作为工业4.0的最大主题，智能工厂可谓贯穿了产业升级的全过程。本文对智能工厂进行了详细解读，并对我国智能工厂的发展现状和空间进行了全面分析。

智能工厂简介

自2013年德国政府在汉诺威工业博览会上正式宣布以来，“工业4.0”概念风靡全球，被认为是以信息物理系统（CPS）技术为核心的第四次工业革命。

作为工业4.0的最大主题，智能工厂可谓贯穿了产业升级的全过程。智能工厂主要研究智能化生产系统和过程的实现以及网络化分布式生产设施。

智能工厂的主要特征包括：

1、利用物联网技术，实现设备间高效的信息互联，将数字化工厂升级为“物联网工厂”，操作者可以获得生产设备、材料、成品灯之间的动态生产数据，满足24-工厂的小时监控需求；

2、基于庞大的数据库实现数据挖掘和分析，使工厂具有自我学习能力，并在此基础上完成能耗优化、生产决策自动判断等任务；

3、引进以计算机数控机床、机器人等为基础的高度智能化自动化生产线，满足个性化、定制化、柔性化生产的需求，有效缩短产品生产周期，同时大幅降低产品成本；

4、配备智能物流仓储系统，通过自动化立体立体仓库、自动输送分拣系统、智能仓储管理系统等，实现仓储管理过程中各个环节的实时数据录入，提高仓储效率实现货物进出库管理；

5、工厂配备电子看板，实时显示生产动态。同时，操作人员可以远程参与生产过程的修正或指挥。

智能工厂的基本结构：计划层+执行层+控制层

智能工厂有三层基础架构，分别是顶层计划层、中层执行层、底层设备控制层，大致对应ERP系统（企业资源计划）、MES系统（制造执行系统）和PCS。系统（过程控制系统）。

智能工厂基本架构

按照MES系统的分类，智能工厂的下游行业大致可以分为离散型和流程型。其中，离散行业主要包括机械、航空航天、汽车等，流程工业主要包括石油化工、生物医药、食品饮料、纺织等。

智能工厂主要下游应用行业

产业升级需求

智能制造装备产业主要包括智能测控仪器、数控机床、工业机器人、自动化成套生产线等。根据《智能制造装备产业“十二五”发展规划》，2010年我国部分智能制造装备产业销售收入突破3000亿元，到2015年产业收入突破1万亿元，3万亿到2020年实现销售收入万元。

2010-2020年我国智能装备制造业市场规模（亿元）

劳动力成本优势减弱

2008年以来，我国劳动力成本增速明显快于工业生产效率增速。据权威机构测算数据，2019年我国制造业劳动力成本将是越南的177%、印度的218%。

东南亚国家制造业人工成本比较（美元/小时）

我国智能制造示范工程持续提速

在全球制造业向数字化、网络化、智能化方向加速发展的大背景下，我国于2015年正式颁布《中国制造2025》，其中明确提出智能制造项目应作为指导的五个项目之一由政府。

如果说2015年是我国实施“智能制造试点示范专项行动”的开局之年，那么2017年的项目实施正在加速推进。此外，国家对智能制造装备行业补贴的增速也在加快。

2015-2017年我国智能制造试点示范专项行动数量变化

2011-2016年我国智能制造政府专项补助金额（亿元）

我国智能工厂市场空间

自动化生产线通过工件输送系统和控制系统将生产设备相互连接起来，实现全部或部分生产过程的无人化操作。如果智能工厂单纯以自动化生产线市场为代表，博思数据统计显示，2014年我国自动化生产线产量8780条，同比增长19.29%；需求量为2.11万辆，同比增长10.47%。

从需求分布来看，主要来自汽车、工程机械、物流仓储和家电电子行业，占比分别为42.4%、29.8%、9.5%和6.2%。

2009-2015年我国自动化生产线供需情况

我国自动化生产线行业分布

据德国工业4.0工作组统计，2012年我国自动化市场规模已达8000亿元左右，占全球市场的29%。2016年我国自动化市场规模达到1403亿元，包括产品市场和服务市场。在应用市场方面，据罗兰贝格调查，2016年中国自动化应用市场规模可达3876亿元，同比增长16.43%。

