引言：智能製造是基於新一代信息通信技術與先進製造技術深度融合，貫穿於設計、生產、管理、服務等製造活動的各個環節，具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。全球工業在經歷了機械化、電氣化、信息化三個發展階段後，目前正步入第四個發展階段——智慧化，即以信息物理系統(CPS)帶動的第四次革命。
前瞻產業研究院項目諮詢總監黃錫明認為，全球新一輪科技革命和產業變革加緊孕育興起，與我國製造業轉型升級形成歷史性交匯。智能製造在全球範圍內快速發展，已成為製造業重要發展趨勢，對產業發展和分工格局帶來深刻影響，推動形成新的生產方式、產業形態、商業模式。黃錫明認為，發達國家實施“再工業化”戰略，不斷推出發展智能製造的新舉措，通過政府、行業組織、企業等協同推進，積極培育了製造業未來競爭優勢。本文將以前瞻產業研究院智能製造產業園區規劃項目為例，全面分析智能製造產業園區發展的規劃痛點、規劃思路以及智能製造產業園區發展趨勢。
根據前瞻產業研究院的研究，從智能製造的產業鏈上下游來分析，智能製造行業的產業鏈上游行業主要為製造行業的零部件以及感知層次的相關產品，而中游行業則是主要體現為網絡層的相關信息技術、管理軟件和平臺軟件等，下游領域主要為執行層和應用層，重點是以工業機器人、智能機床、3D打印為產品構成的自動化生產線和智慧工廠。
圖表1：智能製造行業產業層級總覽
一、智能製造的發展現狀
1、國外智能製造產業的發展現狀
金融危機以來，在尋求危機解決方案的過程中，美、德、日等國政府和相關專業人士紛紛提出通過發展智能製造來重振製造業。2011年6月，美國正式啟動包括工業機器人在內的“先進製造夥伴計劃”，2012年2月又出臺“先進製造業國家戰略計劃”，提出通過加強研究和試驗稅收減免、擴大和優化政府投資、建設智能製造技術平臺以加快智能製造的技術創新，2012年設立美國製造業創新網絡，並先後設立增材製造創新研究院和數字化製造與設計創新研究院。德國通過政府、弗勞恩霍夫研究所和各州政府合作投資於數控機床、製造和工程自動化行業應用製造研究，於2013年正式實施以智能製造為主體的“工業4.0”戰略，鞏固其製造業領先地位。日本提出通過加快發展協同式機器人、無人化工廠提升製造業的國際競爭力。
2、中國智能製造產業的發展現狀
隨著新一代信息技術和製造業的深度融合，我國智能製造發展取得明顯成效，據有關機構測算，智能製造產業銷售收入已從2010年的3000億元，提高到2015年的1萬億元，根據前瞻產業研究院的預測，2022年智能製造裝備產業銷售收入有望超過3萬億元。以高檔數控機床、工業機器人、智能儀器儀表為代表的關鍵技術裝備取得積極進展;智能製造裝備和先進工藝在重點行業不斷普及，離散型行業製造裝備的數字化、網絡化、智能化步伐加快，流程型行業過程控制和製造執行系統全面普及，關鍵工藝流程數控化率大大提高;在典型行業不斷探索、逐步形成了一些可複製推廣的智能製造新模式，為深入推進智能製造奠定了一定的基礎。
但是，前瞻產業研究院項目諮詢總監黃錫明強調：當前我國智能製造產業尚處於初級發展期，大部分企業處於研發階段，僅有一小部分企業進入智能製造應用階段;從智能製造的經濟效益來看，大部分企業其智能製造利潤貢獻率低於10%。
3、中國智能製造產業面臨的問題與挑戰
中國的智能製造仍然處於初級階段。《中國製造2025藍皮書(2016)》指出：中國的智能製造產業面臨的技術創新能力薄弱，產業規模小，企業小、散、弱等問題亟待解決。黃錫明認為，和德美不同，中國發展智能製造必須解決佈局工業4.0、推廣工業3.0、補課工業2.0並聯推進的問題，不少中小企業對“智能製造從何做起”甚為迷茫。因此，相對工業發達國家，推動我國製造業智能轉型，環境更為複雜，形勢更為嚴峻，任務更加艱鉅。
作為擁有多年智能製造產業規劃經驗的諮詢總監，黃錫明指出，目前我國智能裝備難以滿足製造業發展的需求。關鍵技術自給率低，主要體現在缺乏先進的傳感器等基礎部件，精密測量技術、智能控制技術、智能化嵌入式軟件等先進技術對外依賴度高。我國工業機器人、集成電路芯片製造裝備、大型石化裝備、汽車製造關鍵設備、核電等重大工程的自動化成套控制系統及先進集約化農業裝備嚴重依賴進口。
