深度：解析中國製造業的未來發展
導讀：智慧製造發展需經歷自動化、資訊化、互聯化、智慧化四個階段。
來源／國際電子商情
面對國際產業競爭形勢、國內經濟轉型的改革需求，我們認為下一階段最重要的風口在“智慧製造”。
2017年5月17日國務院召開常務會議，指出下一步深入實施《中國製造2025》，把發展智慧製造作為主攻方向。
擴大試點示範城市（群）覆蓋面，
面對國際產業競爭形勢、國內經濟轉型的改革需求，我們認為下一階段最重要的風口在“智慧製造”。2017年智慧製造試點正在申報中，值得市場關注。
一 、下一階段最重要的風口在“智慧製造”
落子智慧製造， 緊跟全球發展競爭形勢。前三次工業革命都有明顯的標誌，
美、德先後於2012年2月、2013年4月推出工業4.0、工業互聯網等先進製造業戰略計畫，其實質即是智慧製造。我國為了適應全球經濟發展新形勢，也適時提出了中國製造2025、互聯網+等一系列戰略計畫，因為智慧製造可能成為我國在此次技術創新競爭中實現彎道超車的契機。
第四次工業革命帶來的智慧製造對我國影響巨大，一是7000-8000萬產業就業人群；二是大量製造業產品出口；三是涉及我國軍事安防，以上均需要未來的互聯網和工業融合的智慧製造來實現。如果錯失緊跟這一輪工業革命的步伐，對整個國家的發展有較大的影響。
互聯網進入工業化第二階段，未來十年發展方向具有確定性。互聯網來到中國，首先進入的是第三產業，
2013年全球的第四次工業革命迎來戰略升級，目前中國有450萬製造業企業，這些企業在未來10年或20年，至少有20%的企業要轉型成自動化、智慧化生產，一個數以十萬億計的市場正在緩緩展開。
供給側改革初現成果，
中國經濟注入新動力無外乎兩種途徑：一是將經濟增長由投資導向型逐漸轉向消費導向型，目前“消費互聯網”已有所發力；二是提升製造業的水準，讓製造業重新成為驅動中國經濟的核心力量。
過去製造業由於加工貿易和中低端商品加工並不要求技術和創新，中國製造業水準並未隨經濟總量一同攀升，同時導致大量高附加值產品依賴進口，由於無法輸出高附加值產品，我國高端製造業中只有少數領域有企業能夠在世界立足。
當下時點，傳統資源型工業領域進行供給側改革已初現成果，此後的經濟動能培養將逐步提上重要日程，2017年5月17日國務院召開常務會議，指出下一步深入實施《中國製造2025》，把發展智慧製造作為主攻方向。
二 、產業鏈及細分行業重點梳理
智慧製造體系是基於新一代資訊技術，貫穿設計、生產、管理、服務等製造活動各個環節，是先進製造過程、系統與模式的總稱。
其中智慧製造過程是指通過自動化裝備及通信技術實現生產自動化，並能夠通過各類資料獲取技術，以及應用通信互聯手段，將資料連接至智慧控制系統，並將資料應用於企業統一管理控制平臺，從而提供最優化的生產方案、協同製造和設計、個性化定制，最終實現智慧化生產。
智慧製造發展需經歷自動化、資訊化、互聯化、智慧化四個階段。智慧製造發展需經歷不同的階段，每一階段都對應著智慧製造體系中某一核心環節的不斷成熟，分為四個階段。
分別為自動化（淘汰、改造低自動化水準的設備，製造高自動化水準的智慧裝備）、資訊化（產品、服務由物理到資訊網路，智慧化元件參與提高產品資訊處理能力）、互聯化（建設工廠物聯網、服務網、資料網、工廠間互聯網，裝備實現集成）、智慧化（通過感測器和機器視覺等技術實現智慧監控、決策）。
我國目前仍處於“工業2.0”（電氣化）的後期階段,“工業3.0”（資訊化）還待普及，“工業4.0”正在嘗試盡可能做一些示範，製造的自動化和資訊化正在逐步佈局。
1. 自動化生產線集成
國內系統集成商正在崛起。系統集成方案解決商處於相對于智慧設備的下游應用端，為終端客戶提供應用解決方案，負責工業機器人軟體系統開發和集成。目前我國系統集成商多是從國外購買機器人整機，根據不同行業或客戶的需求，制定符合生產需求的解決方案。
