1、上海未来制造白皮书上海未来制造白皮书上海未来制造白皮书上海未来制造白皮书指导单位：上海市经济和信息化委员会编制单位：上海中创产业创新研究院 上海市智能制造产业协会 上海市合成生物产业协会20242024上海未来制造白皮书上海未来制造白皮书序言序言未来产业是由前沿技术驱动，当前处于孕育萌芽阶段或产业化初期，是具有显著战略性、引领性、颠覆性和不确定性的前瞻性新兴产业。大力发展未来产业，是引领科技进步、带动产业升级、培育新质生产力的战略选择。为贯彻落实党的二十大精神，把握新一轮科技革命和产业变革机遇，围绕制造业主战场加快发展未来产业，支撑推进新型工业化，国家工信部等七部门于2024年1月联合发布了关
2、于推动未来产业创新发展的实施意见。其中，明确将“未来制造”作为未来产业重点布局的细分赛道，提到“发展智能制造、生物制造、纳米制造、激光制造、循环制造，突破智能控制、智能传感、模拟仿真等关键核心技术，推广柔性制造、共享制造等模式，推动工业互联网、工业元宇宙等发展”，对未来制造方向进行了战略部署。未来制造代表了先进的制造方式，通过新技术、新工艺、新设备、新模式在制造业领域的应用，大幅度提高制造业的智能化、精益化、集约化、共享化及柔性化水平，从而赋能制造业转型升级和竞争力提升。未来制造，既是新型制造方式的代表，本身也构成了以提供未来制造服务的新兴服务型制造集群，从而成为推进新型工业化的重要支撑和新质
3、生产力的重要体现，也是突破制造业发展的基础工艺、基础材料、工业母机、基础软件等领域“卡脖子”的核心关键。上海加速新型工业化建设，未来制造领域领先全国，但仍与国际水平存在差距。当前，上海也在积极抢占未来产业发展先机，加快布局新质生产力，深入推动新型工业化建设。同时，上海具有制造业基础雄厚、产业门类齐全、高端产业集聚发展的优势，一方面，有未来制造广泛的应用场景和现实需求；另一方面，在未来制造相关的材料、设备、工艺、模式等方面在国内具备先发优势，制造业整体的智能化水平、精益化水平、极限制造水平、集约发展水平、共享服务水平和柔性制造水平方面总体处于国内领先地位。当然也要看到，在引领未来制造发展的关键材
4、料、前沿技术、先进工艺、基础软件等方面，上海包括国内，整体与国际先进水平尚有不小差距。为全面系统梳理未来制造的典型模式、前沿趋势、国际国内发展水平，全面了解上海的发展基础和现状，树立上海在未来制造领域的典型标杆，总结有效经验，在上海市经济和信息化委员会指导下，上海中创产业创新研究院联合市智能制造协会、合成生物协会等编制上海未来制造白皮书2024，并对下一步上海未来制造发展进行展望，以供政府部门、园区、企业提供参考和借鉴。02332293846627274545目录目录01第一篇第一篇 智能制造智能制造一、内涵模式二、趋势格局三、上海现状四、典型案例五
5、、展望建议02第第二二篇篇 生物生物制造制造一、内涵模式二、趋势格局三、上海现状四、典型案例五、展望建议03第第三三篇篇 纳米纳米制造制造一、内涵模式二、趋势格局三、上海现状四、典型案例五、展望建议65847869885101101目录目录04第四篇第四篇 激光制造激光制造一、内涵模式二、趋势格局三、上海现状四、典型案例五、展望建议05第五篇第五篇 柔性制造柔性制造一、内涵模式二、趋势格局三、上海现状四、典型案例五、展望建议06第六篇第六篇 共享制造共享制造一、内涵模式二、趋势格局三、上海现状四、典型案例五、展望建议0101第一
6、篇第一篇 智能制造智能制造智能智能制造制造智能制造代表着制造业高质量发展的主要方向，是我国实现制造智能制造代表着制造业高质量发展的主要方向，是我国实现制造业创新发展的主要抓手，推动制造业转型升级的核心途径。业创新发展的主要抓手，推动制造业转型升级的核心途径。党的二十大报告提出，推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。习近平总书记强调，“要以智能制造为主攻方向推动产业技术变革和优化升级，推动制造业产业模式和企业形态根本性转变”“加快数字化、网络化、智能化技术在各领域的应用，推动制造业发展质量变革、效率变革、动力变革”。全国新型工业化推进大会做出了推进工业“智改数转”等重要战略部署。智能制造经过70
7、多年的发展已经成为一种先进生产方式，我们国家也涌现出一大批数字化网络化工厂建设的示范工厂、标杆工厂、灯塔工厂，这些企业都已经成为业内世界级先进制造企业。当前，在全球新一轮科技革命和产业变革不断取得突破、欧美掀起“制造业回流”浪潮的背景下，上海有必要积极作为，抢抓新一轮生产力变革之机，加快打造成为全国智能制造产业的集聚地。一、内涵模式一、内涵模式（一）内涵特征（一）内涵特征“智能制造”这一概念最早由美国学者P.K.Wright和D.A.Bourne在其著作Manufacturing Intelligence中出现，他们将智能制造定义为通过集成知识工程、制造软智能制造定义为通过集成知识工程、制造软
8、件系统和机器人控制来对制造技工们的技能与专家知识进行建模，以使智能机器可自主地进行件系统和机器人控制来对制造技工们的技能与专家知识进行建模，以使智能机器可自主地进行小批量生产。小批量生产。工信部出台的智能制造发展规划（2016-2020年）将智能制造定义为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。国家智能制造标准体系建设指南（2021版）进一步深化其内涵，指出智能制造是旨在提高制造业质量、效率效益和柔性的先进生产方式。随着信息技术与先进制造技术的不断融合，智能制造的发展可分为三
9、个阶段，即数字化制造、数字化网络化制造、数字化网络化智能化制造，三个发展阶段是一个持续演进的过程。20世纪下半叶以来，在数字化技术和制造技术融合的背景下，数字化制造通过对产品图1-1 智能制造发评展演变信息、工艺信息和资源信息进行数字化描述、分析、决策和控制，快速生产出满足用户要求的产品。20世纪末，随着“互联网+”不断推进互联网和制造业融合发展，网络将人、流程、数据和事物连接起来，通过企业内、企业间的协同和各种社会资源的共享与集成，重塑制造业的价值链。近年来，新一代人工智能技术与先进制造技术深度融合，形成新一代智能制造，即数字化网络化智能化制造。我国智能制造发展正处于数字化制造普及、网络化制
10、造推广、智能化制造示范阶段。根据以上智能制造定义，本文进一步剖析了智能制造的四大主要特征。根据以上智能制造定义，本文进一步剖析了智能制造的四大主要特征。0101智能+制造智能技术应用覆盖设计、生产、物流、销售、服务等制造全过程，实现从各业务单元到企业整体的数字化、网络化和智能化。0202集成互联各种设备、系统和人通过有效的集成、互联技术，实现连接、交互与协同。0303数据驱动制造过程中各类数据经过采集、加工和分析，形成可用的知识、模型，用于对制造环节的分析评价、监控、预测、控制以及决策优化。0404模式创新智能制造引导智能化设计、大规模定制、智能运维等新业态新模式，推动企业转型。（二）模式效应
11、（二）模式效应从供给角度来看，智能制造主要包括智能制造装备、工业软件产品和系统解决方案。2023年12月，国家发改委发布产业结构调整指导目录（2024年本），鼓励类新增“智能制造”等行业大类，其中智能制造大类主要包括机器人及集成系统、智能检测装备和仪器、传感器、增材制造装备和专用材料、智能物流装备、智能产品、工业控制系统、工业软件及系统等16项内容。从实施层面来看，智能制造涵盖了智能产品、智能装备、智能产线、智能车间、智能工厂、智能研发、智能供应链、智能管理、智能服务和智能决策等，其中智能工厂和智慧供应链是实现智能制造的重要实践领域。企业要实现智能制造需经历自流程化管理、数字化改造、网络化集成
12、、智能化生产和产业链创新多个阶梯目标和演进路径。“灯塔工厂”代表着现阶段全球制造业领域智能制造和数字化的较高水准。相关报告显示，全球“灯塔工厂”大多通过应用先进的技术和智能化设备，采用高度自动化的生产流程以及柔性自动化技术，平衡产能与客户的需求；消除浪费，加强环境治理，减少能耗和实现重复性工作的自动化，产品质量大幅提升，客户投诉率大幅下降。目前，全球“灯塔工厂”的数量达153座，其中，中国以62席领跑，占比达40.52%，是全世界“灯塔工厂”最多的国家。从行业分布来看，我国“灯塔工厂”多集中于大消费领域，包括家用电器、汽车等行业；我国半导体、医药行业“灯塔工厂”数量低于美国、德国等国家。从主要
13、经营指标来看，我国的“灯塔工厂”均领先其他国家（地区），其中运营成本平均下降35%，其他国家（地区）平均降幅低于13%；产量（营业额）平均增幅超过100%，其他国家（地区）平均增幅低于80%。153153座灯塔工厂中国占比40.52%40.52%营运成本平均下降35%35%vs vs 13%13%中国 vs 其他国家（地区）产量（营业额）平均增幅100%100%vs vs 80%80%中国 vs 其他国家（地区）二、趋势格局二、趋势格局（一）（一）全球发展格局全球发展格局1 1、美德日引领智能制造发展、美德日引领智能制造发展据全球智能制造发展指数报告评价结果显示，美国、日本和德国位列第一梯队，
14、是智能制造发展的“引领型”国家；中国、法国等位列第二梯队，是智能制造发展的“先进型”国家。美日欧等智能制造发展各有侧重。美日欧等智能制造发展各有侧重。美国美国强化政府引领，采取大规模的公私合作方式支持制造产业，还重视打造制造业创新系统。截至2023年底，美国“国家制造业创新网络”已组建17个创新研究所，引领先进制造关进领域未来创新方向。欧盟欧盟欧洲智能制造技术的发展十分成熟，欧盟除了注重智能制造的安全标准，还强调重点发展智能工厂、数字工厂、未来工厂等。德国德国推出工业4.0等一系列指导框架，鼓励通过物联网和互联网等相关技术实现互联互通，还通过标准的推广和应用，技术创新得以迅速扩散。西门子等大企
15、业积极响应，产业链等不断完善。日本日本积极构建智能制造的顶层设计体系，实施了机器人新战略、互联工业战略等措施，提出了以工业互联网和物联网为核心的协同制造发展策略。2 2、我国智能制造发展取得长足进步、我国智能制造发展取得长足进步近年来，我国深入实施智能制造工程，围绕智能制造试点示范、新模式应用、产业生态培育等方面系统推进智能制造，取得了显著的积极成效。建成一批特色鲜明、引领发展的智能工厂。建成一批特色鲜明、引领发展的智能工厂。截至2023年底，我国已培育421家国家级示范工厂，推动各地建设万余家数字化车间和智能工厂，树立了5500多个可复制、可推广的智能制造典型场景范例。大飞机、新能源汽车、高
16、速动车组等领域示范工厂研制周期平均缩短近30%、生产效率提升约30%；钢铁、建材、民爆等领域示范工厂本质安全水平大幅提升，碳排放减少约12%；国家两化融合公共服务平台服务工业企业18.3万家，企业数字化研发设计工具普及率达到79.6%，关键工序数控化率达到62.2%。培育形成开放包容、协同高效的产业生态培育形成开放包容、协同高效的产业生态。我国已经成为全球最大的智能制造应用市场。2022年智能制造装备、工业软件、系统解决方案等支撑产业总规模超过4万亿元，5G在近2000个工厂中实现探索应用。形成一批新型制造模式。形成一批新型制造模式。涌现出离散型智能制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个
17、性化定制、远程运维服务等新模式新业态。3 3、战略导向驱动制造业加快转型发展、战略导向驱动制造业加快转型发展目前多数国家对制造业数字化智能化转型做出了战略部署和规划，战略性导向发生变化，从技术应用向未来战略的转型和深化。美国在国家先进制造业战略中指出制造业的未来取决于能否在制造业中广泛采用强大的数字基础设施，能否创建由人工智能驱动的、在各企业之间聚合分享数据的制造业商业模式。欧盟工业5.0强调在智能制造中的需要以人为本、构建具有富有韧性的产业链供应链，还需重视智能制造与资源环境生态的共融发展。德国大力推进工业数据要素化，2023年发布“制造-X”计划。日本提出布局发展前沿技术，推动增强供应链韧
18、性、大规模应用自动化和数字技术以提升制造业竞争力。表1-1 国内外重点国家/地区智能制造的现状及未来布局情况区域区域发展现状发展现状主要特点主要特点代表企业代表企业最新战略部署最新战略部署美国美国美国制造业在生产力水平、劳动效率、工人工资待遇以及生活水平等方面均位居全球前列，智能技术的理论和应用研究长期处于全球主导地位。由政府牵头，依托技术创新能力强的大企业和制造业科研机构，重视中小企业和民众的创新成果。GE、AT&T、思科、IBM、英特尔、特斯拉等。美国先进制造国家战略（2022）三大战略目标为开发和应用先进制造技术、发展先进制造业劳动力、推进供应链数字化转型创新。区域区域发展现状发展现状主
19、要特点主要特点代表企业代表企业最新战略部署最新战略部署欧盟欧盟欧洲智能制造技术的发展十分成熟，已形成完整的产业链，智能制造技术已广泛应用于汽车制造、机械制造、航空航天等行业。欧盟注重智能制造的安全标准。强调重点发展智能工厂、数字工厂、未来工厂、虚拟工厂、智能制造创新工艺、自适应和智能制造系统等。西门子、SAP、ABB、空客等。欧盟工业5.0强调落实工人在智能制造中的核心地位、强调构建具有富有韧性的产业链供应链（推动智能工厂建设等）、重视智能制造与资源环境生态的共融发展。德国德国德国是全球智能制造的领先者之一，在制造业和工业自动化方面取得了重要的突破和创新。工业4.0强调机器之间的互联互通、数据
20、共享和智能决策，智能化战略主要包括智能工厂、智能物流和智能生产。西门子、奔驰、博世、宝马等。德国大力推进工业数据要素化，2023年发布“制造-X”计划，将工业数据空间定位为“工业4.0”战略实施的数据基座，计划以推动供应链数字化为目的，通过构建数据空间，激发数据要素价值，重塑制造业竞争优势。日本日本日本汽车制造业、精密机械制造、造船、化工、电子、家电制造及医药等工业产品的工业结构已开始从工业高度发达及工业结构精益化向自动化和智能化技术应用方向转型。积极构建智能制造顶层设计体系，实施机器人新战略、互联工业战略等措施，提出了以工业互联网和物联网为核心的协同制造发展策略。三菱、丰田、发那科、安川电机
