中商情报网讯：随着生产设备的逐渐增多、生产过程日益复杂、人力成本快速上升以及系统管理的要求越来越高，智慧工厂成为未来制造业发展的必然趋势。在工业4.0、工业互联网、物联网、云计算等热潮下，全球众多优秀制造企业都开展了智慧工厂建设实践。而在新型基础设施的重要组成部分——5G、数据中心、人工智能、工业互联网等数字基础设施加快发展背景下，智慧工厂发展将呈加速态势，企业加快推动自身及产业转型升级。麦肯锡全球研究院预测，到2025年智慧工厂带来的经济影响价值将达每年1.2万亿美元至3.7万亿美元。在中国当前政策和投资趋势的助推下，未来15年，仅在制造业，智慧工厂和工业物联网就可创造1960亿美元。

智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段，是在数字化工厂的基础上，利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务；清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据，以及合理的生产计划编排与生产进度。并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体，构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂。从产业链来看，智慧工厂主要包括四个层次：感知层、数据传输层、支撑层以及业务应用层，这些层次将逐步实现工厂制造过程的互联化、数字化、信息化、智能化和智慧化这“五化”目标。

资料来源：中商产业研究院整理

一、智慧工厂产业链之感知层分析

智慧工厂产业链的基础层就是感知层，要想实现设备的智能控制，首要问题就是要使信息在人、机器和环境三者之间能自由传递，让机器能够自主感知外界信息。感知层主要包括各种执行设备（CNC、工业机器人、自动化生产线例如锂电自动化产线、检测设备及AGV等）及数据搜集及传导设备（传感器、RFID标签/读写器）、PLC（可编辑逻辑控制器）等。

（一）RFID射频识别

无线射频识别即射频识别技术（RFID），是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，利用无线射频方式对记录媒体（电子标签或射频卡）进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的，其被认为是21世纪最具发展潜力的信息技术之一。其原理为阅读器与标签之间进行非接触式的数据通信，达到识别目标的目的。RFID 的应用非常广泛，目前典型应用有动物晶片、汽车晶片防盗器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理。

自中国物联网发展在2010年被正式列入国家发展战略后，我国RFID及物联网产业就迎来高速发展。数据显示，2013年-2017年中国RFID市场规模不断增长。根据IDTech EX公布的全球数据，2018年我国RFID行业市场规模达到680亿元，中商产业研究院预计到2020年中国RFID市场规模有望突破1000亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

现阶段，中国RFID产业呈现以北京、上海、广东、香港为代表的快速发展趋势。从市场分布数据为例来看，华南、华北、华东是目前我国RFID市场相对成熟的区域。从我国RFID在各个领域的应用市场占比情况可以看出，目前金融支付是其应用最大的市场，其次是零售和交通管理。

数据来源：中商产业研究院整理

（二）传感器

感知层中最为重要的感知设备即是传感器，传感器能够感受和测量特定物体的状态变化，并转化为可传输、可处理、可储存的信号。传感器在工业4.0时代扮演着十分重要的角色。随着物联网在工业领域的应用推广，传感器在其中的应用越来越广泛。根据传感器类型不同，具体包括温度和湿度传感器、压力传感器、图像传感器、光传感器、位置传感器、重力传感器等。

传感器是连接物理世界和数字世界的桥梁，指能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号的器件或装置。传感器技术与通信技术、计算机技术并称现代信息产业的三大支柱，是当代科学技术发展的重要标志之一。近年来，随着物联网产业快速发展，我国传感器市场的也得到进一步增长。据数据显示，2018年中国传感器市场规模近1500亿元。2019年，传感器扩大应用范围，市场规模进一步扩大，预测2020年中国传感器市场规模超2000亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

传感器市场前景广阔，国内企业纷纷布局其中。目前，我国传感器上市企业多达66家，主要集中在长三角区域。此外，珠三角区域、京津地区、中部地区分布相当。据统计，长三角区域传感器上市企业占比达38%，有企业25家；珠三角区域占比17%，有企业11家；中部地区同样占比17%，有企业11家；京津地区占比15%，有企业10家；东北地区占比3%，有企业2家。

数据来源：中商产业研究院整理

具体来看，长三角区域传感器上市企业主要分布于江苏、浙江、上海等地，；珠三角区域即分布于广东省；中部地区主要分布于山西、河南、安徽、湖北等地。传感器上市企业地图如下：

数据来源：中商产业研究院整理

（三）工业机器人

工业机器人对制造业增长具有显著驱动力。新材料技术的应用和能源使用效率的提高；机器人作业质量的提高，使他们可以承担更 多对人类而言繁重、危险、恶劣，甚至是人力无法完成的工作；产品质量的要求更高，需要更加精密的生产者。