黃錫明認為，我國製造業大而不強，自主創新能力弱。關鍵核心技術與高端裝備對外依存度高，以企業為主體的製造業創新體系不完善;產品檔次不高，缺乏世界知名品牌;資源能源利用效率低，環境汙染問題較為突出;產業結構不合理，高端裝備製造業和生產性服務業發展滯後;信息化水平不高，與工業化融合深度不夠;產業國際化程度不高，企業全球化經營能力不足。這些是目前中國智能製造產業面臨的問題與挑戰。
二、智能製造的發展戰略
隨著信息技術和高端裝備的快速發展，以智能化為主要特徵的工業4.0時代正在到來。德國與美國搶先提出了工業4.0與工業互聯網概念，我國緊跟工業發展潮流，也提出了中國製造2025規劃。我國信息技術和互聯網的迅猛發展，特別是電子商務的彎道超車，對製造業乃至整個商業業態帶來了巨大的變革。隨著互聯網和電子商務對整個供應鏈滲透率的不斷提升，雲製造模式呼之欲出。
圖表2：工業1.0到工業4.0的特徵
2015年3月5日，在全國兩會上作《政府工作報告》時首次提出“中國製造2025”的宏大計劃。2015年3月25日，國務院常務會議，部署加快推進實施“中國製造2025”，實現製造業升級，並審議通過了《中國製造2025》。2015年5月8日，國務院正式印發《中國製造2025》，作為中國政府實施製造強國戰略第一個十年的行動綱領，明確了十大關鍵領域，提出推進生產過程智能化，組織研發具有深度感知、智能決策、自動執行功能的工業機器人等智能製造裝備以及智能化生產線，突破新型傳感器、工業控制系統等智能核心裝置。
2016年12月8日，工信部和財政部聯合發佈《智能製造發展規劃(2016-2020)》。《規劃》提出，2025年前，推進智能製造實施“兩步走”戰略：第一步，到2020年，智能製造發展基礎和支撐能力明顯增強，傳統制造業重點領域基本實現數字化製造，有條件、有基礎的重點產業智能轉型取得明顯進展;第二步，到2025年，智能製造支撐體系基本建立，重點產業初步實現智能轉型。
圖表3：中央出臺智能製造相關政策
三、智能製造的發展前景
前瞻產業研究院項目諮詢總監黃錫明認為，智能製造，作為信息化和製造業深度融合的集中體現，無論是智能產品、智能工廠、智能製造企業還是智能製造的生態鏈，都構成了經濟轉型升級的重要組成部分，智能製造產業作為新一輪科技和產業革命的先導正在迅速發展，成為現代產業體系中發展潛力巨大的行業。更為重要的是，經濟轉型升級的發展主要依賴智能製造提供技術源泉和裝備基礎，新經濟的增長源泉，無論是作為新生產要素的數據的投入，還是新的智能基礎設施的投資拉動，以及新的經濟分工協作模式的產生髮展，都離不開智能製造的支撐。沒有智能製造的發展支撐，新業態、新商業模式也都將成為空中樓閣。
智能製造的發展，一方面會拉動智能裝備、信息通訊等各個領域的技術創新和產業發展;另一方面又進一步驅動各個新興產業成長和傳統產業變革，滿足生產者和消費者的智能化、個性化需求，推動智慧農業、智慧城市、智能交通、智能電網、智能物流和智能家居等各個社會經濟領域的智能化發展。新經濟的快速發展，也會給智能製造提供更大的需求空間和更廣闊的應用前景。
智慧工廠代表了高度互聯和智能化的數字時代，工廠的智能化通過互聯互通、數字化、大數據、智能裝備與智能供應鏈五大關鍵領域得以體現。典型智慧工廠包括：生產設備互聯、物品識別定位、能耗自動檢測、設備狀態監測、產品遠程運維、配件產品追溯、生產業績考核以及工廠環境監測等目前存在的實際應用。
圖表4：工業物聯網引領的智慧工廠運作流程示意
中國製造業產能巨大，存在強烈的智能化改造需求。智能製造將為設備和軟件行業帶來機會，機器人、傳感器、工業軟件、3D打印等都蘊含百億甚至千億的市場容量。根據前瞻產業研究院測算，預計未來幾年我國智能製造行業將保持11%左右的年均複合增速，預計到2022年行業市場規模將達到2.39萬億元，行業增長空間巨大。
圖表5： 2017-2022年我國智能製造行業規模預測
黃錫明指出，根據麥肯錫全球研究院預測，到2025年智慧工廠帶來的經濟影響價值將達每年1.2萬億美元至3.7萬億美元。埃森哲聯合Frontier Economics預計在中國當前政策和投資趨勢的助推下，未來15年，僅在製造業，智慧工廠和工業物聯網就可創造1960億美元的累計GDP增長，如果進一步擴大物聯網的影響，還將創造更大價值。
四、智能製造產業園區規劃思路
