制造业数字化转型探索: 离散制造业与流程制造业不同特点及关键技术转型战略图(附知识图谱)

行业新闻

2024.07.19

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随着信息技术的飞速发展,制造业正面临着前所未有的数字化转型挑战与机遇。制造业作为国民经济的支柱产业,其数字化转型不仅关乎企业自身的竞争力提升,更对整个产业链乃至国家经济的可持续发展具有深远影响。本文将对电子信息、机械制造、汽车制造、医药制造、石油化工、食品饮料等六大制造业行业进行类型分析,探讨他们所面临的数字化关键点,以及所需涉及的技术点、系统配置,并结合案例进行具体分析。

 

一、六大制造业行业类型全面解析

1、电子信息行业:典型的离散型制造业,2022年,国内电子信息制造业总计3.5万多家企业,2023年全国电子产业供应链市场规模接近32万亿元。

 

上游产业:电子原材料的生产和供应,包括集成电路、半导体、光电子器件等核心原材料。

中游产业:主要为产品制造和组装,包括电子元器件设备制造,涉及被动元件(如电容、电阻、电感)和主动元件(如分立器件、集成电路)的制造,同时也包括显示电器、锂电池、连接器、电声器件等的生产。下游产业:主要为电子信息产品的应用和服务。这包括消费和工业类产品,如移动手机、微型计算机、平板电脑等通讯设备,以及智能家居、智能交通等应用领域的服务和产品。

 

2、机械制造行业:属于离散型行业 ,根据《长三角制造业数字化建设需求侧市场研究报告》给出的定义,机械制造行业包含了“通用设备制造业”、“专用设备制造业”、“电气机械和器材制造业”。2022年中国机械制造行业规模以上单位数量为11.1万个,总资产为32.5万亿元。 2022年中国机械制造行业收入28.9万亿元,机械行业利润总额1.8万亿元。

 

上游产业:

原材料供应:如钢铁、有色金属、塑料、橡胶等,这些是通用设备、专用设备和电气机械等制造业生产所必需的基础材料。例如,根据参考文章中的信息,通用设备制造业的上游产业为钢铁。

零部件供应:为上述三大制造业提供所需的零部件,如电子元器件、轴承、绝缘材料等。这些零部件是构成最终产品的重要组成部分。

中游产业:

通用设备制造业:主要包括机床工具、注塑机、机器人、机械基础件、磨具磨料等设备的制造。这些设备广泛应用于各个行业,为生产过程提供重要的技术支持。

专用设备制造业:涵盖工程机械、冶金矿采化工设备、环保设备、光伏设备、锂电设备、3C设备、半导体设备、印刷包装机械、纺织服装设备、农用机械等。这些设备针对特定行业或特定需求设计,满足特定的生产或加工要求。

电气机械和器材制造业:生产变压器、电线电缆、互感器、整流器、晶闸管、断路器、电容器、电动机、发电机等电气机械设备。这些产品广泛应用于电力、通信、交通等领域,是现代工业不可或缺的一部分。

下游产业:

直接应用领域:包括汽车制造、工业机械、自动化设备、房地产、基建、新能源、环保、纺织、农业生产、交通运输等行业。这些行业直接应用中游制造业生产的通用设备、专用设备和电气机械设备进行生产或提供服务。

消费市场:包括广大消费者,他们使用上述行业生产的产品和服务,如汽车、家电、电子产品等。消费市场的需求和变化会直接影响中游制造业的生产和上游原材料、零部件的供应。

 

3、汽车制造行业:高度集成的离散型制造业,2024年中国汽车市场规模有望达到3,100万辆,海外市场的总量预计为5,500万辆,中国出口量600万辆。近年来,我国汽车零部件市场规模持续扩大。中国汽车工业协会的数据显示,我国汽车零部件行业的市场规模由2016年的3.46万亿元增长至2021年的约4.90万亿元。预计随着汽车产业的进一步发展,尤其是新能源汽车市场的快速增长,2024年我国汽车零部件行业的市场规模将继续保持增长态势。

 