21、等。制造业白皮书2023提出将加快基础技术和前沿技术的布局，并提出增强供应链韧性来确保产能稳定；通过节省劳动力和自动化提高生产率和实现节能；通过数字技术，实现全供应链的可视化和共同协作，以提升制造业竞争力。中国中国机器人、复杂制造系统、智能信息处理等一批智能制造技术取得突破。建成了一批高水平智能工厂，形成了良好的产业生态以及涌现处一批新型制造模式。推进智能制造，并行推进数字化制造、数字化网络化制造、新一代智能制造。美的、海尔、宁德时代、上汽大通、宝钢等。“十四五”智能制造发展规划强调构建虚实融合、知识驱动、动态优化、安全高效、绿色低碳的智能制造系统。（二二）主要发展趋势主要发展趋势1 1、全球
22、智能制造进入快速发展阶段。、全球智能制造进入快速发展阶段。伴随着世界百年未有之大变局加速演进，同时，随着人工智能、5G、大数据、物联网等各种技术获得突破性发展，全球产业链、供应链、价值链正在深度调整，大国之间围绕制造业布局的竞争和先进制造技术的博弈日益加剧，使得全球工业智能化进入快速发展阶段。德勤对智能制造细分市场进行估算：德勤对智能制造细分市场进行估算：物联网制造业应用全球市场规模2026年将达到1368.31368.3亿亿美元，复合年增长率为22.1%22.1%；全球数字孪生市场规模预计2030年将达到18541854亿亿美元，复合年增长率高达50%50%；国际咨询机构国际咨询机构Fort
23、une Business InsightsFortune Business Insights发布数据显示：发布数据显示：全球智能制造市场规模到2029年将达到6584.16584.1亿亿美元，年复合增长率将达到13.1%13.1%。人工智能制造业应用全球市场规模预计将达到4848亿亿美元，复合年增长率为25%25%。展望2035年，全球制造业将进入智能化升级阶段，我国通过“制造业智能化升级重大行动”，数字化网络化智能化制造有望在全国工业企业广泛普及，我国智能制造技术和应用也有望走在世界前列。2 2、人工智能与制造业加速融合推动智能制造发展、人工智能与制造业加速融合推动智能制造发展根据相关统计，
24、各国家（地区）制造企业AI应用普及率如下，其中中国未来AI在工业领域的应用还具备非常广阔的空间。3 30%0%+欧洲顶级制造企业AI应用普及率3 30%0%日本制造企业AI应用普及率28%28%美国制造企业AI应用普及率1111%中国制造企业AI应用普及率全球头部企业正率先在生产制造、经营管理、产品服务等领域应用AI最新技术。英伟达将与富士康英伟达将与富士康合作建设“人工智能工厂”，旨在加速自动驾驶汽车、自主机器和工业机器人的开发。博世博世计划在其两座工厂中启动生成式人工智能项目，以缩短生产周期并提高效率，并有望在2024年推广至其全部工厂；西门子公司与微软公司西门子公司与微软公司将合作开发人
25、工智能助手，有望彻底改变制造业的设计、开发、制造和运营方式，使人机协作变得更加广泛。日本丰田公司日本丰田公司将利用文本转图像的人工智能技术生成符合工程和制造约束的车辆设计，加快新产品开发时间。SalesforceSalesforce、微软、微软、ABBABB、用友、用友等在CRM、ERP、生产管理等软件接入了大模型，以提升专业软件的数据分析、文档管理等辅助能力。3 3、数字新基建推动制造业加快转型升级、数字新基建推动制造业加快转型升级近年来随着各国对5G、工业互联网、网络物理系统（CPS）、云计算等数字化基础设施的逐步完善，数据呈现几何级飞速增长，数据之间的流动与数据资产的管理成为关注的焦点。
26、数字基础设施数字基础设施在制造业中主要有千兆光网、工业互联网、物联网、数字孪生系统等，实现连接、存储、通信、计算等功能，近年向低成本、简架构、低成本、简架构、使用便利和安全使用便利和安全的方向发展。目前日本正在推进汽车工业领域和企业间交易领域数据协作平台项目。我国明确提出建立可信工业数据空间，作为工业数据开放共享的可信流通的新型基础设施。数字治理系统数字治理系统主要有数字通信、数据隐私、数字通信、数据隐私、数据标准数据标准等。构建灵活、敏捷且具有前瞻性的数字治理系统有助于充分释放数据和数字化力量，为制造业赋能。4 4、智能装备、智能工厂引领未来智能制造、智能装备、智能工厂引领未来智能制造市场研
27、究公司Meticulous Research发布的报告显示，2029年全球智能制造装备市场规模将达到4462.4亿美元，2024-2029年复合年增长率达21.5%。以智能机器人为例，当前全球主要国家的制造业正加大对机器人和自动化技术的投资，以降低制造成本和提高生产效率。国际机器人联合会（IFR）发布2023世界机器人报告显示，全球工业机器人需求仍处于较高水平，预计2024年全球工业机器人将达到60万台，到2026年有望突破70万台，其中北美市场预计年均增速达7%，中国市场需求还将继续呈现高速增长态势。近年来，随着科技的不断发展，全球越来越多传统型工业制造企业开始加入智能工厂建设的行列。由于智
28、能设备对环境要求较低，预计未来智能工厂的应用范围将会越来越广。4462.44462.4亿美元21.5%21.5%年复合增长率20292029年全球智能制造装备年全球智能制造装备市场规模市场规模数字新基建的两个主要方面数字新基建的两个主要方面智能工厂在几大行业的渗透率智能工厂在几大行业的渗透率26%26%汽车汽车20%20%3C3C电子电子产品产品15%15%金属冶炼金属冶炼14%14%机械设备机械设备制造制造6%6%生物化工生物化工三、上海现状三、上海现状（一）（一）智能制造基础优势明显智能制造基础优势明显01雄厚的产雄厚的产业基础业基础上海以工业立市，2023年上海工业总产值达到39399.
29、57亿元，位居全国第三位。上海是国内最大的智能制造系统集成解决方案输出地和智能制造核心装备产业集聚区之一，其中智能制造系统集成的工业总产值突破600亿元，智能制造装备产业的规模突破1000亿元。上海还成为全国首个机器人密度纳统城市，目前机器人密度260台/万人，是国际平均水平两倍多，重点产业规上工业企业机器人密度达426台/万人；机器人市场约占全国的42%，约占全球市场的16%。上海牵头国家智能制造综合标准化与新模式应用37项，在相关领域关键装备、核心部件与工业软件实现突破40余项，贡献新装备首台套、新材料首批次、新软件首版次超300项。02智能制造智能制造领域龙头领域龙头企业集聚企业集聚上海
30、在智能制造重点行业领域吸引和培育了一批全球领先的龙头企业。数控机床领域，上海集聚了上海电气、上海机电、上海拓璞等国内数控机床骨干企业。机器人领域，上海吸引了ABB、发那科、安川、库卡、新时达等一批国内外领军企业，在工业机器人、服务机器人和核心零部件等细分领域均处于领先水平。03丰富的制丰富的制造业人才造业人才资源汇聚资源汇聚高素质人才汇聚是制造业发展的关键要素。上海是北京以外两院院士最多的城市，拥有全国52%的5G通信人才40%的集成电路人才34%的人工智能人才25%的创新医药人才04良好的产业良好的产业生态环境生态环境上海算力指数位列全国第一，累计建设5G室外基站已超6.9万个，为上海构筑起
31、智能制造的领先优势。上海设立了总规模100亿元的上海智能制造产业投资基金，引导社会资本与高端产业结合。通过搭建“需求发布+揭榜挂帅+产融合作”平台，已累计为智能制造创新企业和智能工厂建设提供超500亿元专项额度。成立了上海市智能制造产融合作生态联合体，持续探索智能制造产融合作新机制模式。（二）智能制造形成诸多探索实践（二）智能制造形成诸多探索实践开展了丰富的政策探索。开展了丰富的政策探索。上海市高度重视智能制造的发展，制定了智能制造系列相关政策，为智能制造的发展提供了清晰的方向和指导。同时区级层面为配合智能工厂推进工作，也出台了一系列相应政策助力智能工厂建设。开展了智能工厂标准流程探索。开展了
32、智能工厂标准流程探索。智能工厂建设是上海推动智能制造的切入点和突破口，是智能制造能级和核心竞争力的重要体现。2020-2023年上海市大力推进智能工厂评选，形成经各区（集团）推荐、线上测评、现场评估、答辩评审等标准化流程。开展线上、线下智能工厂评估开展线上、线下智能工厂评估诊断工作探索诊断工作探索。截至2023年8月，依托国家智能制造评估诊断公共服务平台，全市近5000家企业完成智能制造成熟度能力在线评估诊断，全市规上企业智能工厂评估诊断整体完成率超过50%，浦东新区和嘉定区已率先完成规上工业企业智能工厂评估诊断全覆盖目标。表1-2 近年来上海市和各区智能制造相关政策区域区域政策政策上海上海上
33、海市先进制造业发展“十四五”规划上海市推进高端制造业发展的若干措施上海市推进智能工厂建设领航产业高质量发展行动计划（2022-2025）上海市推动制造业高质量发展三年行动计划（2023-2025年）浦东新区浦东新区浦东新区机器人产业高质量发展三年行动计划（2021-2023年）浦东新区促进重点优势产业高质量发展若干政策措施浦东新区促进高端装备产业高质量发展专项操作细则闵行闵行闵行区关于推进智能制造与工业互联网促数字化转型的政策意见闵行区推动智能制造与工业互联网促数字化转型行动计划（2021-2023年）松江松江松江区智能工厂建设三年行动计划（2023-2025）嘉定嘉定嘉定区智能工厂建设三年行
34、动方案（2022-2024年）青浦青浦青浦区关于促进先进制造业高质量发展的实施办法临港新片区临港新片区临港新片区“数联智造”智造焕新三年行动方案（2021-2023年）（三）智能工厂建设水平领先全国（三）智能工厂建设水平领先全国上海打造了19家国家级智能制造示范工厂，60家单位111个国家级智能制造优秀场景，国家级智能制造示范工厂和优秀场景名单总数均位于全国城市首位，2023年全市国家级智能工厂和场景总数实现了“双倍增”。上海还累计建成177家市级示范性智能工厂和10家市级标杆性智能工厂，全市规上工业企业智能工厂测评率超70%，智能制造五类新模式实现全覆盖。全市智能工厂生产效率平均提升50%以
35、上，运营成本平均降低30%以上，带动单位增加值能耗累计下降13.8%。（四）各区发展水平存在差异（四）各区发展水平存在差异从国家级智能工厂和场景培育来看从国家级智能工厂和场景培育来看，2023年，浦东新区有全市最多的智能制造场景入选国家级名单（8个），闵行区拥有最多的智能制造示范工厂（4家）。从市级智能工厂培育来看，从市级智能工厂培育来看，截至目前，浦东、嘉定和闵行分别有40家、29家和27家企业获评市级智能工厂，松江、临港新片区、奉贤和青浦均有超过10家企业获市级智能工厂。11图1-2 各区智能制造水平四、典型案例四、典型案例上海的优势产业智能制造建设成效凸显，从重点产业领域来看，58家高端
36、装备领域企业获评市级智能工厂，汽车、电子信息和时尚消费偏领域企业均有超过20家企业获市级称号，分别有42家、29家和21家。在高端装备领域，在高端装备领域，上海新时达机器人有限公司是国内第一梯队的机器人企业。其机器人智能工厂通过全流程的智能制造，整个车间实现每1万台的设计产能的同时用工量比传统的手工作业减少80%，单位面积产出效率提升30%以上。在汽车领域，在汽车领域，上汽乘用车临港工厂在智能制造环节不断拥抱新趋势，拥有国内首个“黑灯工厂”无人车身车间示范生产线，实现了焊接100%自动化、涂胶和在线质量监控的全面自动化、物料配送和生产无人化。高端装备,58汽车,42电子信息,29时尚消费品,2
37、1生命健康,16先进材料,11图1-3 上海市智能工厂企业所属行业在消费品领域，在消费品领域，紫丹所在的包装印刷业属于典型的离散型加工行业，工厂在3年内完成包括产品追溯、预防性维修、糊盒后共线输送、在线打印、智能贴标、柔性装箱、智能封箱、智能码垛等智能制造场景的搭建，实现了生产效率提升8%左右，运营成本降低5.5%，人效提升15%。案例一：上海汽车集团股份有限公司乘用车公司案例一：上海汽车集团股份有限公司乘用车公司（临港基地数字化工厂）（临港基地数字化工厂）一、基本情况一、基本情况上汽乘用车临港工厂是国家级智能工厂，领先打造了国内首个“黑灯工厂”无人车间示范生产线，成为上海市经信委首批认定授牌
38、的数字化智能工厂，助力上汽乘用车成为国家级“智能制造标杆企业”以及国内首家通过智能制造成熟度（CMMM）4级认证的整车企业。临港工厂临港基地于2008年9月建成投产，总占地面积超过120万平方米，包含了整车和发动机制造，是国内率先达到传统技术和新能源技术全覆盖的高柔性化制造基地。二、项目亮点二、项目亮点01 01 依托数字化协同技术实现设计阶段的精益规划依托数字化协同技术实现设计阶段的精益规划工厂基于数字化平台运作，应用虚拟仿真技术实现工艺设计、设备规划设计的虚拟分析、评价、优化及验证，并进一步拓展到整个产品生命周期的制造工艺体系精细化管理，全面提升工作效率和项目交付质量的同时，缩短了项目验证
39、周期和验证成本。02 02 制造全过程实时在线、主动感知、透明管理，敏捷执行制造全过程实时在线、主动感知、透明管理，敏捷执行工厂构建以制造执行系统iMES为主的跨界互联平台，打造以数据自动流动的状态，感知事实分析、科学决策、精准执行的闭环生产赋能体系。03 03 依托一体化的智能物流生态系统，实现准时化智慧供给依托一体化的智能物流生态系统，实现准时化智慧供给工厂依托各类物联网、大数据、人工智能、智能AGV、智能分拣等软硬件技术，从“规划-运营-执行”三层次定义智能物流新平台，基于数据实时共享、集成与应用，精准控制供应备货、运输、仓储等运营过程。05 05 从经验判断走向从经验判断走向“数字解析
40、数字解析”与与“智慧决策智慧决策”工厂自主研发涵盖生产运营全业务链的多系统高效互联互通的大数据平台，以端到端的数据流为基础，实现生产运营各个业务系统的互联互通。以数字为核心驱动力，实现制造现场信息传递浅层化、信息共享透明化、互动更新及时化、业务执行信息化、分析决策智能化。04 04 全生命周期的数字化质量闭环管控全生命周期的数字化质量闭环管控工厂构建基于质量检测、防错预警、质量分析和质量管理一体化的质量管理系统，实现关键质量数据实时采集和存储、异常状态实时预警，质量问题全过程闭环管理。融合图像识别技术和AI算法，实现全系车型在线选装件正确性的自动判断与错误报警，有效预防质量缺陷溢出。案例一：上
