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“十四五”時期我國裝備制造業發展將呈現五大趨勢，增速由逐漸放緩呈現出區間企穩的發展態勢；產品從自動化單一化向智能化復合化迭代升級；產業鏈由以產品制造向以高端環節服務化轉型；產業結構與生產方式將由傳統制造模式轉變為綠色制造模式；產業基礎能力構建從“逐點突破”向“系統再造”全面發力。

“十三五”時期是我國裝備制造業提質增效、轉型升級的重要時期，在制造強國建設進程中發揮了重要支撐引領作用，工業機器人、高端數控機床、工程機械等重點裝備制造領域均取得顯著成就。展望“十四五”，面對全球新一輪科技革命和產業變革，我國裝備制造業發展機遇與挑戰并存。因此，“十四五”期間，我國裝備制造業將以智能化、服務化、綠色化及產業基礎再造等方向，保持穩定發展態勢。

特征一，我國裝備制造業增速將由逐漸放緩呈現出區間企穩的發展態勢。“十四五”時期是開啟全面建設社會主義現代化國家新征程的第一個五年，也是制造強國建設的關鍵五年。裝備制造業作為我國工業領域的核心產業將持續穩步增長，預計到2025年總體規模將突破48萬億元。

具體來看，一是國內國際雙循環的新發展格局將促進裝備制造業規模“穩”步增長。我國已成為全球第一大工業國，是全球最大的裝備制造市場之一，將為我國裝備制造業發展提供穩定的國內市場；“一帶一路”沿線國家和地區將不斷加強基礎設施建設和提升工業化水平，也將為我國裝備制造業創造龐大的國際市場空間，電力裝備、工程機械等領域將獲得更多“走出去”的機會。二是產業基礎高級化、產業鏈現代化的推進將維持裝備制造業產業增速“穩”定合理。“十四五”期間，我國裝備制造業關鍵領域與高附加值環節的供給能力將會進一步強化。我國將不斷優化產業鏈韌性，促進產業鏈協同，進一步提升產業鏈和供應鏈穩定性，維持裝備制造業增速保持在穩定合理區間。預計“十四五”期間，我國裝備制造業增速將處于5%-6%區間，實現穩步增長，到2025年產業規模將突破48萬億元（不含汽車制造）。

特征二，我國裝備制造業產品從自動化單一化向智能化復合化迭代升級。目前，我國裝備制造業產品智能化發展成效初顯，數字化轉型、智能化升級需求逐步加大。隨著制造業轉型升級不斷推進，裝備制造業產品將朝著智能化復合化方向發展，有助于推動制造業質量變革、效率變革、動力變革。預計到“十四五”期末，關鍵工序數控化率將超過67%，技術改造投資占工業投資的比重達到61.2%，規模以上工業企業研發經費投入強度達到1.9%。

具體來看，一是新一代信息技術的融合運用將推動裝備制造業產品智能化水平不斷提升，以大數據、云計算、人工智能為代表的新一代信息技術賦能裝備制造業發展日益深入，新技術運用到數控機床、機器人等裝備產品上，將實現加工過程自適應控制、加工參數智能優化和選擇、故障自診斷與修復等功能，提升產品智能化水平。二是智能工廠建設將推動裝備制造業產品智能化復合化水平不斷提升。隨著智能工廠建設步伐加快，通信技術、傳輸技術、數據處理技術、控制技術將不斷運用到生產線智能化改造和工業互聯網搭建等方面。多個機器人或機器人與數控機床的搭配組裝，具有多種功能特性的復合型生產線有望成為發展新風口，實現設計、制造、配料、倉儲、售后等相關環節信息互聯互通，不斷提升生產質量和效率。

特征三，我國裝備制造業產業鏈將由以產品制造向以高端環節服務化轉型。受核心零部件、材料、工藝設計等制約，我國裝備制造業部分領域的企業多通過利用提供附加服務的差異化競爭方式來彌補產品性能的不足。展望“十四五”，在新一代信息技術與先進制造技術融合、先進制造業與現代服務業深度融合的背景下，我國裝備制造業總體服務規模市場占比將達到20%，裝備制造業企業服務化將成為差異化競爭的關鍵要素。