業務形式主要以大型專案（關鍵設備生產線的集成，如機器人工作島）和工廠的產線技術改造為載體，對現有設備進行升級和聯網，提供工業控制、傳動、通訊、生產與管理資訊等方面的系統設計、系統成套、設備集成及EPC工程等服務。
在系統集成應用領域，外資系統集成商包括ABB、柯瑪、KUKA等，國內領先的系統集成商包括新松機器人、大連奧托、成焊寶瑪、曉奧享榮等。
應用市場主要集中於汽車工業，市場規模已超百億。目前國內智慧製造系統集成領域，大部分集中於汽車工業，2016年國內機器人下游應用領域中，占比最大的是汽車製造（48%），其次是3C製造（24%）。
根據中汽協資料，2015年汽車整車、零部件製造業固定資產投資額分別為2724.16 億、8685.49億，若按整車及零部件行業機器人占固定資產投資額比值分別為1%、0.2%來估計機器人本體市場規模，並在此基礎上估計系統集成市場規模，則2016年系統集成市場空間就已達134-178億。
中投顧問產業研究中心預測顯示，至2020年系統集成規模有望接近830億，2016-2020年期間複合增速可達20%。
其他應用領域不斷擴圍。隨著國內自主品牌整車企業的崛起，近年來國內系統集成企業份額開始不斷提升，機器人產品認可度的不斷提高，系統集成應用領域也擴展至一般工業；
根據中國機器人產業聯盟的資料，2016年上半年國產工業機器人應用行業進一步拓寬至農副食品加工業，酒、飲料和精製茶製造業，醫藥製造業，餐飲業等，較2014年增加6個行業中類、21個行業小類；
其中金屬製造業行業和以家用電器製造、電子元器件、電腦和外部設備製造等為代表的電器機械和器材製造行業，在國產工業機器人銷售總量中的占比最高，分別占31%和23%，汽車以外其它領域的系統集成正在迅速增加。
2. 自動化裝備
工業機器人
工業機器人銷量得到快速提升。由於人工成本的增加和產業轉型升級的需求，我國的工業機器人自2010年始，表現了大幅增長，此後銷量增速保持在20%-50%的較高水準。
根據IFR初步統計資料，2016年我國工業機器人銷量已高達9萬台，較2015年增長31.28%，顯著高於全球工業機器人14%的銷量增速，其中中國工業機器人銷量占全球銷量比重以達31%，我國工業機器人的需求有了顯著增長，成為全球的重要市場。
目前工業機械人需求仍高度依賴進口，每年的進口量往往高於當年銷量，但2015年資料已顯示進口量4.67萬台低於當年銷量的6.85萬台，可見我國自主生產的工業機器人也逐步得到市場的認可。
我國工業機器人密度仍偏低。從工業機器人的普及使用情況看，截止2015年我國每萬人擁有工業機器人的數量已升至49台，雖然仍顯著低於全球每萬人69台，但較2011年我國每萬人10台已有顯著提升，目前水準已接近2010年時全球的每萬人50台。
2013年工信部曾下發《關於推進工業機器人產業發展的指導意見》，提出到2020年機器人密度達到100。由此預計，截止2020年，我國工業機器人有50萬台的需求空間，按照年均10萬台及均價10萬/台來估算，在不考慮出口的情況下，國內工業機器人本體的市場空間未來5年每年保守估計均有100億。
行業發展主要受制於重要核心零部件 、工控系統依賴於進口。工業機器人的核心零部件主要包括減速器、伺服系統、控制系統三部分，對應著執行系統、驅動系統、控制系統，多軸工業機器人的成本中分別占比分別為36%、24%、12%。
其中減速器成本占比較最大且對精度要求高，而全球減速器行業集中度較高，目前基本被日本的納博特斯克（Nabtesco）和哈默納科（Harmonic Drive）所壟斷，全球市場份額超75%；控制器方面，複雜高端工業機器人的控制器對進口依賴較高，中低端機器人的控制器國內基本能夠實現自給；
