全球工业4.0发展现状及产业链上下游分析

针对我国的制造业现状，发展工业4.0的路径应该是加快建立新兴技术的研发总部、孵化总部和运营总部、创新总部。我们需要从高起点切入新兴技术，效仿硅谷，成为全球创新中心。

工业4.0这一概念，自德国在2011年初步提出后，于2013年在汉诺威工业博览会上正式亮相。其目标是借助物联网等新技术，提高德国制造业水平，打造智能工厂，整合客户和商业伙伴在商业及价值流程中。目前，各国都在积极推进新型制造业发展计划，工业4.0的脚步日益临近。

一、关于工业4.0的相关概述

1. 工业4.0的概念

德国工业4.0描绘的是网络、计算机技术、信息技术、软件与自动化技术的深度融合，形成新的价值模型。在制造领域，这种资源、信息、物品和人相互关联的“虚拟网络-实体物理系统”（CPS）是核心。工业4.0的本质在于数据，包括产品、运营、产业链及外部数据。其核心在于工业智能化，涵盖智能机床、工业自动化、工业互联网、高端机器人、RFID、传感器及3D打印等相关行业。

2. 工业4.0的主题

工业4.0的四大核心主题为智能工厂、智能生产、智能物流和智能服务。智能工厂着重研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现；智能生产涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程的应用等。此计划特别注重吸引中小企业参与，使其成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也是先进工业生产技术的创造者和供应者。智能物流通过互联网、物联网、物流网整合物流资源，而智能服务则是以满足客户需求为目的，应用多方面信息技术提供跨平台、多元化的集成服务。

二、国际工业4.0的发展分析

1. 全球工业4.0的发展现状

（1）德国

德国在汉诺威工业博览会上正式发布了工业4.0理念和计划，描绘了制造业的未来愿景。目前，德国已为此计划投资2亿欧元，启动了多个项目。德国教育与研究部也建立了与工业4.0紧密相关的计划。

（2）美国

美国提出的“工业互联网”战略旨在将人与人、数据与智能设备连接，通过数据交换驱动制造业智能化转型。相比德国，美国的“新工业战略”更侧重于“软”的方面，如大数据、软件、互联网等对传统工业的再工业化。美国的工业4.0是将虚拟网络与实体连接，通过大数据分析等重塑制造业，形成更高效的生产系统。美国的工业互联网范畴更广阔，旨在形成开放而全球化的工业网络。

（3）日本

面对德国的“智能制造”新工业革命，日本也开始行动。政界扶持3D打印技术，投资研发项目；业界主要企业共同探讨工厂互联的技术标准化，并争取使其成为国际标准。日本正努力赢得“全球产业价值链主导权”。

随着各国对工业4.0的积极推进，这一领域的竞争与合作日益激烈。对于我国而言，既要紧跟全球步伐，又要根据自身情况制定合适的发展战略，以实现制造业的智能化、绿色化和可持续发展。全球工业变革篇章：工业4.0时代的战略重塑与中国的机遇挑战

自金融危机以来，全球工业领域正经历一场深度变革。在这一浪潮中，美国遭遇产业空心化的困境，寻求先进制造业的振兴；日本凭借其高度发达的制造业站在科技革命的前沿；德国以其独特的精益制造理念，正积极引领新一轮工业革命；中国正处于制造业转型升级的关键阶段，面临经济结构调整的十字路口。全球制造业正在回归各国战略重心，成为推动全球经济稳定增长的重要引擎。

在全球工业4.0的浪潮中，中国的发展尤为引人注目。中国已经制定了《中国制造2025》的行动纲领，这是中国在接下来的十年内实施制造强国战略的关键一步。与德国工业4.0相比，中国制造有其独特的战略视角和实施路径。中国制造2025不仅关注高端产业的科技革命，更是对制造业转型升级的全面谋划。

