智启未来：新质生产力引擎驱动下的智能制造行业革新

智启未来： kpmg.com/cn 21世纪的科技浪潮中，工业文明与云计算、大数据、人工智能、物联网等前沿信息技术加速融合，以数智化为核心的智能制造新时代正逐渐形成。智能制造，作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，不仅是技术层面的革新，更是对传统生产模式、产业结构和价值链的深刻重塑，已成为全球制造业新一轮竞争的制高点。 中国是制造业大国。自党的十八大以来，中国智能制造发展规模和水平得到快速提升。为了进一步推动智能制造发展，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，旨在构建智能制造产业发展新格局，促进数字经济与实体经济的深度融合。经过多年的发展、摸索与沉淀，中国智能制造业已取得显著的成就，正从“大”向“强”而行。作为智能制造领域的重要产品代表，“新三样”——电动载人汽车、锂离子蓄电池、太阳能电池，2023年的合计出口额首次突破了万亿元大关，同比增长率高达29.8%，这一显著增长展现了中国制造业从劳动密集型向高附加值先进制造业的华丽转身。 在工业4.0的时代，伴随物联网、云计算、人工智能、机器人等先进技术无缝融合，中国智能制造行业呈现出新的发展趋势，如算力的深化应用驱动制造业的创新发展、制造生产模式日趋柔性与自动化、数据驱动的决策助力精细化运营、互联实现全链条协同优化等。面对新趋势，企业应展现出前瞻性的视野与行动力，积极拥抱新技术、新模式和新理念，以技术创新引领产业升级。同时，还需强化自身的竞争力与适应能力，灵活应对市场环境的快速变化与激烈竞争，确保在智能制造的浪潮中稳舵前行，持续创造新的价值增长点。 随着智能制造关键技术的持续渗透，智能制造的应用场景也日益丰富，广泛触及并深刻改变着汽车、电子、航空航天、精密仪器和机械制造等诸多行业领域。为了帮助制造业企业更好地实现数智化转型，毕马威中国推出《智启未来：新质生产力引擎驱动下的智能制造行业革新》行业洞察报告，全面梳理智能制造行业的发展历程及现状，积极洞察智能制造行业的发展趋势，为中国制造业企业实现智能制造提供有价值的参考与启示。 智启未来：新质生产力引擎驱动下的智能制造行业革新智启未来：新质生产力引擎驱动下的智能制造行业革新 初级阶段： 自动化设备与计算机技术的初步融合 智能制造的萌芽可追溯至20世纪80年代，这一时期，人工智能领域的探索为智能制造的诞生提供了沃土。美国学者赖特·伯恩在著作《Smart Manufacturing》中，首次将“智能制造”这一概念带入公众视野，将其定义为一种集成了知识工程、制造软件系统及机器人视觉等先进技术的革命性生产方式，使机器能够在无人工干预下实现精准的小批量生产。几乎同时，日本也开始探索智能制造的潜力，提出了智能制造系统（IMS）的概念，强调人机一体化的生产模式，并引领了全球范围内的合作研究计划，为智能制造的全球化发展铺设了道路。 在这一初级阶段，自动化设备与计算机技术开始展现出前所未有的融合趋势，两者之间的界限逐渐模糊。通过加强信息交互的规范性和效率，智能制造在生产流程的自动化升级与信息化改造方面取得了显著成效，为后续的智能化发展奠定了坚实的基础。 表1 发展阶段： 数字化与网络化的深入推进 进入20世纪90年代，随着欧美日等发达国家对智能制造研究的日益重视，智能制造迎来了一个快速发展的时期。日本继续深化其“智能制造系统IMS”国际合作研究计划，美国则设立了智能制造研究项目基金及实验基地，推动了智能制造技术的不断创新与突破。与此同时，互联网技术的迅猛发展实现了从数字化到网络化的跨越。 “互联网+”制造模式的兴起，使得产品、制造、服务等各个环节实现了更加紧密的连通和信息反馈，为制造业的转型升级提供了强大的技术支撑和创新动力。 这一阶段的智能制造，不仅注重生产过程的自动化与信息化，更开始探索如何通过互联网实现资源的优化配置和高效协同，为更高层次的智能化制造奠定了坚实的基础。 