2021智能制造创新——制造业新一轮变革已开启

制造业新一轮变革已开启

在几乎空无一人的车间内，庞大的机械手臂灵活有序地完成着各项指令，无人驾驶的运输小车在特定的轨道上不慌不忙地输送着各种生产物料整个生产基地，从大卡车向基地运货到成品的最终出库，这过程中的一系列环节绝大部分都可以由机器人来完成。机器代人已成为生产制造的发展趋势，而未来机器代人的最优级将是智能制造。

制造业是国民经济的主体，是一个国家综合实力的重要体现，随着智能化、网络化的发展，智能制造已成为国家提升整体制造业水平、展现国际竞争力不可忽视的重要引擎，以智能制造为主体的工业领域的革新成为各国新一轮竞争的主阵地。

早在2012年，美国就发布了《国家先进制造战略规划》，强调了工业互联网建设的重要性，德国随后在2013年提出以智能工厂、智能生产、智能物流为主题的工业40，2015年我国亦提出“中国制造2025”的计划，之后又在多次会议中广泛讨论，将智能制造列为十四五规划重点。在智能制造之前，传统的生产制造多采用的是流水线生产方式，集中控制、按流程生产，但缺陷是人与人、机器与机器之间通讯受限、信息交流不畅，无法保证高生产效率、高产品质量的输出。而智能制造采用的是单元化制造的生产方式，信息实时反馈，工艺、研发之间呈双向往来，更有利于按消费者需求定义产品特性。此外，自动化采购降低生产成本和生产周期，柔性化生产与营销活动实时互动使生产有效适应市场变化，这一切如果都能落地，那制造业体系将会发生前所未有的变革，生产效率大大提高，产能极大释放。

成效、挑战

我国自2015年提出智能制造以来，就一直积极在这条路上 探索 。根据《2017—2018中国智能制造发展年度报告》显示，我国已初步建成208个数字化车间和智能工厂，覆盖10大领域和80个行业，初步建立起与国际同步的智能制造标准体系。在全球的44个灯塔工厂中有12个工厂位于中国，并且其中有7个为端到端灯塔工厂。

可以看出，我国在智能制造领域已取得了不小的成效，而且因为新冠疫情的影响，许多传统制造业的竞争优势开始消失，生产中断、供应链断裂、复工复产使智能制造的发展变得更加紧迫，加上国家层面的推动，智能制造未来发展前景广阔。

但从具体推进来说，尽管我国对智能制造的意识不算太晚，但在上世纪50年代，国外的一些高端制造业就已经将计算机引进了制造工厂，而我国早期对高精尖技术研发没有太多重视，所以在全面开展智能制造的过程中，工业软件、数控机床等核心技术一直为国外所垄断，成为我国亟待攻克的难题。

而从中观层面来看，大部分企业在发展建设过程中都遭遇了各种各样的瓶颈：有的企业误将智能制造建设等同于技术和硬件投资，投入大量财力部署了自动化生产线，却因前期没有充分的考虑带来了更多的问题，使生产反而更加单一；

有的企业借助信息技术实现了数字化，但单纯的数据看板对使用者的专业化要求较高，尽管数据看板可呈现出生产过程中的诸多问题，但必须有专业的工程师实时在场，才可以发现问题，给出解决方案。

抓住智能系统这一核心关键

“基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。”根据工信部、财政部在《智能制造发展规划（2016-2020年）》中给出的定义，自主或自动是智能制造的关键，而这一条件的满足，是基于数据采集、工程建模、机器学习和智能系统架构的开发，由智能软件产出生产过程的最优参数组合，转而交给基础自动化执行。

因此，机器代人只是智能制造的一部分，前文所描绘的自动化生产线尽管比早期的生产制造前进了一大步，但离真正的智能制造还差一大截；数字化尽管离智能制造更进一步，但依旧没有抓住其核心关键。事实上，抛去工业软件、数字制造技术不谈，智能制造真正的核心在于智能系统。要真正实现智能制造，需要对工程问题和工程参数进行建模，然后利用采集到的高质量数据进行机器学习，将模型与机械设备和生产现状进行深度绑定，基于此开发出智能系统，进而才能生产出灵活可变的、最优化的生产参数，最后交给基础自动化执行。否则光是机器代人或需要工程师等人力辅助，还不能算是真正的智能化。