中国制造业的规模已经居全球首位，但在技术创新、产业升级等方面仍面临挑战。当前，中国正处于需求下滑、产能过剩的经济新常态下。制造业的转型升级成为必然选择，不仅要通过创新提高产能利用效率，还需要加强供给侧对消费结构升级的适应性。为此，中国需要顺应“互联网+”的发展趋势，以信息化与工业化深度融合为主线，大力发展高端制造业。尤其是中小企业，作为创新的源泉和经济增长的动力，更需要得到关注和支持。

从工业4.0产业链的维度看，中国在上游基础领域已经具备了一定的技术基础。智能工厂所需的关键要素如传感器、存储、大数据计算等已经得到了长足的发展。中游解决方案提供商虽然面临激烈的竞争和较高的进入壁垒，但随着技术的进步和市场的需求增长，将有更多的机会涌现。下游产业在接受工业4.0改造后，将大幅度提高生产效率、降低成本并提升客户体验。

中国的工业体系具备拓展工业4.0的明显优势。中国拥有丰富的高端人力资源储备，这是智能化生产的核心动力。在新的工业革命中，人将扮演更有挑战性的角色，如创新、规划、监督和协调机器的运作。中国的教育体系和研究机构正为这一领域提供源源不断的智力支持。中国的市场优势、政策支持和产业链整合能力也为工业4.0的发展提供了有力支撑。

中国工业的未来力量：知识型员工与工业4.0的共舞

随着工业智能化的持续推进，对高端人力资源的需求愈发强烈，中国在这其中端人力资源的储备上展现出巨大的优势。统计数据显示，我国科技人力资源总量已超8100万人，稳坐世界科技人力资源第一大国宝座。

（二）完整的工业体系：中国的独特优势

中国的工业体系之完整，令人瞩目。作为世界上唯一拥有联合国产业分类全部工业门类的国家，中国形成了“门类齐全、独立完整”的工业体系。这一庞大体系依托众多工业企业的集聚效应，展现出了高度的灵活性，为我国工业在竞争中的持续优势提供了坚实的基础。

（三）需求市场的巨擘：生产与消费的双重驱动

中国不仅是产品生产的大国，更是世界最大的消费市场之一。这种双重角色使得国内市场与工业生产之间产生了强烈的互动，为社会经济发展注入了强劲动力，并有助于抵御世界经济波动的冲击。

关于中国工业4.0的发展进程

据《中国工业4.0进程报告》显示，过半的企业已对工业4.0有了全面的认识，其中不少企业视其为面对行业危机的转型必然趋势。智能化、数字化、互联化、物联化等特性被广大制造业企业所认同，尤其是智能化被视为制造业追求的最高境界。许多企业已经积极投身实践，努力推进工业4.0的变革。

自动化与智能设备是实现工业4.0的基础。在这一进程中，大多数企业选择更新内部生产设施，加强自动化与智能化建设。MES/ERP软件系统的升级也被视为关键一步。在云制造、大数据等方面，由于需要整个行业的配合和沉淀，目前还处于前期探索阶段。

中国工业4.0发展的难点解析

迈向工业4.0的道路并非坦途。标准化、复杂的系统管理、通信基础设施建设以及网络安全保障是当前的四大难点。为此，我国在推进信息技术与工业深度融合的过程中，需要高度重视标准化在制造业发展中的引领作用，并尽力实现标准的国际化。加强系统管理的横向和纵向集成，确保信息无缝交流传递。构建容量更大、服务质量更可靠的工业通信基础设施也是未来的迫切需求。网络安全问题亦不容忽视，建立完善的工业互联网信息安全认证体系至关重要。

四、深度解析中国工业4.0相关行业发展：以汽车行业为例

中国汽车行业的工业4.0转型依托于信息物理系统（CPS）和信息通讯技术的结合。这一转型使汽车车间实现了自动化、智能化、互联网化的汽车生产制造过程，包括无线射频技术、工业以太网、在线条码、二维码比对、影像识别、机器人等技术应用。随着工业4.0的不断深入，汽车行业将面临更多的机遇与挑战。近年来，中国汽车行业的快速发展引起了全世界的瞩目。据中国汽车工业协会统计，2015年我国汽车产销量达到了惊人的数字，分别为2107.94万辆和2114.63万辆，增速更是达到了惊人的水平。而到了2016年，这一趋势仍在持续，前八个月的产销数据已经突破了千万大关。

