一、发展综述

    回顾历史，智能制造是各工业国家制造业产业升级的必然阶段，而且随着产业技术推陈出新，各工业国家的智能制造产业已经成为国际竞争的新一轮焦点。

新工业革命以智能化为核心

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    1、日本

    二次大战后，日本工业依靠承接西方低端制造业转移而迅速实现了原始资本积累，随着劳动力成本的快速上升，日本工业智能化升级的进程也随之启动。以机器人产业为例，日本机器人行业经历了四个发展阶段，20世纪60年代，日本进入工业智能化升级阶段，工业机器人产业开始发展；70年代，机器人在日本工业领 域的应用逐渐深入；80年代，日本工业机器人在工业领域得到大面积普及，根据日本机器人协会的统计数据，1970年日本工业机器人产量为1,350台，到了1980年其产量猛增到19,843台，年复合增长率达到30.8%；从90年代开始，日本机器人领域的发展逐渐趋于稳定，目前日本的工业机器人保有量稳居世界第一，其保有量约为31万台，约占全球机器人保有量总数的三分之一，为世界上最大的工业机器人消费和应用国，同时也是最大的生产和出口国。在日本工业机器人工业发展的过程中，政府连续从市场培育、融资环境、技术研发不同方向制定相关支持政策，对行业发展起到巨大的推动作用。

    日本支持机器人工业发展的主要支持政策

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    2、美国

    近年来，美国政府对“制造业回归”的强力推动正在改写着全球制造业格局。奥巴马政府先后推出了“购买美国货”、“内保就业促进”等倡议活动，同时在宏观层面制定了多项法案、规划，为美国制造业智能化升级提供助力。美国再工业化的本质是产业升级，高端制造是其战略核心，美国已经正式启动高端制造计划，积极在纳米技术、高端电池、能源材料、生物制造、新一代微电子研发、高端机器人等领域加强攻关，以期保持美国在高端制造领域的研发领先、技术领先和制造领先。另外，由于美国工业用地成本相对较低，而人工成本过高，美国企业有充足的动力研发智能制造技术，以便最大限度的减少人工的依赖，伴随超高度自动化工 厂、3D打印技术等先进技术的应用，美国智能制造产业得到了极大的发展。

    美国制造业智能化升级促进法案与计划

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    3、德国

    德国对制造产业的智能化极为重视，早在上世纪90年代初期，德国政府面对制造业竞争实力下滑的窘境，制定了名为"生产2000"的产业计划，以帮助德 国制造业智能化的发展。德国政府力求通过这一计划达到对德国制造业产业发展的多重目的，其中包括增强德国制造业研究水平；确保并提高德国制造业在国际市场 竞争中的地位；提高德国制造业企业对市场的适应能力；通过新兴的信息及通信技术促进德国制造业的现代化；采用充分考虑人的需求和能力的生产方式；促进环境 友好型制造业发展，大力推动清洁制造，改善制造业对环境的影响；帮助提升中小企业竞争实力。为了推动这一产业计划的进行，德国政府特别加大了某些对产业升级影响深远的研究领域的投资，比如缩短产品开发和产品制造的周期，以便对新的市场需求作出快速响应；开发可重复利用的材料和可重复利用的产品；开发能进行 “清洁制造”的制造过程；开发加速产品制造过程和减少运输费用的技术及系统；开发面向制造的信息技术及面向制造的高效、可控的系统；研究可提高对市场变化响应速度的开放的、具有学习能力的生产组织结构等。

    4、中国

    目前中国的经济环境与这些制造业发达国家在历史上产业升级的拐点时期非常相似。对比目前中国和上世纪80年代初期的日本，我们发现中国在经济、人口、 国家政策、国际环境、国内环境、市场发展状况、所面临困境等都与当时的日本十分相似，比如GDP 增速都开始进入相对较低的增长区间、核心制造业地区人均GDP都约为1 万美元、人口增速都低于1%、都面临着劳动力短缺和制造业用人成本上升的困境等。为了冲破目前的困境，遵循制造业先进国家所进行的产业升级之路，从低端产品、低技术密集度、低资本密集度、高劳动力密集度产业发展模式向高端产品、高技术密集度、高资本密集度、低劳动力密度产业转型是中国制造业发展的一个重要方向。