而伺服電機的技術門檻相對較低，與國際差距相對較小，目前國內部分企業已能實現自給，如埃斯頓、新時達的部分機器人已開始使用自行研製的控制器和伺服系統，但高端市場仍被日本、歐美名企佔據，佔據近80%的市場份額。
數控機床
目前我國數控機床已有較高產量水準。數控機床是一種裝有程式控制系統的自動化機床，該控制系統能夠處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程式，通過資訊載體輸入到數控裝置，經運算處理由數控裝置發出控制信號，控制機床動作，從而自動進行零件加工。
數控機床主要用於金屬切削和金屬成形，從結構上來看，2015年1-10月年中國數控金屬切削機床、數控金屬成形機床（數控鍛壓設備）產量分別為19.7萬台、2.0萬台，同比下降7.1%、4.6%，但仍保持較高產量水準。
根據中國產業資訊網預測，預計我國2017年數控金屬切削機床、數控金屬成形機床（數控鍛壓設備）產量將分別達到25.3萬台、2.76萬台，未來五年（2017-2021）年均複合增長率約分別為3.47%、6.33%。
高端數控仍處於起步階段。我國目前處於數控機床的智慧化技術起步階段，現階段大部分的數控機床還不具備智慧化功能，自主生產的數控機床主要以中低端產品為主，高端數控機床（數控系統）主要依靠進口，2016年我國數控機床進口額約26億美元。
國內機床行業市場集中度並不高，主要的市場參與者包括瀋陽、大連、濟南、秦川等機床廠，進口數控機床主要來自西門子、發那科、三菱等外企；數控系統方面，國產數控系統廠家主要為華中數控、廣州數控、大連光洋、瀋陽高精和航太數控等。
目前這5家數控企業均對數控系統軟硬體平臺等一批高端數控系統關鍵技術有所突破，高端數控機床被列入“中國製造2025”目標，到2020年，國內市場佔有率超過70% 。
目前該行業的示範效用已取得了一定成果， 由雲南CY集團承擔的工信部《高檔數控車床製造數位化車間的研製與示範應用》於2016年8月通過驗收，該專案的關鍵設備數控化率100%。
3. 工業資訊化
工業資訊化以工業軟體為主，工業軟體是指在工業領域進行設計、生產、管理等環節應用的軟體，可以被劃分為系統軟體、應用軟體和中介軟體（介於這兩者之間），其中系統軟體為電腦使用提供最基本的功能，並不針對某一特定應用領域；
應用軟體則能夠根據使用者需求提供針對性功能，在智慧製造流程中，工業軟體主要負責從事生產控制、運營管理、研發設計等方面進行優化、模擬、呈現、決策等職能。
全球各類工業軟體發展呈較大差異。由於製造企業的不同發展階段，對工業軟體的功能和技術需求也會出現差異，從而導致每一類工業軟體在產業發展中呈現較大差異。
根據Gartner統計，2011年以來，全球工業軟體市場規模每年保持約6%的速度增長。其中研發設計類軟體的重要性有所提升，製造企業在產品生命週期各階段對模擬軟體的應用增多，CAE軟體在製造業各領域的應用日益廣泛，保持8%左右的增速；
傳統管理軟體穩步增長，管理軟體市場進入成熟期，規模保持平穩上升，增速有所放緩；ERP等相對成熟的市場加快轉向按需付費的軟體服務模式，在一定程度上影響了行業收入的增長速度。近年來，生產管理類軟體市場空間進一步打開，MES軟體成為智慧工廠多個環節資料交換的核心。
截止2015年全球MES軟體的規模達到78億美元，維持17%左右的高增長率。客戶管理和供應鏈管理軟體的高速增長也反映出製造企業順應“網路化協同製造”的要求，更加重視與消費者和產業鏈的資訊交流。
目前產業格局仍是歐美企業主導。從產業格局看，目前全球工業軟體產業主要由歐美企業主導，呈“兩極多強”態勢，SAP、Siemens在多個領域均嶄露頭角，而IBM、達索系統和Salesforce.com在各自專業領域形成了一定優勢。
