(電子商務(wù)研究中心訊) 一、工業(yè)4.0相關(guān)概述
1、工業(yè)4.0的概念
2011年德國初步提出工業(yè)4.0的概念，2013年在漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出，其目的是通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)提高德國制造業(yè)水平，建立具有適應(yīng)性、資源效率及人體工學的智能工廠，在商業(yè)流程及價值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。目前各國正積極推進新型制造業(yè)發(fā)展計劃，工業(yè)4.0的腳步漸行漸近。
德國工業(yè)4.0：網(wǎng)絡(luò)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、軟件與自動化技術(shù)的深度交織產(chǎn)生新的價值模型，在制造領(lǐng)域，這種資源、信息、物品和人相互關(guān)聯(lián)的“虛擬網(wǎng)絡(luò)-實體物理系統(tǒng)(CPS)”。
工業(yè)4.0的本質(zhì)是數(shù)據(jù)，包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)、外部數(shù)據(jù)等。工業(yè)4.0的核心就是工業(yè)智能化，相關(guān)行業(yè)包括：智能機床、工業(yè)自動化、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、高端機器人、RFID、傳感器、3D打印。
2、工業(yè)4.0的主題
工業(yè)4.0的四大主題是智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流和智能服務(wù)。智能工廠重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)；智能生產(chǎn)主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。該計劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者，同時也成為先進工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者；智能物流主要通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)，整合物流資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率，而需求方，則能夠快速獲得服務(wù)匹配，得到物流支持；智能服務(wù)是應(yīng)用多方面信息技術(shù)，以客戶需求為目的跨平臺、多元化的集成服務(wù)。
二、國際工業(yè)4.0發(fā)展分析
1、全球工業(yè)4.0發(fā)展現(xiàn)狀
(1)德國
2013年漢諾威工業(yè)博覽會上，“工業(yè)4.0”的理念和計劃由德國政府正式發(fā)布，描繪了制造業(yè)的未來愿景。目前，“工業(yè)4.0”計劃已經(jīng)從“德國高技術(shù)2020戰(zhàn)略行動計劃”獲得2億歐元投資，啟動了包括“信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)”(CPPS)在內(nèi)的若干項目。此外，德國教育與研究部(BMDF)建立的“信息通信技術(shù)(ICT)2020——創(chuàng)新研究”計劃以及德國科學研究聯(lián)盟(FU)經(jīng)濟與社會促進組(原通信促進組)發(fā)起的“智能服務(wù)——基于網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)服務(wù)”也都在“德國高技術(shù)2020戰(zhàn)略”框架下開展，并且與“工業(yè)4.0”緊密相關(guān)，其中前者屬于“數(shù)字德國2015”ICT戰(zhàn)略，后者則成為十大“未來計劃”之一，2015年3月提出了終版的戰(zhàn)略建議報告。
(2)美國
美國提出的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，旨在將人、數(shù)據(jù)與智能設(shè)備銜接，以交換數(shù)據(jù)來驅(qū)動制造業(yè)智能轉(zhuǎn)型。相比德國，美國積極推進的“新工業(yè)戰(zhàn)略”更加注重“軟”的方面，例如大數(shù)據(jù)、軟件、互聯(lián)網(wǎng)等對于傳統(tǒng)工業(yè)的再工業(yè)化。在美國，工業(yè)4.0就是將虛擬網(wǎng)絡(luò)與實體連接，通過大數(shù)據(jù)分析等來重塑制造業(yè)，形成效率更高生產(chǎn)系統(tǒng)。美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)范疇更廣闊，它試圖將人、數(shù)據(jù)和機器連接起來，形成開放而全球化的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。目前，美國國內(nèi)80多家ICT和互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司如GE、IBM、思科等企業(yè)成立了IIC(工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟)，以期打破技術(shù)壁壘，為通過大數(shù)據(jù)來實現(xiàn)制造業(yè)的創(chuàng)新。美國憑借其在工業(yè)3.0的領(lǐng)先優(yōu)勢以及互聯(lián)網(wǎng)和ICT先進巨頭公司的影響力正推動著全球工業(yè)4.0的發(fā)展。