从2013年一直快速发展的中国工业机器人市场，这两年却踩了“急刹车”。2018年9月，工业机器人产业急转直下，产量持续下滑。可喜的是，经过一年多调整后，机器人产业正在慢慢走出颓势。2020年工业机器人产业或将迎来拐点。2020年5月全国工业机器人产量增长，2020年5月全国工业机器人产量为43952套，同比增长16.9%。2020年1-5月全国工业机器人产量为72619套，同比增长6.7%。而在此前一年多的时间中，工业机器人增速持续出现两位数甚至三位数的大幅下滑。疫情期间电子制造等行业需求旺盛，新老基建明显提速，机器换人也在持续推进。

数据来源：国家统计局、中商产业研究院整理

因行业及宏观大环境影响，2019年国产工业机器人企业融资不易，投融资事件仅59起，同比减少24.4%，投融资金额59.72亿元，同比减少22.4%。我国工业机器人行业投融资出现降温，投融资事件和投融资金额连续2年下降。当前，工业机器人投融资主要集中于AGV、机器视觉、工业互联网这三个细分领域。

数据来源：IT桔子、中商产业研究院整理

当前，我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显，工业机器人需求依然旺盛，我国工业机器人市场保持向好发展，约占全球市场份额三分之一，是全球第一大工业机器人应用市场。据IFR统计，我国工业机器人密度在2017年达到97台/万人，已经超过全球平均水平，预计我国机器人密度将在2021年突破130台/万人，达到发达国家平均水平。经初步统计，2019年我国工业机器人市场规模达到57.3亿美元，到2020年，国内市场规模进一步扩大，预计将突破60亿美元。

数据来源：中国电子学会、中商产业研究院整理

二、智慧工厂产业链之传输层分析

（一）无线网络

资料来源：IDC中国，2020

根据国际数据公司（IDC）最新发布的《中国WLAN市场跟踪报告，2020Q1》报告显示，紫光旗下新华三集团以39.4%的市场份额夺得2020年第一季度中国企业级WLAN市场份额第一。继雄踞WLAN市场榜首十一载之后，新华三作为企业级WLAN领军企业，2020年之初继续领跑。

目前WiFi 6正处于导入期与高速增长期，将会从2020开始，逐步替代处于成熟期的WiFi 5和已然处于衰退期的WiFi 4产品。2020年将会是WiFi 6高速增长的元年。

（二）移动网络

2020年以来，各地加快布局5G，三大运营商也发布了5G建设计划。近日，三大运营商均已公布2019年度财报，都披露了2020年5G投资计划。据投资计划显示：三大运营商2020年将建50万个基站。其中，中国移动将新建25万个5G基站，另外，中国电信将与中国联通共建约25万个5G基站，覆盖全国所有地市级（含）以上城市。具体来看：

注：因有部分运营商基站合并共建，故合计数据已忽略合并部分避免重复计算。

数据来源：中商产业研究院整理

根据相关预测，2030年5G间接拉动的GDP将达到3.6万亿元。按照产业间的关联关系测算，2020年，5G间接拉动GDP增长将超过4190亿元；2025年，间接拉动的GDP将达到2.1万亿元；2030年，5G间接拉动的GDP将增长到3.6万亿元。十年间，5G间接拉动GDP的年均复合增长率将达到24%。到2020年，中国或成为全球最大5G市场。

5G直接和间接经济增加值贡献（万亿元）

数据来源：中国信通院、中商产业研究院整理

（三）卫星

近年来，卫星导航产业持续扩大，产值稳步增长，保持了良好的发展态势。从产业链来看，卫星产业自上而下的卫星制造、卫星发射、地面设备以及卫星应用和服务四个环节。卫星产业链基于卫星系统和卫星技术，将各类信息产品与服务分发至各级用户，从而构成价值传递的产业链。

卫星通信是地球站之间或航天器与地球站之间利用卫星转发器进行的无线电通信，通过人造通信卫星把需要信息交换的站点进行互联互通的一种通信手段。卫星通信是现代通信技术与航天技术的结合，构成了卫星产业的重要组成部分。近年来，国家已出台多项政策措施鼓励推动卫星在各行业的规模化应用、商业化服务及国际化拓展，行业面临重大的发展机遇及挑战。中商产业研究院预测，2020年我国卫星通信市场规模将达723亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

随着“北斗＋”和“＋北斗”应用的深入推进，2019年，我国卫星导航领域主要行业应用市场保持平稳发展。尤其近几年来，北斗创新应用已经深入融合到许多产业的转型升级发展之中，其他行业，如汽车、高铁、能源、矿产、邮政、移动通信、交通物流、互联网服务等领域的骨干企业，主动“＋北斗”发展，逐步开拓形成企业新增业务，成为产业新生力量，从而极大促进了我国卫星导航与位置服务产业的整体发展，对总体产值的贡献正在显著提高。白皮书显示，2019年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达3450亿元，较2018年增长14.4％。