41、海汽车集团股份有限公司乘用车公司案例一：上海汽车集团股份有限公司乘用车公司（临港基地数字化工厂）（临港基地数字化工厂）三、项目成效三、项目成效基于IT与OT技术深度融合，借助数字化平台和PMC生产管理平台，工厂自动化水平大幅提升，荣威RX5、荣威RX5 MAX、荣威RX5 PLUS等车型焊接自动化率达到100%，平均76秒1辆整车下线。目前，工厂产能已超过原有规划产智能化生产智能化生产能（40JPH）提升至42JPH，在生产线不额外增加硬件设备的前提下实现了生产线开动率提升1%,年产能增加6000台。得益于自主研发的设备管理系统，能更精准辅助管控管理生产设备，AI技术的赋能让能源设备的管理、管
42、控决策更及时，全厂设备管理效率得到有效提升。能源智能管理平台实施后，通过AI节能预测模型寻优控制并结合能源预警、远程控制及跑冒滴漏闭环管控，实现单车能耗下降3.8%。智能智能设备管理设备管理案例二：上海新时达机器人有限公司案例二：上海新时达机器人有限公司（机器人智能工厂）（机器人智能工厂）一、项目简介一、项目简介上海新时达机器人智能工厂位于上海嘉定区马陆镇，于2020年12月正式投产，是上海首个建成投产的机器人制造机器人智能工厂，年产能为10000台工业机器人，工厂所有智能制造项目由新时达自行研制、集成，项目运用大规模应用领先的制造技术，实现制造全过程的智能化和数字化,项目的建成将提升新时达机
43、器人的产品品质和交付能力。二、项目亮点二、项目亮点上海新时达机器人超级工厂以项目为载体，通过批量运用工业机器人进行生产制造，通过使用MES、WMS等管理软件，打造智能制造系统。新时达机器人超级工厂智能制造项目建设较为复杂，属于高度定制化的项目,在实施该项目的过程中，新时达引入了国内首个CAVE实验室，实现了该项目的完美交付。CAVE实验室是以沉浸式虚拟现实显示系统为基础虚拟现实系统，通过此系统平台可以实现虚拟数字化下的虚拟样机设计快速评审、人机工程分析、生产线虚拟交互调试、虚拟维修及维修评价分析及交互性产品展示。新技术应用：引入国内首个新技术应用：引入国内首个CAVECAVE实验室助力智能制造
44、实验室助力智能制造新时达机器人超级工厂内的小负机器人自动生产线，是一条智能制造的现代化机器人生产线，实现了机器人装机器人的生产工艺。该产线主要生产新时达品牌的小型机器人，产线综合考虑了3个系列机器人的产品构造，按照制造流程进行了工艺分解，定制了装配物流线和工装，在确保产品装配质量的前提下，实现了产线上每台机器人的产能均衡，进而实现了生产制造效率。智能化产线：让机器人高效地制造机器人智能化产线：让机器人高效地制造机器人新时达机器人超级工厂综合使用了立体仓库、环形分拣仓、平库、AGV和WMS等智能仓储物流技术。采用了立体仓库存放规格较小的物料，平库存放较为笨重的物料，环形分拣仓实现机器人自动分拣，
45、AGV实施场内物料搬运。本项目建设的立体仓库是一种标准格式的通用性较强的立体仓库。智能仓储物流技术：多仓库下的下智能仓储技术集成智能仓储物流技术：多仓库下的下智能仓储技术集成案例二：上海新时达机器人有限公司案例二：上海新时达机器人有限公司（机器人智能工厂）（机器人智能工厂）三、项目成效三、项目成效新时达机器人超级工厂的建成：通过批量使用机器人，用工数量减少了80%，产品测试一次性通过率上升15%；通过高效柔性的自动化技术，实现了10000台/年的设计产能，相比此前的手工作业，工厂的单位面积产出效率提升30%以上；通过使用仓储管理系统，整体库存水平在原有精益库存的基础上下降了10%。价值流执行层
46、面各项KPI均取得了全面的提升。Digiwin sMES核心是采用现今最先进的Web Service 技术所构筑，它同时支持桌面计算机、多种行动装置、IE浏览器等用户接口，而Web Service更是以组件化设计架构而成，内建多语系实时切换、工作流程机制，利用多线程及异步信息处理等多种信息处理技术建构出完整的MES技术平台。技术平台提供MES子系统的运作环境，并具备充分扩充性与弹性的调整机制并可扩大系统应用范畴。MESMES系统：构建闭环化的智能制造系统：构建闭环化的智能制造案例三：上海紫丹食品包装印刷有限公司案例三：上海紫丹食品包装印刷有限公司（食品纸包装智能工厂）（食品纸包装智能工厂）一、
47、项目简介一、项目简介上海紫丹食品包装印刷有限公司为直接接触食品纸包装专业公司，是行业的头部企业。紫丹食品包装通过对设备工艺布局优化，自建智能制造开发团队，总体规划，分期实施，利用内外部软硬件集成进行系统开发和大数据应用，初步建成人、机、料协同，实现生产作业可视化、自动化、数字化、精益化。二、项目建设要素二、项目建设要素质量全流程闭环追溯质量全流程闭环追溯固链强链固链强链网络、数据安全网络、数据安全三大亮点三大亮点质量全流程闭环追溯质量全流程闭环追溯该智能工厂优化规划了生产线工艺设备、网络及软、硬件布局，通过数据采集和分析，实时获取生产数据和设备运行数据，既动态监控产品质量状况和工艺参数，也实时
48、监控设备故障和潜在风险，通过和标准值比较和阀值设定，对设备报警及时作出响应。AVT在线监检测控模块通过AVT在线监控及上下游条码管理，可以选择正向或逆向追溯（纸卷最小包装）监控产品生产过程中涉及的机台班组、物料消耗、产品状态、时间信息等，同时能确保一键追溯。固链强链固链强链WMS建立后，通过纸卷数据的及时录入和分类管理，确保管理信息化，从而实时了解原纸动态，降低存货数量，同时原纸数据信息化，也确保了产品追溯的连续性，为产品全流程追溯和供应链的安全风控提供保证。网络、数据安全网络、数据安全系统冗余灾备方面：现场工控网和公司信息网物理上完全隔离，采集到的数据通过两网间唯一的网关服务器，输送到专门的
49、“数据仓库”服务器储存；机房环境恒温恒湿，UPS电源，单独电源供应；制定数据备份策略，配置专业独立的数据备份设备；设计了数据缓存离线机制，一旦系统软件崩溃，运行需要的参数可维持几小时的工作。案例三：上海紫丹食品包装印刷有限公司案例三：上海紫丹食品包装印刷有限公司（食品纸包装智能工厂）（食品纸包装智能工厂）三、项目成效三、项目成效将原先的单一追溯时间从2小时缩短至分钟级；同时将涉及到的问题原材料也一并追溯到；实现生产过程的质量异常查询和责任追责。产品质量控制和精准追溯产品质量控制和精准追溯准确计量设备或耗材的使用寿命；提前进行预防性维护或更换；减少生产过程中因寿命到期而产生的停机、拉单等影响效率
50、及交期的情况。停机率从2019年0.7%下降到2021年的0.46%。设备故障检测和预防性维修设备故障检测和预防性维修准确计量生产性耗材的使用寿命；提前进行预防性维护或更换；减少生产过程中因寿命到期而产生的停机、拉单等影响效率及交期的情况；减少库存，提高管理效率。刀模具寿命监控刀模具寿命监控减少机台人员，由原先的5人减少至2人；减轻装箱的工作强度；能适应多客户不同装箱要求；员工流动率下降；人为导致的客诉率下降。柔性化输送及旋转式码垛系统柔性化输送及旋转式码垛系统五、展望建议五、展望建议智能制造成为全球制造业科技创新的制高点，发展智能制造也成为全球制造业变革的必然趋势，引领着全球制造业发展变革的
51、方向。我国是制造业大国，发展智能制造也成为我国建设制造强国的主攻方向。据权威机构估计，在中国制造2025等政策利好刺激下，至2025年，中国智能制造相关产业发展将会迎来新高，全球市场份额有望超过45%。2023年2月，上海印发上海市推进智能工厂建设领航产业高质量发展行动计划，未来三年，上海将推进“20035”工程，建设200家智能工厂、20家标杆性智能工厂，实现3个全覆盖，达成5个核心指标倍增。智能制造作为一种新质生产力，是先进制造发展的必然趋势。在全球科技革命竞争更加激烈以及欧美掀起“制造业回流”的浪潮背景下，上海应当主动担当，有针对性的提升智能制造发展质量、加快示范应用以及优化产业生态环境
52、，加快将上海打造成为全国智能制造产业的集聚地。（一）提升智能制造发展质量（一）提升智能制造发展质量依托“机器人+”行动，支持新时达等龙头智能机器人企业重点攻关具身智能等先进技术；进一步提升数控机床性能和精度，发展重点产业的专用加工设备；进一步加强工业系统互联，支持企业生产设备系统全面联网。依托首台套等政策，鼓励重点行业龙头企业开展新一代智能制造技术的攻关、试点和示范。推动智能制造关键核心技术创新突破推动智能制造关键核心技术创新突破聚焦电子信息、先进材料、汽车、高端装备等领域，鼓励有条件、有基础的企业利用智能制造新技术开展以设备换“芯”、生产换线、机器换人为核心的智能化改造，建设更高水平的数字化
53、车间、智能工厂。推动科技赋能智能制造促进传统产业转型升级推动科技赋能智能制造促进传统产业转型升级依托“智能工厂+”行动，更加积极推动全市工业企业开展数字化转型。鼓励相关企业拓展全国乃至国际业务布局，提升上海在智能制造重点产业领域的辐射力和竞争力。支持智能网联汽车、工业机器人等细分领域的独角兽隐形冠军企业打造技术合作联盟，提升关键行业的横向合作和纵向集成能力，推动关键技术攻关突破与产业链向高端环节攀升。扩大未来制造产业增量规模扩大未来制造产业增量规模（二）推动先进智能制造技术的应用突破（二）推动先进智能制造技术的应用突破针对重点产业领域探索“一业一策”，推出定制化解决方案。实施智能工厂领航计划，
54、打造20家标杆性智能工厂、200家示范性智能工厂。实施“工赋上海”行动计划，打造30个行业性工业互联网平台，梯度培育40家“工赋链主”企业。用好“智评券”“算力券”，支持企业数字化诊断、购买算力服务。出台相关扶持政策出台相关扶持政策提高平台服务水平，探索围绕六大重点产业，成立智能制造专业委员会，提供“智库大脑”。强化区域合作，共建以上海为龙头的长三角智能制造产业链生态体系。搭建各类平台开展合作搭建各类平台开展合作提升“一业一融”服务水平，鼓励全市商业银行、保险机构、基金等金融机构参与智能工厂建设，探索产融合作新机制模式。在全国率先探索智能制造标准制定，支持上汽、上海电气、商飞等链主企业，牵头制
55、定全产业链智能工厂建设指南，推动上下游智能制造整体水平提升。探索针对不同人才类型出台更具吸引力、更具针对性的人才政策，助力提升全市智能制造产业核心竞争力。优化金融、标准、人才等软环境优化金融、标准、人才等软环境0202重点区域试点应用鼓励浦东、闵行等重点区域特别是张江、临港、大零号湾等未来产业先导区开展多场景、多层级应用示范，培育推广智能化设计、网络协同制造、大规模定制、智能运维服务等新模式。0303扩大建设范围、分级分类建设引导龙头企业建设协同平台，带动上下游企业同步实施智能制造，打造智慧供应链。0101推动智能制造前沿新技术应用突破支持工业企业布局智能机器人新赛道，引入语言通用大模型、视觉
56、通用大模型、多模态通用大模型等前沿技术。（三）进一步优化未来制造产业生态环境（三）进一步优化未来制造产业生态环境附件1-1 2021-2023年上海市智能制造示范工厂揭榜单位序号序号企业名称企业名称揭榜任务名称揭榜任务名称典型场景名称典型场景名称1 1上海航天设备制造总厂有限公司航天器复杂构件智能制造示范工厂1.先进过程控制；2.智能在线检测；3.离散型工艺数字化设计；4.精益生产管理；5.产线柔性配置；6.生产计划优化；7.供应链可视化；8.在线运行监测与故障诊断。2 2上海延锋金桥汽车饰件系统有限公司汽车饰件智能制造示范工厂1.离散型工艺数字化设计；2.资源动态组织；3.车间智能排产；4.
57、质量精准追溯；5.预测性维护与运行优化；6.能耗数据监测；7.物流实时监测与优化。3 3上海新时达机器人有限公司工业机器人智能制造示范工厂1.车间智能排产；2.质量精准追溯；3.产线柔性配置；4.流程型工艺数字化设计；5.采购策略优化；6.智能维护管理；7.智能仓储。4 4中国航发商用航空发动机有限责任公司商用航空发动机智能制造示范工厂1.车间/工厂数字化设计；2.离散型工艺数字化设计；3.资产全生命周期管理；4.精益生产管理；5.物料实时跟踪；6.供应链可视化；7.危险作业自动化；8.车间智能排产；9.智能在线检测。5 5光明乳业股份有限公司乳制品全产业链智能制造示范工厂1.先进过程控制；2
58、.智能仓储；3.物流实时监测与优化；4.销售计划动态优化；5.智能在线检测；6.人机协同作业；7.质量精准追溯；8.生产计划优化。6 6宝武碳业科技股份有限公司碳基新材料智能制造示范工厂1.污染监测与管控；2.能效平衡与优化；3.先进过程控制；4.安全风险实时监测与应急处置；5.设备故障诊断与预测；6.数字基础设施集成；7.数字孪生工厂建设；8.网络协同制造。7 7上海新动力汽车科技股份有限公司高性能柴油发动机智能制造示范工厂1.物流实时监测与优化；2.产品远程运维；3.工艺数字化设计；4.生产计划优化；5.精准配送；6.精益生产管理；7.产品数字化研发与设计；8.质量精准追溯。8 8上海航天
59、精密机械研究所航天产品智能制造示范工厂1.工艺数字化设计；2.智能在线检测；3.精准配送；4.工厂数字化设计；5.产线柔性配置；6.车间智能排产；7.设备故障诊断与预测；8.数字基础设施集成。9 9上海氯碱化工股份有限公司上海氯碱化工智能制造示范工厂1.智能在线检测；2.生产计划优化；3.先进过程控制；4.精准配送；5.在线运行监测；6.设备故障诊断与预测；7.安全风险实时监测与应急处置；8.危险作业自动化；9.能耗数据监测；10.污染监测与管控；11.产供销一体化。1010上海米其林轮胎有限公司上海米其林轮胎智能制造示范工厂1.可制造性设计；2.智能在线检测；3.数字孪生工厂建设；4.数据治
60、理与流通；5.车间智能排产；6.精益生产管理；7.智能协同作业；8.精准配送；9.在线运行监测；10.设备故障诊断与预测；11.污染监测与管控；12.供应链计划协同优化。1111安波福中央电气（上海）有限公司安波福中央电气（上海）车用连接器智能制造示范工厂1.产品数字化研发与设计；2.工艺数字化设计；3.智能在线检测；4.销售驱动业务优化；5.工厂数字化设计；6.车间智能排产；7.产线柔性配置；8.智能仓储；9.设备故障诊断与预测；10.供应商数字化管理。序号序号企业名称企业名称揭榜任务名称揭榜任务名称典型场景名称典型场景名称1212上海电气电站设备有限公司上海电气电站设备智能制造示范工厂1.