(3)日本
在面對德國率先開啟了“智能制造”這一通向未來新工業(yè)革命的大門時，安倍政府也開始采取行動，制定和規(guī)劃了日本“工業(yè)4.0”的發(fā)展方向。2015年版的《日本制造業(yè)白皮書》正是日本力求贏得“全球產(chǎn)業(yè)價值鏈主導(dǎo)權(quán)”的關(guān)鍵舉措。在政界，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省把3D打印機列為優(yōu)先政策扶持對象，投資45億日元，實施名為“以3D造型技術(shù)為核心的產(chǎn)品制造革命”的大規(guī)模研究開發(fā)項目；在業(yè)界，三菱電機、富士通、日產(chǎn)汽車和松下等日本電子、信息、機械和汽車行業(yè)的主要企業(yè)等組建名為“產(chǎn)業(yè)價值鏈主導(dǎo)權(quán)”的聯(lián)盟，共同探討工廠互聯(lián)的技術(shù)標準化，并爭取使其成為國際標準。
2、全球工業(yè)4.0戰(zhàn)略規(guī)劃
美國自2008年金融危機起遇到了產(chǎn)業(yè)空心化，鑒于在其GDP總量中服務(wù)業(yè)占比70%而制造業(yè)僅占12%的不平衡結(jié)構(gòu)，美國提出“先進制造業(yè)伙伴計劃”，旨在振興“美國制造”；日本制造業(yè)產(chǎn)值占GDP比重達20%，日本已從國家層面上開始高度重視科技附加值高的高端制造業(yè)；德國以精益制造領(lǐng)先全球，提出“工業(yè)4.0”企圖再次引領(lǐng)新一輪工業(yè)革命，鞏固其競爭地位；中國經(jīng)濟增長放緩，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整站在了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的十字路口。未來制造業(yè)將回歸各國戰(zhàn)略重心，成為全球經(jīng)濟穩(wěn)定增長的重要引擎。
三、中國工業(yè)4.0發(fā)展分析
1、中國工業(yè)4.0政策環(huán)境分析
《中國制造2025》是中國政府實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領(lǐng)，于2015年5月發(fā)布，是中國工業(yè)未來10年的發(fā)展綱領(lǐng)、頂層設(shè)計。
《中國制造2025》提出通過“三步走”實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標：第一步，到2025年邁入制造強國行列；第二步，到2035年我國制造業(yè)整體達到世界制造強國陣營中等水平；第三步，到新中國成立一百年時，制造業(yè)大國地位更加鞏固，綜合實力進入世界制造強國前列。圍繞實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標，《中國制造2025》明確了9項戰(zhàn)略任務(wù)和重點：一是提高國家制造業(yè)創(chuàng)新能力；二是推進信息化與工業(yè)化深度融合；三是強化工業(yè)基礎(chǔ)能力；四是加強質(zhì)量品牌建設(shè)；五是全面推行綠色制造；六是大力推動重點領(lǐng)域突破發(fā)展，聚焦新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農(nóng)機裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械等十大重點領(lǐng)域；七是深入推進制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整；八是積極發(fā)展服務(wù)型制造和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)；九是提高制造業(yè)國際化發(fā)展水平。
中國制造2025與德國工業(yè)4.0異曲同工，是布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的綱領(lǐng)性文件。不過二者也有適當差別，德國工業(yè)4.0是瞄準新一輪科技革命制定的措施，主要聚焦制造業(yè)的高端產(chǎn)業(yè)和高端環(huán)節(jié)。中國制造2025不是專門應(yīng)對新一輪科技革命制定的規(guī)劃，是對制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的整體謀劃。
2、中國制造的現(xiàn)狀及發(fā)展分析
2016年中國是全球最具競爭力的制造業(yè)國家，中國當前的制造業(yè)規(guī)模非常大，早在2010年就超越美國成為了全球第一。按照聯(lián)合國統(tǒng)計，500多個產(chǎn)品中，220個產(chǎn)品中國的規(guī)模全球第一。從制造業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新來看，中國近幾年進步很快。不過，2015年中國經(jīng)濟增長率為6.9%，經(jīng)濟放緩可能會進一步持續(xù)。由于需求下降引起工業(yè)活動不斷下滑，進而導(dǎo)致工廠產(chǎn)能過剩。中國汽車行業(yè)目前產(chǎn)能利用率從2009年的100%下降至70%，制造業(yè)占GDP的比重也在逐年遞減，其中大部分轉(zhuǎn)向了服務(wù)業(yè)。很顯然中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的任務(wù)非常繁重，主要的問題仍然是結(jié)構(gòu)性問題：有效需求不足，使得產(chǎn)能過剩問題凸顯；有效供給不能完全適應(yīng)消費結(jié)構(gòu)升級的需要，應(yīng)該提高供給側(cè)對消費結(jié)構(gòu)升級的適應(yīng)性和靈活性。
