智能制造和工业软件发展白皮书

1、智能制造和工业软件发展白皮书（2015版）中国电子信息产业发展研究院工业和信息化部赛迪智库二一五年四月本文作者：工业和信息化部赛迪智库 安琳研究员转载引用需注明“工业和信息化部赛迪智库”前 言2014年，智能制造在全球范围内引起广泛关注，多个国家先后部署了相应的制造业发展战略。工业软件作为智能制造的核心支撑，延续了自2012年以来的高速增长态势，但由于受到全球经济发展形势持续低迷，企业投资能力受限的影响，市场规模增速有所放缓。在此背景下，多数企业视当前阶段为宝贵的“战略调整窗口期”，面向下一代智能制造的发展要求，纷纷加快了企业的战略定位、业务、产品和技术的优化调整，产业发展呈现出“蓄力凝神”的突出特征，产业创新活跃，投融资动作积极。工业软件当前的发展情况，可视为未来智能制造发展的风向标。工业软件产业的调整，体现了全产业对未来智能制造发展趋势的预判。在此形势下，中国电子信息产业发展研究院编写了智能制造和工业软件发展白皮书（2015版），全面梳理2014年全球和我国智能制造和工业软件的发展情况，从创新进展、应用推广、企业发展、投融资、政策环境等维度总结工业软件的发展特点，分析我国工业软件发

2、展面临的问题，展望2015年智能制造和工业软件发展态势，并分别对政府、用户企业、工业软件企业和行业协会提出发展对策建议。目 录一、全球智能制造发展状况1（一）智能制造与智能制造系统1（二）全球智能制造发展情况21美国将智能制造作为战略重点22日本大力发展工业机器人23欧盟多国部署智能制造相关发展战略3（三）我国智能制造发展情况3（四）工业软件是智能制造发展的风向标3二、全球工业软件发展状况4（一）市场规模4（二）市场结构5（三）主要特点51市场规模保持增长但增速放缓52数据驱动业务发展的理念深入人心53工业云服务市场迅速升温6三、我国工业软件发展状况7（一）市场规模7（二）市场结构7（三）主要特点81市场增长的动力主要来自重点行业带动82业务管理和市场分析类SaaS产品市场快速增长83生产调度和过程控制软件市场快速升温8四、创新进展9（一）技术与产品创新91公有云成为企业应用软件的主要载体92容器技术提高了市场竞争水平和产品迭代速度93物联网深入发展催生新的工业云服务94云协同功能成为企业级软件的标准配置105企业级安全创新发展进入新阶段106人工智能技术在众多行业获得实际应用10（二

3、）发展模式创新111开源发展成为重要的技术研发模式112平台化和众包研发成为首选的产品发展模式113订阅式SaaS成为企业管理软件主流商业模式114技术增值服务成为研发和过程控制软件新兴商业模式12五、应用推广12（一）重点应用131市场营销管理等SaaS云服务132基于混合云的ERP133面向全价值链可定制的PLM、MOM集成服务144基于泛在传感数据集成的工业互联网服务15（二）应用特点151SaaS服务模式收入占比稳步快速提高152大数据分析开始在部分行业获得实际应用163面向智能工厂的综合定制解决方案市场兴起164传统企业跨界发展成为产业互联网发展的中坚力量16六、企业发展17（一）总体发展状况18（二）国外主要企业发展状况181研发设计软件领域主要企业发展状况182生产调度和过程控制软件领域主要企业发展状况203业务管理软件领域主要企业发展状况214市场营销和分析软件领域主要企业发展状况23（三）国内主要企业发展状况241研发设计软件领域主要企业发展状况242生产调度和过程控制软件领域主要企业发展状况253业务管理软件领域主要企业发展状况26七、产业投融资27（一）国外投融资

4、情况及特点281投融资活动非常活跃282投融资行为彰显各细分领域主要竞争焦点30（二）国内投融资情况及特点301投融资活动相对较少312跨界合作频现反映出企业拓展市场需求急切31八、政策环境32（一）主要国家和地区政策331美国：“先进制造业国家战略计划”初见成效332英国：“高价值制造”战略推进缓慢333德国：“工业4.0”战略快速发展34（二）我国及地方产业政策351国家政策文件352地方政策文件36九、主要问题39（一）工业企业投资水平下滑401工业企业对软件服务的投资能力不足402工业企业对软件服务的投资动力不足40（二）产业市场关系还未完全理顺401软件厂商与工业企业的需求对接不足402工业企业应用新一代信息技术的能力不足403工业软件产业价值链仍不完整414工业软件市场成熟度低41（三）综合解决方案存在技术挑战411制造业信息化发展的需求复杂412技术产业快节奏发展对解决方案更新的速度要求高42十、2015年智能制造和工业软件产业发展展望42（一）总体发展展望431产业规模展望432产业结构展望433市场发展展望434技术发展展望43（二）创新态势展望431工业技术与互联网