具體來看，一是裝備行業頭部企業的服務化趨勢明顯。以工程機械為例，到“十四五”末，工程機械服務市場或將超過2500億元，三一重工、中聯重科等行業頭部企業已圍繞市場需求推動服務型制造升級，提高產品服務能力，加快市場占位。三一重工“根云”平臺故障維修功能可做到2小時內到場、24小時內完成；中聯重科智能云倉管理平臺可實現遠程在線工況檢測、運行信息自動采集與存儲、故障預警、作業狀況分析功能。二是巨大的服務市場正在加快形成。以軌道交通為例，軌道交通服務主要包括鐵道維修、系統維護、零部件更換及運維檢測服務等。隨著國內軌道交通的快速發展以及運營線路的持續增加，城軌線路系統、供電系統、站場系統維保需求將得到進一步提升。我國軌道交通裝備服役期普遍在10年左右，“十四五”期間軌道交通車輛將集中進入大修密集期，有力支撐軌交服務市場的需求增長。“十四五”末，我國軌道交通服務市場規模有望達到4000億元。

特征四，我國裝備制造業產業結構與生產方式將由傳統制造模式轉變為綠色制造模式。“十四五”期間，我國裝備制造業將持續推進向綠色循環低碳發展，進一步提高裝備制造業產品的可回收性與可拆解性，裝備制造企業的綠色供應鏈管理更加成熟。預計“十四五”期間，我國規模以上裝備制造企業單位工業增加值能耗將累計下降14%以上，萬元工業增加值用水量累計下降25%以上，與規模以上工業企業單位工業增加值能耗、萬元工業增加值用水量累計下降幅度持平。

具體來看，一是綠色化理念成為裝備制造業結構調整重要內容。一方面，產業結構綠色化發展將促進我國裝備制造業加快淘汰落后產能，整治提升“散亂污”企業，維護市場經濟健康有序發展；另一方面，綠色化發展聚焦裝備制造業高端要素，重點推進以數字經濟為主要內容的新興產業發展，加速形成更多新的增長點、增長極。二是智能制造將加速裝備制造業形成綠色化生產方式。裝備制造業屬于勞動、資源、資本密集型產業，綠色化生產方式加速優化裝備制造企業人員結構等。“十四五”期間，智能制造與裝備制造業深度融合將進一步推進企業生產方式綠色化，企業將利用平臺、軟件滿足生產過程綠色、安全等各項要求，持續強化資源利用以及優化能源使用，實現資源化、減量化、生態化的綠色理念。三是傳統制造業綠色改造為裝備制造業綠色化發展提供經驗支撐。目前，部分地方政府已組織開展傳統制造業綠色改造工作，并取得一定成效，形成了一批綠色制造試點示范。試點示范的發展經驗將為未來綠色化改造在裝備制造業進行移植、推廣提供有效支撐。

特征五，我國裝備制造產業基礎能力構建從“逐點突破”向“系統再造”全面發力。提升裝備制造業的產業基礎能力是增強我國工業核心競爭力，也是提升我國產業鏈供應鏈穩定的重要途徑。2014年以來，我國全面實施工業強基工程，在部分工業基礎核心關鍵環節進行“逐點突破”，并取得了階段性的成果，但因缺乏體系構建，我國工業基礎薄弱的局面尚未實現根本性扭轉。黨的十九屆五中全會提出，“補齊產業鏈供應鏈短板，實施產業基礎再造工程，加大重要產品和關鍵核心技術攻關力度，發展先進適用技術，推動產業鏈供應鏈多元化”。“十四五”時期將是我國“系統再造”提升裝備制造業的產業基礎能力的關鍵時期，預計到“十四五”末國家級專精特新“小巨人”企業累計數量將達到650家，產業技術基礎公共服務平臺累計數量將達到300個。

具體來看，一是關鍵基礎材料成型技術進入突破期。2017-2019年我國分三年重點實施16個“一條龍”應用計劃，在輕量化材料精密成型技術、超大型構件先進成形與焊接及加工制造工藝、高性能難容難加工合金大型復雜構件增材制造等裝備關鍵基礎材料領域實現了應用突破，打通從技術攻關到產品應用的供應鏈條；“十四五”期間，隨著產業基礎再造工程的實施，“一條龍”應用計劃將得以延續，關鍵基礎材料將持續突破技術瓶頸。二是核心基礎零部件及元器件迎來市場增長期。以液壓行業為例，2019年我國液壓件市場規模達到690億元，受“新基建”等政策推動及“一帶一路”沿線國家和地區需求的拉動，國際國內“雙循環”格局的逐步形成，市場對挖掘機專用高壓油缸、高壓柱塞泵等核心基礎零部件的需求更加迫切，將有效推動國產液壓件向高壓化、智能化、精準化、集成化發展。到“十四五”末，我國液壓件市場規模將突破千億元大關，形成一批掌握自主核心關鍵技術的龍頭企業。三是先進基礎工藝智能融合步入滲透期。人工智能、機器視覺、大數據、云計算等新一代信息技術與毛坯制造、機械加工、熱處理、表面處理、組裝調試、系統集成等裝備制造工藝將加快融合。另外，工業軟件、高性能材料、精密機加設備等前端要素環節自主化進程深化、邊緣智能逐步滲透，我國裝備制造業產品設計、材料開發、加工制造、系統集成等環節的協同效應將全面釋放。