上游产业:原材料和零部件供应商,包括提供车身、底盘等汽车制造所需金属材料的钢铁、有色金属,如宝钢集团、武汉钢铁集团等。用于汽车内饰件、密封件的塑料橡胶企业,如中国石化等。提供石油、天然气等汽车燃料供应商,如中石化、中石油、壳牌等。提供胶水、涂料用于汽车制造和涂装的化工产品,如万华化学、宝龙集团。

中游产业:以汽车生产厂商和零部件制造商为主,有整车制造厂家,主要承担汽车设计、制造及组装工作。包括一汽集团、东风汽车集团、长安汽车集团等大型国有集团,以及吉利汽车、奇瑞汽车等民营企业。其次是负责整车系统的设计、开发和集成,如汽车电子、底盘、发动机等系统集成厂家;以及提供各种零部件和配套产品,如发动机、车身、底盘、电子、内饰的企业,有博世、马勒、德尔福科技等。根据最新的数据和行业分析,中国汽车零部件企业的数量庞大。考虑到每一家整车制造厂家在生产过程中都需要与上游的各级供应商紧密合作,而每一家整车厂的相关供应商数量在两至三万家之间,这其中包含了一级、二级以及三级供应商。

根据企查查数据显示,截至2024年2月,我国汽车零部件企业注册数量共计130,830家。此外,从更宏观的角度来看,根据另一份数据,目前我国共有41.6万家汽车零部件相关企业。这些企业在地区分布上主要集中在江苏、浙江和山东等地,其中江苏省以6.24万家企业位居第一。

下游产业:汽车销售和维修服务,主要为提供汽车产品销售的4S店以及汽车维修服务商。

 

4、医药制造行业:典型的流程型制造业, 2023年1月至8月,我国医药制造业规模以上企业数量已达9,393家。

 

上游产业:包括化学原料、中药材、医药中间体、药用辅料、医药包装材料等原材料供应商;提供常用中药材;以及涉及新药研发、药物测试等,为医药制造提供技术支持和创新动的医药研发供应商。

中游产业:包括将上游的原材料转化为成品药品,如:化学药、中药制剂、生物制药的生产制造商;将原料药进一步加工成为制剂,主要涉及创新药、改良型新药和仿制药的生产的化学药和生物药厂商。

下游产业:为医药流通及零售药店:负责将药品分发给各级医疗机构和药店,使药品最终到达消费者手中。

 

 

5、石油化工行业:典型的流程型制造业,中国石油和天然气化工市场规模在2023年已达到相当规模,并预测到2029年将达到53.43亿元人民币。

 

上游产业:主要涉及原油的开采、运输和炼油过程,包括原油的勘探、开采、提炼;以及与石油开采紧密相关,作为石油化工行业的重要原料之一。

中游产业:将原油或天然气加工成各种基础化工原料制造商; 以基础化工原料为基础,进一步加工成各种化学品和中间体,如溶剂、增塑剂、涂料的化学品和中间体制造商。

下游产业:利用中游产品制造精细化工产品,如医药中间体、农药、染料、香精等;将石油化工产品应用于农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业和人民日常生活领域。

 

6、食品饮料加工行业:以流程型为主,包含少量离散型生产。中国作为全球最大的食品和饮料消费市场之一,近年来呈现出快速增长的态势。2022年底,全国食品制造业规模以上企业单位数达到9,119家,同比增长7.33%。同时,2022年在原材料成本大幅上涨及疫情影响运输费用增加的背景下,中国食品制造业利润总额仍然呈现上涨,达到1,997.9亿元,同比增速为20.83%。

 

上游产业:主要包括农产品、食品添加剂、包装材料等供应商。农产品是食品饮料加工的主要原材料之一,包括谷物、水果、蔬菜等,其质量和价格对食品饮料加工企业的生产成本和产品质量有重要影响。食品添加剂则是为了改善食品的口感、外观和保鲜性能而添加的物质,如防腐剂、色素、香精等。包装材料则是用于食品的包装和保护,常用的包装材料包括塑料、纸箱、玻璃等。