61、产品数字化研发与设计；2.工艺数字化设计；3.质量精准追溯；4.销售驱动业务优化；5.产品远程运维；6.数字孪生工厂建设；7.生产计划优化；8.精益生产管理；9.智能协同作业；10.在线运行监测；11.能耗数据监测；12.供应链风险预警与弹性管控。1313上海晶澳太阳能科技有限公司上海晶澳光伏组件智能制造示范工厂1.数据驱动产品设计优化；2.智能在线检测；3.数字基础设施集成；4.车间智能排产；5.智能协同作业；6.人机协同制造；7.精准配送；8.在线运行监测；9.安全风险实时监测与应急处置；10.能效平衡与优化；11.供应链智能配送与动态优化。1414上海诺雅克电气有限公司上海诺雅克低压电器
62、智能制造示范工厂1.产品数字化研发与设计；2.虚拟试验与调试；3.智能在线检测；4.质量精准追溯；5.大规模个性化定制；6.车间智能排产；7.精益生产管理；8.智能协同作业；9.智能仓储；10.在线运行监测；11.供应商数字化管理。1515上海三菱电梯有限公司上海三菱电梯智能制造示范工厂1.产品数字化研发与设计；2.工艺数字化设计；3.智能在线检测；4.大规模个性化定制；5.产品远程运维；6.工厂数字化设计；7.智能协同作业；8.能耗数据监测。1616上海海尔洗涤电器有限公司上海海尔洗衣机智能制造示范工厂1.智能在线检测；2.销售驱动业务优化；3.数字孪生工厂建设；4.数字基础设施集成；5.车
63、间智能排产；6.智能协同作业；7.智能仓储；8.在线运行监测；9.能效平衡与优化；10.产供销一体化。1717上海君实生物工程有限公司上海君实生物制药智能制造示范工厂1.质量精准追溯；2.数字基础设施集成；3.车间智能排产；4.精益生产管理；5.人机协同制造；6.智能仓储；7.精准配送；8.能耗数据监测；9.产供销一体化；10.供应链采购动态优化；11.供应商数字化管理。1818上海紫丹食品包装印刷有限公司上海紫丹食品包装印刷智能制造示范工厂1.数据驱动产品设计优化；2.智能在线检测；3.质量精准追溯；4.大规模个性化定制；5.数字基础设施集成；6.车间智能排产；7.产线柔性配置；8.先进过程
64、控制；9.智能协同作业；10.设备故障诊断与预测；11.安全风险实时监测与应急处置；12.能耗数据监测。1919上海外高桥造船有限公司上海外高桥高附加值船舶智能制造示范工厂1.产品数字化研发与设计；2.可制造性设计；3.智能在线检测；4.主动客户服务；5.数字孪生工厂建设；6.生产计划优化；7.车间智能排产；8.精益生产管理；9.在线运行监测；10.能耗数据监测；11.污染监测与管控；12.供应商数字化管理。序号序号公司名称公司名称典型场景名称典型场景名称1 1宝武碳业科技股份有限公司污染源管理与环境监测2 2上海氯碱化工股份有限公司先进过程控制3 3上海诺雅克电气有限公司智能在线检测4 4上
65、海市外高桥造船有限公司工艺流程/参数动态调优5 5上海柴油机股份有限公司数据增值服务6 6上海振华重工（集团）股份有限公司人机协同作业7 7上海诺玛液压系统有限公司人机协同作业8 8上海航天精密机械研究所智能在线检测9 9上海振华重工（集团）股份有限公司精益生产管理1010上海良信电器股份有限公司精益生产管理1111中科新松有限公司智能在线检测1212上海上药第一生化药业有限公司资源动态组织1313智能仓储1414智能在线检测1515上海紫丹食品包装印刷有限公司质量精准追溯1616在线运行监测与故障诊断1717先进过程控制1818产线柔性配置1919上海君实生物工程有限公司精准配送2020上海
66、仪电显示材料有限公司精益生产管理2121上海米其林轮胎有限公司可制造性设计2222数字孪生工厂建设2323工厂数字化设计2424延锋国际座椅系统有限公司精益生产管理2525车间智能排产2626智能仓储附件1-2 2021-2023年上海市智能制造优秀场景公示名单序号序号公司名称公司名称典型场景名称典型场景名称2727上海西门子开关有限公司产品数字化研发与设计2828智能仓储2929产线柔性配置3030车间智能排产3131主动客户服务3232产品质量优化3333供应链可视化3434上海交大智邦科技有限公司产线柔性配置3535卡斯柯信号有限公司设备故障诊断与预测3636在线运行监测3737上海电气
67、电站设备有限公司产品数字化研发与设计3838工艺数字化设计3939销售驱动业务优化4040产品远程运维4141精益生产管理4242上海大众动力总成有限公司 能耗数据监测4343智能在线监测4444生产计划优化4545上海元非智能科技有限公司产线柔性配置4646上海比亚迪有限公司质量精准追溯4747江南造船（集团）有限责任公司智能协同作业4848美乐家（中国）日用品有限公司设备运行优化4949上海华虹宏力半导体制造有限公司设备运行优化5050华域三电汽车空调有限公司智能协同作业5151卡斯马汽车系统（上海）有限公司能效平衡与优化5252上海ABB工程有限公司人机协同制造序号序号公司名称公司名称典
68、型场景名称典型场景名称5353上海保隆汽车科技股份有限公司在线运行监测5454质量精准追溯5555产线柔性配置5656智能仓储5757上海电气凯士比核电泵阀有限公司智能在线检测5858上海海拉电子有限公司智能仓储5959上海航天电子通讯设备研究所产品数字化研发与设计6060工艺数字化设计6161上海禾赛科技有限公司产线柔性配置6262上海汇众汽车制造有限公司先进过程控制6363生产计划优化6464上海嘉定延锋座椅系统有限公司智能仓储6565精准配送6666智能在线检测6767上海汽车变速器有限公司数字孪生工厂建设6868车间智能排产6969精益生产管理7070智能仓储7171上海施耐德低压终端
69、电器有限公司精准配送7272精益生产管理7373上海易咖智车科技有限公司智能在线检测7474特斯拉（上海）有限公司智能仓储7575产品质量优化7676供应商数字化管理7777车间智能排产7878迅达（中国）电梯有限公司智能仓储7979产线柔性配置8080产品远程运维8181百事食品（中国）有限公司智能在线检测8282上海创元化妆品有限公司产线柔性配置序号序号公司名称公司名称典型场景名称典型场景名称8383上海太太乐福赐特食品有限公司产线柔性配置8484达功（上海）电脑有限公司 先进过程控制8585数字基础设施集成8686上海美维科技有限公司精准配送8787质量精准追溯8888上海天马微电子有限
70、公司资源动态配置8989设备故障诊断与预测9090精益生产管理9191上海鹰峰电子科技股份有限公司先进过程控制9292产品质量优化9393台积电（中国）有限公司设备运行优化9494车间智能排产9595产品质量优化9696人机协同制造9797上海无线电设备研究所智能在线检测9898中国航空无线电电子研究所智能在线检测9999智能仓储100100上海核工程研究设计院股份有限公司产品数字化研发与设计101101上海飞机客户服务有限公司数据驱动服务102102中化学华谊装备科技（上海）有限公司在线运行监测103103中国建材国际工程集团有限公司虚拟试验与调试104104上海铁路通信有限公司可制造性设计
71、105105中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司产品数字化研发与设计106106虚拟试验与调试107107上海烟草机械有限责任公司产品远程运维108108智能协同作业109109上海烟草集团有限责任公司上海卷烟厂产品质量优化100100先进过程控制111111能耗数据监测编写团队：上海市智能制造产业协会0202第第二二篇篇 生物生物制造制造生物生物制造制造生物制造是指以生物体机能进行大规模物质加工与物质转化、为生物制造是指以生物体机能进行大规模物质加工与物质转化、为社会发展提供工业商品的新行业，社会发展提供工业商品的新行业，生物制造可从根本上改变传统制造业的生产模式。利用生物+医药、生物+
72、化工、生物+能源、生物+轻工等全新生产方式，诞生出一大批全新产品，如重组蛋白药物、生物航空煤油、生物降解塑料等等。生物制造被认为具有引领“第四次工业革命”的潜力，市场规模将达到万亿级别，是世界各国竞争的热点。随着生物技术进一步取得突破进展，生物制造还有望向采矿、冶金、电子信息、环保等领域拓展，发展前景十分广阔。上海已经前瞻布局合成生物方向，未来需持续保持生物制造领先优势。一、内涵模式一、内涵模式（一）内涵特征（一）内涵特征“生物制造”一词在20世纪末已提出，当时美国发布的开发和推进生物基产品和生物能源总统令提出“以生物为基础的经济”。此后，中国、欧盟、日本等多国和地区的学者也广泛探讨生物制造的
73、概念，各国逐步完善与之相匹配的引导政策。近几年，随着制造业尤其是快速原型技术在生物医学中的深入应用，生物制造的概念逐渐明晰。生物制造在百年的发展过程中经历了三次技术革命。基础发酵技术基础发酵技术通过单一培养发酵生产初级代谢产物，如利用发酵技术做面包制酱、酿醋、酿酒等。第一次技术革命第一次技术革命微生物定向发酵微生物定向发酵通过筛选自然界中能够生产某种特定物质的细菌或细胞，获得对生命健康有帮助的生物活性物，如酶、抗生素、透明质酸等。以合成生物学为核心以合成生物学为核心基因编辑、生物信息学、酶工程等技术的不断更迭，催生了以合成生物学为核心的第三次技术革命。合成生物利用工程化手段有目的地改造设计原有
74、生命体，构建细胞工厂，创造性生产生命体所需要的功能糖、蛋白质、氨基酸、维生素等活性物质。第二次技术革命第二次技术革命第三次技术革命第三次技术革命生物制造是绿色、可持续的生产方式。其运用生命科学、现代制造科学的原理和方法，以CO2、葡萄糖、淀粉、木质纤维素等可持续来源的生物质作为基础原料，在天然或经设计改造的生物系统（植物、动物、微生物、组织、细胞、酶等）中将来源广泛、价格低廉的成分转化为具有更高附加值的生物活性原料，具有能耗低、排放少、资源利用率高等特点，能够减少工业经济对生态环境的影响、推动物质财富的绿色增长和经济社会的可持续发展。同时生物制造技术突破了传统物理化学制造的界限，大大地拓展了人
75、类改造自然、制造产品的能力。（二）主要模式（二）主要模式近几年，大批以合成生物学技术为基础的生物制造相关公司相继成立，商业模式可分为产品型及平台型。产品型产品型平台型平台型借助合成生物学手段生产面向市场各领域借助合成生物学手段生产面向市场各领域的合成生物产品的合成生物产品。现阶段，平台型企业由于缺乏应用层面的落地产品，盈利能力受限。旨在提供生物体设计与软件开发等平台化旨在提供生物体设计与软件开发等平台化的集成系统。的集成系统。产品型企业打通了从生物改造、发酵纯化到产品改性的全产业链，近年来得到快速发展，盈利水平不断提升，部分平台型企业也演化出向产品型公司转变的趋势。国内合成生物学企业以产品型为
76、主。产品型公司以微生物发酵工艺为基础，历经菌株筛选及培育、高效发酵工艺、纯化工艺调控等环节，定向生产目标产品。产品的生产从实验室验证阶段到产业化放大阶段往往需要经历漫长的研究探索和生产实践，才能在工业菌种创制、发酵过程智能控制、高效后提取等环节形成完备的技术领先优势，核心产品型企业因此受益。二、趋势格局二、趋势格局（一）生物制造成为多国战略布局重点（一）生物制造成为多国战略布局重点低碳绿色循环经济发展成为全球共识，生物制造产业成为世界主要发达经济体布局的重点领域之一。目前全球已有五十多个国家发布了发展生物经济的相关政策，且各国都加大研发资助力度。美国美国一直寻求在生物科技领域的全球竞争中保持领
77、导地位寻求在生物科技领域的全球竞争中保持领导地位，将发展生物技术和生物制造作为未来生物经济的关键动力。2022年9月，美国总统拜登发布第14081号行政命令，宣布启动“国家生物技术和生物制造计划”，将投入20亿美元资金，探索建立可持续的生物经济发展模式。由于在合成生物学领域起步早且前期投入大，美国在基础研究和人才培养方面全球领先。同时，美国拥有更完善的阶段性技术交易市场，推动生物技术加快产业化。欧盟欧盟于2021年2月提出升级版的循环生物基欧洲联合企业计划，明确加大资金投入，通过发展生物基产业推动欧洲绿色协议目标的达成。日本日本内阁在科技创新综合战略2021中将生物技术、健康与医药确立为战略性
78、基础技术和战略性应用领域，并进一步推进全基因组分析计划。加拿大加拿大发布加拿大生物制造和生命科学战略。印度印度科技部发布2021-2025年国家生物技术发展战略：知识驱动生物经济等。中国中国起步较晚，但有望凭借国内强大的制造业基础、较低人力成本以及科研上后发迅猛后发迅猛之势之势，快速追赶美国。快速追赶美国。（二）（二）“双碳双碳”背景下市场爆发力巨大背景下市场爆发力巨大生物制造过程兼具绿色环保与降本增效优势，是带动未来生物经济发展的关键力量。近几年，合成生物相关市场规模持续高速增长。CB Insights预测，2025年，全球合成生物市场规模将有望突破200亿美元，2020-2025年年均复合
79、增速高达22.5%。麦肯锡预测，到2025年，合成生物学与生物制造的经济影响将达到1000亿美元；2030-2040年，每年带来的经济影响将达到1.8-3.6万亿美元；同时预计未来全球物质投入中的60%可以通过生物制造方式生产。从2015年开始，全球大批合成生物学相关公司相继成立。如美国拥有Ginkgo Bioworks、Zymergen和Amyris为代表的众多合成生物学企业；我国在生物基化学品、生物基材料、酶制剂等领域集聚了一批代表企业。资本市场方面，美国合成生物学媒体SynBioBeta统计，近十年全球合成生物学领域的融资大幅增加，从2011年的4亿美元增长至2021年的180亿美元，年