随着工业4.0的到来，汽车行业迎来了前所未有的变革。工业4.0让汽车制造商能够直接完成整个商品交易流程，尤其是在销售环节，为消费者提供了更多个性化的选择。如今，消费者可以根据自己的喜好定制汽车配置和车型，享受到更加贴心和人性化的服务。而汽车制造商则能更好地掌握客户需求，为未来的生产规划提供了强有力的数据支持。这一变革不仅确保了多批次、小产量状态下的产业获利能力，还提高了工艺流程的灵活性和资源利用率。

大数据作为工业4.0的核心驱动力，为汽车行业带来了翻天覆地的变化。在大数据的推动下，汽车零部件的标准化、信息化处理得到了极大的提升。制造业正通过模块化和封装化的方式进行系统化创新，拓展新的应用领域和服务。工厂通过互联网实现了内外服务的网络化，实现了车厂与消费者之间的实时互动。随着大规模定制和网络协同的发展，汽车制造商还能实时接收消费者的个性化定制数据，并通过网络协同配置资源，实现汽车的个性化生产。以定制化为重点的多种类、小批量制造业正逐渐成为主流，数字化和信息技术的普及带来了技术革新。

中国的工业机器人产业也在工业4.0的浪潮中蓬勃发展。工业机器人作为面向工业领域的智能机械装置，已经广泛应用于汽车、电子、橡胶塑料、军工、航空制造等多个行业。汽车行业仍然是机器人市场的最大消费行业，销量占比高达36.8%。

在工业4.0时代，智能机器人成为了制造业的关键角色。新一代工业机器人需要具备柔性、安全、易操作等特点，同时还要实现高速和精确的工作目标，这对技术提出了巨大的挑战。智能机器人不仅要具备与其他智能设备的沟通能力，还需要具备对环境的感知能力，甚至能够综合复杂信息做出决策。发展智能机器人是推动工业4.0的重要措施之一。

探讨机器人行业与工业4.0的融合发展趋势

当今时代，机器人技术已从狭隘的工业机器人概念向更为广泛的智能系统概念转变。随着工业4.0的到来，机器人技术产业正逐步向解决方案业务发展，展示了朝气蓬勃的发展态势。机器人的结构越来越灵巧，控制系统日渐小型化，智能化水平不断提升，一体化趋势愈发明显。

中国智能家居产业的蓬勃发展解析

智能家居，一个以住宅为平台，物联网技术为基石的生态系统，正以其独特的魅力改变着我们的生活方式。这个系统由智能家电、智能硬件、安防控制设备、家具等硬件，软件系统和云计算平台构成，实现了远程控制、设备间互联以及个性化生活服务等功能。尽管我国的智能家居起步较晚，尚未形成统一的国家标准，但国内专业智能家居厂家的数量正在不断增长。知名品牌如海尔U-Home、清华同方的e-Home数字家园等，正引领着行业的发展。预计到2017年，随着主要智能家居系统平台的完善，市场规模将达到惊人的1000亿元人民币。

其他相关行业的蓬勃发展概览

物联网行业：中国在这一领域的发展与国际基本同步，已广泛应用于经济社会的各个领域。随着一、二线城市大力建设物联网产业园，以及互联网巨头的涉足，物联网产业与设备制造业、移动互联网、大数据产业等领域的协同发展愈发显著。尤其是家电行业，积极将新兴技术投入到新产品开发中，催生了众多智能产品。

可穿戴设备：这是一个新兴的高速增长行业。可穿戴设备通过集成各类技术，实现了用户交互、生活娱乐、人体监测等功能。它们以眼镜、手表、腕带等形式融入我们的日常生活，带来了前所未有的便捷性。

3D打印技术：作为一种环保型产业，3D打印正渗透到生产生活的各个领域。其优势在于能够制造复杂的物体、扩大生产制造范围、提高生产效率以及满足个性化需求。随着“中国制造2025”计划的推进，3D打印技术已成为热门行业，吸引越来越多的投资创业者。