中游产业:为食品饮料加工企业。食品饮料加工企业从上游采购原材料,通过生产工艺的加工和处理,制成各种食品和饮料。食品饮料加工企业需要具备相应的生产设备、技术和人才,同时还需要建立完善的质量管理体系,确保产品的质量和安全。

下游产业:是销售渠道,包括商超、便利店、电商等。食品饮料加工企业通过销售渠道将产品销售给消费者,因此销售渠道的建设和维护对于食品饮料加工企业来说至关重要。企业需要不断加强市场营销和品牌建设,提高产品的知名度和美誉度,增加市场份额和销售额。

 

二、行业数字化、智能化的关键技术点分析

 

1、电子信息行业

数字化关键点:多品种、小批量生产,快速响应市场需求。

技术点:物联网(IoT)、大数据分析、云计算、自动化生产线、机器人技术等。

系统配置:ERP(企业资源计划)系统、CRM(客户关系管理)系统、SCM(供应链管理)系统、PLM(产品生命周期管理)系统等。

案例:华为公司的数字化转型。华为通过引入物联网技术实现设备远程监控和管理,利用大数据分析优化生产和供应链,提高生产效率和市场响应速度。

 

2机械制造行业

数字化关键点:高精度加工,生产过程优化。

技术点:数控加工、3D打印、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、智能制造等。

系统配置:MES(制造执行系统)、CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)系统、ERP系统等。

案例:西门子公司的数字化工厂。西门子通过引入智能制造技术,实现生产过程的自动化和智能化,提高生产效率和产品质量。

 

3、汽车制造行业

数字化关键点:供应链协同管理,整车质量控制。

技术点:物联网、大数据分析、云计算、自动化生产线、机器人技术等。

系统配置:SCM系统、ERP系统、PLM系统等。

案例:特斯拉的数字化转型。特斯拉通过数字化手段实现供应链协同管理,优化生产流程,提高整车质量和生产效率。

 

4、医药制造行业

数字化关键点:生产过程追溯,质量监控。

技术点:物联网、大数据分析、云计算、自动化生产线等。

系统配置:ERP系统、SCM系统、GMP(药品生产质量管理规范)系统等。

案例:恒瑞医药的数字化升级。恒瑞医药通过引入物联网技术实现生产过程的实时监控和追溯,确保药品质量和安全。

 

5、石油化工行业

数字化关键点:安全生产管理,节能减排。

技术点:物联网、大数据分析、云计算、智能监控等。

系统配置:HSE(健康、安全、环境)管理系统、ERP系统、SCADA(数据采集与监视控制系统)等。

案例:中石化的数字化转型。中石化通过数字化手段加强安全生产管理,实现节能减排目标,提升企业可持续发展能力。

 

6、食品饮料行业

数字化关键点:食品安全追溯,供应链管理。

技术点:物联网、大数据分析、云计算、追溯技术等。

系统配置:SCM系统、ERP系统、追溯系统(如二维码追溯系统)等。

案例:可口可乐的数字化升级。可口可乐通过引入物联网和追溯技术实现食品安全追溯和供应链管理优化,提升消费者信任度和市场竞争力。

 

三、关键技术转型汇总知识图谱

 

制造业的数字化转型是一个复杂而系统的工程,需要企业根据自身行业特点和业务需求制定合适的数字化战略和计划。以下是一个以表格形式呈现的制造业行业类型分析,包括电子信息、机械制造、汽车制造、医药制造、石油工业、食品饮料行业这六个行业,涵盖了行业类型、供应链涉及的数量、案例品牌、关键技术点以及关键系统。

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PS:上述表格中的案例品牌、关键技术点和关键系统仅为示例,并不代表行业的全部情况,随着行业发展可能会有交叉覆盖使用的情况。此外,不同企业可能采用不同的技术和系统来满足其特定的业务需求。在实际情况中,每个行业都有其独特的流程类型和技术要求,以及与之相对应的供应链管理和关键系统支持。

 

本期我们先给大家梳理了制造业六大行业的行业形态,以及数字化转型的关键技术,下一期我们将更精细化分析制造行业里中小企业所面临的数字化转型的挑战和痛点。

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