80、复合增长率达46%，并有超过74家合成生物公司完成上市。即便是在一级市场相当低迷的2022年，合成生物学的投资热度也始终居高不下。合成生物技术在未来数年中将持续在科研、医疗、化学品、环境监测、农业、食品和饮料等诸多领域形成广泛应用并产生重要影响。科研化学品环境监测农业食品饮料化工能源医疗健康其他医疗健康是第一大且增速最快的应用领域医疗健康是第一大且增速最快的应用领域据麦肯锡预测未来10-20年在全球范围内医药健康领域每年直接产生的潜在经济影响约0.5-1.3万亿美元，约占合成生物学总影响的35%，其主要应用包括细胞免疫疗法、RNA药物、微生态疗法、基因编辑相关应用、体外检测、医疗耗材、药物成分
81、生产和制药用酶等诸多方向。化工能源领域同样发展迅速，已成为合成生物化工能源领域同样发展迅速，已成为合成生物技术第二大应用热点，约占合成生物学总影响技术第二大应用热点，约占合成生物学总影响的的8%.8%.主要应用包括材料和化学品、化工用酶、生物燃料等方向。此外，许多初创公司已切入食品、农业、环境防治等应用领域，增长较快的包括食品、农业以及消费品等，因其产业链条较长，且具有低客单价较低和高频特征，生物技术改造机会点及空间较大。（三）技术进步推动生物产品迭代创新三）技术进步推动生物产品迭代创新近年来，生物技术飞速发展，合成基因组学研究上升到新的高度，多种新型基因编辑器不断问世，蛋白质结构预测工具迭代
82、更新，利用机器学习算法等开展生物预测范围不断拓宽，多类前沿技术的交叉融合和关键核心技术的不断革新，全面赋能食品、农业、医药、能源、化工等产业转型升级，合成生物制造的技术难关不断突破，将加速推进应用进程。人工智能已能完成多类型蛋白的结构预测人工智能已能完成多类型蛋白的结构预测DeepMindDeepMind：世界知名人工智能团队DeepMind已利用“阿尔法折叠”预测了几乎所有人类表达的蛋白质结构，以及其他20种生物几乎完整的蛋白质组，并利用“阿尔法折叠2”绘制了核孔复合物的结构图。ProteinMPNNProteinMPNN：美国华盛顿大学著名生物化学家David Baker教授团队开发了一种
83、基于深度学习的蛋白质序列设计方法ProteinMPNN，证明机器学习可以比以前更快速和更精确地创造蛋白质分子。这些研究结果表明使用深度学习生成的新蛋白质结构的丰富多样性，并为设计用于纳米机器和生物材料的日益复杂的组件，开发更多新的治疗方法、碳捕获工具等铺平了道路。智能生物制造将快速发展智能生物制造将快速发展美国宾夕法尼亚州立大学帕克分校研究人员开发的生物技术平台使快速可定制疫苗生产成为可能。这种智能制造技术未来也可应用于其他病毒，有助于有效应对不断发展变异的病原体感染。设计和创建具有高效生物固碳能力的酶、生化途径、工程生物或微生物组，已成为合成生物固碳领域的国际研究热点，低碳生物工程技术发展为
84、洁净能源生产和单碳资源高效利用带来重要机遇。三、上海现状三、上海现状（一）创新策源能力处于国内前列（一）创新策源能力处于国内前列上海作为中国合成生物学的发源地，形成了实力雄厚的研究实力。研究机构方面研究机构方面，上海拥有中国科学院上海生科院、上海交通大学、复旦大学、华东师范大学和华东理工大学等。在2018-2021年国家重点研发计划“合成生物学”专项114项中，上海单位牵头项目18项（其中天津牵头14项，深圳牵头6项）。成果突破方面，成果突破方面，合成生物学领域多项“第一”都发生在上海。1818项上海单位牵头国家重点研发“合成生物学”专项我国首个“人造生命”科技路线图诞生于上海。2007200
85、720082008我国首个合成生物学重点实验室中国科学院合成生物学重点实验室落地上海。中英美“三国六院”合成生物学研讨会在上海举行；2012年，我国首个合成生物学战略研究项目中科院-基金委“合成生物学发展战略研究”项目启动，由中科院上海生科院承担。20015上海合成生物学创新战略联盟成立；2019年，华东师范大学医学合成生物学研究中心成立。20202020合成生物学第一股凯赛生物登录科创版。（二）顶层设计推动产业前瞻布局（二）顶层设计推动产业前瞻布局上海建设具有全球影响力的科技创新中心“十四五”规划提出要形成生物制造科学、技术和战略性新兴产业创新生态，显著提升合成生物学国
86、际竞争力。2021.92021.9上海将合成生物学技术列入上海市战略性新兴产业和先导产业发展“十四五”规划。2021.6 2021.6 上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案将合成生物列入未来健康产业集群，提出推动合成生物技术在创新药研发、医美产品研制、微生物菌株试验、生物可降解材料等领域的应用转化。2022.92022.9上海印发上海市加快合成生物创新策源打造高端生物制造产业集群行动方案（2023-2025年），明确提出，到2030年，建设合成生物全球创新策源高地、国际成果转化高地和国际高端智造高地，基本建成具有全球影响力的高端生物制造产业集群。行动方案还提出了强化多元化资金保
87、障、探索监管政策创新、加强新技术新产品示范应用、加大多层次人才引培力度、建立专业化服务矩阵等保障措施。2023.92023.933（三）重点领域优质企业加快集聚（三）重点领域优质企业加快集聚基于上海“3+6”产业体系，依托众多园区载体，上海已落地集聚了一批生物制造优质企业，在平台技术服务类、高端制造类和产业链供应类三大产业领域均有分布。平台技术服务类平台技术服务类为合成生物学产业上游各类技术赋能企业，主要为行业提供DNA测序、合成、基因编辑以及菌株合成等关键技术与产品支持。代表企业：芯宿医疗、迪赢生物、奔曜科技等。高端制造类高端制造类结合本市高端制造业布局，合成生物学在新材料、消费品、生物医药
88、、能源与环保等细分领域加快产业化发展，下游应用端在国际上已处于领先位置。代表企业：新材料领域的凯赛生物、蓝晶生物等，生物医药领域的宝济药业、君实生物、美迪西、药明康德等，食品领域的昌进生物、食未生物等。产业链供应类产业链供应类主要为反应器等设施设备、培养基及菌种系等试剂耗材与原材料企业，助力提升本市合成生物学产业链配套供应类企业的发展能级。代表企业包括东富龙、迪必尔、兆维科技等。表2-1上海市部分生物制造企业名单序号序号单位名称单位名称领域领域1 1上海相宜本草化妆品股份有限公司化妆品2 2上海植纳生物科技有限公司化妆品3 3康码（上海）生物科技有限公司化妆品/生物医药4 4上海凯赛生物技术股
89、份有限公司新材料5 5上海蓝晶生物科技有限公司新材料6 6上海经海纬象生物材料有限公司新材料7 7上海东庚化工技术有限公司新材料序号序号单位名称单位名称领域领域8 8上海医药集团股份有限公司医药/园区9 9上海宝济药业股份有限公司生物医药1010上海君实生物医药科技股份有限公司生物医药1111上海市生物医药产业促进中心生物医药1212上海青赛生物科技股份有限公司生物医药1313交弘生物科技（上海）有限公司生物医药1414上海瀚诺威生物科技有限公司生物医药1515上海市生物医药科技发展中心生物医药1616上海美迪西生物医药股份有限公司生物医药1717上海药明康德新药开发有限公司生物医药1818上
90、海碧博生物医药科技有限公司生物医药1919上海恒润达生生物制药有限公司生物医药2020上海科济制药有限公司生物医药2121引加（上海）生物医药科技有限公司生物医药2222和度生物技术（上海）有限公司生物医药2323信致医药科技（上海）有限公司生物医药2424上海优卡迪生物医药科技有限公司生物医药2525上海明捷医药科技有限公司生物医药2626上海昌进生物科技有限公司食品2727上海食未生物科技有限公司食品2828虹摹生物科技（上海）有限公司食品2929上海沣融生物科技有限公司食品/化妆品3030弈柯莱生物科技(集团)股份有限公司食品/化妆品3131上海忱扬生物科技有限公司食品/化妆品3232上
91、海光玥生物科技有限公司食品/化妆品3333上海依诺基科生物技术有限公司食品/化妆品3434上海克琴科技有限公司食品/化妆品3535上海锐康生物技术研发有限公司食品/化妆品/生物化学品3636上海佶凯星生物科技有限公司食品/化妆品/生物化学品3737生合万物（上海）生物科技有限公司食品/化妆品/生物化学品3838上海智峪生物科技有限公司食品/化妆品/生物化学品3939华熙生物上海自由贸易试验区分公司食品/化妆品/生物化学品4040柯泰亚生物科技（上海）有限公司食品/化妆品/生物化学品序号序号单位名称单位名称领域领域4141康彤（上海）生物研发有限公司食品/化妆品/生物化学品4242上海肆芃科技有
92、限公司食品/化妆品/生物化学品4343上海依赛洛森生物医药有限公司食品/化妆品/生物化学品4444上海微理智成生物技术(上海)有限公司食品/化妆品/生物化学品4545上海微创生成生物技术有限公司食品/化妆品/生物化学品4646上海百福安生物科技有限公司食品/化妆品/生物化学品4747上海聚源智创生物研究有限公司食品/化妆品/生物化学品4848武汉合生科技有限公司上海分公司食品/化妆品/生物化学品4949上海君石生命科学研究院食品/化妆品/生物医药5050中国医药工业研究总院有限公司食品/化妆品/生物医药5151西宝生物科技（上海）股份有限公司食品/化妆品/生物医药5252上海合润远生物有限公司
93、食品/生物医药5353上海芯宿医疗科技有限公司技术服务5454上海迪赢生物科技有限公司技术服务5555上海奔曜科技有限公司技术服务5656上海涛烜科学仪器有限公司技术服务5757上海天鹜科技有限公司技术服务5858上海开纯洁净室技术工程有限公司技术服务5959上海汇像信息技术有限公司技术服务6060上海天壤智能科技有限公司技术服务6161普力斯特（上海）实验室设备有限公司技术服务6262上海水大技术转移有限公司技术服务6363东富龙科技集团股份有限公司产业链6464迪必尔生物工程（上海）有限公司产业链6565上海兆维科技发展有限公司产业链6666上海镁伽智能科技有限公司产业链6767上海汉赞迪
94、生命科技有限公司产业链6868上海曼森生物科技有限公司产业链6969巢生曦想（上海）医疗科技有限公司产业链7070安及义实业（上海）有限公司产业链7171上海奥浦迈生物科技股份有限公司产业链（四）（四）“一核两翼一核两翼”空间布局初步形成空间布局初步形成根据各区产业发展基础与细分领域特色，以浦东新区创新突破为核心，以金山区和宝山区制造承载为两翼，全市“一核两翼”的合成生物产业空间布局初步形成。宝山宝山浦东新区浦东新区金山金山其他区域其他区域上海合成生物产业布局最早的区域上海合成生物产业布局最早的区域2021年8月南大地区挂牌了全市首个合成生物产业园，构建综合性总部研发基地，已注册落地合成生物企
95、业20多家，布局产业链前端。拥有化工产业的规模优势、生物医药产业拥有化工产业的规模优势、生物医药产业的生态优势以及食品产业的基础优势的生态优势以及食品产业的基础优势当前正重点发展高附加值原料药、现代中药、CAR-T免疫细胞治疗等合成生物学创新产业，全力推进合成生物学在生物医药、新材料和消费品等领域的应用。上海生物制造创新转化高地上海生物制造创新转化高地汇聚上海张江合成生物学创新中心、上海市合成生物产业协会等机构，已涌现出昌进生物、若弋生物等一批聚焦医药研发应用的合成生物学新锐企业。闵行、徐汇、奉贤等区，也在积极布局合闵行、徐汇、奉贤等区，也在积极布局合成生物。成生物。闵行引进了多家高端医疗器械
96、和国内外合成生物领域的行业头部企业；徐汇枫林生命科学园区设立了合成生物实验室；奉贤东方美谷则聚焦医疗美妆领域，积极引进合成生物下游应用企业。四、典型案例四、典型案例案例一：全球化生物基材料龙头企业凯赛生物案例一：全球化生物基材料龙头企业凯赛生物一、基本情况一、基本情况凯赛生物是全球合成生物和生物制造领域的标杆企业，总部和研发中心位于上海，在全球首次实现了尼龙核心单体、系列生物基聚酰胺的产业化，被公认为是迄今全球生物制造领域时间最长、投入最多、成果最多的公司。公司正在太原建设的百万吨级的生物基材料生产线，是全球规模最大的生物制造项目。公司于2020年科创板上市，被誉为合成生物第一股。二、二、产业
97、化产品产业化产品亮点亮点01 01 生物基聚酰胺的核心单体材料生物基聚酰胺的核心单体材料-系列长链二元酸、戊二胺系列长链二元酸、戊二胺凯赛长链二元酸项目凯赛长链二元酸项目是全球生物制造标志性成功案例，于2003年全球首次实现产业化，逐渐替代杜邦、英威达等国际公司的化学法产品，2015年底实现了对化学法产品的完全替代，不断扩大市场规模并推出新品种，成为全球最大供应商，被工信部评为制造业单项冠军。凯赛戊二胺的生物法生产工艺实现了生命体消亡的逆过程。凯赛戊二胺的生物法生产工艺实现了生命体消亡的逆过程。戊二胺是一种生产尼龙等产品的重要平台化合物。凯赛在全球首次实现了生物基戊二胺的产业化，并在国家环境生
98、态部做了“新物质注册”。2021年建成了全球首条5万吨级生产线，现正在建设年产50万吨的生产线。案例一：全球化生物基材料龙头企业凯赛生物案例一：全球化生物基材料龙头企业凯赛生物02 02 新型生物基聚酰胺新型生物基聚酰胺PA5XPA5X凯赛生物以生物基戊二胺和系列二元酸为单体，构造出一系列性能卓越的生物基聚酰胺家族材料PA5X，开发出诸多远远超出传统石化基尼龙的性能和应用。其来源于自然界可再生的生物质原料，相较于传统的石油基聚酰胺，其不仅具有显著的低碳、环保优势，且可为下游厂商提供更为灵活、可满足多种性能需求的解决方案，可在汽车零部件、电子电器和3D打印等行业应用。0 03 3 高性能热塑性生
