智慧工厂-进军制造强国必经之路

智慧工厂—进军制造强国必经之路2目录1智慧工厂将是制造业寻找突破的最佳路径2.智慧工厂大势所趋，拥抱万亿市场3.美国VS中国：中国在差距中快速追赶31.智慧工厂将是制造业寻找突破的最佳路径资料来源：《From

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Internet

of

Things

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SmartFactories》，广证恒生智慧工厂是在制造业一系列科学管理实践的基础上，以工业服务网和工业物联网为基本框架，深度融合智能科学技术、信息通信技术和科技自动化技术，围绕数据、信息和知识建立核心竞争力的，更智能、更敏捷、更高效、更安全、更绿色、更和谐和可持续的新一代制造业企业及其生态系统。发展目标：智慧工厂是打造“制造业数字化智能化转型升级和供应链协同服务产业集群”的终极目标，以实现：（1）生产过程横向集成；（2）生产过程纵向集成；（3）产品全生命周期点对点信息集成。41.1全球制造业面临巨大挑战资料来源：广证恒生51.2智慧工厂可实现生产全过程优化资料来源：广证恒生"智慧工厂"的主要特征：采用数字化网络化装备，实现现场级和车间级自动化系统的横向集成，满足一定程度的柔性化生产需求；能够对全厂资源能源消耗进行监测，采用自动化软件工具对系统能效进行优化；设备和生产线安全得到充分保障，采用预测性维护技术大幅度减少停机维护时间；主要设备互操作性和关键信息一致性得到解决，采用统一的数据库和软件平台对过程数据进行存储，数据得到初步的梳理和分析；企业级信息系统ERP和工厂信息控制系统MES系统以及现场设备和生产线的实时过程数据采集系统实现纵向集成，信息可以自上而下和自下而上有效流动。61.2智慧工厂可实现生产全过程优化资料来源：广证恒生相连的供应链优化的生产可持续的生产高效能安全生产敏捷制造快速换线支持决策低能耗客户友好更短的货期订单型生产端到端信息打通零库存零废品优化外协协调产品全周期管理优化预测提升产品价值低排放绿色制造零事故智慧工厂可优化生产全过程71.3智慧工厂—三步打造中国制造业突围路径如何和转型与升级？广证恒生认为，建立基于产业协同与设备管理的智慧工厂是无疑是最佳路径，挖掘产业链的工业大数据价值实现工业产业链协同，为中国工业制造业转型升级提供增值服务。具体而言，智慧工厂软硬结合，由自动化的执行层和信息化的管理层构成，其中：“传感器+机器人+数控机床”--自动化智慧工厂执行层工业软件--信息化智慧工厂管理层人工智能--升华软硬融合下的智慧工厂关键节点资料来源：广证恒生81.3智慧工厂—三步打造中国制造业突围路径资料来源：广证恒生1.3智慧工厂—三步打造中国制造业突围路径资料来源：Wind资讯、广证恒生

9“传感器+机器人+数控机床”--自动化智慧工厂执行层a.传感器”—智慧工厂的根基从物联网的架构来看，传感器处于物联网系统最底层，是物联网系统的根基，也是重中之重。由于传感器在物联网系统中的必要性和重要性，随着物联网市场的发展，对传感器的需求也会大幅上升。1.3智慧工厂—三步打造中国制造业突围路径1.3.1

“传感器+机器人+数控机床”--自动化智慧工厂执行层b.机器人+数控机床—提高各工艺节点的单点效率工业机器人对制造业增长具有显著驱动力。具体表现为以下几点:新材料技术的应用和能源使用效率的提高。例如，碳素材料的推广，需要更先进的机器人。全球范围内的竞争要求，各国须在质量和生产率上面脱颖而出。为了减少生命周期对产品的影响，提供更多样化的产品线，这需要更加灵活可调整的自动化装备。机器人作业质量的提高，使他们可以承担更多对人类而言繁重、危险、恶劣，甚至是人力无法完成的工作。人类消费欲望的增长需要不断扩展生产能力。技术进步提供了进步，使得中小型机器人的使用成为可能。产品质量的要求更高，需要更加精密的生产者。资料来源：广证恒生 101.3智慧工厂—三步打造中国制造业突围路径资料来源：赛迪顾问，广证恒生

