【山证产业研究】制造业数字化转型的现状分析：成果显著，步入转型攻坚深水区

（来源：山证绿色产业研究）

要点： 

政策强力护航，构建多层级支撑体系。制造业数字化转型已上升至国家战略高度，我国智能制造历经起步探索、快速发展、全面推进阶段，当前进入深化应用阶段。国家层面通过《中国制造 2025》《“十四五” 信息化和工业化深度融合发展规划》《制造业企业数字化转型实施指南》等政策，明确 “智能制造”主攻方向；地方层面呈现区域差异化推进特征，东部及沿海地区以培育国家级、世界级智能制造标杆为目标，中部地区聚焦夯实数字化基础，明确规上企业数字化研发设计工具普及率、关键工序数控化率等核心指标达标要求。

市场空间广阔，增长态势强劲。2023年全球数字化转型支出超2.1万亿美元，2023-2028年复合增长率15.4%，2028年将达4.4万亿美元；中国2023年数字化转型支出约3850亿美元，2022-2026 年复合增长率 17.9%（高于全球平均）。具体到制造业领域，2024年中国制造业数字化转型市场规模达1.55万亿元，预计2025年增至1.76万亿元，未来5年将维持14%左右增速。

全国转型成效显著，挑战仍存。中国制造业增加值占全球近30%，规模连续15年全球第一，且已建成全球最大网络基础设施。截至2025年一季度累计建成3万余家基础级、1200余家先进级、230余家卓越级智能工厂，“灯塔工厂”达85家（占全球42.3%），工业企业数字化研发设计工具普及率 83.5%、关键工序数控化率 66.2%。应用场景方面，智慧工厂下游以汽车（38%）、3C 电子（21%）为主，生产相关场景占比最高（57.8%）。同时，面临区域发展不均衡、整体成熟度偏低的核心挑战。

山西区域实践成效初显。山西依托绿电、低时延网络优势，建成以大同为核心的环首都算力集群，形成“算力设备-基础设施-服务应用”生态；制造业领域，太重轨道成为山西首个全球“灯塔工厂”，2025年76家企业获评先进级智能工厂；煤矿数字化全国领先，累计建成 289 座智能化煤矿（数量居全国首位），先进产能占比超 83%，实现“减人、增安、提效”，目标 2027 年实现正常生产煤矿基本智能化。

风险提示：新技术应用不及预期、数字化进展不及预期等。

【政策凸显制造业数字化转型重要地位】

国家层面

在全球新一轮科技革命与产业变革加速演进、国际产业分工格局深度调整的背景下，数字化转型已成为突破制造业发展瓶颈、重塑产业形态、提升核心竞争力的必然选择，更是我国从 “制造大国”向“制造强国”跨越的关键抓手。若从我国“智能制造”的发展历程来看，我们先后历经了起步探索阶段、快速发展阶段、全面推进阶段，当前已进入了深化应用阶段，制造业数字化和智能化升级的步伐愈发加快。

图1：中国智能制造发展阶段

作为推动经济高质量发展、构建现代化产业体系的核心支撑，制造业数字化转型被提升至国家战略高度，国家层面通过出台一系列顶层设计与专项政策，构建起覆盖战略方向、实施路径、重点领域的系统性指导框架，为制造业数字化转型提供坚实政策保障，引领行业向智能化、绿色化、高端化方向迈进。