中國要順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展趨勢，以信息化與工業(yè)化深度融合為主線，重點發(fā)展新一代信息技術(shù)、高檔數(shù)控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械、農(nóng)業(yè)機械裝備10大領(lǐng)域。這些領(lǐng)域需要投入大量的創(chuàng)新研發(fā)資金，需要軍工企業(yè)、大型國企、高校科研機構(gòu)的通力合作。同時，中國的中小企業(yè)是中國制造業(yè)最有潛力的組成部分，它的數(shù)量占到了所有企業(yè)的99%，創(chuàng)造了中國60%的GDP。中國中小企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)造遠遠超過大型企業(yè)，中國65%的專利，75%的發(fā)明專利及80%的新產(chǎn)品來自于中小企業(yè)。中國制造的未來不僅要依靠大型企業(yè)，更需要中小企業(yè)的創(chuàng)新和活力。
3、中國工業(yè)4.0的產(chǎn)業(yè)鏈分析
從工業(yè)4.0產(chǎn)業(yè)鏈的上游看，現(xiàn)代智能工廠所高度依賴的四大基礎(chǔ)條件--傳感器(數(shù)據(jù)采集)、大容量存儲(數(shù)據(jù)存儲)、大數(shù)據(jù)計算能力(數(shù)據(jù)處理)和工業(yè)以太網(wǎng)(數(shù)據(jù)通信)，以及執(zhí)行單元-智能機器人，均是工業(yè)4.0實施的關(guān)鍵要素；產(chǎn)業(yè)鏈中游包括軟硬結(jié)合的行業(yè)解決方案提供商、智能工廠解決方案設(shè)計方，由于在中國大部分行業(yè)并沒有成熟的智能工廠解決方案，先進入者往往具有較強的先發(fā)優(yōu)勢，在細分行業(yè)形成較高進入壁壘；從產(chǎn)業(yè)鏈下游看，接受工業(yè)4.0改造的產(chǎn)業(yè)和廠商將大幅節(jié)省勞動成本、提高生產(chǎn)效率、提升客戶體驗，增強制造廠商的競爭優(yōu)勢。
4、中國工業(yè)4.0發(fā)展優(yōu)勢分析
中國工業(yè)體系具備拓展工業(yè)4.0的明顯優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下三個方面：
(1)中高端人力資源優(yōu)勢。智能化生產(chǎn)將使人擔當更有挑戰(zhàn)性的角色，如創(chuàng)新、規(guī)劃、監(jiān)督和協(xié)調(diào)機器的運作。知識型員工需求的大幅上升，將成為工業(yè)智能化的可持續(xù)性支撐，而中國是此類中高端人力資源的“富礦”。據(jù)統(tǒng)計，2015年初我國科技人力資源總量約為8114萬人，仍然保持世界科技人力資源第一大國的地位。
(2)完整齊全的工業(yè)體系。中國工業(yè)如今在競爭中的優(yōu)勢已更多的體現(xiàn)在擁有完整的供應(yīng)鏈條上。中國是世界上唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類的國家，形成了“門類齊全、獨立完整”的工業(yè)體系，這個龐大完整的工業(yè)體系依托眾多工業(yè)企業(yè)的集聚效應(yīng)而具備了高度靈活性。
(3)全球最大的需求市場。中國不僅是重要的產(chǎn)品生產(chǎn)國，還是世界最大的消費市場之一，這種雙重角色將使國內(nèi)市場與工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生更為強勁的互動，促進社會經(jīng)濟發(fā)展，并有助抵御世界經(jīng)濟波動的沖擊。
5、中國工業(yè)4.0發(fā)展進程分析
據(jù)2015年底發(fā)布的《中國工業(yè)4.0進程報告》顯示，超過一半的企業(yè)已經(jīng)對工業(yè)4.0的整體概念有了一個較為全面的認識：其中31.13%的企業(yè)認為工業(yè)4.0是引導(dǎo)新一輪技術(shù)的變革，22.87%的企業(yè)認為它將是面對行業(yè)危機的必然轉(zhuǎn)型之趨勢。其中，最認同的工業(yè)4.0的特點，最多選擇的前四個選項分別是智能化(16.78%)、數(shù)字化(13.82%)、互聯(lián)化(12.83%)、物聯(lián)化(12.41%)，顯示出中國制造業(yè)企業(yè)對工業(yè)4.0的認知程度已經(jīng)達到了一個較好的水平?？梢哉f智能化是制造業(yè)追求的最高境界，同樣也是最難實現(xiàn)和最大投入的。從技術(shù)實現(xiàn)的路線圖看，數(shù)字化、互聯(lián)化和物聯(lián)化是第一步，大集成是第二步，之后才是智能化。目前已經(jīng)有很多企業(yè)都認可工業(yè)4.0的愿景，并積極地投身實踐，調(diào)查顯示，已經(jīng)開始投入到工業(yè)4.0變革的企業(yè)占到43.92%，未來三年內(nèi)開始投入的企業(yè)占到32.43%，沒有考慮的只有14.86%。