99、物基连续纤维复合材料高性能热塑性生物基连续纤维复合材料传统复合材料以热固性为主，缺点是不可回收。凯赛的生物基聚酰胺具有高流动性的高流动性的突出优势突出优势，成为唯一可以复合大比例连续纤维的尼龙树脂，以此生产的复合材料具有高性能、易加工、轻量化、可回收、低成本、耐磨耐腐蚀等综合优势，实现了当前材料领域里迫切期望的“可回收、高强度、高流动性”的完美热塑型复合材料特性，突破了传统金属材料和复合材料成本和性能局限，使得“以塑代钢、以塑代塑、以塑代铝”成为可能，对生物制造和材料行业都具有颠覆性意义。图2-1 凯赛热塑型复合材料及主要应用场景案例案例二二：合成生物学医疗应用领军企业弈柯莱：合成生物学医疗应
100、用领军企业弈柯莱一、基本情况一、基本情况弈柯莱生物科技（集团）股份有限公司成立于2015年，是一家拥有先进合成生物学技术的生物制造企业，主要从事合成生物学方法的研发，并致力于将其应用于规模化生产。弈柯莱已经建立了规模庞大的生物资源工程库平台，在生物合成、高性能细胞工厂设计创制以及产品规模化生产上积累了丰富经验。弈柯莱已经成功将合成生物学技术广泛应用于生物医药、绿色农业、生命健康等领域，是目前国内外合成生物学产业化进展迅速的企业之一，荣登“2022 中国合成生物学医疗应用企业TOP10”榜单，入选2023年“上海市重点服务独角兽（潜力）企业”榜单。二、二、公司公司亮点亮点1 1、建立三大高效研发
101、技术平台、建立三大高效研发技术平台弈柯莱现已建成酶工程、基因原件工程和基因编辑三大主要技术平台，这是公司产业化的基础。公司具备细胞工厂生物合成和无细胞生物合成双重能力，拥有高性能的AI设计平台、庞大的生物资源工程库（50,000余种酶库，90+高性能菌株底盘细胞，逾100,000种基因元件库）、先进的高通量测试能力、强大的规模化生物制造能力，能够按需设计，快速完成技术研发到产品的规模化制造。五年来，公司研发投入每年超过13%，现已开发出20余种产品管线，涉及生物医药、绿色农业、生命健康等多个领域。此外，公司近三年间承担了4项国家级重大科研项目，申请的发明专利高达百项以上，已授权的核心知识产权5
102、7项。图2-2 弈柯莱基于合成生物技术构建的三大核心技术平台案例案例二二：合成生物学医疗应用领军企业弈柯莱：合成生物学医疗应用领军企业弈柯莱2 2、拥有丰富的产业化经验、拥有丰富的产业化经验弈柯莱总部和研发中心坐落于紫竹国家高新区，同时拥有浙江台州和重庆两个生产基地。公司目前已有多款产品开创了国内首家申报和首家获批的先例。公司与通化东宝联合协作的西格列汀仿制药于2021年获国家药品监督管理局药品审评中心（CDE）上市批准。该药物不仅是CDE近年来批复的首个使用非水解酶类生物合成的医药品种，也是自2020年初，四部门联合发布推动原料药产业绿色发展的指导意见，鼓励绿色技术制造后的首个获批基于生物合
103、成的医药品种。公司与蒙牛集团合资公司虹摹生物开发的2-岩藻糖基乳糖（2FL）也在2023年10月成功获卫健委审批，成为了我国首批母乳低聚糖（HMO）获批企业中唯一一家中国本土企业。弈柯莱的高端甜味剂甜菊糖苷（Reb M）也是国内第一家成功获卫健委审批的产品。案例三：可食用微生物合成蛋白研发商昌进生物案例三：可食用微生物合成蛋白研发商昌进生物一、基本情况一、基本情况上海昌进生物科技有限公司是具有全球领先技术实力和生物制造能力的微生物合成蛋白企业，主要产品为微生物合成蛋白和微生物合成乳蛋白。研发涉及分子生物学基因编辑技术、微生物库及诱变筛选、发酵工程、产物分离纯化及构效解析、食品工程、代谢工程、营
104、养健康研究等多个技术领域。二、二、公司公司亮点亮点图2-3 昌进生物已开发的代表产品公司选育的高效量产专有菌株，经过高密度发酵产生的可食用微生物蛋白，其葡萄糖转化蛋白质效率为动物蛋白的4-50倍，生长周期比传统畜牧业缩短30-300倍。微生物合成蛋白领域微生物合成蛋白领域公司通过基因编辑和生物合成技术，成功实现了微生物精确分泌牛乳蛋白，成为全球首个实现利用可食用微生物合成乳清蛋白的企业，生产的乳清蛋白与天然乳清蛋白完全一致，1个45吨罐乳清产量相当于360头奶牛产的乳清蛋白，可用于乳制品替代，摆脱对天然产物的依赖。同时，公司已实现了AI人工设计蛋白的实验室成功表达及功能验证。微生物合成乳蛋白领
105、域微生物合成乳蛋白领域公司和国际著名食品企业及国内食品龙头企业展开了下游应用领域的密切合作，目前已经开发了包括奶油、奶酪、酸奶、布丁、能量棒、蛋挞、鱼丸、米面制品、蛋白粉、蛋白片、谷物代餐等健康美味的产品。以乳蛋白替代为例，中国液态奶市场以1%-2%替代计算，潜在产值约50-100亿元。产品市场方面产品市场方面五、展望建议五、展望建议推进重点领域研发及产业化发展推进重点领域研发及产业化发展引进国际标杆性企业、国内上市企业、细分技术领域隐形冠军企业等，重点布局平台技术服务类、高端制造类和产业链供应类三大产业方向，着力推进合成生物在新材料、消费品、生物医药、能源与环保五大细分领域产业化发展。探索共
106、享共建模式，建设合成生物创新孵化器、加速器，打造高标准生物铸造厂、中试放大平台与规模化生产工艺验证功能型平台，促进一批产业转化项目技术攻关。打造高端生物制造产业集聚区打造高端生物制造产业集聚区推进“一核两翼”合成生物产业空间布局落地。充分利用上海产业配套空间，加速金山、宝山南北传统工业区转型，注重电力、蒸汽、工业用水、环评指标、环保处置以及危化品仓库等共性问题，系统规划专业化生物制造厂房配套设施，打造若干高端生物制造产业集聚区。加大绿色制造专项政策支持力度加大绿色制造专项政策支持力度对具有技术领先性、现实经济价值和环保意义的生物制造产品授予“绿色制造”标签，推荐生物制造重点产品清单，有序推进碳
107、标识在生物制造消费品领域的推广应用。参考新能源汽车推广模式，在产业发展初期，支持银行等金融机构将碳足迹核算结果作为生物制造绿色金融产品的重要采信依据。五、展望建议五、展望建议探索产业监管体系先行先试探索产业监管体系先行先试充分利用授权上海市人大常委会制定浦东新区法规的决定，比照经济特区立法，探索合成生物创新策源与高端生物制造产业化发展的先行先试举措。通过调整审批事权、精简申报材料、简化审批流程、压缩审批时间、优化审批服务等举措，积极提供政策咨询靠前服务，确保国家发展生物经济政策红利有效释放，提供必要的法治保障。加快相关行业标准制修订，积极参与合成生物领域地方、国家和国际标准制定。强化生物制造产
108、业人才培养强化生物制造产业人才培养结合产业发展需求，申请产业人才培养及认证资格。发挥上海高校资源与产业优势，开展“生物制造高级研修”培养计划。面向社会人才，开展技能培训；面向企业在职高级人才，开展联合培养，学位晋升学习；面向生物制造企业，定向培养高级生物制造工程师和商业管理人才。编写团队：上海市合成生物产业协会上海中创产业创新研究院 唐丽珠0303第第三三篇篇 纳米纳米制造制造纳米纳米制造制造纳米制造是指具有特定功能的纳米尺度的结构、器件和系统的制纳米制造是指具有特定功能的纳米尺度的结构、器件和系统的制造技术，造技术，主要分为两种方向，一种以微制造为基础向其制造精度的极限逼近，达到纳米加工的能
109、力。另一种采用新物理效应对纳米量级进行操控制造。纳米制造包括纳米压印技术、刻划技术、原子操纵技术等。纳米制造是对极限制造技术的一种突破，在信息科学、生物医疗、航空航天等领域广泛的应用，不仅推动着微电子领域的发展，同时也催生了新型的智能传感器、纳米机器人和微型医疗设备等产业。除此之外，微纳加工技术也为纳米技术的发展提供了必要的工具，微型机械结构、光声电、光纤通讯、微传感器等多个领域均利用微纳加工技术为原型设计和性能研究提供了极为有效的工具，有着广阔的应用前景。一、内涵模式一、内涵模式（一）内涵特征（一）内涵特征1 1、内涵定义内涵定义纳米科学研究的对象是尺寸在1至100纳米之间的物质，研究内容是
110、这些物质组成体系的运动规律、相互作用以及可能在实际应用中面临的技术问题。根据国家标准纳米科技 术语 第1部分核心术语（GBT 30544.1-2014），纳米制造是指为了商业目的而进行的纳米材料的合成、生成或操纵，或者在纳米尺度范围内进行的制造步骤。从产业发展的角度看，纳米制造技术使制造对象由宏观进入到介观和微观，可以大大拓宽制造技术的尺度范围、大幅度提升制造的精度和质量，从而促进相关制造业实现转型升级。同时，未来纳米产业的发展或将成为经济增长“新支点”，推动经济结构实现轻量化转型。2 2、技术演进、技术演进19591959年年著名的物理学家、诺贝尔奖获得者理查德费曼提出了在原子级别上操控物质
111、的想法，这一想法被认为是纳米科技的最初概念。19741974年年日本学者谷口纪男最先提出“纳米技术”这个词汇，在当时主要指代相对于微米精度而言的纳米加工精度技术。2020世纪世纪8080年代中期年代中期德国的物理学家Gerd Binnig和瑞士的物理学家Heinrich Rohrer发明了扫描隧道显微镜（STM），随后Gerd Binnig、Calvin Quate和 Christoph Gerber发明了原子力显微镜（AFM）。这两项技术具备直接观察和操纵原子、分子的功能，为科学家在纳米尺度上研究新现象、提出新理论、构造新物质起到了重要作用。19901990年年纳米科技领域“大放光彩”的一年
112、.第一届国际纳米科学技术会议和第五届国际扫描隧道显微学会议在美国召开，纳米技术和纳米生物学两个国际性期刊相继问世。同年，IBM研究中心的科学家展示了在镍表面用氙原子排列呈现出“IBM”三个字母，这意味着人类能够操纵单个原子进行排布，也标志着纳米时代的正式到来纳米时代的正式到来。此后，碳纳米管、介孔分子筛材料、电子墨水、晶态纳米线、纳米线激光器等一系列纳米材料和产品的研发问世，意味着纳米科学研究和技术应用已经逐渐渗透到材料与制造、电子与信息技术、能源与环境、医学与健康等多个不同的领域。尽管一部分技术和产品没能实现商业化生产，甚至还有停留在基础研究阶段、尚未进入应用转化的纳米技术，但能够预见的是这
113、些技术、产品的商业化落地将在很大程度上影响相关产业的未来发展。（二）技术类型（二）技术类型基于纳米制造的两种方向，纳米加工技术可以简单地分为“自上而下”的高精度加工技术、“自下而上”的直接构建技术两种，前者主要包含定型机械纳米加工技术、磨粒纳米加工技术、非机械纳米加工技术、纳米光刻技术等类型，后者包含探针纳米加工技术等类型。表3-1 纳米制造技术类型及具体内容技术类型及分类技术类型及分类具体内容具体内容定型机械纳米加工技术定型机械纳米加工技术指通过专用刀具的极小的表面粗糙度值和切削刃精度来保证被加工工件的外形尺寸精度，最小去除量能达到0.1nm。磨粒纳米加工技术磨粒纳米加工技术是目前超精密加工
114、的主要方法，包含弹性发射加工、磁流变抛光技术、固着磨料高速研磨技术、化学机械抛光技术等技术类型。非机械纳非机械纳米加工技米加工技术术聚集离子束加工（FIB)在电场和磁场的作用下，将离子束聚焦到亚微米甚至纳米量级，通过偏转系统及加速系统控制离子束，实现微细图形的检测分析和纳米结构的无掩模加工。主要应用于半导体集成电路修改、离子注入、切割和故障分析等领域，包括IC芯片电路修改、FIB透射电镜样品制备、材料鉴定等。纳米电火花加工指在一定的介质中，通过工具电极和工件电极之间的脉冲放电的电蚀作用，对工件进行加工的方法。纳米EDM中使用的脉冲电源有望将单脉冲放电的去除分辨率提高到纳米级。主要应用于模具制造
115、，医疗和机械加工等领域。准分子激光加工准分子激光以其高分辨率、光子能量大、冷加工、“直写”特点、无环境污染以及对加工材料广泛的适应性，使其成为一种重要的MEMs和纳米加工技术。主要应用领域包括聚合物标记（打标应用）、光纤光栅刻写（材料加工应用）、燃烧诊断（测量应用）、激光退火（表面处理应用）、近视矫正（医疗应用）等。超快激光微纳加工包括皮秒激光和飞秒激光，是一种特种超精细加工技术，由于具有极大瞬态功率的超短脉冲光与物质强烈的非线性相互作用，使加工技术适用于各种材料。主要应用于航空航天、生物医疗、信息技术、新能源、新材料、半导体、电子消费等产业。纳米光刻纳米光刻技术技术X射线光刻技术采用软X射线
116、波段光源，是一种接近式光刻，具有分辨率高、曝光相场大、工艺简单等优点，能满足超大规模集成电路迅猛发展的需求。电子束光刻技术主要原理是利用高速的电子打在光刻胶表面，使光刻胶的化学性质改变，按照曝光方式可分为投影式曝光和直写式曝光。纳米压印技术（NIL)是一种新型的微纳加工技术，可以大批量重复性地在大面积上制备纳米图案结构，且能够制出具有相当好的均匀性和重复性的高分辨率图案，在半导体领域、生物医学领域、光学领域、能源和环境领域等都有相应的应用场景。极紫外光刻技术是一种使用极紫外波长的下一代光刻技术，其波长为13.5纳米，主要应用于芯片制造领域，被视为未来半导体工业制程的关键。技术类型及分类技术类型
117、及分类具体内容具体内容纳米光刻纳米光刻技术技术极紫外光刻技术是一种使用极紫外波长的下一代光刻技术，其波长为13.5纳米，主要应用于芯片制造领域，被视为未来半导体工业制程的关键。原子纳米光刻是利用激光梯度场对原子的作用力，改变原子束流在传播过程中的密度分布，使原子按一定规律沉积在基底上，在基底上形成纳米极的条纹、点阵或特定图案。离子束投影光刻由气体（氢气或氦气）离子源发出的离子通过多级静电离子透射镜投照于掩模并将图像缩小后聚焦于涂有抗蚀剂的片子上，进行曝光及步进重复操作。探针纳米探针纳米加工技术加工技术扫描探针显微镜（SPM）加工技术扫描探针显微镜（SPM）是用于在纳米级水平研究表面的仪器，扫描
