對(duì)于智能產(chǎn)品而言，未來20年，各種產(chǎn)品和裝備都將從數(shù)字化升級(jí)成智能化。我國一方面要涌現(xiàn)出一大批先進(jìn)的智能產(chǎn)品，為人民更加美好的生活服務(wù)，另一方面要著重推進(jìn)重點(diǎn)領(lǐng)域重大裝備的智能升級(jí)，為大國重器裝上工業(yè)大腦，使其變得更先進(jìn)更強(qiáng)大。

——中國工程院院長周濟(jì)

發(fā)展智能制造對(duì)于中國制造業(yè)乃至中國經(jīng)濟(jì)的重要性不言而喻，先進(jìn)制造業(yè)全媒體作為深耕制造業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)媒體，長期關(guān)注智能制造發(fā)展，助力中國制造轉(zhuǎn)型升級(jí)，努力做“中國制造2025”的推動(dòng)者。先進(jìn)制造業(yè)全媒體從本期開始，將陸續(xù)推出智能制造專題，試圖從智能制造產(chǎn)業(yè)鏈、智能工廠、智能裝備、智能產(chǎn)品、智能服務(wù)、產(chǎn)業(yè)變革模式、產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展等方面，全面深度地剖析智能制造的發(fā)展，以期勾勒智能制造的全貌。

智能制造專題第四期：智能裝備──強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力，主要從智能裝備的整體發(fā)展和關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用角度剖析裝備制造的發(fā)展。

一、智能產(chǎn)品行業(yè)總體結(jié)構(gòu)

未來的制造產(chǎn)品將會(huì)呈現(xiàn)出全面的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，尤其是裝備產(chǎn)品的智能化，將會(huì)給人類的服務(wù)提供強(qiáng)大的價(jià)值支持和物質(zhì)條件的保障。

從個(gè)人3D打印設(shè)備到智能汽車，各種智能產(chǎn)品在最近幾年紛紛爆發(fā)。目前市場(chǎng)上的智能產(chǎn)品主要有智能工業(yè)產(chǎn)品、智能交通產(chǎn)品、智能醫(yī)療產(chǎn)品、智能終端產(chǎn)品、智能家居產(chǎn)品、智能物流/金融產(chǎn)品、智能電網(wǎng)、其他智能產(chǎn)品等。無論多炫酷的科技，最終都是要服務(wù)于人類、融入日常生活。因此，真正實(shí)用的功能和更低的使用門檻才是智能產(chǎn)品的發(fā)展方向。

二、智能產(chǎn)品的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)

1、智能儀器儀表

傳感器及智能化儀器儀表產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是信息化和工業(yè)化深度融合的源頭，對(duì)促進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、推動(dòng)現(xiàn)代國防建設(shè)、保障和提高人民生活水平發(fā)揮著重要作用。在國防設(shè)施、重大工程和重要工業(yè)裝備中，傳感器、智能化儀器儀表及其所構(gòu)成的測(cè)控系統(tǒng)是必不可少的基礎(chǔ)技術(shù)和裝備核心，直接影響國防安全、經(jīng)濟(jì)安全和社會(huì)安全。

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)取得了長足的進(jìn)步，成為常用儀器儀表的生產(chǎn)大國，市場(chǎng)銷售額屢創(chuàng)新高，研發(fā)和生產(chǎn)體系也日益健全。目前在測(cè)溫儀表、就地壓力儀表、顯示儀表、傳統(tǒng)流量?jī)x表、就地液位儀表、控制閥閥體及執(zhí)行機(jī)構(gòu)、DCS等一些常用儀表方面已能夠掌握核心技術(shù)，可以自行提高和開方新產(chǎn)品，有的基本性能和水平與國外產(chǎn)品接近，市場(chǎng)占有率不斷上升。

但在高端產(chǎn)品方面，如遠(yuǎn)傳型智能壓力、流量、液位儀表、在線分析儀表、電磁閥、定位器等方面，雖然從國外引進(jìn)了技術(shù)，但并沒有得到很好的消化吸收以及在此基礎(chǔ)上的再創(chuàng)新，多年來沒有新產(chǎn)品新技術(shù)推出，導(dǎo)致我國儀器儀表行業(yè)總體的技術(shù)水平與國際水平相差10-15年。

此外，核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件始終鮮有突破，成為長期制約和困擾我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。日前，2016年十大依賴進(jìn)口的工業(yè)產(chǎn)品榜單出爐，其中儀器儀表高居榜單。另據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2016年1-12月，全國31個(gè)省市儀器儀表行業(yè)累計(jì)進(jìn)口總額達(dá)449.5608億美元，2016年1-12月份，全國31個(gè)省市儀器儀表行業(yè)進(jìn)出口累計(jì)貿(mào)易逆差104.5288億美元?？梢钥闯鋈珖磕瓴少彽膬x器儀表有很大一部分進(jìn)口產(chǎn)品。其中一些關(guān)鍵零部件和核心技術(shù)被國外少數(shù)廠家壟斷。