自動化與智能設(shè)備是實現(xiàn)工業(yè)4.0的基礎(chǔ)。工業(yè)4.0的升級改造必須建立在自動化的結(jié)構(gòu)上，這點得到了大多數(shù)企業(yè)的認同。其中17.14%的企業(yè)選擇更新自己內(nèi)部的生產(chǎn)設(shè)施，加強自動化與智能化，16.43%的企業(yè)選擇升級MES/ERP軟件系統(tǒng)，而在工業(yè)4.0最為關(guān)鍵的大數(shù)據(jù)、數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)、云制造等方面投入的企業(yè)相對較少，分別只有7.04%、6.34%、6.10%和5.87%，顯示出中國企業(yè)在進軍工業(yè)4.0領(lǐng)域時漸進而突變的特點。云制造、大數(shù)據(jù)需要整體行業(yè)的配合和沉淀，目前還處在前期探索階段。
6、中國工業(yè)4.0發(fā)展難點分析
工業(yè)4.0是由大規(guī)模批量生產(chǎn)向大規(guī)模定制生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，是由集中生產(chǎn)向網(wǎng)絡(luò)化異地協(xié)同生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，是由傳統(tǒng)制造企業(yè)向跨界融合企業(yè)轉(zhuǎn)變。但是，實現(xiàn)工業(yè)4.0尚存以下4方面的難題：
(1)標準化。工廠要對內(nèi)外各種物品與服務(wù)進行聯(lián)網(wǎng)，那么通信方式、數(shù)據(jù)格式等許多內(nèi)容都需要標準化。我國在推進信息技術(shù)與工業(yè)深度融合的具體實踐中，也應(yīng)高度重視標準化在制造業(yè)發(fā)展中的引領(lǐng)作用，及時出臺“兩化融合”或“兩化深度融合”的標準化路線圖，盡最大可能實現(xiàn)標準的國際化，使中國標準得到國際上的廣泛采用。
(2)復(fù)雜的系統(tǒng)管理。邁向工業(yè)4.0的道路上，生產(chǎn)過程與各種業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)協(xié)同之后，系統(tǒng)整體會更加復(fù)雜化，對其進行管理將更為困難。為此，需要實現(xiàn)“制造系統(tǒng)的橫向、縱向集成”和“工程端到端的集成”。橫向集成主要解決企業(yè)和企業(yè)之間復(fù)雜系統(tǒng)管理，實現(xiàn)信息無縫的交流；縱向集成主要解決企業(yè)內(nèi)部的復(fù)雜系統(tǒng)管理，在企業(yè)的研發(fā)、設(shè)計、制造、驗證、物流、交互各環(huán)節(jié)，所有的信息都無縫隙、高效、順暢地傳遞；端到端集成主要解決貫穿整個價值鏈的工程化信息系統(tǒng)集成的復(fù)雜系統(tǒng)管理問題，以保障大規(guī)模個性化定制的實施。
(3)通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。德國工業(yè)4.0的本質(zhì)就是基于信息物理系統(tǒng)(CPS)實現(xiàn)“智能工廠”，讓制造業(yè)的各個環(huán)節(jié)充分地與互聯(lián)網(wǎng)融合，形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。當前的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施恐怕難以滿足“工業(yè)4.0”時代的要求。因此，構(gòu)建容量更大、服務(wù)質(zhì)量更可靠的工業(yè)通信基礎(chǔ)設(shè)施，將成為未來制造業(yè)迫切需要解決的一項課題。
(4)網(wǎng)絡(luò)安全保障。隨著工業(yè)4.0時代的到來，人力、物料、生產(chǎn)設(shè)備、各種生產(chǎn)管理系統(tǒng)以及價值鏈上的眾多協(xié)同企業(yè)都將互聯(lián)，隨之而來的是網(wǎng)絡(luò)安全問題的隱憂，這就迫切需要建立一套完善的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息安全認證體系，此外在認證制度的設(shè)計和標準規(guī)范的研究與設(shè)計方面，還需要大量的經(jīng)驗積累。
四、工業(yè)4.0相關(guān)行業(yè)發(fā)展分析
1、中國汽車行業(yè)工業(yè)4.0發(fā)展分析
汽車工業(yè)4.0是依托信息物理系統(tǒng)(CPS)和信息通訊技術(shù)相結(jié)合使汽車車間實現(xiàn)自動化、智能化、互聯(lián)網(wǎng)化得汽車生產(chǎn)制造過程，包括無線射頻技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)、在線條碼、二維碼比對、影像識別、機器人等技術(shù)應(yīng)用。
(1)中國汽車業(yè)產(chǎn)銷規(guī)模
近年來，我國汽車行業(yè)總體上呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢，據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2015年，汽車產(chǎn)銷量分別為2107.94萬輛和2114.63萬輛，比上年分別增長5.8%和7.3%。2016年1-8月汽車產(chǎn)銷1684.59萬輛和1675.50萬輛，同比增長10.82%和11.43%。
2012-2016年中國汽車產(chǎn)銷情況統(tǒng)計
(2)工業(yè)4.0對汽車工業(yè)的意義
