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2021年即将步入尾声,前三季度，中国GDP同比增长9.8%，我国经济稳步前行，“三驾马车”的出口成为拉动经济增长的主引擎。2021CONTROL ENGINEERING China版权所有，面对原材料价格剧烈波动、招工难、物流成本暴增、各地疫情散发等挑战，中国制造业披荆斩棘，新能源汽车、光伏等行业表现仍然抢眼。同时，“双碳”政策对制造业亦产生了深远影响。2021CONTROL ENGINEERING China版权所有，国产工业软件迎来投资风口，工业机器人市场仍然保持稳定增长。工业互联网热潮依旧，需要建立明确的商业模式。年底，连续出台的《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》和《“十四五”智能制造发展规划》，为中国制造业转型升级指明了方向。2022新年伊始，e-works编辑部特撰写本文，简要回顾2021年我国制造业和智能制造领域的热点。
2021中国制造业发展回眸
2021CONTROL ENGINEERING China版权所有，中国经济稳步前行，制造业披荆斩棘。2021年前三季度，中国GDP同比增长9.8%。11月，中国制造业采购经理人指数为50.1%，在经历了几个月的回落之后，开始重返扩张区间。苏州2021年规上工业总产值首超4万亿，成为中国工业第一城；佛山前三季度全市规上工业增加值同比增长15.6%。但是，制造业仍然面临着原材料价格剧烈波动，物流成本不断暴增等运营压力。1-11月进口铁矿石平均价格169.9美元/吨，同比上涨64.5%；硅料，在2021年价格一路飙升，最高达到27.22万元/吨，与年初相比，价格翻了近三倍。而集装箱短缺、极端天气和疫情导致部分主要港口关闭、油价居高不下等问题，导致全球物流网络中断，物流成本不断攀升。另外，制造企业招工难、招工贵、员工流动率高等问题也日益凸显。
图1 中国制造业采购经理人指数（经季节调整）
双碳政策，对制造业产生深远影响。2021年，我国陆续发布了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》，还将陆续发布能源、工业、建筑、交通等重点领域和煤炭、电力、钢铁、水泥等重点行业的实施方案www.cechina.cn，出台科技、碳汇、财税、金融等保障措施，形成碳达峰、碳中和“1+N”政策体系，明确时间表、路线图、施工图。2020年底开始，电力供应出现缺口，广东、浙江、江苏等制造业密集的省份尤为严重www.cechina.cn，不少工厂不得不拉闸限电。到2021年夏，多地工业企业“开三停四”甚至“开二停五”错峰用电。可以预见，未来，碳中和将成为中国经济运行的底层逻辑，对制造企业产生深远影响，并使其更加重视绿色制造与能源管理。
2021CONTROL ENGINEERING China版权所有，中国制造业出口增长迅速，成为拉动经济增长的主引擎。据海关总署发布数据显示，2021年，前11月我国外贸出口19.58万亿元，同比增长21.8%。我国机械出口继2020年超越德国达到世界排名第一后，今年出口再创新高；服装出口同比增长25.4%，家纺产品出口规模首次突破300亿美元大关。海外疫情反复、订单转移、价格因素支撑成为拉升我国出口的重要因素。一方面在欧美发达国家的财政刺激下，消费需求快速扩大，带来欧美供需缺口，带动出口大幅增长；另一方面，东南亚和印度等国家受到疫情严重影响，产业链受损，拉动了我国出口金额的增长。
新能源汽车跨越式发展，软件定义汽车。来自中国汽车工业协会的数据显示，2021年1到11月，我国新能源汽车产销继续创新高，累计产量已超过300万辆，销量接近300万辆，销量渗透率提升至12.7%，新能源市场已经由政策驱动转向市场拉动。同时，随着特斯拉“硬件为流量入口，软件为收费服务”的商业模式逐步受到市场认可，使得汽车驱动从发动机+变速箱转为“电池、电机、电控”三大系统，硬件壁垒弱化，软件壁垒提升。由此带来的“鲶鱼效应”，不仅促使众多传统整车厂商加速转型布局车载软件领域，而且造车新势力以及以百度、小米、富士康等为代表的互联网科技企业也纷纷入局造车，加速软件定义汽车时代的到来。