發(fā)達(dá)工業(yè)國家都把傳感器及智能化儀器儀表技術(shù)列為國家發(fā)展戰(zhàn)略。目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)兩大趨勢(shì)：一是創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，隨著傳感技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的快速發(fā)展，采用新材料、新機(jī)理、新技術(shù)的傳感器與儀器儀表實(shí)現(xiàn)了高靈敏度、高適應(yīng)性、高可靠性，并向嵌入式、微型化、模塊化、智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展；二是企業(yè)形態(tài)呈集團(tuán)化壟斷和精細(xì)化分工的有機(jī)結(jié)合，一方面大公司通過兼并重組，逐步形成壟斷地位，既占據(jù)高端市場(chǎng)又加速向中低端市場(chǎng)擴(kuò)張，掌控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和專利，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向；另一方面小企業(yè)則向“小（中）而精、精而專、專而強(qiáng)”方向發(fā)展，技術(shù)和產(chǎn)品專一，獨(dú)占細(xì)分市場(chǎng)，服務(wù)面向世界。

國外的高端儀器儀表設(shè)備越來越智能化，各種核心技術(shù)被高度集成與加密，沒有自己的核心技術(shù)，造不出高端儀器儀表，只能受制于人。如果儀器儀表核心技術(shù)如果全是國外的，這些設(shè)備一旦被國外人員控制將對(duì)國家的軍工、航空航天、國防等帶來嚴(yán)重威脅，因此，儀器儀表事關(guān)國家安全。萬物互聯(lián)時(shí)代，自動(dòng)化儀表的國產(chǎn)化是大的趨勢(shì)。

2、智能網(wǎng)聯(lián)汽車

所謂“智能網(wǎng)聯(lián)汽車”，是指搭載了先進(jìn)的傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、決策系統(tǒng)，可連接車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，通過通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)車與車之間的聯(lián)接、車與網(wǎng)絡(luò)中心、智能交通系統(tǒng)等服務(wù)中心的聯(lián)接，甚至是車與住宅、辦公室以及一些公共基礎(chǔ)設(shè)施的聯(lián)接，具備信息共享、環(huán)境感知、智能決策、自主控制功能，可實(shí)現(xiàn)安全、舒適、節(jié)能、高效行駛，并最終可替代人來操作的新一代汽車。正如工信部部長苗圩所說，“從全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，目前已進(jìn)入智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)用化的競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展階段”。

智能汽車的智能化程度可以劃分為無自動(dòng)化、駕駛輔助（DA）、部分自動(dòng)化（PA）、有條件自動(dòng)化（CA）、高度自動(dòng)化（HA）、完全自動(dòng)化（FA）六個(gè)階段。目前，國外自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)處于DA-PA階段，國內(nèi)暫時(shí)處于DA階段。

圖：車輛自動(dòng)等級(jí)劃分

>>>>政策

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向，是國家政策重點(diǎn)扶持的對(duì)象之一。2017年12月4日，工信部印發(fā)了《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2018-2020年)》，將智能網(wǎng)聯(lián)汽車列為了頭等培育目標(biāo)。支持車輛智能計(jì)算平臺(tái)體系架構(gòu)、車載智能芯片、自動(dòng)駕駛操作系統(tǒng)、車輛智能算法等關(guān)鍵技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)，構(gòu)建軟件、硬件、算法一體化的車輛智能化平臺(tái)。到2020年，建立可靠、安全、實(shí)時(shí)性強(qiáng)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能化平臺(tái)，形成平臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，支撐高度自動(dòng)駕駛(HA級(jí))。2017年12月29日，工信部和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)正式對(duì)外發(fā)布《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）》，《建設(shè)指南》對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)的發(fā)展指明了方向，提出了2020及2025兩階段不同的要求，具體包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求及評(píng)價(jià)方法上的指標(biāo)；2018年1月5日，發(fā)改委發(fā)布了《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略（征求意見稿）》，意見稿將智能汽車發(fā)展提升至國家戰(zhàn)略層面，為產(chǎn)業(yè)政策奠定了基調(diào)，為產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)I造積極環(huán)境。意見稿提出智能汽車成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向，到2025年新增車輛智能化比例達(dá)到50%，大城市車用無線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋90%，北斗實(shí)現(xiàn)全覆蓋，到2025年新車基本實(shí)現(xiàn)智能化。

