2020中国云制造产业研究报告-创业邦-202008.pdf

3中国云制造产业研究报告中国云制造产业研究报告THE 2020 CHINA CLOUD MANUFACTURING INDUSTRY REPORT睿兽分析创业邦研究中心腾“云腾“云”驾驾“数数”，突破，突破机器机器与与智慧智慧的边界的边界 20202020 中国中国云制造云制造产业研究报告产业研究报告 一一、云制造产业发展综述云制造产业发展综述 （一）（一）云制造相关概述云制造相关概述 1 1、云制造发展的背景、云制造发展的背景 我国制造业长期处于全球价值链的中低端，资源分布不均、孤岛化闲置化现象严重，制造资源存量规模没有发挥应有效能。随着云计算、物联网、大数据、5G、人工智能等信息技术和工业技术的发展，传统的以生产导向为主的发展模式逐渐演变为以用户为导向的发展模式，制造业开始由大规模生产模式向面向用户的个性化服务模式转变。企业上云是制造业向高端发展的集中体现，云制造作为一种新的生产模式，是大数据、云计算、智能制造和物联网等技术运用于工业制造领域并进一步向流通、消费等领域拓展的产物。目前，云制造已经在国内外取得了较大的影响力。我国经济发展良好，居民收入水平不断提升，为云制造行业提供了良好的市场消费环境，而产业政策给云制造行业提供了良好的营商环境，也为投资者提供了良好的政策保障。在国内，云制造作为能与国外主要制造新模式比肩的、符合中国国情的制造新模式，已经先后被列入了中国制造 2025 战略规划、新一代人工智能发展规划等国务院发布的重磅级规划与计划。2 2、云制造的定义云制造的定义 云制造，是在“制造即服务”理念的基础上，借鉴了云计算思想发展起来的一个新概念。虽然云制造已成为现代制造业的发展趋势,但其内涵仍在不断发展之中,目前尚缺乏一种规范、标准的定义。云制造是先进的信息技术、制造技术以及新兴物联网技术等交叉融合的产品，融合了现有信息化制造及云计算、物联网、语义 Web、高性能计算、智能科学等新兴信息技术。云制造以数字化、网络化、智能化作为技术手段，将互联网上的计算、数据、应用等信息资源变成面向广大用户的动态、可伸缩的虚拟的云资源；根据用户需求组织网上资源为用户提供各类按需制造服务，是大数据、云计算、互联网、智能制造和物联网等技术运用于工业制造领域并进一步向流通、消费等领域拓展的产物。云制造作为一种“分散资源集中使用，集中资源分散服务”的思想，将原来的“多对一”服务模式转换为以“多对多”模式为主，其实质是工业化与信息化深度融合，为制造业由生产型模式转型为服务型模式提供了一种新的思路。云制造生态系统结构图 来源：华泰证券研究院（二）（二）云制造云制造运行体系运行体系分析分析 1 1、云制造、云制造的的系统组成系统组成 云制造体系包括制造资源/制造能力、制造云、制造全生命周期应用三大组成部分，它是一种面向服务的、高效低耗和基于知识的网络化敏捷制造新模式。云制造的系统组成 来源：创业邦研究中心整理 云制造的运行本质体现了云制造资源提供者、云制造平台运营者、云制造资源需求者围绕计算系统、软件、设备、知识等的供需关系。云制造的运行本质 来源：创业邦研究中心整理 2 2、参与云制造的主要角色、参与云制造的主要角色 云制造的主要参与者 来源：创业邦研究中心整理 云资源的提供者：通过对产品市场的需求进行感知，适时接入制造资源，以供平台层调取使用。云平台的提供商：负责对整个云平台服务的管理、运营等，同时结合服务层的需要，提供适当的作业空间和技术等必须的条件。云服务的使用者：在云制造平台的支持下，按需使用各项服务，以适应市场需求，并实现多个主体间的协同交互。3 3、云制造、云制造的的应用方向应用方向 云制造形成了独特的支持广泛网络资源和环境的制造平台，为客户提供高附加值、低成本的服务，其应用方向具体包括以下几方面：来源：创业邦研究中心整理 针对大型集团的研发设计能力服务平台：利用网格技术等先进信息技术，整合集团企业内部现有的计算资源、软件资源和数据资源。