118、探针显微加工是指在一个固体表面，利用扫描探针在原子、分子尺度上对微小物体的加工和操作的过程，它开创了从下向上的人工纳米制造技术。包括扫描隧道显微镜（STM）、原子力显微镜（ATM）等，可以应用于化学、物理、生物、材料、微电子等多个学科。目前，SPM主要是作为纳米科技领域的一种表面分析仪器，其针对原子的操纵、加工功能尚在探索阶段。（三）应用领域（三）应用领域目前，纳米材料和纳米技术主要应用于生物及医学领域、纳米材料领域、电子和信息技术领域、能源和环境领域等。生物及医学领域生物及医学领域纳米技术在药物递送、生物医学成像、纳米孔基因测序、细胞诊断与治疗、生物组织工程制造等细分领域都有应用，可以降低研
119、发和治疗成本，并提高疾病治疗效率。纳米材料领域纳米材料领域主要包含纳米材料和纳米复合材料，可改变材料的原有属性，提高反应效率和性能，从而进一步拓宽应用领域。这些纳米材料广泛应用于锂电池、半导体、塑料工业、橡胶工业、涂料工业、化工、航空航天等多个领域。主要包括纳米电子器件，以及制备纳米电子器件的相关仪器设备，可以有效提高电子设备的精度和性能，助推集成电路、芯片制造等技术的更新迭代。电子和信息技术领域电子和信息技术领域纳米技术在能源转换、能源储存、环境保护等方面都有应用，能够有效提高环境处理效率，减少能源消耗和污染排放，促进双碳目标实现。能源和环境领域能源和环境领域表3-2 纳米技术相关应用领域应
120、用领域应用领域细分领域细分领域具体内容及应用成效具体内容及应用成效生物及医学领域生物及医学领域药物递送纳米载体可以提供更好的药物保护，增加药物在体内的稳定性并提高其溶解度；纳米技术能够提高药物的定位递送，实现对病灶的精准治疗，并减小对健康组织的损害。生物医学成像纳米造影剂提升了成像灵敏度和分辨率，有助于早期发现疾病并开展治疗，并减少对人体的副作用。纳米孔基因测序该技术有望大幅降低基因测序成本并提高测序速度，最新进展有高速纳米孔DNA测序技术。细胞诊断与治疗在治疗方面，金属纳米粒子的光热疗法，使得肿瘤治疗的效果提高了40%；在诊断方面，还可以用于细胞的标记和追踪，为细胞治疗和组织工程提供了新的机
121、会。生物组织工程制造纳米结构支架能够模仿组织特有的微观环境，促进细胞的附着、繁殖和长成，并诱导正常细胞机能及组织生长。纳米材料领域纳米材料领域纳米材料碳纳米管主要应用于锂电池领域；石墨烯可作为传感器材料、光电功能材料、锂电池材料、半导体材料等。纳米复合材料纳米级蒙脱土可以用于橡胶制品改性；纳米碳酸钙可以作为填料，提高产品性能、降低成本，应用于塑料工业、橡胶工业、涂料工业等。电子和信息技术领域电子和信息技术领域纳米电子器件主要包括单电子晶体管、半导体、纳米粒子、单电子存储器、半导体存储器、纳米硅微晶薄膜器件和聚合体电子器件等；纳米电子器件制备技术相关设备主要包括准分子激光器、电火花加工机、离子束
122、刻蚀机、光刻机等；能源和环境领域能源和环境领域能源转化在底层材料和结构上应用纳米工程，能够提高光伏发电设备的性能并降低成本。同时，纳米材料还可用于废热转化，如将汽车尾气转化为有用的能量。能源储存纳米结构的电极材料能够支持更多不同的电化学反应，可用于提高可充电电池的容量和性能、减轻电池重量。环境保护纳米技术可用于水处理和污染物的清理，例如多孔质的纳米材料可以吸收水中的重金属等有毒物质。二、趋势格局二、趋势格局（一）多国加强纳米技术战略规划部署（一）多国加强纳米技术战略规划部署进入21世纪后，美国、日本、韩国、德国、英国和中国积极布局纳米领域，制定纳米技术相关发展计划，通过提供资金支持、加大产学研
123、合作力度、培养纳米技术人员、完善纳米研究基础设施建设、促进纳米技术商业化落地等举措，推动本国纳米产业发展（详细内容见附件1）。美国美国2021年发布的国家纳米技术计划战略规划提出要确保美国在纳米技术研发方面保持世界领先地位，促进纳米技术商业化，加强有利于纳米技术研究的基础设施建设，并促进公众参与。德国德国最新的纳米技术 行 动 计 划2020大力支持微电子和芯片领域的纳米技术研发以及纳米材料的研发。中国中国既侧重于纳米技术相关基础研究，也重视纳米材料的应用，2023年出台的前沿材料产业化重点发展指导目录（第一批）中指出，要率先批量产业化的前沿材料包括单/双壁碳纳米管、量子点材料等纳米材料。日本
124、日本不断推进纳米材料和纳米电子领域的研究。韩国韩国重视半导体产业，2024年初韩国总统尹锡悦公布了打造全球最大规模半导体超级集群的计划，将以2纳米制程芯片和高带宽存储芯片等尖端产品为中心建造半导体生产基地。（二）欧美国家纳米技术加快商业化落地（二）欧美国家纳米技术加快商业化落地欧美国家大力研发纳米技术，重视技术到实践的转化，推动商业化落地，在生物医药领域、纳米材料领域、电子及信息技术领域形成了一批顶尖企业。生物医药领域生物医药领域纳米医疗技术的全球顶尖企业主要来自于美国、法国、英国、比利时、瑞士、日本等国家，其中美国企业占比最高；纳米药物方面的主要制造商也以美国、瑞士、日本为主。纳米材料领域纳
125、米材料领域主要涉及碳纳米管、纳米碳酸钙、石墨烯等材料，美国、加拿大、韩国、日本企业是市场的主要参与者。以石墨烯为例，美国有NeoGraf、Global Graphene Group等企业、加拿大有 Nano Xplore等企业。电子及信息技术领域电子及信息技术领域美国、日本、德国、荷兰等国家牢牢占据行业领先地位。其中，美国的FEI、Lam Research和Coherent，日本的日立和JEOL是非机械纳米加工技术方面的龙头，而 光 刻 技 术 方 面 以 荷 兰ASML公司、日本尼康和佳能等为主。（三）我国主要省市纳米产业集群加速崛起（三）我国主要省市纳米产业集群加速崛起我国重视纳米产业发展
126、，北京、苏州、广州、河北、河南等省市相继出台纳米材料领域的政策方针，支持纳米材料及下游应用产业的发展。纳米产业园区和产业集群加快发展，初步形成了北京纳米科技产业园、苏州纳米城、广州中国纳米谷等具有代表性的产业基地，推动纳米技术在能源、电子、环境、生物医药、新材料等领域的广泛应用，同时也催生了新型的智能传感器、纳米机器人和微型医疗设备等产业。未来，随着河北定州复朗施纳米科技有限公司智能化制造工厂、湖南娄底中科纳米新材料产业园等一批纳米项目的落地，未来将有更多省市加入打造纳米产业基地的行列。表3-3 我国主要纳米产业基地介绍产业基地产业基地发展情况发展情况北京纳米科技产业园北京纳米科技产业园致力于
127、纳米科技在能源、电子、环境、生物医药四大领域的应用，拥有北京首创、安泰科技、中科纳新公司、中科纳通公司等一批纳米材料龙头企业。由于天然具备国家纳米科学中心、中科院化学所、北京大学等一批高校及专业研究机构的资源禀赋，北京纳米科技园在纳米科技研发方面一直居于国内领先地位苏州纳米城苏州纳米城主要聚焦微纳制造、第三代半导体、纳米功能材料、纳米大健康四大领域，纳米产业产值已超1460亿元，被公认为世界八大纳米产业集聚区之一，培育出了苏大维格、南大光电、晶方半导体、锦富新材等龙头公司。广州纳米谷广州纳米谷2019年，广州出台了全国首个纳米产业专项政策“纳米10条”，正式启动“中国纳米谷”的建设进程。目前，
128、广州纳米谷拥有纳米智能技术科技园、纳米生命与健康技术科技园、纳米创新能源与环境科技园、纳米超级复合材料科技园四大园区，集聚了超过100家纳米领域创新型企业，发布了包括全球首个在活体内递送药物的“纳米机器人”在内的首批产业成果，积极助力纳米产业成为广州经济发展新引擎。（四）新兴纳米技术有望拓宽应用领域（四）新兴纳米技术有望拓宽应用领域随着新兴纳米技术的突破，纳米制造在生物医药、电子信息、新材料等领域的应用范围将进一步拓展。01 01 纳米机器人将加速在生物医药领域的应用落地。纳米机器人将加速在生物医药领域的应用落地。近几年，国内外研究机构不断突破医药纳米机器人创新成果。美国加州圣地亚哥分校研究团
129、队于2022年开发用于肺部感染治疗的藻类-纳米颗粒混合微型机器人；南京邮电大学研究团队于2024年开发出能够实现靶向血栓的精准给药的智能DNA溶栓纳米机器人；中国科学院科研团队于2024年推出能够以“大靶套小靶”方式精准递送药物的微纳米机器人系统等，将加快纳米机器人在疾病治疗领域应用的实现。02 02 纳米压印技术或将影响光刻机及相关产业。纳米压印技术或将影响光刻机及相关产业。全球光刻机市场长期被荷兰ASML公司、日本佳能、日本尼康等TOP3厂商垄断，合计占有率超过90%。其中，ASML公司100%占据高端光刻机市场（EUV光刻机），尼康和佳能主要布局中低端市场。而佳能公司于2023年10月宣
130、布推出能够制造5nm芯片的纳米压印半导体设备FPA-1200NZ2C，该设备有望打破ASML对高端光刻市场的长期垄断，同时，纳米压印技术的突破式发展也将带动芯片制造、集成电路制造等相关产业的技术进步。0303量子点技术将拓宽相关领域应用范围。量子点技术将拓宽相关领域应用范围。近期，中国科学院上海微系统与信息技术研究所获得红色与蓝色磷光发射的掺杂石墨烯量子点；韩国科学技术研究院开发出能够实现18.1%效率的量子点太阳能电池，量子点技术的最新突破将进一步拓宽纳米材料、纳米电子设备等的应用范围。三、上海现状三、上海现状经过多年发展，上海汇聚了一批纳米技术领域的顶尖企业和专业化研究机构，产出了一批基础
131、研究以及纳米技术方面的创新成果，为纳米产业发展打下了坚实基础。1 1、拥有一批专业研发机构、拥有一批专业研发机构上海拥有一批纳米领域的专业研究机构，包括高校研究团队以及专业化研究平台，为纳米科技发展提供强大的智力支持。高校研究团队高校研究团队上海交通大学拥有微纳科学技术研究院、纳米生物医学研究中心等；复旦大学拥有纳米薄膜实验室，新设智慧纳米机器人与纳米系统国际研究院；华东理工大学在新材料领域研发优势突出，拥有超细材料制备与应用教育部重点实验室；此外，同济大学、上海科技大学、上海理工大学等也集聚了一批纳米研发平台。专业化研究平台专业化研究平台位于上海闵行的纳米技术及应用国家工程研究中心是我国唯一
132、一所从事纳米技术及应用研究的国家级工程研究中心，致力于纳米技术在环境治理、功能材料、生物医药、清洁能源、表面信息等领域的应用。此外，上海还集聚了上海市纳米科技与产业发展促进中心、中国科学院上海光学精密机械研究所、中国科学院上海硅酸盐研究所等重量级研究机构。2 2、产出一批纳米创新成果、产出一批纳米创新成果上海高校研究团队以及专业化研究机构不断产出纳米领域研究成果，“国家重点研发计划”中来自于上海高校和研究机构的纳米项目主要聚焦于纳米生物及医学领域（见下表）。例如，2017年上海交通大学的“胃癌早期筛查与全病程监测的纳米技术及转化研究”项目、2020年同济大学的“用于肺癌免疫治疗的新型喷雾式纳米
133、药物”项目、2023年上海交通大学的“基于仿生纳米材料的关节软骨修复技术及植入体研发”项目等。表3-4“国家重点研发计划”中来自上海高校和机构的纳米项目时间时间项目项目名称名称高校团队高校团队/研究机构研究机构领域领域20162016国家重点研发计划纳米无机/有机杂化纳米靶向药物中国科学院上海硅酸盐研究所纳米生物及医学20162016国家重点研发计划高稳定性、全光谱、高效率太阳能电池材料探索和器件实现上海科技大学纳米材料20162016国家重点研发计划纳米光催化大气污染控制技术研究与示范应用中国科学院上海硅酸盐研究所能源和环境20172017国家重点研发计划“纳米科技”重点专项胃癌早期筛查与全
134、病程监测的纳米技术及转化研究上海交通大学纳米生物及医学20172017国家重点研发计划“纳米科技”重点专项面向航天的纳米复合材料制备及实用化复旦大学纳米材料20172017国家重点研发计划“纳米科技”重点专项基于稀土发光纳米技术的病原体检测研究复旦大学纳米生物及医学20172017国家重点研发计划“纳米科技”重点专项高密度交叉阵列结构的新型存储器件与集成中国科学院上海微系统与信息技术研究所电子和信息技术20172017国家重点研发计划“纳米科技”重点专项面向典型污染物检测的纳米敏感材料与高性能传感器基础研究中国科学院上海微系统与信息技术研究所能源和环境20182018国家重点研发计划“纳米科技
135、”重点专项基于机器学习势函数的纳米材料催化动态模拟与理性设计复旦大学纳米材料20192019国家重点研发计划基于二维纳米片的环境催化剂构筑与性能研究中国科学院上海硅酸盐研究所能源和环境20202020国家重点研发计划“纳米科技”重点专项用于肺癌免疫治疗的新型喷雾式纳米药物同济大学纳米生物及医学20212021国家重点研发计划“纳米前沿”重点专项纳米杂化纤维仿生构建及增强诊疗、促组织修复与体外防护研究东华大学纳米生物及医学20232023国家重点研发计划“纳米科技”重点专项基于仿生纳米材料的关节软骨修复技术及植入体研发上海交通大学医学院纳米生物及医学3 3、初步形成纳米产业集聚态势、初步形成纳米
136、产业集聚态势上海纳米技术主要应用于新材料、生物医药、光刻机制造等领域，涌现出一批具有行业影响力的代表企业。纳米新材料领域纳米新材料领域上海集聚了纳琳威、英佛曼、畅的新材料、硼矩新材料等一批代表企业。纳琳威是全球第二家、国内第一家也是唯一一家拥有TPU漆面保护膜全产业链的研发及生产企业；英佛曼填补了多项纳米材料工业应用的技术空白。纳米光刻机领域纳米光刻机领域上海微电子是国内光刻机整机制造巨头，最先进的光刻设备能够满足90nm的工艺需求并实现量产，是未来国内最有机会攻克7nm光刻机的企业。除此以外，随着上海交通大学在原子精确的“超”稳定纳米机器领域取得重要进展、上海理工大学庄松林院士团队发明世界首