工業(yè)4.0的意義在于制造商直接完成整個商品交易流程，尤其是銷售這一塊，這樣的好處是，客人可以根據(jù)自己喜歡設(shè)置來個性化產(chǎn)品。廠家可以更好的掌握客戶的數(shù)據(jù)，以便未來的規(guī)劃和生產(chǎn)。與現(xiàn)行的大規(guī)模、批量化生產(chǎn)相對應(yīng)，工業(yè)4.0將確保多批次，小產(chǎn)量狀態(tài)下產(chǎn)業(yè)的獲利能力，確保工藝流程的靈活性和資源利用率。這種生產(chǎn)模式成功后，能夠提供品種更豐富的個性化、功能更齊全的多樣性、性能更穩(wěn)定的高質(zhì)量、使用更人性化的產(chǎn)品。因此工業(yè)4.0給汽車行業(yè)帶來的變化將是：汽車的換代速度會越來越快，越來越個性化。消費者更容易買到自己喜歡的配置和車型；廠家可以更好的控制生產(chǎn)，減少浪費，提高效率。
(3)大數(shù)據(jù)驅(qū)動汽車工業(yè)4.0發(fā)展
大數(shù)據(jù)驅(qū)動汽車零部件標準化、信息化處理，制造業(yè)通過在模塊化和封裝化的基礎(chǔ)上進行系統(tǒng)化，拓展新的應(yīng)用與服務(wù)；大數(shù)據(jù)驅(qū)動互聯(lián)制造技術(shù)，工廠將通過互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)內(nèi)、外服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化，采集和分析生產(chǎn)車間的各種信息，實現(xiàn)車廠與消費者之間的實時互動；大數(shù)據(jù)驅(qū)動汽車個性化生產(chǎn)，隨著大規(guī)模定制和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的發(fā)展，制造業(yè)企業(yè)還需要實時從網(wǎng)上接受眾多消費者的個性化定制數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同配置各方資源，實現(xiàn)汽車個性化生產(chǎn)；大數(shù)據(jù)驅(qū)動定制汽車批量生產(chǎn)，以定制化為重點的多種類、小批量制造業(yè)漸漸成為主流，以3D打印為代表的數(shù)字化和信息技術(shù)的普及帶來了技術(shù)革新。
2、中國機器人產(chǎn)業(yè)工業(yè)4.0發(fā)展分析
工業(yè)機器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執(zhí)行工作，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運行，現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。
(1)工業(yè)機器人產(chǎn)銷量分析
目前國內(nèi)除了少數(shù)以組裝為主的中日合資的機器人公司外，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機器人尚停留在高?；蚩蒲袉挝唤M織的零星生產(chǎn)，未能形成氣候。因此，我國工業(yè)機器人生產(chǎn)能力較國外成熟國家還有很大的差距，不過這種差距隨著我國技術(shù)的發(fā)展正在不斷縮小。2015年，中國工業(yè)機器人產(chǎn)量為3.3萬臺，同比增長21.7%；銷售量為6.8萬臺，同比增長18%。
2014-2015年中國工業(yè)機器人產(chǎn)銷量情況
(2)工業(yè)機器人需求領(lǐng)域
工業(yè)機器人在國內(nèi)的應(yīng)用以汽車以及電子工業(yè)居多，此外還有橡膠塑料、軍工、航空制造、食品工業(yè)、醫(yī)藥設(shè)備、金屬制品等領(lǐng)域。從應(yīng)用行業(yè)看，汽車行業(yè)依舊是中國工業(yè)機器人市場最大的消費行業(yè)，中國市場上36.8%的機器人銷往汽車行業(yè)；電氣機械和器材制造業(yè)位居第二位，占比23.3%；金屬制造行業(yè)位居第三位，占比15.2%。外資機器人應(yīng)用比較集中，汽車行業(yè)銷量占總銷量的近48%，電氣機械和器材制造業(yè)、金屬制造行業(yè)銷量分別占總銷量的23.6%和7.6%。
2015年中國工業(yè)機器人應(yīng)用領(lǐng)域情況
(3)智能機器人推動工業(yè)4.0
傳統(tǒng)工業(yè)機器人和工人的工作空間通常是隔離的，新一代工業(yè)機器人則要具備柔性、安全、易操作等特點，同時達到高速和精確，這在技術(shù)上是很大挑戰(zhàn)。此外，工業(yè)4.0時代，機器人不再是獨立的單元，需要具備與其他智能設(shè)備的溝通能力、對環(huán)境的感知能力，甚至把復(fù)雜信息綜合起來從而做出決策等諸多能力。工業(yè)4.0要求將智能機器人的很多技術(shù)融入到更大的生產(chǎn)系統(tǒng)中?；?a href='http://www.qjkhjx.com/zt/hlwsw/' target='_blank'>云計算和大數(shù)據(jù)的知識建模、物理仿真、多傳感器感知預(yù)測等技術(shù)，既是工業(yè)4.0的關(guān)鍵技術(shù)，也是工業(yè)機器人的關(guān)鍵技術(shù)。
因此，發(fā)展智能機器人推動工業(yè)4.0尤為重要，其主要措施包括：(1)加快發(fā)展智慧制造。智慧制造作為一種新的制造模式和制造技術(shù)，可為復(fù)雜零件的高品質(zhì)制造提供解決方案。(2)加大財政研究投入。通過工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、中央基建投資等現(xiàn)有資金渠道支持機器人及其關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用；利用中央財政科技計劃(專項、基金等)支持符合條件的機器人及其關(guān)鍵零部件研發(fā)工作等。(3)加快制定技術(shù)條例。加大支持力度，推進智能機器人核心技術(shù)的研發(fā)；梳理整合智能機器人研發(fā)成果，支持智能機器人成果轉(zhuǎn)化；加快制定智能機器人標準體系和人機交互安全規(guī)則。