国务院印发的《中国制造2025》是制造业数字化的首份国家级纲领，提出“三步走”的战略以及“两化融合”（信息化与工业化融合）和“智能制造”的主攻方向。国家“十四五”规划明确“以数字化转型驱动生产方式变革”，将数字化列为经济增长新引擎。《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》指出我国两化深度融合发展正处于走深向实的战略机遇期，要推进装备制造等行业领域数字化转型、推进产业集群数字化转型，实施制造业数字化转型行动、产业链供应链数字化升级行动等重点工程。《“十四五”智能制造发展规划》强调智能制造是制造强国建设的主攻方向，指出要加快系统创新、深化推广应用、加强自主供给，加快推动智能制造发展。《“十四五”数字经济发展规划》要求大力推进产业数字化转型，加快企业数字化转型升级，全面深化重点产业数字化转型，深入实施智能制造工程，大力推动装备数字化，开展智能制造试点示范专项行动，完善国家智能制造标准体系。《中小企业数字化转型指南》为解决中小企业“不敢转、不会转”难题，充分激发中小企业自身转型动能，从开展数字化评估、推进管理数字化、开展业务数字化、融入数字化生态、优化数字化实践等五个方面提出了转型路径。《制造业企业数字化转型实施指南》进一步针对制造业企业“不会转”的堵点问题，提出了系统化、图谱化、标准化推进数字化转型的方法论，将复杂的行业整体数字化转型问题，转化为一个个更具操作性的场景转型问题。《机械工业数字化转型实施方案》为加快推动机械工业数字化转型智能化升级，以智能制造为主攻方向，以提质降本增效和价值创造重塑为目标，从机械工业自身数字化转型和赋能其他行业数字化转型两个方面，围绕智能装备、智能制造和智慧服务“三大领域”，实施“四大行动”，提出12项重点任务。

表1：国家层面关于制造业数字化转型的相关政策文件

地方层面

在“制造强国”、“数字中国”战略的引领下，各省份立足区域产业特色，将制造业数字化转型作为产业升级的核心引擎，构建起相应的制度支撑体系。

东部及沿海地区制造业数字化转型政策以打造高阶标杆为核心特点，聚焦高精尖产业发展，目标指向国家级乃至世界级智能制造标杆培育。北京市经济和信息化局发布的《北京市制造业数字化转型实施方案（2024-2026年）》指出到2026年，全面实现数字化达标，培育 100种以上数字化转型优秀供给产品，培育20家市级及以上工业互联网平台，聚焦高精尖产业方向，打造 20 家国家级智能制造标杆企业、示范工厂或“世界灯塔工厂”，新增 100 家智能工厂与数字化车间。上海市经济信息化委和发改委发布的《上海市推动制造业数字化和绿色化协同转型发展行动方案（2024-2027年）》指出到2027年，规模以上制造业企业数字化转型比例达85%以上，大力推动智能绿色技术和装备应用，培育20家绿色智能链主企业和50家系统解决方案供应商，打造20个绿色智慧标杆园区和50家绿色智能示范工厂。江苏省政府印发的《江苏省深化制造业智能化改造数字化转型网络化联接三年行动计划（2025－2027年）》指出到2027年，规上工业企业基本完成智能车间改造，重点支持和认定省先进级智能工厂1000家，重点支持和培育国家卓越级智能工厂约100家，累计培育省企业级工业互联网平台200个。广东省人民政府印发的《广东省制造业数字化转型实施方案（2021—2025年）》指出，聚焦战略性支柱产业集群与战略性新兴产业集群的数字化转型，到2025年推动超过5万家规模以上工业企业运用新一代信息技术实施数字化转型，带动100万家企业上云用云降本提质增效。

中部地区制造业数字化转型政策以夯实数字化基础、推动规上企业全面改造为核心特点，聚焦基础能力达标与区域内局部示范，重点围绕规模以上制造企业的数字化研发设计工具普及率、生产设备数字化率、关键工序数控化率等基础指标明确达标要求。河南省人民政府印发的《河南省加快数字化转型推动制造业高端化智能化绿色化发展行动计划（2023—2025年）》要求到2025年，规模以上制造企业数字化研发设计工具普及率达到85%以上、生产设备数字化率达到54%以上、关键工序数控化率达到58%以上，打造“数字领航”企业和数字化转型示范区各30家。湖北省经信厅印发的《2025年制造业数字化转型工作要点》要求2025年每个市至少打造10个制造业数字化转型典型案例、规上工业企业数字化改造率50％以上，实现全省10000家规上工业企业数字化改造，全省规上工业企业关键工序数控化率、数字化研发设计工具普及率分别超过70％、90％。湖南省工信厅等三部门印发的《湖南省制造业数字化转型行动方案（2022-2024年）》，指出以数字化转型支撑打造国家重要先进制造业高地，实施制造业数字化转型“十大工程”，到2024年底，全省规模以上工业企业劳动生产率显著提升，重点企业关键工序数控化率超过60%，经营管理数字化普及率达75%，数字化研发设计工具普及率达85%。安徽省人民政府印发的《以数字化转型推动制造业高端化智能化绿色化发展实施方案（2023—2025年）》要求到2025年实现到2025年，实现全省重点行业规模以上制造业企业数字化改造全覆盖、规模以下制造业企业数字化应用全覆盖，推动重点行业全员劳动生产率达到长三角平均水平。山西省工信厅等九部门发布的《山西省“十四五”智能制造发展规划》制定的目标包括到2025年全省智能制造关键核心技术攻关项目达到200项，建成500个可复制可推广的智能车间、智能工厂和应用场景，服务500家以上工业企业实施智能化改造等。