2004-2017年我国自动化市场规模（产品+服务）

2012-2016年我国自动化应用市场规模及增速

智能工厂：计划层和执行层

工业软件是指用于工业领域的软件。按照应用分类，工业软件可分为运营管理、研发设计、生产调度和过程控制。其中，运营管理软件主要包括ERP、SCM、CRM等，研发类是指CAD、PLM等，调度与控制类主要代表包括MES、SCADA等。

工业软件应用分类及主要供应商

从工业软件市场规模来看，2016年全球企业软件市场规模为3260亿美元，同比增长3.84%。2011年国内市场整体规模约为616.34亿元，2016年上升至1247.3亿元，2016年同比增长15.5%。预计到2018年，国内市场规模工业软件将突破1600亿元，平均增速保持在两位数水平。

2012-2016年全球企业软件市场规模

2011-2018年中国工业软件市场规模

智能工厂：控制层

工业通讯

工业通信包括现场总线、工业以太网和无线网络。目前，我国现场总线存量市场占市场总量的95%以上，但从发展趋势来看，工业以太网代表了未来的方向。2014年新增工业以太网节点仅占新增市场份额的5%左右。估计以后会逐渐扩大。

在我国装备制造业向高端转型的过程中，工业通信市场增长迅猛。据工控网统计，2014年国内装机市场规模为2891万个节点，同比增长10.7%，新增市场规模为279万个节点。同比增长3.1%，其中，工业以太网占比整体稳步提升。

中国工业通信行业装机市场份额

中国工业通信行业新市场份额

中国自动控制系统装置：PLC

据统计，2016年我国PLC市场构成中，小型PLC占比进一步提升，约占46.8%，较2015年提升6.6个百分点。另一方面，根据下游应用的划分领域，PLC市场可分为OEM市场和工程市场。总体来看，代工市场约占总规模的67.4%。

2016年我国PLC市场构成（I/O数量）

2016年我国PLC市场构成（下游应用）

据统计，2016年我国PLC市场规模约为59.6亿元，较上年略有下降。预计2017年同比增速将超过10%。据ARC调查显示，亚洲将从2016年起成为全球最大的PLC市场，占比超过1/3。

2009-2019年我国PLC市场规模

工业自动控制系统装置：DCS

分布式控制系统（DCS）是以通信网络为纽带的多级计算机系统，由过程控制级和过程监控级组成。与更侧重于局部逻辑控制的PLC相比，DCS主要用于模拟系统的整体控制。

根据ARC的报告，2012年中国DCS市场规模约为12亿美元，较上年同期微增2%。2016年以来，国内市场持续下滑。当年我国DCS市场规模下降至60.52亿元，同比下降14.37%。预计2017年增速将由负转正。

2013-2020年我国DCS市场规模

2016年国内DCS产品下游应用领域占比

从我国DCS产品的供应商结构来看，进口供应商的比例在50%左右。国内企业有浙大中控、和利时、国电智深等。

2016年我国DCS市场竞争格局

智能工厂：设备层

数控机床惠及消费电子行业

2016年我国机床工具行业总产值229亿美元，同比增长3.6%。其中，金属成形机床产值107亿美元，同比增长8.1%；金属切削机床产值122亿美元，同比增长8.1%，占比46.72%。

在数控化率方面，以切削机床为例，2016年我国金属切削机床总产量约为78.32万台，其中数控金属切削机床占30%以上。总产量。

1990-2016年我国金属切削机床产量

1990-2016年我国金属切削机床CNC比例

高速钻攻中心作为金属切削数控机床的重要组成部分，由传统的立式加工中心发展而来。主要应用于消费电子行业小型金属精密结构件的CNC加工。它们具有高速、高精度和高效率的优点。