表2 成熟阶段： 大数据、云计算、人工智能的广泛应用 进入21世纪，随着大数据、云计算等信息技术和人工智能的快速发展及应用，智能制造迎来了一个全新的发展阶段。这一时期的智能制造，不再仅仅局限于生产过程的自动化与信息化，而是更加注重智能化、网络化、服务化的深度融合。世界主要国家纷纷制定制造业发展战略，如美国的“先进制造业国家战略计划”明确实施先进制造业战略的五大目标，同时提出“工业互联网”概念，打造基于互联网的生产制造模式，为制造业提供智能决策支持；德国的“工业4.0”战略，以信息物理系统（CPS）为核心，强调“智能+网络化”，构建智能工厂；日本的《人工智能战略》及《机器人新战略》等，均将智能制造作为推动制造业转型升级的重要抓手；欧盟发布的《欧盟新工业战略》、《欧盟数据战略》与《人工智能白皮书》共同构成欧盟“数字化转型计划”的重要组成部分；中国也发布了《中国制造2025》，明确了智能化转型的路径。这些战略的实施，不仅促进了智能制造技术的不断创新与突破，更推动了制造业向更加智能化、绿色化、服务化的方向发展。 与此同时，随着人工智能技术的不断进步和应用场景的不断拓展，智能制造也展现出了更加广阔的发展前景。人工智能的赋能使得智能制造系统具备了自感知、自决策、自执行、自适应、自学习等特征，能够更加灵活地应对复杂多变的生产环境和市场需求。根据Statista的预测，2024年人工智能市场规模将达1,840.4亿美元，到2030年将超过8,000亿美元。人工智能的不断进步也将加速赋能制造业，推动新一代智能制造技术的形成和发展。 图1 智启未来：新质生产力引擎驱动下的智能制造行业革新智启未来：新质生产力引擎驱动下的智能制造行业革新 政策环境： 智能制造在政策护航下快速发展 全国范围内的竞争版图正在重塑，发展新质生产力已成为中国构筑核心竞争力、抢占未来发展制高点的重要战略选择。作为新质生产力的重要抓手，智能制造不仅是中国式现代化的必由之路，也是传统制造型企业实现数智转型升级的关键举措。为了推动制造业智能化变革，中国相继出台了一系列政策和规划，为智能制造业的发展指明了方向并提供了有力支持，从而在全球智能制造领域的竞争中赢得了先机与优势。 回顾中国智能制造的政策发展历程，2015年以前，中国尚未出台针对智能制造整体产业的发展规划与政策，但对智能制造领域的科技创新、高端装备及智能制造装备产业的关注与扶持已悄然铺开。2015年，中国实施制造强国战略的首个十年规划——《中国制造2025》正式出台，这一国家级纲领性文件将智能制造确立为推动制造业发展的主攻方向，标志着智能制造正式上升为国家战略。 随后五年间，为细化落实《中国制造2025》，着力突破制造业发展的瓶颈和短板，国家制造强国建设领导小组启动了“1+X”规划体系的编制工作。配套的实施指南、行动指南和发展规划指南陆续发布，包括国家制造业创新中心建设、工业强基、智能制造、绿色制造、高端装备创新等5大工程实施指南，发展服务型制造和装备制造业质量品牌2个专项行动指南，以及新材料、信息产业、医药工业和制造业人才4个发展规划指南，构建起一套较为完善的政策体系。此外，地方政府亦积极响应国家号召，结合本地实际，量身定制了一系列规划与措施，形成了上下联动、协同推进的良好局面。 步入“十四五”时期，中国根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，深入实施智能制造工程，以跨界融合创新为引领，加大对智能制造核心技术研发的支持力度，加速推进重点领域的数字化转型、网络化协同与智能化变革。2021年，工业和信息化部等八部委联合发布《“十四五”智能制造发展规划》，提出了中国智能制造“两步走”战略，即到2025年，规模以上制造业企业大部分实现数字化网络化，重点行业骨干企业初步应用智能化；到2035年，规模以上制造业企业全面普及数字化网络化，重点行业骨干企业基本实现智能化。 