【市场空间广阔，发展趋势蓬勃】

产业数字化转型纵深发展

当前产业数字化转型支出正呈现爆发式增长态势，全球及中国市场的相关投入均大幅攀升。据中国信息通信研究院，2023年，全球总数字化转型支出超2.1万亿美元，占全球总投资比重超52%，2028年有望达到4.4万亿美元，2023-2028年五年复合增长率将达15.4%；2023年中国数字化转型支出规模约为3850亿美元，2022-2026年复合增长率达17.9%，增速高于全球总体平均水平。

图2：全球数字化转型支出规模（万亿美元）

图3：中国数字化转型支出规模（万亿美元）

制造业数字化转型市场规模持续攀升

中国制造业数字化转型的市场规模正呈现出持续且稳健的增长态势，成为产业升级的核心动力之一。据艾瑞咨询，2024年中国制造业数字化转型的市场规模达到1.55万亿，预计在2025年达到1.76万亿，并将在未来5年维持14%左右的增速稳步增长。从2024年中国制造业数字化转型支出的分配比例来看，软件支出占比最大，达43.7%，其次分别是硬件支出38.7%、服务支出17.6%。另据中国信息通信研究院的研究数据，效率提升和服务优化是数字化支出的重要焦点，离散制造业位于2024年全球数字化转型支出规模首位，预计2027年增长至超过7000亿美元。

图4：中国制造业数字化转型市场规模（亿元）

图5：2024年中国数字化转型支出分配

【智能制造产业链】

制造业数字化与智能制造是递进依存的有机整体，前者是基础，核心在于通过传感器、数字平台等技术将生产要素（设备、流程、人员）从物理世界映射到数字世界，实现数据的采集、在线与透明，解决信息“看不见、摸不着”的问题；后者则是依托前者积累的数字资源与平台载体，通过AI、数字孪生等技术实现数据的分析、决策与执行，推动生产从被动监控转向主动优化、从人工调度转向自主协同，解决效率与柔性的问题。

智能制造产业链上游包括基础硬件、支撑技术，中游包括智能制造装备、工业软件、系统集成服务，下游则是各类具体场景与应用。据FESCO，基础硬件是智能制造系统的基本组成单元，负责数据的采集、传输和控制，主要包括芯片、传感器、控制器、伺服系统、智能仪器仪表、通信设备等。系统集成服务的核心服务对象涵盖终端用户与市场实际应用场景，其核心逻辑是整合智能制造装备、工业软件等各类技术、设备及软件资源，为企业量身打造定制化与个性化的解决方案，进而满足企业在生产运营与管理层面的多样化需求，助力企业达成高效协同运作与智能化生产的目标。

图6：智能制造产业链

【中国制造业正加速迈向“智能高地”】

制造业数字化转型成果显著

中国制造业数字化转型发展成果丰硕，在总体规模、网络与工业互联网基础设施建设、智能工厂培育、两化融合推进及全球制造业标杆打造等领域均取得显著成效，充分彰显出领跑全球的强劲实力。

