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

——中國工程院院長周濟

發(fā)展智能制造對于中國制造業(yè)乃至中國經(jīng)濟的重要性不言而喻，先進制造業(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，努力做“中國制造2025”的推動者。先進制造業(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、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──強化工業(yè)基礎能力，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)品將會呈現(xiàn)出全面的數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化，尤其是裝備產(chǎn)品的智能化，將會給人類的服務提供強大的價值支持和物質(zhì)條件的保障。

從個人3D打印設備到智能汽車，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，最終都是要服務于人類、融入日常生活。因此，真正實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)濟的基礎性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是信息化和工業(yè)化深度融合的源頭，對促進工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、推動現(xiàn)代國防建設、保障和提高人民生活水平發(fā)揮著重要作用。在國防設施、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)成的測控系統(tǒng)是必不可少的基礎技術(shù)和裝備核心，直接影響國防安全、經(jīng)濟安全和社會安全。

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)取得了長足的進步，成為常用儀器儀表的生產(chǎn)大國，市場銷售額屢創(chuàng)新高，研發(fā)和生產(chǎn)體系也日益健全。目前在測溫儀表、就地壓力儀表、顯示儀表、傳統(tǒng)流量儀表、就地液位儀表、控制閥閥體及執(zhí)行機構(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，市場占有率不斷上升。

但在高端產(chǎn)品方面，如遠傳型智能壓力、流量、液位儀表、在線分析儀表、電磁閥、定位器等方面，雖然從國外引進了技術(shù)，但并沒有得到很好的消化吸收以及在此基礎上的再創(chuàng)新，多年來沒有新產(chǎn)品新技術(shù)推出，導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)進一步發(fā)展的瓶頸。日前，2016年十大依賴進口的工業(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個省市儀器儀表行業(yè)累計進口總額達449.5608億美元，2016年1-12月份，全國31個省市儀器儀表行業(yè)進出口累計貿(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：一是創(chuàng)新驅(qū)動發(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)場總線技術(shù)的快速發(fā)展，采用新材料、新機理、新技術(shù)的傳感器與儀器儀表實現(xiàn)了高靈敏度、高適應性、高可靠性，并向嵌入式、微型化、模塊化、智能化、集成化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展；二是企業(yè)形態(tài)呈集團化壟斷和精細化分工的有機結(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)高端市場又加速向中低端市場擴張，掌控技術(shù)標準和專利，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”方向發(fā)展，技術(shù)和產(chǎn)品專一，獨占細分市場，服務面向世界。

國外的高端儀器儀表設備越來越智能化，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，這些設備一旦被國外人員控制將對國家的軍工、航空航天、國防等帶來嚴重威脅，因此，儀器儀表事關(guān)國家安全。萬物互聯(lián)時代，自動化儀表的國產(chǎn)化是大的趨勢。

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，通過通信網(wǎng)絡技術(shù)實現(xiàn)車與車之間的聯(lián)接、車與網(wǎng)絡中心、智能交通系統(tǒng)等服務中心的聯(lián)接，甚至是車與住宅、辦公室以及一些公共基礎設施的聯(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，目前已進入智能網(wǎng)聯(lián)汽車實用化的競爭發(fā)展階段”。

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

圖：車輛自動等級劃分

>>>>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，是國家政策重點扶持的對象之一。2017年12月4日，工信部印發(fā)了《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃(2018-2020年)》，將智能網(wǎng)聯(lián)汽車列為了頭等培育目標。支持車輛智能計算平臺體系架構(gòu)、車載智能芯片、自動駕駛操作系統(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。到2020年，建立可靠、安全、實時性強的智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能化平臺，形成平臺相關(guān)標準，支撐高度自動駕駛(HA級)。2017年12月29日，工信部和國家標準化管理委員會正式對外發(fā)布《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）》，《建設指南》對智能網(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)汽車重點標準、技術(shù)要求及評價方法上的指標；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)展營造積極環(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到50%，大城市車用無線通信網(wǎng)絡覆蓋90%，北斗實現(xiàn)全覆蓋，到2025年新車基本實現(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)汽車進入世界先進行列?；谖覈昶囦N量平均增速為6%的預測，到2020年我國汽車銷量將達3000萬輛左右。綜上，賽迪顧問以2020年智能網(wǎng)聯(lián)新車市場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%預計，假設市場充分競爭后，相關(guān)配件價格下降，智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)品單車配套價格低至5000元，則未來市場將近900億元，市場潛力巨大。

