2023-2024年度中国智能制造产业发展报告
中国智能制造产业发展报告 （2023-2024年度） 2024年4月 指导单位： 中国高科技产业化研究会 编写单位： 中国高科技产业化研究会学术交流部中国高科技产业化研究会数字经济分会 中国高科技产业化研究会信息化工作委员会中国通信学会通信设备制造技术委员会 中国信息产业商会大数据产业分会东南数字经济发展研究院 北京信息产业协会 共同编写及鸣谢单位： 工业和信息化部电子第五研究所 中国科学院信息工程研究所 中国信息通信科技集团有限公司 浙江砖助智连科技有限责任公司 中国联通 西北工业大学 航空工业计算所 浙江英鸿新型建材有限公司 北京融安特智能科技股份有限公司 北斗长缨集团有限公司 神州灵云（北京）科技有限公司 长扬科技（北京）股份有限公司 北京北信源软件股份有限公司 北京思特奇信息技术股份有限公司 北京观安信息技术有限公司 北京神缘文化科技有限公司 北京嘉诚瑞杰信息技术有限公司 北京紫东谦华环保工程有限公司 北京昱栎技术有限公司 编委会顾问： 倪光南中国工程院院士 肖龙旭中国工程院院士 张宏科中国工程院院士 梁小虹中国高科技产业化研究会理事长 陈山枝中国信息通信科技集团有限公司副总经理、总工程师 编委会主任： 邝世诚 编委会副主任：（排名按姓氏拼音为序） 胡延明黄伟庆康军牛少彰戎豫王林波王茂森杨春晖 编委会成员：（排名按姓氏拼音为序） 金鑫凌芸罗森林王宝会王武魁 肖文栋于力扬於二军张振江张广艳 周香林左兴权邹建成 目录 第一篇智能制造总述1 一、第四次工业革命的发展1 二、智能制造概念1 三、人工智能融合智能制造发展2 四、智能制造系统4 (一)数字设计4 (二)智能制造单元5 (三)生产全过程数字化5 (四)智能物流仓储系统6 (五)大规模定制平台6 (六)产品远程运维服务7 (七)数字孪生与智能制造的结合7 (八)工业互联网赋能智能制造8 (九)AI大模型引领智能制造9 五、AI+智能制造总体架构10 六、AI+智能制造关键技术10 (一)5G工业网络技术11 (二)数字孪生12 (三)区块链技术14 第二篇AI赋能制造业转型升级15 一、人工智能在具体实践中的问题15 二、人工智能的优势15 三、人工智能推动制造业转型升级17 四、人工智能赋能制造业仍需多方面合作18 第三篇智能制造的全球发展形势19 一、全球智能制造发展现状19 (一)德国19 (二)美国20 (三)日本21 (四)欧盟22 二、全球智能制造业格局22 第四篇智能制造在中国的概况24 一、中国智能制造发展现状和形势24 (一)中国智能制造发展取得积极成效26 (二)中国智能制造发展面临的机遇和挑战28 二、中国智能制造政策措施30 (一)加强统筹协调31 (二)完善创新体系31 (三)强化人才支撑31 (四)提升公共服务32 (五)深化开放合作32 (六)加大财税金融支持32 (七)创新金融扶持方式33 (八)发挥行业组织作用33 (九)深化国际合作交流33 三、中国智能制造战略布局34 (一)研究制定智能制造发展战略34 (二)加快发展智能制造装备和产品34 (三)推进制造过程智能化34 (四)深化互联网在制造领域的应用35 (五)加强互联网基础设施建设35 第五篇智能制造在中国态势分析36 一、中国智能制造的优势分析36 (一)政策引领：顶层设计彰显制度优势36 (二)试点先行：发挥示范项目龙头作用38 (三)全面覆盖：推动各类主体跨域协同38 二、中国智能制造工程目标39 (一)坚持创新驱动，实现科技自立自强39 (二)强化数实融合，深化智能技术应用40 (三)探索特色路径，促进区域协调发展41 第六篇中国智能制造产业分析43 一、中国智能制造产业链分析43 (一)智能工厂43 (二)机器视觉行业44 (三)数控机床45 二、中国智能制造行业发展特点分析47 (一)制造流程智能化47 (二)3D打印和工业软件市场规模增大48 (三)中国智能硬件市场规模持续增长48 (四)工业机器人应用成全球趋势49 (五)智能制造打造智能制造工厂50 三、AI+智能制造典型应用场景50 (一)大模型在医疗领域的应用50 (二)大模型赋能制造业升级51 第七篇中国智能制造的发展规划53 一、中国智能制造的指导思想和目标53 二、中国智能制造的重点任务54 三、智能制造部署的专项行动55 四、智能制造的保障措施56 第八篇全国各省市智能制造最新政策一览57 一、十一部门展开“携手行动”——促进大中小企业融通创新57 二、工信部会同有关部门起草了《“十四五”智能制造发展规划》58 三、工业和信息化部印发《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》58 四、工业和信息化部、中央网信办出台《5G应用“杨帆”行动计划(2021-2023年)》 ......................................................................................................................................................59 五、北京市印发《北京市制造业数字化转型实施方案（2024-2026年）》的通知60 六、上海市关于印发《上海市战略性新兴产业和先导产业发展“十四五”规划》的通知61 七、江苏省印发《江苏省制造业智能化改造和数字化转型三年行动计划（2022－2024年）》的通知61 八、重庆市人民政府印发《重庆市工业企业以数字化为引领深化技术改造促进产业高端化智能化绿色化转型升级行动方案（2023—2027年）》的通知62 九、浙江省人民政府印发《2023年全省经信系统技术创新和智能制造工作要点》的通知63 十、福建省工业数字化转型三年行动计划（2023—2025年）63 十一、山东省政府印发《山东省制造业数字化转型提标行动方案（2023-2025年）》的通知64 十二、广东省人民政府关于加快建设通用人工智能产业创新引领地的实施意见65 第九篇中国智能制造优秀案例66 一、工控安全网络安全产业66 二、北斗长缨智能机器人打磨案例介绍70 三、“5G+工业互联网”应用推广重点难题及中国联通5G智能云化工控典型案例72 四、推进智慧档案馆室数字技术应用，助力发展新质生产力75 五、工业数字孪生在生活用纸行业中的应用79 六、计算所智能实践应用82 第一篇智能制造总述 一、第四次工业革命的发展 智能制造已成为公认的提升制造业整体竞争力的国家战略。以德国工业 4.0为代表的智能制造集中于离散装备制造业，过程工业智能制造的模式为智能优化制造，生产过程智能化是智能优化制造的关键。近年来，人工智能和工业互联网的发展为智能制造提供了新的技术基础，为实现生产过程智能化开辟了新的途径。 2016年10月，美国国家技术委员会提出《国家人工智能研究与发展战略计划》，明确了AI在制造过程中的作用，包括改进制造过程调度、增强制造过程的柔性、改进产品质量并降低成本。2018年5月，美国白宫举办“美国工业人工智能峰会”，发表声明，重点发展具有高影响、面向特定领域的AI，用于增强美国劳动力素质，提高他们的工作效率并更好地服务客户。美国科学基金会也发表声明，指出人工智能可能改变美国工业的各个环节，为先进制造创造新的希望。2019年，美国工业互联网联盟为了促进人工智能技术与工业领域的融合，将其工业分析任务组更名为工业人工智能任务组。美国政府在2020 年和2021年的财务预算中，计划优先支持智能和数字化制造领域，尤其是基于工业物联网、机器学习和AI的制造系统。在提出“工业4.0”平台之后，德国在2017年9月启动了名为“学习系统”的计划，旨在使未来工作和生产 更加灵活和节省资源。德国2018年的人工智能战略指出了促进面向经济的AI发展和应用。中国工程院制造强国战略研究（三期）的“新一代人工智能引领下的智能制造研究报告”认为，新一代智能制造是我国智能制造的第二阶段(2025-2035)的战略目标，意在使我国智能制造技术和应用水平领先于世界。 