工程机械行业：受益于我国固定资产投资的持续高速发展及政策扶持，我国工程机械行业规模已居世界首位，展现出广阔的发展前景。

机器人技术、智能家居、物联网、可穿戴设备、3D打印和工程机械等行业正处在一个蓬勃发展的阶段，它们将深刻影响我们的生活，并带动相关产业的繁荣。中国工程机械市场现状与发展趋势

当前，我国工程机械市场呈现出一种复杂而多元的状态。在低端产品领域，如推土机、装载机等，产能过剩现象普遍存在。这些产品由于技术门槛相对较低，产品附加值不高，导致市场竞争激烈，毛利率普遍较低。随着劳动力成本的不断提升，低端工程机械产品的出口利润空间正在不断受到挤压。显然，这些产品的市场扩展性有限，部分产品甚至有被市场淘汰的趋势。

技术升级和产品附加值的提升已经成为大势所趋。国家各类节能环保政策和对高新技术产业的支持政策的贯彻落实，将加速企业产品线的调整，为工程机械市场带来新的机遇。

在更广阔的视野下，我们迎来了工业4.0的时代。工业4.0是将资源要素和生产要素集中在以互联网和信息技术为基础的平台之上，实现资源要素与生产要素的充分整合，实质上是第三次工业革命的拓展和延伸。在这个新的工业革命中，跨界与融合将成为科技创新的核心内涵，“人机一体、智能制造”将是未来制造业新的发展趋势。

对于我国制造业而言，工业4.0的发展路径应聚焦于建立更多新兴技术的研发总部，对新兴技术从高起点切入。我国工业4.0的发展方向可归纳为六大类：

首先是工业自动化。作为工业4.0的基础，工业自动化在现代先进工业科学中扮演着核心技术的角色。随着一系列工业自动化控制技术产业化专项的实施，基于信息化带来的工业化思想，工业自动化技术将得到更深入的发展。

其次是工业互联网。工业互联网是工业革命和互联网革命之间的融合，其强调的是智能设备、智能网络和智能决策。工业互联网的实现将给现有的生产方式带来颠覆性的变化，显著提高企业的效率和降低成本。

工业机器人也是备受关注的一部分。在智能化生产中，工业机器人发挥着越来越重要的作用。与国家从“制造业大国”向“制造业强国”的转型相契合，机器人产业得到了快速的发展。

3D打印、传感器和智能机床等技术也是工业4.0的重要组成部分。这些技术将共同推动工业4.0的实现，带来更高效、更智能的生产方式。

我国正在经历一个复杂而多元的市场变革。在面临低端产能过剩、中高端产品竞争力不足的情况下，通过技术升级和产品附加值的提升，我们将迎来新的发展机遇。而工业4.0的到来，将为我们带来更加广阔的前景和机遇。中商产业研究院将持续关注并深入研究这些新兴领域，为行业发展提供有力的支持。中商产业研究院是一家致力于为客户提供全方位产业研究和咨询服务的机构。我们的服务范围涵盖国内外企业、各级部门、科研院所、投融资机构、会计师事务所和律师事务所等多个领域。我们深知数据的重要性，因此致力于提供各类精准的数据服务，以满足客户在决策过程中的信息需求。我们还关注产业的深度研究，以推动行业发展为己任。无论是行业研究报告，还是高价值的咨询服务，我们都力求为客户提供最优质的服务体验。我们的服务内容包括商业计划书制作、项目可行性研究、产业规划、IPO咨询以及民营银行和保险公司筹建咨询等。凭借丰富的专业知识和经验，我们始终坚持以客户需求为导向，助力客户在商业竞争中取得优势。我们坚信，只有深入了解客户的业务背景和需求，才能提供最精准、最有价值的咨询服务。我们始终保持着对行业的敏感度和深度理解，以帮助客户实现商业目标为己任。无论是企业决策还是行业发展，我们都能提供有力的支持和保障。让我们一起携手前行，共创美好未来！