(4)機器人行業(yè)工業(yè)4.0的發(fā)展趨勢
當今工業(yè)機器人的總體趨勢是，從狹義的機器人概念向廣義的機器人技術(shù)概念轉(zhuǎn)移，從工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)向解決方案業(yè)務(wù)的機器人技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。機器人技術(shù)的內(nèi)涵已變?yōu)殪`活應(yīng)用機器人技術(shù)的、具有實際動作功能的智能化系統(tǒng)。機器人結(jié)構(gòu)越來越靈巧，控制系統(tǒng)愈來愈小，其智能也越來越高，并正朝著一體化方向發(fā)展。
3、中國智能家居產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析
智能家居是以住宅為平臺，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，由硬件(智能家電、智能硬件、安防控制設(shè)備、家具等)、軟件系統(tǒng)、云計算平臺構(gòu)成的一個家居生態(tài)圈，實現(xiàn)人遠程控制設(shè)備、設(shè)備間互聯(lián)互通、設(shè)備自我學習等功能，并通過收集、分析用戶行為數(shù)據(jù)為用戶提供個性化生活服務(wù)，使家居生活安全、舒適、節(jié)能、高效、便捷。
智能家居產(chǎn)品分類表
(1)智能家居的發(fā)展現(xiàn)狀
盡管我國的智能家居起步較晚，尚未形成一定的國家標準，但令人欣喜的是國內(nèi)專業(yè)智能家居廠家的數(shù)量正在增長。這些廠家中有的是獨立開發(fā)，有些是引入國外技術(shù)在國內(nèi)生產(chǎn)和集成。比較知名的產(chǎn)品有海爾U-Home，清華同方的e-Home數(shù)字家園，其他的還有科龍的“現(xiàn)代家居信息服務(wù)集散控制統(tǒng)”，Enjoysmart易居家庭自動化系統(tǒng)，引進新加坡技術(shù)的Treasureway寶路家庭智能化系統(tǒng)等。目前國內(nèi)自主研發(fā)的智能家居系統(tǒng)主要市場是智能家居安防系統(tǒng)。2015年中國智能家居市場規(guī)模達到431億元，同比增長41.78%。
(2)智能家居發(fā)展前景分析
智能家居是技術(shù)和文化發(fā)展的必然產(chǎn)物，其在中國的發(fā)展和應(yīng)用將對整個社會產(chǎn)生巨大的影響，它將極大地改變?nèi)藗兊纳罘绞?，并將牽動一大批產(chǎn)業(yè)和開拓一個新的大市場。未來，市場上將有不斷增多的智能家居硬件產(chǎn)品，以及其在消費市場中的日漸普及，中國智能家居市場規(guī)模在2016年將出現(xiàn)明顯增長。至2017年，隨著主要的智能家居系統(tǒng)平臺及大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺搭建完畢，下游設(shè)備廠商完善，智能家居產(chǎn)品被消費級市場接受，市場規(guī)模將達到1000億元人民幣。
4、其他相關(guān)行業(yè)發(fā)展分析
(1)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)
中國在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方面起步較早，技術(shù)和標準發(fā)展與國際基本同步。物聯(lián)網(wǎng)已應(yīng)用在經(jīng)濟、社會生活的各個行業(yè)領(lǐng)域，而行業(yè)需求的差異性使得企業(yè)各自開發(fā)了自己的應(yīng)用平臺。我國已有28個省市將物聯(lián)網(wǎng)作為新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點之一，不少一、二線城市都在建設(shè)或籌建物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園，并通過招商引資積極聚攏相關(guān)企業(yè)。隨著百度、阿里等互聯(lián)網(wǎng)巨頭的紛紛涉足，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與設(shè)備制造業(yè)、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)相互融合、協(xié)同發(fā)展。與此同時，各領(lǐng)域的初創(chuàng)型技術(shù)公司也積極投入創(chuàng)新，加快了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。尤其是家電行業(yè)借力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，率先將新興技術(shù)投入到新產(chǎn)品開發(fā)中，催生了融合物聯(lián)網(wǎng)元素的多種智能產(chǎn)品，如可穿戴設(shè)備、智能汽車設(shè)備、醫(yī)療健康設(shè)備、智能玩具等等，并依托大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)使產(chǎn)品獲得更好的用戶體驗。