“十四五”期間我國智能制造發展將呈現七大特征

“十四五”期間，我國智能制造發展將呈現七大特征，系統集成將成為支撐智能制造快速發展的重要支點；融合的下一代工業網絡有望領銜智能工廠的未來；工藝的智能化將成為新時期智能制造發展的突破口；人工智能技術將從邊緣側提升工業智能化程度；以工業機理為基礎“自下而上”生長的工業互聯網平臺將占據主流；機理模型和人工智能將驅動我國工業軟件快速成長；聚合工業服務的工業電商3.0形成全產業鏈閉環。

隨著以人工智能、大數據、區塊鏈為代表的新一代信息技術加速與制造業融合，制造業生產方式與企業形態正在發生根本性變革。“十四五”期間，我國智能制造將從制造工藝、硬件設備、軟件架構、系統集成、供應鏈體系等多個維度持續推進，夯實工業基礎，保持我國制造業朝著數字化、網絡化、智能化方向不變，加快制造業高質量發展進程。

特征一，系統集成將成為支撐我國智能制造快速發展的重要支點。當前，企業智能化改造的方式正從單一的設備升級、軟件應用、網絡鋪設轉變為實施整線、整廠的系統集成解決方案，搭建行業級平臺。“十四五”期間，制造業全生命周期的智能制造系統集成將成為支撐我國智能制造快速發展的重要支點。隨著企業對智能制造發展的需求不斷細化下沉，一方面，智能制造系統集成商將加速推進服務產品化，將企業智能化改造的定制化需求分解為模塊化的標準服務，在提高集成商服務標準化水平、保證服務質量并降低服務成本的同時，通過改造效益量化的方式增強企業改造意愿；另一方面，具備通用工藝核心技術的集成商，將有望以技術應用場景為出發點進行跨行業橫向延展，向多行業制造企業提供系統集成服務，拉動傳統制造業智能化改造進程。預計到“十四五”末，我國智能制造系統集成產業規模將突破5500億元大關。

特征二，融合的下一代工業網絡有望領銜智能工廠的未來。5G+TSN+OPC UA融合的網絡，更能滿足工業領域智能制造的需求。隨著智能制造對柔性生產要求的提高，以及跨平臺、跨行業的應用需求增多，急需構建實時的大型工業通信網絡。利用5G超低時延與可靠性、大帶寬、大規模連接等特性，TSN安全、可靠、穩定的實時連接特性，以及OPC UA運行與平臺無關、可在任何操作系統上運行的特性，5G+TSN+OPC UA的結合，可將IT與OT無縫融合到工業通信項目中，達到更加可靠、智能且可以遠程、安全地訪問智能邊緣設備的工業網絡技術要求。5G+TSN+OPC UA三者的結合，將傳感器、執行器等工業設備以無線的方式連接，實現不受線纜限制的網絡，更好地為工業網絡提供更加完整的解決方案，在工業領域的應用發展未來可期。

特征三，工藝的智能化將成為新時期智能制造發展的突破口。制造工藝智能化是制造業整體智能化提升的關鍵。在向智能化轉型升級過程中，企業逐步認識到，工藝創新是制造業企業發展的看家本領與核心技術，冶金、焊接、鑄造、噴涂、激光成形等基礎工藝是制造工藝優化創新的重點方向。隨著工業互聯網的快速發展，大數據、人工智能等新一代信息技術將從參數優化、反饋補償、智能迭代、工藝仿真、數值模型、方案比較、復合工藝、工藝裝備等八個方面賦能工藝裝備的智能化，開拓制造業智能化轉型升級的新方向。例如，電感器中的鐵氧體磁環線圈自動繞制工藝實現了自動化生產，使研發周期從8天縮短到3天，交貨期從35天縮短到7天，人員從70人縮短到7人。由此可見，制造工藝智能化，是制造業企業智能化見效最快的方式，是智能化改造升級的重要特征。