2021缺芯加剧，国产芯片机遇与挑战并存。底层新技术的变革正在促使芯片行业发生转型，疫情期间对于需求的错判是造成短期内芯片短缺的最大诱因，这使得芯片行业前所未有地被政府、行业相关方、制造商、甚至终端消费者所关注。对于中国来说，芯片荒让中国成为最大的半导体需求市场以及产能的中心，机遇与挑战并存。国内一些企业正在通过自建和投资的方式，建立一条可控的半导体产业链。2021年，作为冲击科创板的第一支国产自主CPU股，龙芯中科成功过会。
专精特新，激发中小企业新动能。2021年底，工信部等十九部门联合发布的《“十四五”促进中小企业发展规划》提出，建立中小企业梯度培育体系，推动技术、资金、人才、数据等要素资源向“专精特新”中小企业集聚。推动形成一百万家创新型中小企业、十万家“专精特新”中小企业、一万家专精特新“小巨人”企业。目前，一系列支持“专精特新”企业发展的政策正在扎实推进，为“专精特新”中小企业发展壮大蓄势添能。
2021中国智能制造热点观察
2021CONTROL ENGINEERING China版权所有，智能制造持续走深向实。2021年底，工信部连续出台了《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》和《“十四五”智能制造发展规划》，为制造业转型升级指明了方向。《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》指出，通过选取“全国两化融合发展指数”综合反映两化深度融合发展实际成效，到2025年，全国两化融合发展指数要达到105，相较于2020年提高约20。《“十四五”智能制造发展规划》明确提出“两步走”，即到2025年，规模以上制造业企业大部分实现数字化网络化，重点行业骨干企业初步应用智能化；到2035年，规模以上制造业企业全面普及数字化网络化，重点行业骨干企业基本实现智能化。
2021CONTROL ENGINEERING China版权所有，国产工业软件迎来投资风口。中望软件成功登陆上交所科创板，成为A股第一家研发设计类工业软件上市公司，市值峰值达到300多亿人民币。在EDA领域，概伦电子于年底成功登陆科创板，华大九天、广立微均已IPO过会；在CAE领域，华如科技刚刚IPO过会。其他包括CAXA、华天软件、安世亚太、思普软件、浩辰软件、思尔芯、芯禾科技、广立微等均在积极筹备上市。
智能工厂非标自动化集成商继续保持迅速发展态势。随着新冠疫情后制造企业建设智能工厂的需求激增，以及制造业一系列“调结构、促转型”产业政策的落地，智能工厂非标自动化集成商正迎来重大发展机遇。目前，汽车行业的非标自动化集成商仍占主流，但随着锂电、光伏、3C、半导体行业的迅速发展，这些行业内的非标自动化集成商也异军突起、发展迅速，它们不仅营收增长率极其亮眼，而且市值也高，更受资本市场的青睐。此外，部分非标自动化集成商也正在积极布局燃料电池市场。不过，值得注意的是，目前智能工厂非标自动化集成市场仍处于无序竞争阶段，非标自动化集成所采用产品、技术、方法乃至解决方案同质化严重等问题尤为突出，业内也缺乏对智能工厂非标自动化产线及其工程造价的科学客观的评价标准。为此，e-works Research连续第三年发布了“2021智能工厂非标自动化集成商百强榜”，为制造企业以及自动化厂商选择合适的智能工厂非标自动化集成商开展合作提供了指南。
图2 2021智能工厂非标自动化集成商百强地域分布