所以从总体的实际情况来看，我国企业绝大多数离真正的智能化还相差甚远，使用简单的信息化软件、收集数据、搭建自动化流水线仅仅只能算入门，在工程建模、机器学习和智能系统架构开发等核心领域上无法实现突破，就不能实现真正的智能制造。

未来的机遇

不过，尽管在建设过程当中面临诸多挑战，但当前国内外环境处于不断的变化中，我国智能制造依然有不少的发展机遇。

当前，大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术正在与制造业深入融合，不断改变着制造业的生产方式、组织方式和发展模式，譬如人工智能技术在深度学习方面帮助提升工业智能化程度，实现基于 历史 数据的智能化功能。5G、大数据等我国在全球已处于第一梯队的技术将在未来释放更大的能量，为我国的智能化建设发挥更大助力。

此外，我国具有全球最完整、规模最大的工业体系，有着发展高端制造业的丰厚土壤。目前我国已拥有41个工业大类、207个工业中类、666个工业小类，形成了独立完整的现代工业体系，随着核心技术的加速推进，我国将有望进入智能制造的前列名单。

随着企业数字化、智能化意识被唤醒，我国产业互联网发展全面提速，我们将有可能看到在自动化、无人化的生产车间，数据和系统将生产流程和工艺全面优化，从设备到整个工厂，数据将实现各环节的协同互联，且不光只在生产环节，从产品研发到采购、产销，整个供应链将形成大规模的网络协同，整个行业的效率发生质的改变。

国产数字芯片厂商详细信息

下面我们将从核心技术、主要产品、目标市场和应用方案等方面对这30家公司逐一展示。

中科龙芯

核心技术：MIPS授权架构的CPU及生态圈、跨指令兼容的二进制翻译技术。

主要产品：面向行业应用的“龙芯1号”小CPU;面向工控和终端类应用的“龙芯2号”中CPU;以及面向桌面与服务器类应用的“龙芯3号”大CPU。

应用领域：网络安全、办公与信息化、工控及物联网等领域，并在政府、能源、金融、交通、教育等行业领域取得了广泛应用。

天津飞腾

核心技术：自研ARMv8架构处理器、片上并行系统(PSoC)体系结构。

主要产品：高性能服务器CPU(腾云S系列);高效能桌面CPU(腾锐D系列);高端嵌入式CPU(腾珑E系列)三大系列。

应用领域：国内政务办公、装备制造、云计算、大数据以及金融、能源和轨道交通等行业信息系统领域。

海光信息

核心技术：AMD授权X86指令集架构、“禅定”x86 CPU

主要产品：7000系列、5000系列和3000系列处理器。

应用领域：政府机构和商业服务器应用。

兆芯

核心技术: CPU、GPU、芯片组核心技术。

主要产品：“开先”、“开胜”两大CPU系列。

应用领域: 党政办公、金融、教育、医疗、交通、网络安全、能源等行业。

申威

核心技术：申威64自主可控架构

主要产品：SW1600/SW1610 CPU。

应用领域: 党政、军事、超算、服务器和桌面电脑。

华为海思

核心技术：ARM v8架构授权、达芬奇架构NPU

主要产品：鲲鹏920、麒麟系列应用处理器、升腾AI芯片。

应用领域：服务器、手机、智能终端。

紫光展锐

核心技术：5G通信、AI平台

主要产品：虎贲T7520/T7510/T710系列手机应用处理器、W517/307系列智能可穿戴处理器、春藤系列物联网芯片。

应用方案：5G、AIoT、智能语音、智能穿戴、平板电脑、工业互联网

目标市场：手机、可穿戴设备、工业物联网、 汽车 电子、功率电子。

瑞芯微

核心技术：ARM内核高性能应用处理器、智能语音

主要产品：RK35系列、RK33系列、RK32系列、RK31系列RK30系列、RK18系列、RK MCU系列、RK Power系列、RV11系列。

应用方案：平板电脑、流媒体应用、商业及工业应用、家居应用、智联网应用、视觉应用、车载应用。

目标市场：智能硬件、手机周边、平板电脑、电视机顶盒、工控等多个领域。

北京君正

核心技术：XBurst 系列 CPU Core (基于MIPS 指令集)、Helix/ Radix系列 VPU、Tiziano图像处理器、君正AIE 算力引擎、ISSI存储技术