總體看來，中國物聯(lián)網(wǎng)研究沒有盲目跟從國外，而是面向國家重大戰(zhàn)略和應(yīng)用需求，開展物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)標準體系、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用開發(fā)、系統(tǒng)集成和測試評估技術(shù)等方面的研究，形成了以應(yīng)用為牽引的特色發(fā)展路線，在技術(shù)、標準、產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用與服務(wù)等方面，接近國際水平，使中國在該領(lǐng)域占領(lǐng)價值鏈高端成為可能。2015年我國整個物聯(lián)網(wǎng)的市場規(guī)模達到7500億元。
(2)可穿戴設(shè)備
可穿戴設(shè)備即直接穿在身上，或是整合到用戶的衣服或配件的一種便攜式設(shè)備，是綜合運用各類識別、傳感、連接和云服務(wù)等交互及儲存技術(shù)，以代替手持設(shè)備或其他器械，實現(xiàn)用戶交互、生活娛樂、人體監(jiān)測等功能的新型日常穿戴設(shè)備(眼鏡、手表、腕帶等)?？纱┐髟O(shè)備行業(yè)近年處于高速增長勢，2015年中國智能可穿戴設(shè)備市場規(guī)模為125.8億元，增速高達471.8%。
(3)3D打印
3D打印(3DP)即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印作為一種新興、環(huán)保型產(chǎn)業(yè)，滲透在生活、生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。不僅受到各界人士的青睞，同樣也深受我國政府的支持和鼓勵。目前3D打印技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程施工、汽車、航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。與傳統(tǒng)制造相比，3D打印技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在產(chǎn)品制造的復(fù)雜程度、生產(chǎn)制造的范圍、生產(chǎn)制造效率、滿足客戶個性化需求等方面。隨著互聯(lián)網(wǎng)+時代和“中國制造2025”的計劃的進程加快，3D打印技術(shù)已經(jīng)是當下首當其沖的掘金行業(yè)，未來將會更多的投資創(chuàng)業(yè)者進軍該產(chǎn)業(yè)。
(4)工程機械
我國工程機械行業(yè)受益于我國經(jīng)濟尤其是固定資產(chǎn)投資的持續(xù)高速發(fā)展和相關(guān)政策支持，行業(yè)規(guī)模已經(jīng)躍居世界首位。但在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上依然存在問題，呈現(xiàn)低端產(chǎn)能過剩、中高端產(chǎn)品競爭力不足的情況。目前我國工程機械市場中的低端產(chǎn)品，如推土機、裝載機等，基本都處于產(chǎn)能過剩的狀態(tài)。一方面，由于技術(shù)門檻較低，產(chǎn)品附加值不高，這些產(chǎn)品的毛利率普遍較低，而且市場競爭激烈；另一方面，這些產(chǎn)品的市場擴展性有限，有些產(chǎn)品甚至有被取代和淘汰的趨勢。同時，我國勞動力成本的不斷提升使得低端工程機械產(chǎn)品的出口利潤空間不斷萎縮，通過技術(shù)升級增加產(chǎn)品附加值將成為大勢所趨；此外，國家各類節(jié)能環(huán)保政策和對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支持政策的貫徹落實也將加速企業(yè)產(chǎn)品線的調(diào)整。
五、中國工業(yè)4.0發(fā)展前景預(yù)測
工業(yè)4.0是將資源要素和生產(chǎn)要素集中在以互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)為基礎(chǔ)的平臺之上，實現(xiàn)資源要素與生產(chǎn)要素的充分整合，是智能制造的結(jié)晶，實質(zhì)上是第三次工業(yè)革命的拓展和延伸，是推動第四次工業(yè)革命的重要載體。
互聯(lián)網(wǎng)對大眾的改變才剛剛開始，跨界與融合將成為科技創(chuàng)新的內(nèi)涵，“人機一體、智能制造”將是未來制造業(yè)新的發(fā)展趨勢，而推動新工業(yè)革命的將是機器人、3D打印、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、智能材料等眾多先進技術(shù)的融合。對于我國制造業(yè)來說，發(fā)展工業(yè)4.0的路徑應(yīng)是加緊建立更多新興技術(shù)的研發(fā)總部、孵化總部和運營總部、創(chuàng)新總部，對新興技術(shù)要從高起點切入，像硅谷那樣，成為全球創(chuàng)新中心。
我國工業(yè)4.0的發(fā)展方向可歸于以下六大類：
(1)工業(yè)自動化