工信部、國家發(fā)改委、科技部聯(lián)合印發(fā)的《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》提出，到2020年，智能網(wǎng)聯(lián)汽車與國際同步發(fā)展；到2025年，智能網(wǎng)聯(lián)汽車進(jìn)入世界先進(jìn)行列?；谖覈昶囦N量平均增速為6%的預(yù)測(cè)，到2020年我國汽車銷量將達(dá)3000萬輛左右。綜上，賽迪顧問以2020年智能網(wǎng)聯(lián)新車市場(chǎng)DA、PA、CA系統(tǒng)滲透率為50%，網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助系統(tǒng)滲透率為10%預(yù)計(jì)，假設(shè)市場(chǎng)充分競(jìng)爭(zhēng)后，相關(guān)配件價(jià)格下降，智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)品單車配套價(jià)格低至5000元，則未來市場(chǎng)將近900億元，市場(chǎng)潛力巨大。

圖：2020年中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（億元）

>>>>產(chǎn)業(yè)鏈

在智能汽車時(shí)代，一個(gè)明顯的特征便是大量互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)的入局，例如耳熟能詳?shù)陌俣?、谷歌、蘋果等。精于結(jié)合人工智能與深度學(xué)習(xí)的科技公司，尤其擅長無人駕駛的軟件算法、系統(tǒng)UI以及傳感器及雷達(dá)的應(yīng)用，雖然入局時(shí)間較晚，但與傳統(tǒng)車企的輔助駕駛開始逐漸向無人駕駛過渡的穩(wěn)扎穩(wěn)打不同，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)則直接殺入完全自動(dòng)駕駛，實(shí)現(xiàn)彎道超車。

圖：谷歌、百度、Uber、奔馳的無人駕駛實(shí)驗(yàn)汽車

總體而言，涉足智能網(wǎng)聯(lián)汽車的特斯拉、Google、Uber、NVIDIA、Intel、百度、小鵬汽車、蔚來等新興企業(yè)、ICT企業(yè)表現(xiàn)搶眼。

科技公司的大軍壓境，也加速了傳統(tǒng)企業(yè)向智能汽車的轉(zhuǎn)型，寶馬、福特、大眾、豐田等傳統(tǒng)汽車廠商也推出了搭載駕駛輔助系統(tǒng)的汽車。

目前各大主機(jī)、零部件廠商中，奧迪、寶馬、本田、大眾、戴姆勒、豐田、福特、日產(chǎn)、現(xiàn)代、通用、沃爾沃、北汽、江淮、長安、長城、博世、大陸等都在積極布局智能網(wǎng)聯(lián)汽車。

圖：核心技術(shù)大揭密

伴隨汽車產(chǎn)業(yè)的整體轉(zhuǎn)型，汽車行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)也隨智能汽車時(shí)代的來臨發(fā)生著轉(zhuǎn)變：

智能汽車產(chǎn)業(yè)鏈大概可以分五層，由上到下依次為汽車廠商、一級(jí)供應(yīng)商(Tier1)、互聯(lián)網(wǎng)科技型公司、ADAS(AdvancedDriverAssistantSystems，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))供應(yīng)商、底層零部件供應(yīng)商。各層產(chǎn)業(yè)鏈中的廠商也因智能汽車的需求發(fā)生轉(zhuǎn)變而經(jīng)歷著“洗牌”，在這個(gè)方興未艾的市場(chǎng)中，時(shí)而隱現(xiàn)的勃勃生機(jī)吸引著大批新鮮血液入局，讓整體行業(yè)呈現(xiàn)出百花齊放的形態(tài)。

圖：智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)鏈

3、無人機(jī)

無人機(jī)被稱為“空中機(jī)器人”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)，包括無人直升機(jī)、固定翼機(jī)、多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機(jī)等。按不同使用領(lǐng)域來劃分，無人機(jī)可分為軍用、民用和消費(fèi)級(jí)三大類。無人機(jī)被稱為“空中機(jī)器人”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)，包括無人直升機(jī)、固定翼機(jī)、多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機(jī)等。按不同使用領(lǐng)域來劃分，無人機(jī)可分為軍用、民用和消費(fèi)級(jí)三大類。

無人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈可分為研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等細(xì)分領(lǐng)域，具體可分為產(chǎn)品研發(fā)試驗(yàn)、飛控系統(tǒng)開發(fā)、發(fā)動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵零部件生產(chǎn)、任何載荷制造、無人機(jī)整機(jī)組裝、無人機(jī)銷售、無人機(jī)操控培訓(xùn)、運(yùn)營服務(wù)業(yè)務(wù)、一體化應(yīng)用服務(wù)等環(huán)節(jié)。無人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈參與者主要包括兩類：一類是像大疆、GoPro這樣的整制造商；另一類則是為無人機(jī)提供硬、軟件的上游制造商，包括芯片、飛控、電池、傳感器、GPS、陀螺儀、動(dòng)力系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)、圖傳系統(tǒng)、電子元器件、無人機(jī)培訓(xùn)等等。