    据美国经济咨询公司环球通视数据，2010年中国制造业产出占世界的比重为19.8%，超过美国成为全球制造业第一大国，但中国制造业整体发展仍面临 多重困境的挤压。一方面，由于人口结构的变化，即原来数量庞大的低端劳动力数量——这也是近30年来中国制造业一直依托的一个重要优势——正在不断降低，在产业上体现为中国从东部发达地区到中西部传统劳动力供应地区均出现大面积‘用工荒’的现象，这一现象直接导致了中国制造业劳动力成本的快速上升；另一方面，由于中国制造业产品同质化现象严重，产品技术含量与产品质量不高，导致由于企业间恶性价格竞争使得制造业整体盈利能力较弱。同时，伴随中国经济实力的提升，近些年来人民币以年均3%至5%的速度不断升值，快速的货币升值对众多依赖出口的中国制造业企业来说不啻为雪上加霜。另外，近些年中国制造业部分企 业高投入、高污染、高耗能的产业发展方式也越来越不可持续。中国制造领域迫切需要推广智能制造，实现产业升级。

    产业的转型升级往往离不开三方面的推动因素，即技术、政策支持以及相关金融服务，智能制造也不例外。高技术含量的产品和服务，利于培育市场和提升产业 配套能力的公共政策法规，以及相关金融服务将从各方面支持中国制造业转型，从而提高产品智能化水平、推动企业关键环节的智能化应用。

智能制造发展主要外部推动因素

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    中国企业大约在2000年后才真正开始发展智能制造产业，相比在上世纪70年代就已经发力智能制造的发达国家，中国智能制造发展起步已经晚了几十年。但经过十多年的发展，中国在智能制造领域已经取得了一些成就，掌握如机器人技术、感知技术、复杂制造系统、智能信息处理技术等，同时建设了一批相关的国家级研发基地。

    但整体而言，在智能制造技术的基础研究能力方面，中国的企业和高校与国际水准差距较大，导致原始创新匮乏。在设备方面，国内产品的可靠性相较国外品牌依然存在一定差距，中国目前核心零部件依靠进口，高端智能制造装备对外依存度高。近年来，除了加大自主开发力度，海外并购也成为企业获取关键技术的常见途径，而其中大部分的并购皆以技术为着眼点。

    在中国启动经济改革三十多年后，中国制造的商品已经遍布全世界，随着资本的逐步积累和技术实力的不断增强，中国的出口产品已经从低端的成衣鞋帽等低附加值产品向机械、电子甚至高新技术产品转移。根据中国海关总署的统计数据，近十年来中国机电产品出口额占比逐年提高，占总出口额的比例已从2002年的42%提高到目前的60%左右。

    随着中国制造业整体开始向附加值更高的机电产品、高新技术产品迁移，对加工或生产这些产品的设备本身的要求也随之提高，低精度、低可靠性、低效率的普通设备已经逐渐不能满足中国制造业企业的需要，对高精度、高可靠性、高度智能化的新一代智能制造设备的需求开始涌现。

    二、经济规模

    产业信息网发布的《2016-2022年中国智能制造装备行业分析及投资战略研究报告》 显示，发展智能设备是中国制造业转型升级，由制造业大国向制造业强国转变的必经之路。根据国家《“十二五”智能制造装备产业发展规划》，到2015年，智能制造装备产业销售收入预计将超过1万亿元。到2020年，智能制造装备业将成为具有国际竞争力的先导产业，建立完善的智能装备产业体系，产业销售收入超过3万亿元，国内市场占有率超过60%，实现装备的智能化及制造过程的自动化。在未来5至10年的时间里，中国智能制造装备行业增长率将达到年均25%。

2020年中国智能装备制造业产值将达到3万亿元

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    智能制造装备产业的核心能力主要体现在关键基础零部件、智能仪表和控制系统、数控机床与基础制造装备、智能专用装备等四大领域。关键零部件是智能制造的基础，是提升智能制造产业核心能力的关键所在；智能仪表和控制系统是智能制造的核心，是信息技术和智能技术在智能制造装备上的重要载体，两者的质量与水平直接决定了主机产品的性能、水平、质量和可靠性；数控机床是智能制造的工作母机；智能专用设备是智能制造的关键主机，也是提升智能制造产业核心能力的重要环节。

    三、技术进展

    依托国家重点工程和重大科技专项的实施，一批国家急需、长期依赖进口、受制于国外的智能制造装备实现突破，如精密、高速加工中心，重型数控镗铣床，3.6万吨黑色金属垂直挤压机；用于百万千瓦超超临界火电机组、年产45万吨合成氨、轨道交通等重大工程项目的国产控制系统，高精度压力/差压变送器、原子荧光光谱仪、油井多相流检测设备；直径为6.34米的土压平衡盾构机、直径为11.22米的泥水平衡盾构机；1600吨级加氢裂化反应器、百万吨级乙烯工程三大离心压缩机组、百万吨级乙烯冷箱。