5、融合发展成为创新的主要方向442智能工厂成为生产调度和过程控制软件创新的主线443众包研发成为更多管理软件和研发设计软件企业的选择44（三）应用发展展望441工业大数据将是年度应用发展的最大热点442更多企业软件和应用将采用混合云的部署方式453企业级安全解决方案市场需求扩大45（四）企业发展展望451创新驱动成为企业主要发展动力452调整能力成为企业竞争的关键胜负手46（五）投融资发展展望461投融资活动将更加活跃462大型企业重组并购将围绕差异化定位策略开展463中小企业融资业务需求将明显提高47（六）政策展望471致力于加强工业基础能力472致力于完善创新体系和机制473致力于新技术、新模式的应用推广474致力于拓展投融资渠道485致力于完善市场环境48十一、2015年我国智能制造和工业软件产业发展建议48（一）对政府的建议49（二）对用户企业的建议50（三）对工业软件企业的建议50（四）对行业协会等中介组织的建议51附录51附录1：研究对象与范畴52附录2：工业软件分类及代表企业52I一、全球智能制造发展状况（一）智能制造与智能制造系统工信部印发的2015年智能制造试点示范专项

6、行动实施方案中对智能制造给出了明确定义,指出“智能制造是基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。具有以智能工厂为载体，以关键制造环节智能化为核心，以端到端数据流为基础、以网络互联为支撑等特征，可有效缩短产品研制周期、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量、降低资源能源消耗。”上述定义明确了智能制造的概念包含“过程、系统、模式”三个层次，以“信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行”为功能特征，通过网络互联打通端到端数据流，从关键制造环节和工厂两个层面实现智能化，从而在绿色发展的基础上，从速度、质量、成本三个方面提升制造业核心竞争力。由于这种制造模式突出了知识在制造活动中的价值地位，而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式，所以智能制造就成为影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。智能制造是人工智能在制造领域的具体应用，其发展是制造业发展需求和人工智能技术共同推动的结果。从制造业发展需求的角度看，现代工业产品的性能大幅提升，功能越发多样，结构更加复杂精细，市场竞

7、争日趋激烈，其背后所需要的设计和工艺的工作量猛增，造成企业生产线和生产设备内部的信息流量增加，制造过程和管理工作的信息量暴涨，这种情况下，制造系统由原先的能量驱动型加速转变为信息驱动型，提高制造系统对于爆炸性增长的制造信息处理的能力、效率及规模成为了制造业技术发展的首要需求，制造系统必须具备一定的智能性，才能应对大量复杂的信息工作。从人工智能技术发展的角度看，自上世纪60年代以来，计算机技术以及以深度学习为代表的模拟人类神经网络的算法技术的发展，促使人工智能技术有了长足的进步，已经在模式识别、自动工程、知识工程等领域获得了实际的应用，这为其在工业制造领域与传统技术的融合，奠定了发展的基础。智能制造系统（Intelligent Manufacturing System，IMS）是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统。智能制造系统是智能技术集成应用的环境，也是智能制造模式展现的载体，核心是大规模信息处理、识别、分析、决策等工业软件技术的研发和应用。（二）全球智能制造发展情况智能制造代表着未来先进制造业的发展方向，已受到广泛重视，多国政府均将此列入国家发展计划，大力推动实施。不过

8、目前总体处于概念和实验阶段。1美国将智能制造作为战略重点早在1992年，美国实施新技术政策大力支持关键重大技术（Critical Technology）的发展，其中包括信息技术和新的制造工艺，智能制造技术已包含在其中。美国政府希望借此改造传统工业并启动新产业。2012年,美国国家科技委员会发布先进制造业国家战略计划，奥巴马总统随后提出创建“国家制造业创新网络（NNMI）”，再次将智能制造作为战略重点提出，以帮助消除本土研发活动和制造技术创新发展之间的割裂，重振美国制造业竞争力。2日本大力发展工业机器人日本早在1989年就已提出发展智能制造系统，并在1990年4月倡导发起了“智能制造系统IMS”国际合作研究计划，计划投资10亿美元，对100个项目实施前期科研计划，包括公司集成和全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等。当时包括美国、欧洲共同体（后解散成立欧盟）、加拿大、澳大利亚等都发达国家加入了该项计划。受益于此项计划的推进，日本在上世纪90年代就已经普及工业机器人，目前已在第三、四代工业机器人领域取得了世界领先的地位，希望借助在该产业的高投入以解决劳动力紧缺问题，降低劳动成本并支持未来的工业智能化。3欧盟多国部署智能制造相关发展战略欧盟的ESPRIT项目一直大力资助有市场潜力的信息技术，1994年在此基础上又启动了新的研发项目，选择了39项核心技术，其中三项（信息技术、分子生物学和先进制造技术）中涉及智能制造。2012年，德国政府提出高科技战略计划“工业4.0”，计划投资2亿欧元提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。（三）我国智能制造发展情况我国对智能制造相关技术的研究，起步与国际基本同步，80年代末即将“智能模拟”列入国家科技发展规划的主要课题，并在专家系统、模式识别、机器人、汉语机器理解方面取得了一批成果。但是产业化进程一直比较滞后，与工业制造业发展的结合不太紧密。“十二五”中期以来，随着国家把智能制造作为进一步推进两化深度融合的切入点，围绕智能装备、工业软件等发展重点，面向传统产业改造升级和战略性新兴产业发展需求，推出了一系列的战略部署，智能制造成为未来十年我国制造业转型升

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