111.3.2

工业软件--信息化智慧工厂管理层根据国内外主要工业软件的分类，我们将工业软件分为研发设计、经营管理、生产控制、协同集成四个类别。1.3智慧工厂—三步打造中国制造业突围路径资料来源：广证恒生 121.3.3

人工智能--升华软硬融合下的智慧工厂关键节点人工智能是智慧工厂追求的最高层次，信息融合生产系统（CPPS）需要正是感知和促动过程（更敏捷的人机界面、更快速的FMS系统），数据平台、数据存储和数据挖掘技术的成型是人工智能得以发展的基础，同时下游的需求旺盛，二者将推动人工智能加速爆发。2.智慧工厂大势所趋，拥抱万亿市场资料来源：广证恒生 132.1智慧工厂政策支持智能制造作为提升中国制造核心竞争力的未来方向，必将上升到国家战略层面。围绕智能制造兴起的智慧工厂，2015年进入发展元年，是智能制造的核心。国家和地方也将出台更多的支持政策，推动产业快速进步。将从软件、硬件两个方向切入：软件方面。将从产品研发类、生产管理类、生产控制类、协同集成类和嵌入式类五个软件方向加强工程技术、生产制造和供应链这三个维度的数字化；硬件方面。瞄准智能制造主攻方向，推动两化深度融合发展。2.智慧工厂大势所趋，拥抱万亿市场资料来源：广证恒生 142.1智慧工厂政策支持——《中国制造2025》奠定智慧工厂发展框架2.智慧工厂大势所趋，拥抱万亿市场2.1智慧工厂政策支持——政策支持2015年进入智慧工厂元年时间 政策2015年1月2015年3月2015年3月2015年5月2015年7月2015年7月2015年10月2015年102015年12月2015年12月原材料工业两化融合计划(2015-2018)政府工作报告中首提“互联网+

”《广东省工业转型升级攻坚战三年行动计划（2015-2017年）》中国制造2025工信部公布2015年智能制造试点示范项目名单机器人产业“十三五”发展规划标准联通“一带一路”行动计划(2015—2017)十三五规划建议工信部出台“互联网+”三年行动规划国家智能制造标准体系建设指南资料来源：广证恒生 152.智慧工厂大势所趋，拥抱万亿市场资料来源：广证恒生 162.2市场空间巨大，增量可持续：着眼全球，工业物联网持续快速增长智慧工厂第一步：执行层自动化。随着自动化解决方案提供商技术和服务的进步，以及下游客户竞争效应的扩大，智慧工厂的价值空间将不断增加。