目前，我国制造业增加值占全球比重已接近30%，总体规模连续15年保持全球第一。“十四五”的五年来，我国建成全球最大、覆盖最广的网络基础设施，5G基站达459.8万个，重点工业互联网平台设备连接数超1亿台（套），生产领域，全国5G+工业互联网建设项目超2万个，工业机器人新增装机量占全球比重超过50%，目前，我国制造业机器人密度达470台/万人，远超全球平均水平。截至2025年一季度，全国已建成3万余家基础级智能工厂、1200余家先进级智能工厂、230余家卓越级智能工厂，这些类型的智能工厂覆盖超过80%的制造业行业大类，工厂产品研发周期平均缩短28.4%，生产效率平均提升22.3%。工业企业数字化研发设计工具普及率为83.5%，关键工序数控化率为66.2%。2025年，全球12家新入选“灯塔工厂”企业中有6家来自中国，至此中国“灯塔工厂”总数已经达到85家，占比约42.3%，充分展现出中国制造业领跑全球的强劲实力。

截至2025年6月，我国两化融合发展水平达到65.0，64.2%的企业基本实现了全业务流程的数字化，其中，研发设计、生产制造等关键业务环节数字化普及率均超过60%。其中江苏两化融合发展水平跃升至70.9，山东、广东等六省超过65，引领态势明显。其中，安徽达到65.7，位居全国第5位、中部地区第1位。已有77.4%的工业企业开展数字化改造实施，江苏、安徽等九省超过80%。

应用场景丰富

从应用端来看，智慧工厂的下游应用领域主要包括汽车、3C电子、金属制造、材料制造等，占比分别达到了38%、21%、15%、8%。从应用端的相关研发、生产等环节来看，艾瑞咨询统计了2022年和2023年智能制造优秀场景分布情况，结果显示生产相关场景占比最高，达到了57.8%，其次分别是研发场景20.1%、经营场景11.6%、数据相关6.5%、安全相关3.9%。若具体到进行了数字化转型的公司所采用或计划采用的硬件、设备等，根据罗克韦尔自动化的调查，采用的智能制造硬件设备主要包括网络硬件、生产监控、联网设备、质量管理系统、传感器和仪表、供应链规划、工业计算机等等。

图7：中国智慧工厂下游市场结构

图8：2022和2023年度智能制造优秀场景整体分布

图9：智能制造采用百分比

区域发展不均衡、整体成熟度整体偏低仍是核心挑战

2020年《智能制造能力成熟度模型》国家标准正式发布，用于评估和改进制造企业智能制造能力的标准化框架，通过人员、技术、资源、制造四大要素构建 20 个过程域，划分规划级到引领级五个成熟度等级，指导企业系统化提升生产流程的智能化水平与管理效能。

图10：智能制造能力成熟度模型

智能制造诊断的参与规模与行业广度已初步成型。据智能制造评估评价公共服务平台，当前已有14.8万家企业进行了智能制造能力成熟度的自诊断，覆盖行业达31类，覆盖城市达378个。地域分布呈现东强西弱的显著不均衡。从地域分布来看，江苏省参与诊断的企业数量最多，超过了5.5万家，浙江省和山东省也均超过了1万家，山西省为1580家。整体处于中低成熟度阶段，高阶转型企业稀缺。从诊断的等级分布结果来看，一级企业占比最多，为43%，二级企业占比31%，三级企业占比19%，四级及以上占比7%。

图11：智能制造能力成熟度诊断企业数量分布

图12：智能制造能力成熟度等级分布

【山西数字化转型成效初显】

山西凭借得天独厚的绿电资源与气候优势，结合紧邻京津冀的低时延网络优势，打造出绿色高效的算力集群，筑牢了服务全国的算力高地。经济日报指出，算力是产业深度转型升级的强大支撑，传统产业数字化转型和智能化升级有赖于数字技术能否与行业技术有效融合，算力的高链接性和强渗透性使其可以打破产业链上的“信息孤岛”，将数据要素更好地融入生产制造的各环节，并推动产业链延伸和拓展，逐步实现产业转型升级的“质量变革、效率变革、动力变革”；另外，算力的泛时空性和衍生性，使其在生产和生活场景的创新应用不断丰富并迅速拓展，在这个过程中不断引发“技术奇点”，催生新产业、新业态、新模式。山西省已累计建成5G基站11.2万个，每万人拥有5G基站达32.3个，山西到京津冀枢纽节点的单向时延仅5毫秒，大同到京津冀枢纽节点的单向时延仅3毫秒。目前，山西已建成以大同为核心的环首都算力集群，全省在用算力中心机架规模达51.4万标准机架、智算规模达到32EFLOPS，培育了一批服务器制造企业和数字服务企业，建设大同国家级数据标注基地，形成了“算力设备制造—算力基础设施—算力服务和融合应用”一体化的产业生态，算力发展水平稳居全国前列。