    沈阳机床、大连机床两个集团的年销售收入均超过百亿，进入世界机床产业前10强。涌现出重庆川仪、京仪集团、浙江中控、和利时、新松机器人、三一重工、中联重科、瓦轴集团、沈鼓集团等一批具有国际竞争力的龙头企业，以及聚光科技、 天瑞仪器、威尔泰等各具特色的智能制造装备企业。

    四、产业布局

    国内的智能制造装备主要分布在工业基础发达的东北和长三角地区。以数控机床为核心的智能制造装备产业的研发和生产企业主要分布在北京、辽宁、江苏、山 东、浙江、上海、云南和陕西等地区。近年来，辽宁与陕西的发展令人瞩目。同时，工业机器人将是未来智能制造装备发展的一个新热点，北京、上海、广东、江苏将是国内工业机器人应用的主要市场。此外，关键基础零部件及通用部件、智能专用装备产业在河南、湖北、广东等地区也都呈现较快的发展态势。

  中国智能制造装备产业布局

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    五、政策扶持

    顶层设计和政府的统筹作用对新兴产业的发展起到重要的推动作用。其意义在于明确中国发展智能制造的发展原则、阶段目标、重点任务、技术路线和政策措 施。鉴于智能设备对于中国制造业转型升级的重要作用，中国政府也在产业政策方面予以了高度关注，在《工业转型升级规划（2011—2015年）》中，中国政府明确了智能装备的发展方向，即集成创新一批以智能化成形和加工成套设备、冶金及石油石化成套设备、自动化物流成套设备、智能化造纸及印刷装备等为代表 的流程制造装备和离散型制造装备，实现制造过程的智能化和绿色化；加快发展焊接、搬运、装配等工业机器人，以及安防、深海作业、救援、医疗等专用机器人。

中国智能装备行业相关政策

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    另外，《高端装备制造业“十二五”发展规划》的子规划《智能制造装备产业“十二五”发展规划》列明了中国智能制造业的具体发展目标：到2015年实现产业销售收入超过1万亿元，年均增长率超过25%，工业增加值率达到35%，骨干企业研究开发经费占销售收入的比重超过5%；到2020年建立完善的智能 制造装备产业体系，产业销售收入超过3万亿，实现装备的智能化及制造过程的自动化，使产业生产效率、产品技术水平和质量得到显著提高，能源、资源消耗和污染物的排放明显降低。

    在中央政府的意见指导下，地方政府以智能制造为新的行业增长契机，纷纷出台了更为详细的实施规划，成立智能制造工业园区，设立地区智能制造产业的发展目标。

    宁波：北仑建立以智能装备研发园为“枢纽”、装备产业基地和高档模具基地为“两翼”的产业支撑平台，目前年产整机4,000多台、关键零部件9.6万 台（套），实现总产值45亿元，成为全市乃至全省重要的智能装备生产基地。2015年底，该基地将实现智能装备“倍增计划”，即整机生产规模达到1万台以上，工业总产值达到100亿元以上。

    芜湖：拟引资15亿建立智能装备制造园，该项目旨在建立年产10,000台套工业机器人本体裸机、核心零部件及外围设备的工业系统。项目建成后预计年产值将达到5亿元。

    天津：围绕打造滨海“智造之城”，规划建设了环渤海地区首个高端智能装备战略高地—滨海新区智能制造装备产业园，致力于推动智能制造产业园区化发展，力争使新区成为中国智能制造装备的先行区和聚集地。

    重庆：重庆成立两江机器人产业园，发展机器人产业的目标是在5年后达到500亿元的产值，2020年达到1,000亿元，形成一条集总装、零部件、软件开发、后续服务为一体的完整的机器人产业链。

    要想实现真正的产业转型和升级，金融对实体的支持作用必不可少。智能制造及应用初始投资大，因此更需要完善的金融服务来提高智能制造的技术研发、应用 普及以及商业模式的转型。银行贷款仍然是企业最大的外部资金来源，金融机构有责任加大对制造业的贷款支持力度，特别对中小企业的服务尚待完善。在我们的调 查和访谈过程中，中小企业普遍表示其银行贷款可得性往往比大企业低，而贷款利率却明显偏高，资金压力和财务风险成为制约企业智能应用普及程度的关键因素之 一。

    总体而言，中国智能制造的三大推动因素已经不同程度地开始发挥作用，但其力度和相互融合仍显乏力。政府有明确意愿支持与推动中国智能制造和应用的发 展，但是政策导向与执行落实之间尚存落差，企业期待更多更契合其需求的政策出台。目前，部分中国企业已受益于智能制造带来的效益提升，但在转型过程中仍面 临各种挑战。政府、企业和金融机构各方需要进一步协同，推动“中国制造”向“中国智造”的转型。