圖：2020年中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車市場規(guī)模預測（億元）

>>>>產(chǎn)業(yè)鏈

在智能汽車時代，一個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)陌俣取⒐雀?、蘋果等。精于結(jié)合人工智能與深度學習的科技公司，尤其擅長無人駕駛的軟件算法、系統(tǒng)UI以及傳感器及雷達的應用，雖然入局時間較晚，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駕駛，實現(xiàn)彎道超車。

圖：谷歌、百度、Uber、奔馳的無人駕駛實驗汽車

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、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、一級供應商(Tier1)、互聯(lián)網(wǎng)科技型公司、ADAS(AdvancedDriverAssistantSystems，高級駕駛輔助系統(tǒng))供應商、底層零部件供應商。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”，在這個方興未艾的市場中，時而隱現(xiàn)的勃勃生機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

無人機被稱為“空中機器人”，是利用無線電遙控設備和自備程序控制裝置操縱的不載人飛機，包括無人直升機、固定翼機、多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機等。按不同使用領(lǐng)域來劃分，無人機可分為軍用、民用和消費級三大類。無人機被稱為“空中機器人”，是利用無線電遙控設備和自備程序控制裝置操縱的不載人飛機，包括無人直升機、固定翼機、多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機等。按不同使用領(lǐng)域來劃分，無人機可分為軍用、民用和消費級三大類。

無人機產(chǎn)業(yè)鏈可分為研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務等細分領(lǐng)域，具體可分為產(chǎn)品研發(fā)試驗、飛控系統(tǒng)開發(fā)、發(fā)動機等關(guān)鍵零部件生產(chǎn)、任何載荷制造、無人機整機組裝、無人機銷售、無人機操控培訓、運營服務業(yè)務、一體化應用服務等環(huán)節(jié)。無人機產(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、動力系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)、圖傳系統(tǒng)、電子元器件、無人機培訓等等。

產(chǎn)業(yè)鏈情況

4、可穿戴設備

可穿戴設備（WearableDevices）是指應用穿戴式技術(shù)對日常穿戴進行智能化配置的設備，將各類傳感、識別、連接和云服務等技術(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備中，來實現(xiàn)用戶五感能力拓展、生活管家、社交娛樂、健康監(jiān)測等功能，設備一般外形較為美觀時尚且易于佩戴、具備一定的計算能力以及擁有專用的應用程序和功能等特點。

圖：可穿戴設備主要分布及介紹

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，智能可穿戴設備獨立于智能手機的發(fā)展趨勢可能會進一步延伸，這會導致新的互聯(lián)網(wǎng)入口和新的生態(tài)圈出現(xiàn)。

圖：可穿戴設備產(chǎn)業(yè)鏈

圖：Gartner：2015-2021年全球可穿戴設備出貨量預測（單位：百萬臺

圖：Gartner：2015-2021年全球可穿戴設備營收規(guī)模預測（單位：億美元）

從競爭格局來看，目前排名前五的可穿戴設備品牌分別為：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，市場份額15.4%，同比增長了31個點，增幅明顯；蘋果AppleWatch以10.5%的市場份額排行第三，Garmin（佳明）和三星的市場份額分別為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：中國可穿戴設備主要生產(chǎn)企業(yè)分布

在我國，智能可穿戴設備產(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)。我國智能可穿戴設備行業(yè)的發(fā)展模式主要以低水平的復制和“錦上添花”的應用創(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)智能可穿戴設備的領(lǐng)軍企業(yè)應該加強合作，共同促進關(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，擺脫對國外進口的依賴。

總結(jié)

“智能制造的目標不是把企業(yè)搞的很漂亮，產(chǎn)品才是企業(yè)面向社會的表現(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，只有實現(xiàn)全過程的智能化，才能實現(xiàn)系統(tǒng)全局的智能化，才能把智能化的效益最大化?！?/p>