9000080000700006000050000400003000020000100000工业物联网连接消费者连接车联网连接通信连接2025年工业物联网连接设备近500亿(单位:百万)5100051001380050000100000150000 138000 02014年 2020年工业固定资产投资规模工业自动化投资规模2020年工业自动化规模达13800亿172.智慧工厂大势所趋，拥抱万亿市场16.717.917.317.516.916.015161703006009002010 2011 2012中国市场规模（亿元）2013 2014 2015同比增长率（%）6.56.35.25.85.5024601000200018 30002.2市场空间巨大，增量可持续：着眼全球，工业物联网持续快速增长智慧工厂第二步：管理层信息化。国产工业软件在近几年借助有利的政策以及日益扩大的国内需求，在发展趋势上后劲十足，大有后来居上的势头，以16.7%的年均复合增长率快速发展，远远大于全球5.5%的平均水平。1200 19 4000 82011 2012 2013全球市场规模（亿美元）2014 2015同比增长率（%）国内工业软件市场容量国际工业软件市场容量资料来源：赛迪顾问，广证恒生182.智慧工厂大势所趋，拥抱万亿市场资料来源：BBC，广证恒生2.2市场空间巨大，增量可持续：着眼全球，工业物联网持续快速增长智慧工厂第三步：智能化。两化融合持续升华，达到智慧工厂第三步智能化。智能化在2015年全球市场为484亿，每年19.7%的年均增长率，到2020年将达到1190亿的市场规模。由于人工智能属于基础型技术，与机器人和大数据联系紧密，其水平的提升将带来多领域的应用扩展，产生10-100倍的溢出效应，由此打开万亿规模的市场空间。BBC预测，人工智能市场将继续保持高速增长，促进产业爆发的新浪潮。2015全球AI市场规模达484亿2020全球AI市场规模达1190亿2000400600800120010001400年均增长率约19.7%2015-2020年全球人工智能市场规模达千亿2.智慧工厂大势所趋，拥抱万亿市场资料来源：波士顿咨询公司，广证恒生1995100108116500100市场空间巨大，增量可持续：着眼国内，成本+个性化定制+产能过剩刺激制造业升级a.

成本红利不再，美国制造成本即将低于中国据波士顿咨询公司估计，目前中国制造业平均成本只比美国低5%，预计2015年将持平，到2018年美国将比中国便宜2-3%。主要基于以下几个原因：（1）中国的制造业的低效率抵消本具有优势的相对较低的人工成本；（2）美国科技发展带来能源成本低廉；（3）中国物流成本高；（4）中国企业行政成本较高。150中国

美国

英国

德国2014年中美英德制造业成本指数2.智慧工厂大势所趋，拥抱万亿市场资料来源：广证恒生202.2市场空间巨大，增量可持续：着眼国内，成本+个性化定制+产能过剩刺激制造业升级b.

个性化定制需求刺激传统工厂升级为智慧工厂互联网改变了需求一刀切的局面，人与人，人与厂商，可以低成本的实现连接，从而让每个人的个性需求被放大，人们越来越喜欢个性化的东西。但是个性化的东西需求量没有那么大，这就需要工业企业能够实现小批量的快速生产。传统工厂的生产线转换效率和计划协调能力将毫无疑问无法支撑大规模的定制化。2.智慧工厂大势所趋，拥抱万亿市场资料来源：工控网，广证恒生212.2市场空间巨大，增量可持续：着眼国内，成本+个性化定制+产能过剩刺激制造业升级c.

产能过剩激化优胜劣汰从2014-2019年在电子、仓储物流和医药生物领域的工厂自动化率都保持在每年20%以上的增长，汽车行业因为最早开始自动化应用，起点较高，保持8%的稍低水平，更多地会考虑信息化的布局，实现在ERP、MES和PLM等信息系统支撑的CPS大框架，这将是更加快速发展的一步。24%23%21%17%15%8%30%25%20%15%10%5%0%2014-2019年中国各行业自动化投资年均增长率3.美国VS中国：中国在差距中快速追赶资料来源：广证恒生

223.1美国各行业工业自动化率远高于中国美国在金融危机带来的产业空心化环境下，突围路径是自上向下延伸，更加注重软件、网络、大数据等对于工业领域的服务方式的颠覆，是一个由软件向设备端渗透的过程。代表公司有GE和谷歌；中国快速追赶，在两化融合的基础上，追求软件+硬件同时发展。美国智慧工厂的核心竞争力在于信息化层和智能化层的持续发力。2014年，中国工业自动化率只有24%，美国的智慧工厂发展程度要遥遥领先于中国企业；从行业角度看，美国各行业差异虽然也比较大，但是整体的自动化率都很高，汽车、仓储物流和焊接领域甚至都达到了70%以上。3.美国VS中国：中国在差距中快速追赶3.1美国各行业工业自动化率远高于中国资料来源：工控网，广证恒生

2323%15%34%30%67%15%%17.40%78%83%67%68%79.50%39% 3559%64%90%80%70%60