数据来源：中国卫星导航定位协会、中商产业研究院整理

截至2019年底，国产北斗兼容型芯片及模块销量已突破1亿片，国内卫星导航定位终端产品总销量突破4.6亿台，其中具有卫星导航定位功能的智能手机销售量达到3.72亿台。目前，含智能手机在内采用北斗兼容芯片的终端产品社会总保有量已超过7亿台/套，北斗应用正在诸多领域迈向“标配化”发展的新阶段。目前，我国卫星导航与位置服务领域企事业单位数量保持在14000家左右，从业人员数量超过50万。截至2019年底，业内相关上市公司（含新三板）总数为46家，上市公司涉及卫星导航与位置服务的相关产值约占全国总产值的9％。

企查查数据显示，卫星导航相关企业主要集中在批发和零售业消费领域、软件和信息技术服务业等专业应用领域，其占比分别为：24.9%和17.99%。在各分类应用业务中，通信、汽车、测绘、信息服务、GPS、智慧城市占据了很大的份额，其中通信业务的相关企业数量最多，达4268家，汽车业务 的相关企业21378家。

数据来源：企查查、中商产业研究院整理

三、智慧工厂产业链之支撑层分析

（一）工业软件

工业软件是指在工业领域里应用的软件，包括系统、应用、中间件、嵌入式等。一般来讲工业软件被划分为编程语言、系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间件。当前，我国正全面提升智能制造创新能力，加快由“制造大国”向“制造强国”转变。工业软件作为智能制造的重要基础和核心支撑，与先进的工业产品、与国家大力推动的装备制造业走向高端，密切融合到一起，对于推动我国制造业转型升级，实现制造强国战略具有重要意义。

按照用途和表现形式，工业软件一般分为研发设计类软件、生产控制类软件、信息管理类软件和嵌入式工业软件四类，每类工业软件都具体代表性产品。近年来，我国积极推动工业技术软件化，取得了许多的成效。

中国工业软件发展较晚，与世界其他先发国家相比，发展水平有一定差距。但在全球智能制造大趋势的背景下，中国积极发展工业软件，取得了良好的发展势头，市场规模维持较高速的增长。2016年开始，我国工业软件市场规模增速有所放缓，但仍稳步增长。2019年，我国工业软件市场规模达1720亿元，增速为16.45%，按照当前趋势，预计2020年中国工业软件市场规模将突破2000亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

2019年，中国工业软件产品实现收入1720亿元，增长14.6%，为支撑工业领域的自主可控发展发挥重要作用。中国正在从制造大国转变为制造强国，预测未来几年时间内，工业软件产品收入将保持10%-15%的增长速度，到2024年，中国工业软件产品收入将达到3000亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

在工业软件细分市场方面，通过对比2018年各细分市场的销售额发现，嵌入式软件销售额最高，达到963亿元，占比超过57.4%，然后依次为信息管理类、生产控制类、研发设计类。嵌入式软件销售额如此之高，主要受益于工业企业对工业智能终端、工业传感器、工业自动化装备等的巨大需求。

数据来源：中商产业研究院整理

从工业软件行业市场竞争格局来看，在外国市场，工业软件行业已形成巨头垄断的局面，如研发设计类软件领域由达索、西门子、欧特克等巨头占据着技术和市场优势；在生产控制软件领域，西门子保持行业龙头地位；信息管理类软件领域SAP、Oracle占据主导地位。

在国内市场，外资巨头依靠技术优势和先发优势占据了较大的市场份额。然而，由于中国本土企业具备天生的地缘优势及成本优势，在部分领域已通过高性价比及优质服务站稳脚跟，并通过加大研发和产品开发进入新的发展阶段。以运营管理类软件公司用友网络、金蝶软件为例，其在现有业务的基础上坚定的发展云计算业务，孕育出弯道超车的可能性。具体到研发设计类软件领域，中望软件及CAD领域其他竞争对手也在加大研发投入，以期在充分竞争的市场中逐步实现对外国厂商的追赶及超越。

（二）人工智能

我国政府高度重视人工智能的技术进步与产业发展，人工智能已上升国家战略。人工智能市场前景十分广阔，随着人工智能技术的逐渐成熟，科技、制造业等业界巨头布局的深入，应用场景不断扩展。

从市场规模来看，自2015年开始，中国人工智能市场规模逐年攀升。随着人工智能技术的逐渐成熟，科技、制造业等业界巨头不断深入布局。数据显示，2018年中国人工智能市场规模约为339亿元，增长率达到56.2%。据估算，2019年，中国在人工智能的市场规模达到500亿元。预计到2020年，市场规模有望突破700亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