二、智能制造概念 党的二十大报告提出了推动制造业高端化、智能化、绿色化协同发展的重 要任务，旨在构建智能制造（IntelligentManufacturing,IM）产业发展新格局，高效实施供给侧结构性改革，并促进数字经济与实体经济的深度融合。在数字经济的背景下，随着大数据、人工智能、云计算等科技创新的不断发展，智能制造业蓬勃发展。《智能制造发展规划(2016—2020年)》进一步明确了智能制造的内涵：它基于新一代信息通信技术与先进制造技术的深度融合，贯穿了制造活动的各个环节，具备自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。智能制造推动着企业创新发展，改变了传统的生产方式，促成了新的产业形态和商业模式的形成。信息化与工业化的深度融合不仅提升了智能制造企业自身的创新发展能力，还破除了区域间、行业间制造业发展不平衡的现状。越来越多的专家学者开始关注智能制造企业的发展，并取得了丰硕的研究成果。 智能制造通过新一代信息技术、自动化技术、工业软件及现代管理思想在制造企业全领域、全流程的系统应用而产生。其应用使制造业企业实现了生产、管理、服务和产品智能化，促进了企业的创新发展。 智能制造具有自主化决策、灵活生产多样化产品、快速应对市场变化的特点。人工智能与制造系统结合，利用机器学习、模式识别等模型提升了工厂管理系统能力。物联网的应用将设备连接起来，实现了机器之间的通信和互相沟通，实现了人与机器的融合。整个流程都有数字孪生模型，系统包括现实世界的一切，如应用和操作指南手册等。 如今，智能制造已不仅限于生产过程或单体智能，而扩展到了产业价值链的各个环节，跨领域技术的深度融合和创新也变得更为重要。 三、人工智能融合智能制造发展 在人工智能发展上，未来数字化的高峰一定是大模型推动下的智能化，人工智能的指数级跃变将会给城市发展带来巨大机遇。 第一，ChatGPT的出现，代表着超级人工智能时代的来临。原来的人工智能都是弱人工智能或垂直人工智能，带来的影响有限，而大模型属于通用人工 智能，在很多维度上已经超越了人类。ChatGPT最大的意义是人类第一次把世界知识进行了重新编码、存储和推理，使得计算机能够对这个世界建立新的认知，现在GPT-4的出现是一个巨大的拐点。 第二，大模型是工业革命级的生产力工具，将会带来一场新工业革命。ChatGPT不仅仅是一个聊天机器人，还是一个提高生产力的工具。它不只是公司间竞争的武器，更重要的是，它像发电厂一样把以前我们都有但很难直接使用的大数据“从石油变成了电”。电是通用的，可以赋能千行百业，因此通用人工智能将在实体经济数字化、智能化转型过程中发挥重要作用。例如，微软已经做出示范，所有的软件、APP和网站都可以用大模型重塑。这场工业革命关系到国家生产力的发展，是百年未有之大变局下大国博弈的重要机会，中国一定要迎头赶上。 第三，中国做自己的大模型要坚持长期主义。中国发展大模型并没有不可逾越的技术障碍，OpenAI公司的成功给我们指明了技术方向，点明了技术路线，中国科技公司在产品化、场景化、商业化方面有很大的优势，但我们也要清醒地意识到中国的大模型产品和GPT-4还存在较大的差距。因此，我们既不应该悲观放弃，也不应该盲目乐观、追求速胜，而是应该脚踏实地地补足短板。相信在未来的两三年时间里，中国的大模型发展将大有所为。 第四，未来中国不只会有一个大模型。事实上，每个大城市，每个大一点的公司，包括每个政府部门都会有自己的专有大模型。但目前我们在使用大模型时，面临两个挑战。一是如果要真正发挥大模型的能力，就需要把自己的很多数据让渡给大模型，这时有可能造成数据泄漏问题。二是GPT的强大是因为它使用了很多通用知识、通用数据来进行训练，但其实际上缺乏行业知识。很多企业、政府部门、城市有自己多年积累的、专业的、保密的、专有的知识和数据，很难将这些知识和数据上传到公网上去训练一个