作為工業(yè)4.0基礎(chǔ)的工業(yè)自動化，在工業(yè)4.0戰(zhàn)略中有著不可取代的作用。隨著社會的不斷進步和發(fā)展，工業(yè)自動已成為現(xiàn)代先進工業(yè)科學的核心技術(shù)，不斷的研究和探討我國工業(yè)自動化的發(fā)展和戰(zhàn)略方向，對我國工業(yè)化的發(fā)展有著極其深遠的影響。工業(yè)控制自動化技術(shù)對于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造、企業(yè)素質(zhì)的提高和國家國力的提高是非常有效的途徑。隨著一系列工業(yè)自動化控制技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項的實施，基于信息化帶來工業(yè)化的思想，將會使工業(yè)自動化技術(shù)得到更深入的發(fā)展，這對加快推動我國自動化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級有重大意義。
(2)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就是工業(yè)革命帶來的機器、設(shè)施和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)革命帶來的智能設(shè)備、智能網(wǎng)絡(luò)和智能決策間的融合，其要素是智能設(shè)備、智能網(wǎng)絡(luò)和智能決策，更強調(diào)傳感器系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析能力。以后制造環(huán)節(jié)互聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)將會給現(xiàn)有的生產(chǎn)方式帶來顛覆性的變化。據(jù)國際權(quán)威機構(gòu)測算，應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)后，企業(yè)的效率會提高大約20%，成本可以下降20%，節(jié)能減排可以下降10%左右。雖然目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全面實現(xiàn)有困難，但是某些環(huán)節(jié)的突破是可以實現(xiàn)的，并且工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將進一步帶動智能裝備、3D打印設(shè)備等發(fā)展。
(3)工業(yè)機器人
隨著工業(yè)4.0戰(zhàn)略的提出，智能化生產(chǎn)中工業(yè)機器人也受到越來越多的關(guān)注。從政策落實看，在“十二五”規(guī)劃中，國家已經(jīng)把工業(yè)機器人作為智能制造裝備的重要部分，各地也陸續(xù)出臺相關(guān)政策。機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與國家從“制造業(yè)大國”向“制造業(yè)強國”的轉(zhuǎn)型相契合。
(4)3D打印
工業(yè)4.0四大主題之一的智能生產(chǎn)主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。3D打印增材制造技術(shù)本身對設(shè)計-制造-應(yīng)用環(huán)節(jié)將發(fā)生變革性影響。傳統(tǒng)制造業(yè)中，過去數(shù)十年的技術(shù)重心側(cè)重于加工精度與效率，而目前加工技術(shù)在精度上已接近極限，繼續(xù)提高的必要性和性價比開始進入瓶頸，下一步升級重點必然是設(shè)計、成型環(huán)節(jié)，以最終達到工業(yè)4.0的智能化生產(chǎn)狀態(tài)。
(5)傳感器
傳感器是工業(yè)4.0時代的核心組件，傳感器通過將物理信息轉(zhuǎn)換為標準信號，反饋到CPS網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)，是未來工業(yè)4.0時代的核心基礎(chǔ)技術(shù)。工業(yè)用傳感器能夠測量或感知特定物體的狀態(tài)和變化，并轉(zhuǎn)化為可傳輸、可處理、可存儲的電子信號或其他形式信息。工業(yè)用傳感器是實現(xiàn)工業(yè)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量。甚至可以說，沒有眾多質(zhì)優(yōu)價廉的工業(yè)傳感器，就沒有現(xiàn)代化工業(yè)的生產(chǎn)體系，更別談工業(yè)4.0體系的構(gòu)建。
(6)智能機床
機床被稱作“工業(yè)母機”，其發(fā)展程度決定著一個國家裝備制造行業(yè)的整體水平，尤其在“中國制造”邁向“中國智造”和“中國創(chuàng)造”的當下，國內(nèi)機床行業(yè)能否率先實現(xiàn)重大突破意義更加重大。
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H2: 2015中國智能家居市場專題研究報告
H3:十大智能家居系統(tǒng)解決方案(深度推薦)
R1:機器人行業(yè)深度報告(完整版)
R2: 2015工業(yè)機器人專題研究報告
T1:中國創(chuàng)新智能硬件市場發(fā)展專題研究報告2015
T2:智能硬件趨勢分析(怎樣才能造出消費者喜歡的東西)
M1:手機產(chǎn)品基礎(chǔ)硬件知識解析(全面，淺顯易懂)
M2:手機產(chǎn)業(yè)鏈全景圖
I1:工業(yè)4.0專題研究報告2015
W1:智能穿戴設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況及趨勢報告
W2: 2015年中國智能可穿戴設(shè)備市場專題研究報告
“WPR”專注于智能硬件行業(yè)，是智能家居及機器人領(lǐng)域信息分享及產(chǎn)品推廣的專業(yè)平臺，希望對你的成功有所幫助。（來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院 編選：網(wǎng)經(jīng)社）