目前，我国人工智能产业链主要分三层结构：基础层、技术层、应用层。其中，中国人工智能企业主要集中在应用层，该类型人工智能企业占比高达78%。

数据来源：甲子光年、中商产业研究院整理

随着我国人工智能市场快速发展，各地积极进行产业布局。整体来看，我国人工智能产业形成以京津冀地区、长三角地区、珠三角地区协同发展的格局，尤其东部沿海地区为重点部署区域。

其中，北京布局相对成熟，具有较为完善的产业链，尤其中关村科学城等机构为北京的人工智能产业发展提供利好的政策、技术、人才等支持。目前，北京拥有人工智能企业数量位于全国前列，约为400家。上海拥有的人工智能企业数量相较北京少，但也领先其他省市。上海规划建设人工智能高地，打造一流的人工智能创新生态，目前已布局“人型”空间结构，分布在8个区域、11个行业。除了上海以外，江苏、浙江等地也积极布局，人工智能企业较为集中。广东科技创新能力同样处于领先地位，尤其粤港澳大湾区的规划发展重视人工智能的布局。

我国人工智能企业分布图：

资料来源：中商产业研究院整理

（三）云计算

目前，中国云计算市场处于快速发展阶段，容器、微服务等技术的不断成熟，推动着云计算的变革。随着云计算的应用场景的不断拓展，云计算的应用已深入达到政府、金融、工业、交通、物流等传统行业。当前，中国的云计算市场规模整体规模较小，与全球市场规模仍存在一定的差距。数据显示，2018年全球云计算市场规模突破3000亿元。伴随着企业逐渐倾向于追求数字化商业战略，传统IT服务向云端服务转变，全球云计算市场规模将进一步增长。在国内，2019年中国云计算产业市场规模将超1000亿元左右。

作为整个云计算产业的关键组成部分。公有云市场近年来发展迅猛。未来伴随着技术的进一步完善，公有云安全性、可靠性将进一步为企业所认可;同时其特有的灵活配置、低成本、无需一次性大额投资等优势将吸引更多对中小企业采用公有云，这都将使得其渗透率的不断提高，预计到2020年，我国云服务市场规模将达到1770.1亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

从云计算产业的企业分布来看，目前全国各省市范围内均有分布。其中云计算企业分布主要以北京以及东部沿海地区为主。据中商产业研究院数据统计显示，云计算企业分布最多的是在北京，数量近50家；其次，广东省则分布有31家，上海为20家，其余省份均在10家及以下。

资料来源：中商产业研究院整理

（四）大数据中心

在智慧工厂产业链体系中还包括大数据中心, 负责完成智慧工厂大数据的处理、存储、分析和应用等环节, 为各层次功能实现提供数据支撑。数据中心不仅仅是重要的基础设施，更是新产业发展的服务体系和基本支撑。目前，我国重点发展的各大新兴产业，如人工智能、远程医疗、工业互联网等，均需要以数据中心作为产业支撑。

2020年开年的首场国常会再次强调“新型基础设施建设”，同时“新基建”的涵盖领域进一步扩大，数据中心亦纳入其中。中国数据中心业务市场规模在日益增长的客户需求带动下仍保持稳定增长。2019年，中国数据中心业务市场规模达到1562.5亿元。国家“新基建”政策的推进，会让国内数据中心项目快速增加，尤其是一些绿色、大型甚至超大型的数据中心会增多。预计2020-2022年，中国数据中心业务市场规模复合增长率为27.8%，2020年数据中心市场规模约为2000亿元，到2022年这一规模将达3200亿元。

数据来源：中国IDC圈、中商产业研究院整理

我国数据中心市场格局以运营商数据中心为主，凭借其网络带宽和机房资源优势，三大电信运营商市场份额占比超60%；万国数据、世纪互联、光环新网等第三方数据中心近年来逐渐兴起，满足核心城市的数据中心需求，弥补供需缺口。

资料来源：中国信通院、中商产业研究院整理

四、智慧工厂产业链之应用层分析

根据工信部印发智能制造试点示范2016专项行动实施方案，可将智慧工厂的下游行业粗略地划分为离散型与流程型。按照目前我国的发展情况来看，流程型制造的自动化实现程度在我国的发展较离散型制造而言相对更为成熟，而离散型制造体现为潜在空间更大。

资料来源：中商产业研究院整理

从2014-2019 年在电子、仓储物流和医药生物领域的工厂自动化率都保持在每年20%以上的增长，汽车行业因为最早开始自动化应用，起点较高，保持8%的稍低水平，更多地会考虑信息化的布局，实现在ERP、MES 和PLM 等信息系统支撑的CPS 大框架，这将是更加快速发展的一步。

数据来源：工控网、广证恒生、中商产业研究院整理

更多资料请参考中商产业研究院发布的《2020-2025年中国智慧工厂市场前景及投资机会研究报告》,同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业规划策划、产业园策划规划、产业招商引资等解决方案。