图2 产业发展数据： 产业规模持续扩大，创新能力显著提升 中国制造业发展稳中向好，继续领跑全球 2023年以来，中国经济增速稳中有进，经济态势回升向好。稳增长政策“组合拳”精准施策背景下，新型工业化深入推进，一批新产品、新场景、新技术先后涌现，制造业高端化、智能化、绿色化发展加速升级，为智能制造行业新发展格局奠定了坚实基础。 中国制造业凭借完整的产业体系、超大的规模市场和完善的信息基础设施，展现出显著优势。根据工业和信息化部副部长辛国斌表示，2023年中国制造业规模以上工业增加值实现了5.0%的同比增长，总体规模连续14年稳居全球榜首。 联合国工业发展组织发布的2023年版《国际工业统计年鉴》亦指出，中国已成为世界制造业强国。自1990年以来，中国在全球制造业增加值中的占比实现了显著增长，从最初的3.0%稳步攀升至2022年的30.7%，这一比例甚至超过了美国、日本、德国与韩国等制造业强国的总和，彰显出强大的国际竞争力与影响力。 图3 高技术制造业蓬勃发展，企业主体持续壮大 当今，全球已迈入人工智能时代，大数据、人工智能、5G等前沿技术与制造业加速融合，以高附加值、高知识密度、高技术含量为特征的高技术制造业成为智能制造发展的关键支柱，是中国实现制造强国的制胜法宝。作为科技创新的先锋力量，中国一直将高技术制造业视为战略高地，不断加大扶持力度，密集出台一系列政策措施，旨在加速产业升级与转型步伐。 在强有力的政策护航下，中国高技术产业保持稳定的增长态势。根据《中国高技术产业统计年鉴》，2018年中国高技术产业主营业务收入为15.7万亿元，2021年正式突破20万亿元大关；2022年，高技术产业主营业务收入增至22.3万亿元，较2018年增长42.9%，五年的年均增长率为7.3%，展现出强劲的增长势头。利润方面，高技术制造业占规模以上制造业企业利润的比重由2018年的18.1%提升至2022年的24.3%，五年间增幅高达6.3个百分点，成为利润增长较快的制造业行业板块，引领作用日趋突出 。 2018-2022年中国高技术产业主营业务收入及其实现利润占规模以上制造业企业的比重，单位：万亿元，%（右轴） 图4 企业主体方面，根据《中国高技术产业统计年鉴》，2022年中国高技术产业企业数量达到5.0万家，同比增长9.7%，与2018年相比更是上涨49.1%。作为技术创新的排头兵，高技术产业企业凭借前沿技术的研发与应用，不断拓宽市场边界，深化产业链整合，有效提升了整个高技术产业的国际竞争力和市场影响力，成为中国产业升级与经济转型的关键驱动力。高技术产业企业主体的持续壮大，体现了中国在高技术领域内的持续投入与创新能力的不断提升。 图5 制造业数智化转型加快，加速赋能实体经济转型升级 制造业数字化转型是推进新型工业化、建设现代化产业体系的重要举措。在“十四五”规划纲要中，中国提出以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式的变革，推进产业数字化转型。近年来，围绕加快数字化转型，工业和信息化部先后发布《中小企业数字化赋能专项行动方案》《中小企业数字化转型指南》等多个专项政策。为了满足制造业多样化、个性化需求，分行业分领域挖掘典型场景，国务院常务会议审议通过了《制造业数字化转型行动方案》，加大对制造业数字化转型的支持。 当前，中国制造业数字化转型呈现出加快发展的态势。工业和信息化部数据显示，2023年，中国规模以上工业企业关键工序数控化率高达62.2%，预计2027年将突破70%；2023年，数字化研发设计工具的普及率为79.6%；工业和信息化部预测，到2025年，数字化研发设计工具的普及率将达到85%，而到了2027年，这一比例更是有望突破90%，制造业转型成效明显，数字技术加速赋能实体经济转型升级。 图7 灯塔工厂： 引领制造业智能化与精细化 “灯塔工厂”又被称“工业4.0示范工厂”或“标杆工厂”，代表着全球工业制造领域先进的智能制造能力。作为“数字化制造”和“工业化4.0”的最佳范例，“灯塔工厂”将人工智能、大模型、工业互联网等第四次工业革命技