过50%。 06 创造价值 近年来，随着细分行业智能制造实施的不断深入，涌现出了一批具有较强示范和引领作用的供应商，他们扎根细分行业典型场景的改造需求，持续迭代创新，逐渐形成了面向行业的系统解决方案，展示出了高水平和专业化的供给能力。本章节选取汽车、钢铁、医药、电子等重点行业，基于智能制造典型场景和系统解决方案的功能特点，研究梳理出面向细分行业典型场景的系统解决方案图谱，分析讨论系统解决方案在各行业、各场景的重要作用。 数据、模型驱动的智能工厂设计与交付 智能工厂设计解决方案具有非常典型的高度行业区分的特点。在制造业的各个细分行业中，涌现出了一批优质的智能工厂设计解决方案的典型供应商，主要涉及船舶/海洋工程、汽车及零部件，轨道交通、电子信息、金属冶炼、石油化工、食品饮料和生物医药等行业。 软件化、数字化的产品研发和工艺设计 产品研发和工艺设计不断向研发主体多元化、研发流程并行化、研发手段数字化、工业技术软件化等方向发展，推动企业研发能力和效率的提升。研发设计类工业软件的下游应用广泛，市场需求旺盛，特别是在航空航天、汽车及零部件、轨道交通、船舶/海洋工程、电子信息、石油化工、生物医药等行业，流程型制造和离散型制造因产品设计及仿真的差异，对产品研发和工艺设计的需求有所不同。 贯穿生产过程的智能化管控 在生产过程智能化管控场景，企业根据自身需求在计划排程、生产过程可视、资源管理协同等方面进行配置，受访企业中，龙头企业和中小企业都积极开展六西格玛、5S等精益生产管理活动。通过构建MES/MOM、APS、APC、RTO等系统，集成大数据、运筹优化、预测控制等技术，实现人机料法环的动态管理和精准、实时和闭环的过程控制。 高效、智能的人机协同作业 制造企业生产作业环节的升级改造与工业机器人的使用紧密结合，多种类型、功能的工业机器人可以满足不同行业的生产需求。受访企业中，普遍认为在关键工位应用工业机器人等设备实现上下料、喷涂、装配等人机协同作业具有较高的投资回报率。 精细、高效的智慧仓储物流 智能仓储/配送是智能制造的重要应用场景，其系统解决方案主要包含自动化仓储和物流配送系统的搭建，堆垛机、穿梭车、搬运机器人等自动化设备的安装和调试，WMS、WCS等软件系统的部署，与企业ERP、MES等智能管控系统的集成。 智能仓储/配送相关解决方案广泛应用于通用机械、电子信息、生物医药、食品饮料、家电等制造行业，实现高效准确快速的仓储物流配送。 精细化的质量管控及优化 在质量检测/管控场景，典型的解决方案包括质量管理系统(QMS)、实验室管理系统(LIMS)、产品质量在线检测系统、统计过程控制工具(SPC)，在汽车、电子、医药、钢铁等行业应用最为广泛。 智能预警预测的设备管理 在设备管理环节，典型的解决方案