据测算，在不考虑苹果手机产业链对CNC加工中心需求的假设下智慧工厂，到2020年，全球CNC理论库存需求将达到23.57万台。在不考虑换机需求的假设下，2017-2020年全球年均新增CNC需求量约为4.25万台。以一台设备20万元计算，年均增量市场空间约85亿元。

智能工厂的建设本身不可能一蹴而就，其实施并不意味着建设周期的结束，而是整个建设创新的开始。通过前期的合理规划和科学建设，为未来智能工厂的深度创新打下坚实的基础，为更新更好的创新技术和产品的融合提供广阔的空间。

智能工厂“我国制造2025”是我国近十年来的重要国家战略；它特别指出，制造业是国民经济的主体、立国之本、兴国之器、强国之本。制造业重要的业务载体“工厂”的建设与创新，也是各企业的重中之重。国内智能工厂的建设除了要结合全球制造业的发展趋势外，还需要更加关注中国制造业的发展现状，充分考虑中国制造业的理念、技术和管理水平。

华讯作为国内大型IT整体服务商，依托华讯深厚的行业背景、丰富的行业经验和强大的技术团队，甄选行业内先进成熟的产品和技术，为用户提供实用的智能工厂解决方案。其中，2017年推出的智能工厂最为典型。用户为国内大型电子制造集团，拥有8-9家同等规模的大型工厂，未来计划新建多座工厂。该厂区是用户2017年新建的厂区之一，占地面积约1.2平方公里，单体建筑20余栋。在建设之初，集团就确定了将工厂建设成为国内领先的自动化智能工厂的远大目标。

对于自动化和智能工厂，大多数人会关注工厂的主营业务生产创新、工艺创新、供应链创新。其实从一个工厂的日常运营来看，很多业务都是有机结合起来的，最后是整体运行的。只有全方位的创新和转型智慧工厂，才能真正打造可落地的智能工厂。

华讯网络与用户IT部门从工厂的四大主营业务入手，在建设初期协同其他主管部门进行了充分的思维碰撞，从工厂的两个维度归纳出三大业务场景业务维度和物联网技术模型：

● 智能车间

结合徽章式定位卡，精准定位工人位置和行为轨迹，结合工业系统交付的工位工作状态（三种状态），工人工作状态可视化，工人工作状态可进行分析，可以安排数字化工业运营，优化工作流程。未来结合车载标签，可实现室外仓库管理、工厂车辆自动巡航等场景。

● 数据安全

在安全演练或实际安全事件中，结合定位系统数据和安全系统数据，事故/演练区域人员可了解报警信息（胸卡震动报警），及时疏散；并通过统一平台监控厂区人员疏散状态，准确定位不明身份的疏散人员开展救援行动。

● 智能人事管理

通过定位系统与一卡通系统的融合和数据库的对接，实现了定位卡与人员信息数据库的紧密绑定和分类。并且在3D展示平台上，所有人员的位置和在线信息状态都可视化。并通过数字化平台，设置不同类型人员的线下动作权限。同时结合CCTV系统形成有效的人员安全管理。未来将逐步与更多周边系统融合，实现车辆智能进出管理、智能厂区消费等场景。

基于以上业务场景，华讯网络充分发挥大型IT整体服务商的优势，与用户一起调研、寻找符合需求的厂商、产品和技术，并基于产品和技术成熟度、业务场景匹配、建设性价比、系统运维成熟度等维度；本着统筹规划、分步实施的原则，从四个角度帮助用户落地智能工厂。

来源：智慧在线()是一家以物联网智能产业信息发布、智能产品营销为服务的信息媒体网站。主要服务：智慧工厂、智慧办公、智慧租赁、智慧社区、智慧城市、智慧医院、智慧零售、智慧物业、智慧团建、智慧校园、智慧职教等智慧分类产品信息网络平台。返回搜狐查看更多