建立面向复杂产品研发设计能力服务平台，为集团内部各下属企业提供技术能力、软件应用和数据服务。区域性加工资源共享服务平台：针对制造资源分散和利用率不高的问题，利用信息技术，虚拟化技术、物联网以及 RFID 等先进技术；建立面向区域的加工资源共享与服务平台，实现区域内加工制造资源的高效共享与优化配置。制造服务化支持平台：支持制造企业从单一的产品供应商向整体解决方案提供商及系统集成商转变；针对大型设备使用企业提供在线监测、远程诊断等服务，促进制造企业走向产业价值链高端。面向中小企业公共服务平台：针对中小企业信息化建设资金、人才缺乏的现状，提供产品设计、采购和营销业务服务；提供信息化知识、产品、解决方案、应用案例等资源。物流拉动的现代制造服务平台：利用 RFID、网络、物流优化等技术，研究整机制造企业、零部件制造企业和物流企业的多方协作模式和第三方服务模式。4 4、云制造的技术、云制造的技术体系体系 新一轮科技革命和产业变革不断深入，云制造作为重要的一个发展方向，正在不断地突破新技术、催生新业态，其智能化、数据化、少人化优势在疫情期间充分凸显。云制造技术将用户、供应商、资源整合到一个生态圏。云制造的技术体系 来源：中国信息通信研究院 云制造为制造业信息化提供了一种崭新的理念与模式，其未来具有巨大的发展空间，同时也面临着众多关键技术的挑战，除了对于云计算、物联网、语义 Web、高性能计算、嵌入式系统等技术的综合集成，基于知识的制造资源云端化、制造云管理引擎、云制造应用协同、云制造可视化与用户界面等技术均是未来需要攻克的重要技术。二二、云制造服务平台云制造服务平台未来未来智能制造升级的核心智能制造升级的核心动力动力 （一）（一）云制造云制造产业链是智能制造全要素链接的枢纽产业链是智能制造全要素链接的枢纽 1 1、云制造行业需求分析云制造行业需求分析云制造的多样化需求云制造的多样化需求、制造即服务、制造即服务 我国中小企业普遍存在制造资源和制造能力不均衡的问题。云制造是近年来逐渐发展起来的一种以互联网和物联网为支撑平台、按用户需求组织网上制造资源、为用户提供各种制造服务的网络化制造新模式，可以集中管理制造资源并提供虚拟化和共享服务。从而为中小企业制造全生命周期过程提供可随时获取的、按需使用的、安全可靠的、优质廉价的各类制造活动服务，完成制造类企业之间的资源共享，节省整体的研发、管理、加工等费用，盘活我国中小企业的制造资源的整体存量。云制造服务平台结构 来源：中国信息通信研究院 2 2、“云”、“网”、“端”成为“云”、“网”、“端”成为云制造产业链发展的重点环节云制造产业链发展的重点环节 云制造是先进制造技术与新一代信息技术的深度融合，贯穿于产品、制造、服务全生命周期各个环节及制造系统集成。从产业链来看，云制造可划分为物理资源层、虚拟资源层、核心服务层、应用接口层、应用层等五个层面。云制造产业链体系 来源：睿兽分析 云制造产业链重点环节围绕“云”、“网”、“端”三模块构成，以智能生产终端为核心、以智能工厂的建设为重要依托。“云”模块是指云计算及工业大数据，在整个智能制造过程中可以通过传感系统等路径实现海量数据的采集、反应和预测，帮助整个智能制造流程形成从生产到销售的闭环；“网”模块是指工厂内物联网及覆盖产业链整体的工业互联网，国内制造业信息化升级，可采用传感器、RFID、机器视觉等 20 余种方式来实现工业数据的采集和汇总；“端”模块是指机器视觉、传感器、智能机床等智能生产设备，服务机器人、AGV 等智能物流设备以及智能制造在其他领域的应用。云计算产业链呈现出以企业用户需求为导向的上下游融合发展趋势。云计算的发展一直以用户价值为导向，因此，为满足用户多样化的上云需求，各大云服务厂商都在向上下游扩展，使得 IaaS、PaaS、SaaS 的界限逐渐模糊，呈现融合发展态势。云制造利用云平台提供的服务提升制造企业信息化水平，进而打通供应链上下游企业信息壁垒、实现上下游企业信息共享、提升协作效率，最终实现优势制造资源和能力能够高效地对接、交易、整合及协同，实现一种面向服务、基于网络的“制造即服务”生产模式。