特征四，人工智能技術將從邊緣側提升工業智能化程度。人工智能技術對工業智能化程度的提升主要體現在使用深度學習等人工智能算法對工業數據進行學習，實現基于歷史數據的智能化功能。一般而言，使用人工智能算法對數據的學習可通過上傳至云端，或部署在邊緣側（終端設備或接近設備的網關等）兩種方式實現。其中，將數據上傳至云端是符合信息技術（IT）架構較為直接的解決方案。相比較將工業數據上云，邊緣側的部署方案更加貼近工業自動化實際需求。隨著越來越多的機器擁有了豐富的傳感器，工業數據的數量正呈指數級增長，將如此大量的數據傳輸到云端將變得即耗費資源，又難以滿足工業現場的實時性需求。因此，在工業設備或網管中增加邊緣計算模塊并植入相關算法軟件成為邊緣智能賦能工業的一種特色解決方案。

特征五，以工業機理為基礎“自下而上”生長的工業互聯網平臺將占據主流。目前，我國工業互聯網平臺企業中，“自上而下”模式（先搭建工業互聯網平臺，再尋找合適的產業嵌入平臺）占多數，隨著工業互聯網模式逐漸成熟，工業互聯網平臺企業將經歷“洗牌期”，預計“十四五”末，我國工業互聯網平臺企業數量將減少一半以上，以工業機理為基礎“自下而上”生長出來的工業互聯網平臺將成為主流。以制造業企業需求為導向的“自下而上”工業互聯網平臺企業，經過較長時間在制造業領域深耕，對工業機理和制造設備具有足夠深入的認知，在此基礎上結合工業自動化知識和新一代信息技術搭建工業互聯網平臺。相比較于“自上而下”模式的工業互聯網平臺企業，“自下而上”模式企業對制造業具有更加深入的理解，搭建的工業互聯網平臺基礎更加扎實，能夠更加有效地賦能制造業。

特征六，機理模型和人工智能將驅動我國工業軟件快速成長。我國國產工業軟件由于起步晚、產品化進程緩慢，在“十三五”期間仍難以擺脫“底子薄、應用難、創新少”等發展困境。以工業機理模型為基礎，輔以人工智能技術的加速賦能，我國工業軟件發展有望在“十四五”期間實現換道超車。從其細分領域來看，研發設計軟件將以計算機輔助制造（CAM）為重點突破口，在柔性化生產、定制化生產的需求帶動下逐漸找到成長壯大的道路；生產控制軟件將以生產制造系統（MES）、集散控制系統（DCS）和數據采集與監視控制系統（SCADA）等為重點，借助智能制造發展的東風順勢擴大在國內市場的占有率；信息管理軟件將以傳統市場格局為基礎，以“云化”及“服務化”等新模式逐漸增加用戶黏性，在個別垂直行業實現快速發展。

特征七，聚合工業服務的工業電商3.0形成全產業鏈閉環，價值鏈高端化逐漸顯現。工業電商平臺作為工業互聯網平臺衍生的新業態，能夠完善工業互聯網平臺功能，以供應鏈協同為核心，輔以信息資訊、倉儲物流、供應鏈金融等工業服務，實現供應商、制造商、經銷商、用戶等產業鏈各環節主體之間數據連通。2019年，我國工業電商平臺交易額已達9.9萬億元，預計到“十四五”末，我國工業電商平臺交易額將翻一番，達到20.1萬億元，年均增長率12%以上。隨著新一代信息技術的突破和應用，工業電商已從以信息對接和即時交易為核心的工業電商1.0，逐漸與工業互聯網平臺融合融通發展，進入以供應鏈協同為著力點、打通生產過程與在線交易數據的工業電商2.0，正開啟聚合服務、驅動全產業鏈數據閉環的工業電商3.0。工業電商3.0利用平臺上常年積累的交易數據，分析出相對準確的用戶需求，驅動以用戶需求為中心的生產制造（C2M）。加之越來越多的工業電商企業為了提升交易品附加值，將在線交易與倉儲物流、金融、質量認證等工業服務環節深度綁定，實現研發—設計—采購—生產—銷售—服務—研發的交易品全生命周期數據閉環，邁向價值鏈高端。

來源：《中國高新技術產業導報》