主要产品：X2000、X1000/E、X1520、X1500、X1021系列微处理器;T40、T31、T21、T30、T20系列智能视频处理器;ISSI/Lumissil存储器。

应用方案：智能音频、图像识别、智能家电、智能家居、智能办公、智能视频。

目标市场：生物识别、教育电子、多媒体播放器、电子书、平板电脑、AIoT等领域，以及计算和通信存储市场。

全志 科技

核心技术：智能应用处理器SoC、超高清视频编解码、高性能CPU/GPU/AI多核整合;

主要产品：A系列平板电脑应用处理器、F系列多媒体处理器、H系列机顶盒OTT处理器、R系列智能语音芯片、T系列车规级驾舱信息 娱乐 处理器、V系列视频编解码处理器、MR系列处理器。

应用方案：智能硬件、消费电子、工业控制、家庭 娱乐 、车联网方案;

目标市场：智能硬件、平板电脑、智能家电、车联网、机器人、虚拟现实、网络机顶盒，以及电源、无线通信模组、智能物联网等多个产品领域。

景嘉微

核心技术：支持国产CPU和国产 *** 作系统的GPU

主要产品：JM5400、JM7200/7201 图形处理器

应用市场：笔记本电脑、一体机、移动工作站、刀片式主板等桌面办公和工业控制领域。

天数智芯

核心技术：全自研通用计算GPGPU

主要产品：7纳米GPGPU高端自研云端训练芯片

目标市场：计算机视觉、智能语音、智能推荐等AI领域;HPC通用计算。

芯动 科技

核心技术：GDDR6高带宽显存技术、4K/8K显示的HDMI21技术、国产自主标准的INNOLINK Chiplet和HBM2E高性能计算平台技术

主要产品：智能渲染GPU图形处理器;高速32Gbps SerDes Memory ;高性能计算/高带宽储存/加密计算/AI云计算/低功耗IoT等芯片。

应用市场：高性能计算/多媒体& 汽车 电子/IoT物联网等领域;信创桌面渲染、5G数据中心、云 游戏 、云办公、云教育等主流新基建领域。

高云半导体

核心技术：GoAI机器学习平台、蓝牙FPGA系统级芯片

主要产品：晨熙家族GW2A系列 FPGA、小蜜蜂家族GW1N系列SoC

应用市场：通讯、工业控制、LED显示、 汽车 电子、消费电子、AI、数据中心。

上海安路

核心技术：全流程TD软件系统

主要产品：高端PHOENIX(凤凰)、中端EAGLE(猎鹰)、低端ELF(精灵)系列FPGA。

应用方案：LED显示屏、工业自动化、通信控制、MIPI和TCON显示等。

紫光国微

核心技术：Pango Design Suite FPGA开发软件技术、嵌入式FLASH、高安全加密、内嵌ECC。

主要产品：Titan系列FPGA、Logos系列FPGA、Compact系列CPLD;智能卡和智能终端安全芯片;半导体功率器件;超稳晶体频率器件;5G超级SIM卡。

应用方案：移动通信、金融支付、数字政务、公共事业、物联网与智慧生活、智能 汽车 、电子设备、电力与电源管理、人工智能。

目标市场：金融、电信、政务、 汽车 、工业互联、物联网等领域。

京微齐力

核心技术：AiPGA芯片(AI in FPGA)、异构计算HPA芯片(Heterogeneous Programmable Accelerator)、嵌入式可编程eFPGA IP核、FX伏羲EDA软件