其中ERP軟體產業格局相對穩定，SAP和Oracle兩家企業佔據主導，屬於一線ERP軟體，Infro、Sage、Microsoft隸屬二線；在CRM領域中，Salesforce 佔據全球CRM市場第一位，且發展迅速，其成功來自基於SaaS的雲服務模式；
CAD產業的主導者是Autodesk和達索系統，且隨著模擬、設計技術與先進技術的結合，逐漸出現新的參與者；MES軟體具有較強的行業應用特性，與特定的行業關係緊密，需要大量行業領域知識的積累，因此形成不同MES廠家佔據不同行業的局面。
國內企業市占比偏低，水準與領先企業有較大差距。在國內市場方面，國產軟體企業在研發設計、業務管理和生產調度、程序控制三類軟體中均有一定市場份額，但在某些細分領域仍與國外領先軟體企業差距較大，屬於行業末端跟隨者的角色。
讓製造業重新成為驅動中國經濟的核心力量。過去製造業由於加工貿易和中低端商品加工並不要求技術和創新，中國製造業水準並未隨經濟總量一同攀升，同時導致大量高附加值產品依賴進口，由於無法輸出高附加值產品，我國高端製造業中只有少數領域有企業能夠在世界立足。
當下時點，傳統資源型工業領域進行供給側改革已初現成果，此後的經濟動能培養將逐步提上重要日程，2017年5月17日國務院召開常務會議，指出下一步深入實施《中國製造2025》，把發展智慧製造作為主攻方向。
二 、產業鏈及細分行業重點梳理
智慧製造體系是基於新一代資訊技術，貫穿設計、生產、管理、服務等製造活動各個環節，是先進製造過程、系統與模式的總稱。
其中智慧製造過程是指通過自動化裝備及通信技術實現生產自動化，並能夠通過各類資料獲取技術，以及應用通信互聯手段，將資料連接至智慧控制系統，並將資料應用於企業統一管理控制平臺，從而提供最優化的生產方案、協同製造和設計、個性化定制，最終實現智慧化生產。
智慧製造發展需經歷自動化、資訊化、互聯化、智慧化四個階段。智慧製造發展需經歷不同的階段，每一階段都對應著智慧製造體系中某一核心環節的不斷成熟，分為四個階段。
分別為自動化（淘汰、改造低自動化水準的設備，製造高自動化水準的智慧裝備）、資訊化（產品、服務由物理到資訊網路，智慧化元件參與提高產品資訊處理能力）、互聯化（建設工廠物聯網、服務網、資料網、工廠間互聯網，裝備實現集成）、智慧化（通過感測器和機器視覺等技術實現智慧監控、決策）。
我國目前仍處於“工業2.0”（電氣化）的後期階段,“工業3.0”（資訊化）還待普及，“工業4.0”正在嘗試盡可能做一些示範，製造的自動化和資訊化正在逐步佈局。
1. 自動化生產線集成
國內系統集成商正在崛起。系統集成方案解決商處於相對于智慧設備的下游應用端，為終端客戶提供應用解決方案，負責工業機器人軟體系統開發和集成。目前我國系統集成商多是從國外購買機器人整機，根據不同行業或客戶的需求，制定符合生產需求的解決方案。
業務形式主要以大型專案（關鍵設備生產線的集成，如機器人工作島）和工廠的產線技術改造為載體，對現有設備進行升級和聯網，提供工業控制、傳動、通訊、生產與管理資訊等方面的系統設計、系統成套、設備集成及EPC工程等服務。
在系統集成應用領域，外資系統集成商包括ABB、柯瑪、KUKA等，國內領先的系統集成商包括新松機器人、大連奧托、成焊寶瑪、曉奧享榮等。
應用市場主要集中於汽車工業，市場規模已超百億。目前國內智慧製造系統集成領域，大部分集中於汽車工業，2016年國內機器人下游應用領域中，占比最大的是汽車製造（48%），其次是3C製造（24%）。
根據中汽協資料，2015年汽車整車、零部件製造業固定資產投資額分別為2724.16 億、8685.49億，若按整車及零部件行業機器人占固定資產投資額比值分別為1%、0.2%來估計機器人本體市場規模，並在此基礎上估計系統集成市場規模，則2016年系統集成市場空間就已達134-178億。