前瞻產業研究院項目諮詢總監黃錫明指出，傳統制造園區在往智能化轉型升級的過程中需要結合大數據、物聯網與人工智能的最新發展趨勢，以智能工廠、智慧物流等智能製造的新生產方式提升原有傳統產業，實現傳統產業轉型升級並提升園區綜合競爭力。
黃錫明認為，智能製造產業園區規劃主要圍繞以下幾個核心需求展開：
(一)總體定位
全面分析園區內外部發展環境，綜合考慮目前園區發展的優勢、劣勢、機遇與挑戰，並結合國內外相關的先進案例和經驗，明確園區產業體系、市場定位、形象定位等，並制定目標考核體系。
(二)智能製造細分產業規劃
對智能製造細分產業進行重點深入研究，明確細分產業發展方向、產業鏈環節、技術研發方向及發展舉措。
(三)傳統產業智能製造提升的發展路徑
按近期、中期、遠期的方式分階段推進工作，明確各階段的發展目標、產業發展重心、政府的重點任務等，最終實現產業發展的總體目標。
(四)傳統產業智能製造提升的發展策略
制定傳統產業智能製造提升的工作思路，未來可以從工業設計、商貿會展、品牌打造、文化產業等方面尋求突破。
(五)空間佈局建議
按照產業功能與產城融合的要求來合理佈局各類智能製造項目，實現近期與遠期相結合，使得土地價值得到有效利用。
(六)保障措施建議
政府通過提供人才、技術、資金、組織管理等方面的配套服務來保障智能製造產業的發展。
(七)招商引資建議
圍繞重點項目進行招商引資來實現規劃的落地，真正做到“築巢引鳳”。
前瞻產業研究院智能製造產業規劃精品案例
1、廣東河源江東新區大數據產業園規劃項目
擬在江東新區內部打造以新一代信息技術產業為核心的園中園，規劃打造“2+2” 產業格局，建設南山區兩中心(河源大數據中心、雲計算中心)，兩基地(大數據服務基地、大數據應用製造基地)。
2、清遠高新區——清新智能製造產業園
清新智能製造產業園主要打造汽車零部件、大數據、裝備製造和大健康四大產業，通過“智能製造”實現產業的快速發展。同時，園區以“土地集約化”為出發點，內部建築以智能工廠、研發辦公大樓和部分生產配套為主，相關生活、商業和產業配套外部化，使園區產業與城市建設實現深度融合。
3、蘭州市西固區未來科技新城產業規劃
項目地位於蘭州市西固區，佔地面積6500畝，是蘭州市副中心區，交通便利，區位條件優越。項目地周邊環繞大量科研院所以及本科學院，是蘭州科研資源集聚高地。項目通過匯聚國內外智慧產業領航者，形成西北智慧產業智源。延伸科教科創產業鏈的方式，將項目地打造為生態型未來城市示範區。
4、江蘇東部雲谷智能智造園區項目
本項目將通過“先簽約，再建設”的模式，主要建設智能智造工廠、總部辦公、展示交易、倉儲物流和綜合配套五大功能區及配套設施，整合資源，實現3D打印/數控集裝/智能硬件(主要是智能家居產品)等的研發、生產、銷售為一體的完整智慧產業鏈，將智能智造園區建成為一個集“展示、智造、交易、辦公、生活”為一體的園區，逐漸建設成為全球智慧產業創業者及生產者首選的智能智造生產基地。
前瞻產業研究院智能製造產業規劃優勢
1、自主研發專利技術
前瞻是一家擁有國家高新技術資質、自主研發產業大數據並獲得“雙軟”認證及國家版權局、計算機軟件著作權16大數據專利技術的產業諮詢服務機構。
2、全數據支撐
得到國家信息中心、統計局、國務院發展中心、商務研究部、海關總署、清華圖書館、國家圖書館、100多行業協會、200多家研究所、1500多種專業刊物等龐大數據支持。前瞻數據庫彙集全球各行業商業數據，有多達100萬數據指標，超過9000多萬數據。
3、信息收集檢測體系
連續19年對主要產業建立每週、每月、每年的持續信息收集檢測體系。前瞻全面建立上千細分產業市場數據庫並持續更新。
4、數據採集系統化
擁有獨立數據開發中心、信息採集中心、戶外調研組、項目專案管理團隊。一手調查數據採集，大數據建模，高端訪談數據，網絡數據抓取與採集類歸集處理。
5、高準確細分數據
設立了高端訪談部門，專門針對政府部門、行業專家、主管單位等進行實地訪談。對於那些非上市公司的行業有持續多年市場監控與跟蹤調研優勢。
6、數據模型與創新技術
採用與國際同步SCP科學分析模型，及產業鏈研究地圖指引。採用HADOOP技術，內存數據庫技術，ETL數據抽取轉化加載工具，及網絡爬蟲技術，專業數據建模。
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