3 3、智慧云制造系统是云制造产业链的重要载体、智慧云制造系统是云制造产业链的重要载体 智慧云制造是一种基于泛在网络，人机融合的智慧制造新模式和新手段，它借助新兴制造技术、新兴信息技术、智能科学技术及制造应用领域技术将智慧制造资源与能力构成智慧服务云网。智慧云制造系统是云计算提供的 IaaS、PaaS、SaaS 在制造领域的落地和拓展。智慧云制造系统是实施“工业云”的一种智造模式和手段。一方面提供了一种新的制造业经济发展模式：以用户为中心，以“产品+服务”为主导，制造全生命周期、全系统随时随地按需构建与运行个性化、柔性化的智慧制造模式；另一方面，它提供了一种新的制造业技术手段，具备服务化、协同化特征的制造资源和能力智慧化技术手段。智慧云制造服务内容 来源：中国工业互联网产业联盟 智慧云制造的实施内容，是借助上述技术手段，促使制造全系统及全生命周期活动中的人/组、技术/设备及信息流、资金流、服务流集成优化。智慧云制造是互联网时代的一种智慧制造模式和手段，在以下几个方面具有较明显的优势：首先，在“云”模块，按需动态敏捷聚集/共享知识、优势人才/组织的创新能力；其次，在“网”模块，按需动态敏捷聚集/共享优势制造资源；最后，在“端”模块，支持个性化制造/社会化制造/绿色制造，实现高效、优质、低耗、柔性地制造产品和服务用户。智能制造云体系结构 来源：中国信通院、招商银行研究院 智慧云制造系统在促进企业创新驱动和转型升级方面拥有巨大优势。使用户能随时随地按需获取智慧制造资源与能力，进而优质地完成制造全生命周期的活动。（二（二）云制造云制造产业产业格局分析格局分析 1 1、云制造产业市场规模云制造产业市场规模 近年来，在政府和产业的双重驱动下，云制造产业发展迅速，对制造业的产业发展和分工格局带来深刻影响。根据 Einpresswire 发布的统计数据，2018 年全球云制造市场规模为 387.2亿美元，其中北美市场占比为 40.01%，欧洲市场占比为 27.9%，预计到 2021 年全球云制造市场规模将增长至 674.5 亿美元。2015-2021 年全球云制造市场规模（单位：亿美元）数据来源：Einpresswire、睿兽分析 据国家智能制造系统创新研究院数据显示，2018 年中国云制造产业市场规模达到 933.8 亿元，同比增长 30.4%。2019 年中国云制造产业市场规模达 1208.4 亿元，同比增速 27.9%，伴随着技术的逐渐完善，应用产业的不断拓展，市场规模将持续增长，预计未来 3 年将以平均 26%的增速持续增加。2015-2021 年中国云制造产业市场规模及增速情况（单位：亿元，%）数据来源：国家智能制造系统创新研究院、睿兽分析 未来，随着我国政府和企业业务创新、流程重构、管理变革的不断深化，同时伴随数字化、网络化、智能化转型需求的提升和云信任度的不断加强，将带动政府和大型企业上云趋势加速发展，企业上云有望进入常规化发展阶段。据中国信息通信研究院数据显示，目前我国云制造平台应用率已达 35.9%。2019 年云计算的市场渗透率将首次突破 10%，并继续以每年至少 20%的速度快速增长，到 2021 年市场渗透率将跃升至 15%，随着市场渗透率加速提升，市场集中度也不断持续提高。2015-2021 年云制造行业渗透率 数据来源：中国信息通信研究院、创业邦研究中心 随着云制造的技术逐渐成熟，企业上云的趋势也日益明朗，围绕云制造的产业链合作及发展云生态已经成为行业重要趋势。根据 IDC 发布的中国公有云服务市场(2019 下半年)跟踪报告数据显示，2019 下半年中国公有云服务整体市场规模(IaaS/PaaS/SaaS)达到 69.6亿美元，其中 IaaS 市场增速最快，同比增长 60.9%，PaaS 市场整体规模偏小但前景广阔，直接面向企业用户的 SaaS 依然占据庞大的市场份额。2 2、云制造产业竞