中投顧問產業研究中心預測顯示，至2020年系統集成規模有望接近830億，2016-2020年期間複合增速可達20%。
其他應用領域不斷擴圍。隨著國內自主品牌整車企業的崛起，近年來國內系統集成企業份額開始不斷提升，機器人產品認可度的不斷提高，系統集成應用領域也擴展至一般工業；
根據中國機器人產業聯盟的資料，2016年上半年國產工業機器人應用行業進一步拓寬至農副食品加工業，酒、飲料和精製茶製造業，醫藥製造業，餐飲業等，較2014年增加6個行業中類、21個行業小類；
其中金屬製造業行業和以家用電器製造、電子元器件、電腦和外部設備製造等為代表的電器機械和器材製造行業，在國產工業機器人銷售總量中的占比最高，分別占31%和23%，汽車以外其它領域的系統集成正在迅速增加。
2. 自動化裝備
工業機器人
工業機器人銷量得到快速提升。由於人工成本的增加和產業轉型升級的需求，我國的工業機器人自2010年始，表現了大幅增長，此後銷量增速保持在20%-50%的較高水準。
根據IFR初步統計資料，2016年我國工業機器人銷量已高達9萬台，較2015年增長31.28%，顯著高於全球工業機器人14%的銷量增速，其中中國工業機器人銷量占全球銷量比重以達31%，我國工業機器人的需求有了顯著增長，成為全球的重要市場。
目前工業機械人需求仍高度依賴進口，每年的進口量往往高於當年銷量，但2015年資料已顯示進口量4.67萬台低於當年銷量的6.85萬台，可見我國自主生產的工業機器人也逐步得到市場的認可。
我國工業機器人密度仍偏低。從工業機器人的普及使用情況看，截止2015年我國每萬人擁有工業機器人的數量已升至49台，雖然仍顯著低於全球每萬人69台，但較2011年我國每萬人10台已有顯著提升，目前水準已接近2010年時全球的每萬人50台。
2013年工信部曾下發《關於推進工業機器人產業發展的指導意見》，提出到2020年機器人密度達到100。由此預計，截止2020年，我國工業機器人有50萬台的需求空間，按照年均10萬台及均價10萬/台來估算，在不考慮出口的情況下，國內工業機器人本體的市場空間未來5年每年保守估計均有100億。
行業發展主要受制於重要核心零部件 、工控系統依賴於進口。工業機器人的核心零部件主要包括減速器、伺服系統、控制系統三部分，對應著執行系統、驅動系統、控制系統，多軸工業機器人的成本中分別占比分別為36%、24%、12%。
其中減速器成本占比較最大且對精度要求高，而全球減速器行業集中度較高，目前基本被日本的納博特斯克（Nabtesco）和哈默納科（Harmonic Drive）所壟斷，全球市場份額超75%；控制器方面，複雜高端工業機器人的控制器對進口依賴較高，中低端機器人的控制器國內基本能夠實現自給；
而伺服電機的技術門檻相對較低，與國際差距相對較小，目前國內部分企業已能實現自給，如埃斯頓、新時達的部分機器人已開始使用自行研製的控制器和伺服系統，但高端市場仍被日本、歐美名企佔據，佔據近80%的市場份額。
數控機床
目前我國數控機床已有較高產量水準。數控機床是一種裝有程式控制系統的自動化機床，該控制系統能夠處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程式，通過資訊載體輸入到數控裝置，經運算處理由數控裝置發出控制信號，控制機床動作，從而自動進行零件加工。
數控機床主要用於金屬切削和金屬成形，從結構上來看，2015年1-10月年中國數控金屬切削機床、數控金屬成形機床（數控鍛壓設備）產量分別為19.7萬台、2.0萬台，同比下降7.1%、4.6%，但仍保持較高產量水準。