主要产品：HME-R、HME-M、HME-P、HME-H系列FPGA

应用方案：工业控制、医疗电子、消费类电子、广播&通信、 汽车 电子、计算机与存储、嵌入式应用、人工智能。

目标市场：云端服务器、消费类智能终端以及国家通信/工业/医疗等核心基础设施。

智多晶

核心技术：FPGA开发软件“HqFpga”、 自主研发的FPGA架构

主要产品：Seagull 1000系列 CPLD、Sealion 2000 系列FPGA、Seal 5000 系列 FPGA

目标市场：LED驱动、视频监控、图像处理、工业控制、4G/5G通信网络、数据中心等。

成都华微电子

核心技术：可编程逻辑器件CPLD、FPGA硬件设计平台、可编程逻辑器件综合、映射及编程算法软件技术。

主要产品：数字模拟混合信号芯片、可编程逻辑器件、ADC/DAC、模拟电路及接口电路系列产品

应用市场：工业控制、通信和安防等。

遨格芯

核心技术：可编程SoC、异构(MCU)边缘计算

主要产品：CPLD、FPGA、MCU-SoC、AI ASIC、MCU。

目标市场：消费电子、工业和AIoT。

晶晨半导体

核心技术：超高清多媒体编解码和显示处理、人工智能、内容安全保护、系统IP等核心软硬件技术

主要产品：多媒体SoC芯片

应用方案：IP/OTT/DVB机顶盒方案、智能电视、智能影像、智能家居、智能商显。

目标市场：智能机顶盒、智能电视和AI音视频系统终端等，以及IPC等消费类安防市场、车载 娱乐 、辅助驾驶等 汽车 电子市场。

国科微

核心技术：全自主固态硬盘控制芯片、无线数据通信核心技术、AVS2超高清智能4K解码芯片

主要产品：直播卫星高清芯片、智能4K解码芯片、H264/H265高清安防芯片、高端固态存储主控芯片、北斗导航定位芯片。

应用方案：智能机顶盒、智能监控、存储控制、物联网

目标市场：卫星广播、无线通信、存储和信息安全、物联网应用领域。

中星微电子

核心技术：组织制定安全防范视频安全数字音视频编解码(SVAC)国家标准、结构化的视频码流、“数据驱动并行计算”架构

主要产品：“星光”数字多媒体芯片、 集成神经网络处理器(NPU)的SVAC视频编解码SoC、SVAC视频安全摄像头芯片、H264 解压缩芯片、PC摄像头芯片

目标市场：信息安全、图像编码视频安全领域。

澜起 科技

核心技术：高性能DDR内存缓冲控制器、动态安全监控技术(DSC)、异构计算与互联技术

主要产品：DDR2-DDR5系列内存接口芯片、PCIe Retimer芯片、服务器CPU

目标市场：云计算、服务器、存储设备及硬件加速等应用领域。

兆易创新

核心技术：国产SPI NAND Flash工艺技术、基于Armv8-M架构的Cortex-M33内核高性能微处理器

主要产品：NOR Flash、NAND Flash、GD32系列MCU

应用方案：GD25/GD55 B/T/X系列大容量高性能SPI NOR Flash、车载数字组合仪表解决方案、GSL7001光学指纹识别方案

目标市场：工业、 汽车 、计算、消费类电子、物联网、移动应用以及网络和电信行业。

东芯半导体

核心技术：NAND/NOR/DRAM/MCP设计工艺技术

主要产品：中小容量NAND Flash、NOR Flash、DRAM芯片

目标市场：工业控制、通讯网络、消费电子、移动设备、物联网。

芯天下

核心技术：成熟闪存及新型存储技术

主要产品：SPI NOR Flash, NOR MCP, SPI NAND Flash, SD NAND Flash, NAND MCP等。

目标市场：物联网，显示与触控，通信，消费电子，工业等领域。

聚辰半导体

核心技术：串行EEPROM、逻辑加密卡、零漂移轨到轨输入输出运放

主要产品：EEPROM、智能卡芯片

目标市场：智能手机、液晶面板、蓝牙模块、通讯、计算机及周边、医疗仪器、白色家电、 汽车 电子、工业控制等众多领域。

恒烁半导体

核心技术：基于NOR Flash的存算一体架构;50nm制程的NOR Flash存储

主要产品：SPI NOR flash存储器;基于NOR flash的存算一体CIM AI加速芯片; 基于ARM Cortex的32位MCU

目标市场：可穿戴设备、智能音响、安防监控、物联网IoT、泛在电力物联网、 汽车 电子、消费电子及工业等领域。

得一微电子

核心技术：固态存储控制芯片

主要产品：PCIe SSD主控芯片、SATA SSD主控芯片、eMMC 51主控芯片、SPI NAND主控芯片、USB主控芯片

目标市场：通用计算和存储市场，覆盖消费级、企业级、工业级、 汽车 级应用。

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