產(chǎn)業(yè)鏈情況

4、可穿戴設(shè)備

可穿戴設(shè)備（WearableDevices）是指應(yīng)用穿戴式技術(shù)對(duì)日常穿戴進(jìn)行智能化配置的設(shè)備，將各類傳感、識(shí)別、連接和云服務(wù)等技術(shù)綜合嵌入到人們的眼鏡、戒指、手表、手環(huán)、服飾及鞋襪等日常穿戴的設(shè)備中，來實(shí)現(xiàn)用戶五感能力拓展、生活管家、社交娛樂、健康監(jiān)測(cè)等功能，設(shè)備一般外形較為美觀時(shí)尚且易于佩戴、具備一定的計(jì)算能力以及擁有專用的應(yīng)用程序和功能等特點(diǎn)。

圖：可穿戴設(shè)備主要分布及介紹

2014年以來，智能硬件飛速發(fā)展，智能可穿戴設(shè)備的百花齊放，各廠家發(fā)布了智能手環(huán)、智能手表、可穿戴攝像、虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡等各類產(chǎn)品。通過與智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、智能交通的結(jié)合，智能可穿戴設(shè)備獨(dú)立于智能手機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)可能會(huì)進(jìn)一步延伸，這會(huì)導(dǎo)致新的互聯(lián)網(wǎng)入口和新的生態(tài)圈出現(xiàn)。

圖：可穿戴設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈

圖：Gartner：2015-2021年全球可穿戴設(shè)備出貨量預(yù)測(cè)（單位：百萬臺(tái)

圖：Gartner：2015-2021年全球可穿戴設(shè)備營收規(guī)模預(yù)測(cè)（單位：億美元）

從競(jìng)爭(zhēng)格局來看，目前排名前五的可穿戴設(shè)備品牌分別為：Fitbit、小米、蘋果、Garmin（佳明）、三星。其中，2016年Fitbit以2250萬部出貨量、22.0%市場(chǎng)份額穩(wěn)坐第一寶座，但占有率相比2015年下降了4.8%；排名第二的小米出貨量為1570萬部，市場(chǎng)份額15.4%，同比增長了31個(gè)點(diǎn)，增幅明顯；蘋果AppleWatch以10.5%的市場(chǎng)份額排行第三，Garmin（佳明）和三星的市場(chǎng)份額分別為5.9%和4.3%，排行四五位。

珠江三角洲、長江三角洲、環(huán)渤海灣地區(qū)和以四川、陜西為主的西部地區(qū)作為我國電子信息產(chǎn)業(yè)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，也是電子信息產(chǎn)業(yè)集群的主要聚集地。我國可穿戴設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，也恰恰分布在這些區(qū)域。

圖：中國可穿戴設(shè)備主要生產(chǎn)企業(yè)分布

在我國，智能可穿戴設(shè)備產(chǎn)業(yè)面臨的關(guān)鍵問題，和其他高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的問題一樣：缺少核心技術(shù)。我國智能可穿戴設(shè)備行業(yè)的發(fā)展模式主要以低水平的復(fù)制和“錦上添花”的應(yīng)用創(chuàng)新為主，在核心技術(shù)，如核心芯片、核心傳感器等，還是掌握在國外企業(yè)手里。尤其是核心芯片技術(shù)，國外企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈布局，而我國還缺少能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)自主自控的企業(yè)。此外，我國在軟件、人工智能、大數(shù)據(jù)分析方法、云計(jì)算能力上也和國外有較大差距。

業(yè)界人士指出，下一步國內(nèi)智能可穿戴設(shè)備的領(lǐng)軍企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)合作，共同促進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新，尤其是要有自主掌握的核心技術(shù)，做到關(guān)鍵操作系統(tǒng)和芯片國產(chǎn)化，擺脫對(duì)國外進(jìn)口的依賴。

總結(jié)

“智能制造的目標(biāo)不是把企業(yè)搞的很漂亮，產(chǎn)品才是企業(yè)面向社會(huì)的表現(xiàn)，產(chǎn)品的智能化是企業(yè)必須考慮的首要問題之一，智能制造如果不能生產(chǎn)出智能的產(chǎn)品，智能制造就失去了時(shí)代的意義。關(guān)于裝備，一定要智能化，才能夠有可能生產(chǎn)出你真正想要生產(chǎn)的東西出來。關(guān)于過程，只有實(shí)現(xiàn)全過程的智能化，才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全局的智能化，才能把智能化的效益最大化?！?/p>