2011年，在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，德國人工智能研究中心的董事兼行政總裁沃爾夫?qū)?瓦爾斯特爾教授首次提出要通過物聯(lián)網(wǎng)媒介來推動(dòng)第四次工業(yè)革命，提高制造業(yè)水平。而在德國政府推出的《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》中，政府將工業(yè)4.0作為十大未來項(xiàng)目之一，并投入2億歐元，以奠定德國在關(guān)鍵技術(shù)上的國際領(lǐng)先地位，夯實(shí)德國作為技術(shù)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國的核心競爭力。

具體來看，以工業(yè)4.0為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，提出由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)生產(chǎn)模式。工業(yè)4.0旨在通過充分利用信息通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)-信息物理系統(tǒng)(CPS)相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。當(dāng)前全球工業(yè)市場正面臨著巨大的變革：更新周期縮短、差異不斷變大、產(chǎn)品個(gè)性化突出，工業(yè)4.0構(gòu)建的兼具個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品和服務(wù)生產(chǎn)模式，突破了傳統(tǒng)的行業(yè)界限，催生出新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式，創(chuàng)造新的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，重組產(chǎn)業(yè)鏈分工。

從內(nèi)容來看，工業(yè)4.0項(xiàng)目主要面向“智慧工廠”和“智能生產(chǎn)”兩大主題。其中，工業(yè)4.0和智慧工廠是物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的一部分，工業(yè)4.0的框架內(nèi)沒有涉及新技術(shù)的引進(jìn)，而是強(qiáng)調(diào)通過網(wǎng)絡(luò)與信息物理系統(tǒng)的融合來改變當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)模式，也就是說，物聯(lián)網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)/數(shù)據(jù)網(wǎng)將取代傳統(tǒng)封閉性的制造系統(tǒng)，成為工業(yè)4.0和智慧工廠的基礎(chǔ)。

全球市場穩(wěn)健增長，2024年規(guī)模超3500億美元

在2017年至2024年的七年間，全球智慧工廠市場始終保持穩(wěn)健的逐年增長態(tài)勢，未出現(xiàn)增長停滯或下滑情況;其中，作為該周期的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，2024年全球智慧工廠市場規(guī)模已攀升至3546億美元，較2023年實(shí)現(xiàn)10%的同比增長率，這一增速既體現(xiàn)了市場對工業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的持續(xù)需求，也反映出智慧工廠技術(shù)在全球范圍內(nèi)的落地應(yīng)用正不斷加速。

亞太成為全球智慧工廠發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力與未來增長極

近年來，全球各主要經(jīng)濟(jì)體都在大力推進(jìn)制造業(yè)的復(fù)興。在工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等熱潮下，全球眾多優(yōu)秀制造企業(yè)都開展了智能工廠建設(shè)實(shí)踐。德國最先提出了工業(yè)4.0的概念。“工業(yè)4.0”是一種新型生產(chǎn)制造模式的變革。它比較典型的標(biāo)志是數(shù)字化以及網(wǎng)絡(luò)化，通過信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)制造，建設(shè)智慧工廠。相較之前，工業(yè)4.0可以通過提高自動(dòng)化程度、減少庫存提高生產(chǎn)效率，又可以利用傳感器和制動(dòng)器實(shí)時(shí)監(jiān)督生產(chǎn)，改善生產(chǎn)質(zhì)量，帶來以往無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)的多重收益。此后，各國結(jié)合自身優(yōu)勢，提出各自的制造業(yè)發(fā)展規(guī)劃，如美國《國家先進(jìn)制造戰(zhàn)略規(guī)劃》、法國《新工業(yè)法國》、日本《日本制造業(yè)白皮書》、中國《中國制造2025》等。

據(jù)Mordor Intelligence數(shù)據(jù)，汽車、消費(fèi)電子和電子醫(yī)療在亞太地區(qū)快速發(fā)展進(jìn)一步推動(dòng)了中國、印度、韓國和日本等亞太地區(qū)國家智慧工廠建設(shè)的發(fā)展。亞太地區(qū)智能技術(shù)的進(jìn)步和政府對智能制造行業(yè)的日益重視推動(dòng)了亞太地區(qū)智慧工廠建設(shè)的快速發(fā)展。未來幾年，預(yù)計(jì)亞太地區(qū)智慧工廠建設(shè)的增長率領(lǐng)先全球其他地區(qū)。

智慧工廠市場多元競爭態(tài)勢顯現(xiàn)

從市場競爭格局來看，當(dāng)前全球智慧工廠市場呈現(xiàn)出較為分散的特征，尚未形成絕對壟斷的頭部企業(yè)，市場份額更多地由多家具備技術(shù)優(yōu)勢與行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的國際巨頭共同占據(jù)。其中，主要參與者涵蓋了在工業(yè)自動(dòng)化、智能制造解決方案領(lǐng)域深耕多年的知名企業(yè)，包括專注于工業(yè)機(jī)器人與自動(dòng)化技術(shù)的 ABB 有限公司、以機(jī)器視覺與工業(yè)讀碼技術(shù)為核心競爭力的康耐視公司、在數(shù)字化工廠整體解決方案上頗具影響力的西門子公司、擅長能源管理與工業(yè)控制系統(tǒng)的施耐德電氣公司，以及在過程自動(dòng)化與工業(yè)軟件領(lǐng)域表現(xiàn)突出的橫河電機(jī)公司，這些企業(yè)憑借各自的技術(shù)壁壘與行業(yè)資源，共同推動(dòng)著智慧工廠市場的技術(shù)迭代與應(yīng)用拓展。

研發(fā)投入全球領(lǐng)先，三星樹立智慧工廠新標(biāo)桿

2024年全球智慧工廠研發(fā)投入排名中，三星憑借研發(fā)支出241億美元，在全球智能制造領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先位置。其智慧工廠由先進(jìn)的自動(dòng)化、人工智能驅(qū)動(dòng)的質(zhì)量檢測和5G連接機(jī)器人提供支持，涵蓋半導(dǎo)體、顯示器和消費(fèi)電子業(yè)務(wù)，三星的智能制造藍(lán)圖已成為工業(yè)4.0的基準(zhǔn)，通過節(jié)能實(shí)踐和自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)力實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性，同時(shí)滿足ESG目標(biāo)。

邁向新范式：智能化、柔性化與全球化協(xié)同演進(jìn)

全球智慧工廠的未來發(fā)展將呈現(xiàn)三大核心趨勢：首先，由人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)深度融合驅(qū)動(dòng)的智能化升級(jí)，將徹底變革生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化和高效決策;其次，為滿足個(gè)性化需求，生產(chǎn)模式將從大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)向柔性化與定制化，通過靈活的生產(chǎn)線和數(shù)據(jù)系統(tǒng)快速響應(yīng)市場，提升企業(yè)競爭力;最后，在戰(zhàn)略布局上，智慧工廠將致力于平衡全球化與本地化，通過構(gòu)建全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，同時(shí)保持本地化運(yùn)營的敏捷性，從而在全球市場中建立可持續(xù)的競爭優(yōu)勢。