2021CONTROL ENGINEERING China版权所有，工业机器人市场保持稳定增长。国家统计局数据显示，2021年1-11月，全国工业机器人累计产量达330控制工程网版权所有,098台，较上年同期增长49.0%。工业机器人领域的投融资也未间断。截止到2021年10月，中国工业机器人企业共发生70起融资事件，累计融资额近200亿人民币，融资事件数量和金额均已超过2020年全年数据，其中也不乏美团、字节跳动等“互联网大厂”跑步进场投资工业机器人。与此同时，机器人应用领域不断拓宽，工业机器人也正朝着高性能集成化、移动操作化、人机协作、智能网络化等方向发展。
2021CONTROL ENGINEERING China版权所有，工业互联网热潮依旧，需建立明确的商业模式。经过过去几年的大力推广，我国如雨后春笋般涌现出几百家工业互联网平台，但仍然有不少工业互联网平台厂商的商业模式和盈利模式不清晰。对于工业互联网平台厂商而言，开发和集成面向具体行业和应用场景的APP满足应用需求是根本。因此，工业互联网要建立明确的商业模式，鼓励开发具有特色专业型，面向特定技术领域、特有行业，或特有区域的产业链集群式平台。聚焦行业，深耕细作，不断丰富工业APP，形成相对于传统工业软件厂商的比较竞争优势。
2021CONTROL ENGINEERING China版权所有，智能物流产业蓬勃发展。企业积极推进智能物流建设，为智能物流产业带来了发展机遇。央企专业化重组——中国物流集团成立；而民营企业中以满帮集团、福佑卡车、运去哪为代表的物流信息平台服务商和以海柔创新、智加科技为代表的智能物流设备制造商持续获得资本关注，不断刷新智能物流产业交易数量与交易规模。目前，我国智能物流产业正处于高速发展阶段，市场则呈现出国外厂商与国内厂商错位竞争的格局。2021年，e-works发布了《2021智能物流产业观察白皮书》，解析了智能物流产业结构，并整理了316家智能物流厂商产品/解决方案等详细资料，为制造企业了解智能物流产业全景与智能物流厂商产品、解决方案提供了指南。
图3 智能物流产业生态地图（2021）
从数字化交付到数字化运营。2021年，以钢铁及石化工业为代表的流程制造业，正在努力实现从数字化交付到数字化运营的全方位数字化转型目标。数字化交付通过数字化集成平台，有效搜集、管理、共享工程信息，并将设计、采购、施工、调试等阶段产生的数据、文档、模型以标准数据格式提交给企业，是一种区别于传统纸质文档交付的新型交付方式。它贯穿于企业的建设交付阶段到运营管理阶段全生命周期，是提升工厂建设效率和运营管理效率的有力手段，为企业打造智能工厂奠定基础。
灯塔工厂照亮制造企业未来发展之路。灯塔工厂被喻为引导企业优化发展战略、创新技术应用、提升发展质效的“指路明灯”。截至2021年，来自全球多个国家、不同行业的90家工厂入选灯塔工厂，中国拥有31家，是拥有灯塔工厂最多的国家，分布在3C电子、家电、汽车、钢铁、新能源等多个行业。目前，广东、浙江、湖北等地也在纷纷打造未来工厂优化产业布局，一座座潜在的灯塔工厂必将从中脱颖而出，照亮制造企业的未来发展之路。
2021CONTROL ENGINEERING China版权所有，VR/AR/MR更多落地场景。VR被认为是下一代通用技术平台和下一代互联网的入口，是引领全球新一轮产业变革的重要力量，是经济发展的新增长点。2021年，受新冠疫情影响，在急于减少开销和停机时间的情况下，越来越多的制造企业也将眼光对准VR/AR/MR。至此，VR/AR/MR打开了工业领域的多元化应用，在设备运行维护和质量控制说明、远程专家协助、流程指导、沉浸式设计等方面实现落地。作为通往元宇宙的关键接口，VR/AR/MR多元化的跨界应用也赋予了制造业全新的黑科技发展势能。
当前，由于经济与社会环境的不稳定性与不确定性，我国制造企业正面临着巨大的转型压力，需要从低成本竞争策略转向建立差异化竞争优势，需要均衡产能、提升产品质量、实现降本增效、不断缩短产品研制和上市周期。
推进智能制造，打造数据驱动的企业已经成为制造业发展战略的必要手段。展望2022，期待中国智造稳步前行！
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