根據中國產業資訊網預測，預計我國2017年數控金屬切削機床、數控金屬成形機床（數控鍛壓設備）產量將分別達到25.3萬台、2.76萬台，未來五年（2017-2021）年均複合增長率約分別為3.47%、6.33%。
高端數控仍處於起步階段。我國目前處於數控機床的智慧化技術起步階段，現階段大部分的數控機床還不具備智慧化功能，自主生產的數控機床主要以中低端產品為主，高端數控機床（數控系統）主要依靠進口，2016年我國數控機床進口額約26億美元。
國內機床行業市場集中度並不高，主要的市場參與者包括瀋陽、大連、濟南、秦川等機床廠，進口數控機床主要來自西門子、發那科、三菱等外企；數控系統方面，國產數控系統廠家主要為華中數控、廣州數控、大連光洋、瀋陽高精和航太數控等。
目前這5家數控企業均對數控系統軟硬體平臺等一批高端數控系統關鍵技術有所突破，高端數控機床被列入“中國製造2025”目標，到2020年，國內市場佔有率超過70% 。
目前該行業的示範效用已取得了一定成果， 由雲南CY集團承擔的工信部《高檔數控車床製造數位化車間的研製與示範應用》於2016年8月通過驗收，該專案的關鍵設備數控化率100%。
3. 工業資訊化
工業資訊化以工業軟體為主，工業軟體是指在工業領域進行設計、生產、管理等環節應用的軟體，可以被劃分為系統軟體、應用軟體和中介軟體（介於這兩者之間），其中系統軟體為電腦使用提供最基本的功能，並不針對某一特定應用領域；
應用軟體則能夠根據使用者需求提供針對性功能，在智慧製造流程中，工業軟體主要負責從事生產控制、運營管理、研發設計等方面進行優化、模擬、呈現、決策等職能。
全球各類工業軟體發展呈較大差異。由於製造企業的不同發展階段，對工業軟體的功能和技術需求也會出現差異，從而導致每一類工業軟體在產業發展中呈現較大差異。
根據Gartner統計，2011年以來，全球工業軟體市場規模每年保持約6%的速度增長。其中研發設計類軟體的重要性有所提升，製造企業在產品生命週期各階段對模擬軟體的應用增多，CAE軟體在製造業各領域的應用日益廣泛，保持8%左右的增速；
傳統管理軟體穩步增長，管理軟體市場進入成熟期，規模保持平穩上升，增速有所放緩；ERP等相對成熟的市場加快轉向按需付費的軟體服務模式，在一定程度上影響了行業收入的增長速度。近年來，生產管理類軟體市場空間進一步打開，MES軟體成為智慧工廠多個環節資料交換的核心。
截止2015年全球MES軟體的規模達到78億美元，維持17%左右的高增長率。客戶管理和供應鏈管理軟體的高速增長也反映出製造企業順應“網路化協同製造”的要求，更加重視與消費者和產業鏈的資訊交流。
目前產業格局仍是歐美企業主導。從產業格局看，目前全球工業軟體產業主要由歐美企業主導，呈“兩極多強”態勢，SAP、Siemens在多個領域均嶄露頭角，而IBM、達索系統和Salesforce.com在各自專業領域形成了一定優勢。
其中ERP軟體產業格局相對穩定，SAP和Oracle兩家企業佔據主導，屬於一線ERP軟體，Infro、Sage、Microsoft隸屬二線；在CRM領域中，Salesforce 佔據全球CRM市場第一位，且發展迅速，其成功來自基於SaaS的雲服務模式；
CAD產業的主導者是Autodesk和達索系統，且隨著模擬、設計技術與先進技術的結合，逐漸出現新的參與者；MES軟體具有較強的行業應用特性，與特定的行業關係緊密，需要大量行業領域知識的積累，因此形成不同MES廠家佔據不同行業的局面。
國內企業市占比偏低，水準與領先企業有較大差距。在國內市場方面，國產軟體企業在研發設計、業務管理和生產調度、程序控制三類軟體中均有一定市場份額，但在某些細分領域仍與國外領先軟體企業差距較大，屬於行業末端跟隨者的角色。