山西正积极推进制造业的数字化转型，目前已在智能工厂建设及重点企业示范引领等方面取得了显著成果。2024年，太重轨道公司获得“灯塔工厂”殊荣，成为全球轨道交通行业首座“灯塔工厂”，也是山西省唯一获此殊荣的企业。“灯塔工厂”充分运用自动化、工业物联网(IIOT)、数字化、大数据分析、第五代移动通信技术(5G)等，应用规模处于世界最前沿，在业务流程、管理系统、工业互联网应用等方面广泛创新，是具备快速响应市场需求、创新运营模式、践行绿色发展的全新生态。资料显示，太重轨道公司传统环形加热炉已融入智能化技术，实现了炉温的自动精准控制，使加热准确性和均匀性大幅提升，车轮能耗降幅达17%，还将40多个第四次工业革命的前沿技术融入生产制造，通过采用人工智能和柔性自动化技术，将缺陷率降低了33%，单位成本降低了29%，产量提高了33%。2025年，山西省76家企业获评2025年先进级智能工厂，意味着全省制造业数字化转型的规模化发展格局已形成。据山西经济日报，入选企业覆盖钢铁、能源、装备制造、医药、新材料等多个重点领域。其中，传统优势产业展现出强劲的智能化升级能力：山西中阳钢铁有限公司、山西建龙实业有限公司等钢铁企业，通过引入大数据分析与物联网技术，实现炼钢流程的精准控制与能耗优化；天脊煤化工集团股份有限公司、孝义市兴安化工有限公司等化工企业，依托智能控制系统提升生产安全与效率，推动绿色化工发展。新兴产业同样表现亮眼，山西晶科能源智造有限公司、山西中来光能电池科技有限公司等企业，借助人工智能与自动化设备，在光伏制造领域加速技术突破。

山西煤矿数字化转型初显成效，以领跑全国的智能化发展水平重塑了传统采煤模式。截至目前，山西省已建成10座国家智能化示范煤矿，累计建成289座智能化煤矿，全省煤炭先进产能占比达到83%以上，产能占生产煤矿总产能的65.5%，全省智能化煤矿数量位居全国首位，仅去年一年就新增150座。煤矿的“减人、增安、提效”成效明显，煤矿本质安全水平显著提升。今年山西还将新建智能化煤矿130座，目标到2027年实现全省正常生产煤矿基本智能化。山西省煤矿智能化建设成效突出，部分案例直观展现了煤矿智能化在实现提升安全水平及优化生产运营效率上的显著作用。例如位于大同市的晋能控股煤业集团塔山煤矿通过运用智能化系统与巡检机器人，让多个岗位实现无人值守，减少作业人员108名，大幅降低人工成本。中煤平朔集团东露天矿于2020年启动智能化建设，目前，达到中级智能化示范煤矿水平，其无人值守钻机较传统人工操作效率提升10%左右，故障发生率也下降60%。山西兰花科创玉溪煤矿2022年全面建成包括1个智能管控平台，安监生产、综合集控、智能巡检、决策指挥、经营管理5个中心，5G及工业以太环网、智能安全生产指挥中心、数据中心3项基础设施和37个智能化子系统在内的“15337”智能化矿山系统，成功入选工信部5G工厂名录。

【风险提示】

新技术应用不及预期、数字化进展不及预期等。

报告标题：制造业数字化转型的现状分析：成果显著，步入转型攻坚深水区

分析师：王文杰

执业登记编码：S0760523100001

邮箱：wangwenjie@sxzq.com

分析师：徐雪洁

执业登记编码：S0760516010001

邮箱：xuxuejie@sxzq.com

报告发布日期：2025年9月29日

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