137、个传统机械式纳米机器人等一批研究成果的产出，上海或将涉足纳米机器人产业。纳米生物医药领域纳米生物医药领域上海复旦张江生物医药股份有限公司早在2009年就上市销售国内外首个纳米药物的仿制药物里葆多；上海谊众在纳米给药系统和抗肿瘤药剂型创新领域，拥有纳米胶束药物载体和药用高分子辅料合成的关键技术；上海细胞治疗集团、上海洛启生物医药技术有限公司等企业纳米抗体药物研发走在全国前列。表3-5 上海纳米制造应用领域及代表企业应用领域应用领域代表企业代表企业业界地位业界地位光刻机光刻机上海微电子作为国内光刻机产业巨头，其生产的先进封装光刻机在全球市场和中国大陆市场的市占率分别达到37%和85%，LED系列光
138、刻机全球市占率55%。公司承担了国家863重大科技攻关计划和“02”科技重大专项计划，被评为“国家企业技术中心”，获“上海品牌”荣誉称号。新材料新材料纳琳威全球第二家、国内第一家也是唯一一家拥有TPU漆面保护膜全产业链的研发及生产企业，是汽车漆面保护膜国家行业标准的牵头及主要起草单位，该产品全国出货量第一，也是国内第一家在高端PET功能性光学薄膜基膜方面实现进口替代的企业。应用领域应用领域代表企业代表企业业界地位业界地位新材料新材料英佛曼是上海市“专精特新”企业，2018年入选为“中国制造隐形冠军企业”，长期深耕纳米材料和表面涂层领域，已有11项专利获得了国际发明金奖、4项获得国际发明银奖，填
139、补了多项纳米材料工业应用的技术空白。硼矩新材料是全球第五家、中国首家从事氮化硼纳米管及复合材料研发、生产、销售的高科技企业，填补了国内在氮化硼纳米管领域的技术空白，于2023年3月启动了全国首条“氮化硼纳米管产线”建设，有望推动氮化硼纳米管的年产能破吨级。畅的新材料纳米隔热材料目前国内市场占有率达到70%，千层BOPET薄膜技术打破国外垄断，先后获得“高新技术企业”、“上海市专精特新企业”等荣誉。生物医药生物医药上海复旦张江生物医药股份有限公司早在2009年就上市销售国内外首个纳米药物的仿制药物里葆多，多次承担“国家重点科技项目（攻关）计划”、863计划等项目，拥有105个专利及著作权，被认定
140、为上海市“高新技术企业”。上海谊众主营业务是抗肿瘤药物新剂型及相关产品的开发，被称为“国内创新剂型先锋”，其核心产品紫杉醇胶束的期临床研究获国家“重大新药创制”科技重大专项“十三五”第一批课题立项，该产品有望成为国内首个上市的紫杉醇胶束。上海细胞治疗集团是国内第一家以非病毒载体制备的CAR-T细胞治疗产品获准进入临床的公司，自主研发的自分泌纳米抗体CAR-T细胞药物(BZD1901)获得国家药监局药品审评中心批准，用于治疗间皮素阳性的晚期实体肿瘤。上海洛启生物医药技术有限公司专注于吸入式纳米抗体药物研发，是国内唯一具有纳米抗体药物全流程开发能力的公司，被评为“上海市高新技术企业”、“2022中
141、国医药创新种子企业100强”、“国家知识产权优势企业”等。四、典型案例四、典型案例案例一：案例一：“国产光刻机巨头国产光刻机巨头”上海微电子上海微电子上海微电子装备（集团）股份有限公司成立于2002年3月，是国内光刻机产业链中游整机制造方面的代表性企业，主要产品优势体现在后道封装光刻机领域。公司的先进封装光刻机在全球市场和中国大陆市场的市场占有率分别达到37%和85%，同时，LED系列光刻机全球市场占有率为55%。近些年，上海微电子大力推动纳米光刻技术研究，不断研发更高分辨率的光刻机产品，以期打破荷兰AMSL、日本佳能和尼康等三巨头对光刻机市场的垄断。最新消息显示，SMEE已经研制出了28nm
142、光刻机，依托该技术有望制造出28纳米芯片，从而提升芯片产业的整体竞争力，助力通信、云计算、人工智能等领域实现新的发展。2023年，上海微电子向同兴达公司交付了首台国产SSA600系列步进扫描投影光刻机，它能够满足IC前道制造 90nm、110nm、280nm 关键层和非关键层的光刻工艺需求，代表着国内目前最顶尖的光刻技术。“专注无机纳米塑料改性专注无机纳米塑料改性”纳琳威纳琳威纳琳威纳米科技有限公司（简称“纳琳威”）是一家纳米新材料应用平台型创新企业，以无机纳米应用研发为核心，以无机纳米塑料改性为基础，深耕功能粉体、功能浆料、功能母粒和功能膜领域。纳琳威专注技术突破，并搭建了包含纳米金属氧化物
143、粉体制备、分散研磨、湿法造粒、双向拉伸薄膜、流延等加工制造为一体的垂直型、完整化产业链，提出了“面向塑料改性行业的研发及产业化服务”的模式，为顾客提供从研发端到生产制造的一站式服务。公司成立至今，先后获评“专精特新”小巨人、国家高新技术企业、上海市首批次新材料示范单位、上海市服务型制造示范单位等荣誉称号。该公司的产品主要分为四个类型，分别是纳米粉体、纳米浆料、改性母粒和陶瓷涂料，广泛应用于建筑、光电、纺织、航空、汽车、新能源、工程塑料等领域。公司成立至今，先后获评“专精特新”小巨人、国家高新技术企业、上海市首批次新材料示范单位、上海市服务型制造示范单位等荣誉称号。代表性成果有：代表性成果有：纳
144、琳威的PET功能性光学薄膜打破了日本三菱、韩国SKC、美国3M等企业的长期垄断地位，与全球60%的下游企业达成合作。在TPU漆面保护膜领域，纳琳威不仅拥有顶尖的技术实力，有60多位纳米材料专家加盟，且获得150多项专利，打破美国多年技术垄断，是全球第2家拥有TPU漆面保护膜全产业链的生产企业，改变了国内汽车隐形衣市场格局。其自研的“NKD王者铠甲”隐形车衣品牌采用多层共挤技术，单体膜厚度仅为14密尔，为车辆提供了更加全面可靠的保护。案例案例三：国内纳米药物在研企业三：国内纳米药物在研企业复旦张江复旦张江上海复旦张江生物医药股份有限公司（简称“复旦张江”）成立于1996年，主要从事生物医药的创新
145、研究、开发、生产和销售，是国内代表性的纳米药物在研企业之一。经过多年深耕，公司形成了光动力技术、纳米技术、基因工程技术和口服固体制剂技术等四大技术平台，并推出了相应的技术及产品。代表性成果有：代表性成果有：在纳米给药系统方面，与普通系统相比，纳米给药系统具有改善药物的理化性质、药代动力学性质和药理毒理性质等的特点，具有缓释、控释和靶向等优势，可用以提高原有制剂的治疗效果、降低其毒副作用和改善依从性。复旦张江的纳米给药系统由两部分组成，一是基于脂质的药物传输系统；一是基于白蛋白的药物传输系统，分别选择了体内生物相容性好，安全性高的磷脂和HSA（人血清白蛋白）作为药物的载体，构建化疗小分子药物、多
146、肽、蛋白类药物新的给药系统，用于提高系统给药后的组织分布，选择性的输送药物到病理部位，以及避免在正常组织中聚集。在纳米技术药物方面，公司研制的盐酸多柔比星脂质体注射液（里葆多）获得国家正式批准并上市。为了尽可能降低成本、缩短研制周期，复旦张江追求与原研药几乎“一致”的工艺研发路径和辅料供应，采用先进的隐形脂质体技术包封，使其具有提高疗效、降低心脏毒性、骨髓抑制以及减少脱发等优势。五、展望建议五、展望建议强化顶层统筹设计强化顶层统筹设计苏州和广州苏州和广州都出台了纳米材料相关政策，苏州明确提出，要助推纳米材料在新能源、第三代半导体、生物医药等关键产业领域的创新应用；广州则提出加强纳米材料在量子器
147、件、能源催化和存储器件、生物医药等领域的应用。建议上海建议上海加快出台纳米制造的行动方案或实施意见，确定加快出台纳米制造的行动方案或实施意见，确定纳米制造发展的目标定位、重点应用领域和支持纳米制造发展的目标定位、重点应用领域和支持政策。政策。在应用领域方面，结合上海先进制造业的优势，可推进纳米技术在集成电路光刻机、机器人、药物研发、新材料、新能源、人工智能等领域的广泛应用。在支持政策方面，从纳米制造企业面临的短板和实际诉求出发，围绕关键技术突破、应用场景开源、产品市场推广、创新人才招引等制定或完善纳米制造支持政策。技术突破是推动纳米制造发展应用的关键。上海要加强关键技术攻关，抢占纳米技上海要加
148、强关键技术攻关，抢占纳米技术创新制高点。术创新制高点。依托上海交大、复旦、华理工等高校和科研院所在纳米技术的研发实力，积极争创纳米制造全国重点实验室、国家重大科技基础设施，争取国家创新资源的倾斜。鼓励各类创新主体争取国家科技重大专项、国家重点研发计划项目，并给予相应的财政资助。聚焦光刻机、生物医药、新材料等优势产业领域，鼓励行业领军企业联合高校院所成立纳米制造创新联合体，协同开展研发创新。积极探索揭榜挂帅、赛马制等科研组织形式，组织企业、高校院所联合市内外机构开展关键核心技术攻关突破关键核心技术突破关键核心技术加强重点项目招引加强重点项目招引强化纳米制造跟踪研究机制，绘制纳米制造细分领域产业图
149、谱，动态梳理更新全市各细分领域上下游企业、产业生态圈企业集聚清单，明确产业拓展延伸需求和拟招引企业名录。重点瞄准重点瞄准产业链上下游的链主型企业、具有影响力的专业产业链上下游的链主型企业、具有影响力的专业化研究机构、行业领军人才等优质资源落户上海、化研究机构、行业领军人才等优质资源落户上海、形成集聚。形成集聚。借鉴北京纳米科技产业园、苏州纳米城、广州纳米谷的经验，充分利用现有的闲置土地资源或楼宇空间，打造一个包含创新研发、成果转化、生产制造、投融资服务、总部办公、生活配套等多功能在内的上海纳米产业城。编写人员：上海中创产业创新研究院 孙源希指导：唐丽珠 丁国杰0404第第四四篇篇 激光激光制造
150、制造激光激光制造制造随着科技和工业的发展，常规加工工艺越来越难以满足高精密工业发展的要求。在此背景下，激光技术作为一种高精度、高度可控、无激光技术作为一种高精度、高度可控、无损加工的先进工艺损加工的先进工艺应运而生，包括制造领域的激光切割、激光焊接、激光打标、激光刻蚀、激光打孔等工艺,以及测量和检验领域中的激光光刻、激光检测、激光控制等技术，被广泛应用于电子产业、汽车制造、飞机制造、轨道交通和机器制造等行业。一、内涵模式一、内涵模式（一）基本内涵（一）基本内涵激光是通过人工方式，用光或放电等强能量激发特定物质而产生的光。与自然界中其他光源相比，激光产生于受激辐射后释放大量运动频率、方向、相位相
151、同的高能光子，具备亮度高、相干性好、单色性好、方向性强和高能量密度等特点，应用于加工时具有精度高、速度快、无污染、原材料消耗低等优势，被誉为最快的刀、最准的尺，以及“永不磨损的万能加工工具”。近年来，激光制造技术应用正加速向航空航天、机械制造、石化、船舶、冶金、电子和信息等领域扩展，在现代工业生产中发挥着越来越重要的作用。图4-1 激光制造产业链图综合来看，激光制造的主要特征体现以下四个方面：超高加工精度超高加工精度随着激光技术朝着高功率、高亮度、窄脉宽的方向前进，在精密复杂器件制造过程中得到越来越多的应用，其中皮秒、飞秒激光器已能够实现微米甚至纳米级别的精细加工。例如，在微电路制造、半导体刻
152、蚀等领域，激光加工能够实现复杂电路和结构的精确刻画。超广材料适用性超广材料适用性激光束能量密度极高，能够在极短时间内将能量传递给材料实现快速加工，还可以通过调整激光功率、波长、聚焦镜头等参数来满足不同材料的加工需求，尤其是对陶瓷、金刚石等高硬度、高熔点材料更加有效。超高灵活性超高灵活性激光加工系统可以通过计算机编程实时调整激光束的方向、速度和功率，实现复杂的工艺设计和加工路径。同时，激光技术与其他自动化、智能化系统的高度集成可以更加充分发挥激光加工的优势，使激光技术适用于更多应用场景。超低损耗性超低损耗性激光加工过程中，一方面激光束与材料之间无需物理接触，避免了机械切削可能产生的应力集中和变形
153、，使得激光加工特别适合对脆性材料或高价值材料进行精细加工，减少了加工过程中的材料破损风险，有利于保持材料的原始性能。另一方面，激光加工过程中无需使用切削液等辅助材料，减少了环境污染和废液处理成本。（二）主要模式（二）主要模式在激光技术发展初期，由于激光器功率普遍较低，激光主要被用于通信领域和光储存领域，据统计，2009年激光器在通信和光储存领域的应用占比达到55.2%，而材料加工仅占25.7%。近年来，随着高功率激光器技术的不断突破，激光加工技术被广泛应用于高端制造、信息通讯、生物和医疗健康等产业以及军事工业、国防安全等领域（如图4-2所示）。据统计，目前激光技术在材料加工领域的应用占比已经达
154、到40%左右，显示出材料加工已取代通信与光储存成为激光最重要的应用领域。激光在工业制造领域的应用主要体现在利用激光束与物质相互作用的特性对材料进行加工处理。按照激光束对材料的作用效果可以划分为：激光材料去除加工、增长加工、改性加工、激光材料精细加工以及其他加工等。具体包括：激光切割、激光焊接、激光钻孔、激光雕刻、激光刻蚀、激光熔覆、激光清洗、增材制造、激光微纳制造等。其中，激光切割及焊接作为基础工艺，在工业加工中应用占比较高。图4-2 激光制造应用领域图谱激光切割激光切割0101激光切割是利用聚集的高功率密度激光束照射工件，随着光束与工件的相对运动使材料形成切缝。大幅面激光切割机已成为重工企业
155、加工方式的首选设备。在汽车制造领域，美国福特和通用汽车公司已在生产线上普遍采用激光切割技术；在航空航天领域，激光切割技术被广泛应用于钛合金、铝合金、镍合金等材料切割，加工飞机钛合金蒙皮、尾翼壁板、发动机匣、直升机主旋翼等；在微电子制造领域，典型的应用是切割印刷电路板中表面安装用模板。激光焊接激光焊接0202激光焊接克服了传统焊接加工极限尺寸大、工序繁杂以及加工周期长等缺点，焊接精度及缝隙密度明显提高。近年来，激光焊接技术广泛应用于碳钢、普通合金钢、不锈钢以及铝合金、镁合金等材料的焊接，为汽车、飞机等结构整体化、轻量化和低成本制造提供了保障。空中客车A318、A340和A380下机身和空气进气道
156、铝合金加筋壁板T型接头的连接，采用激光焊接取代了铆接或整体数控加工；欧洲50%-70%的汽车零/部件生产采用了激光焊接技术。激光表面处理激光表面处理0303通过激光对基体材料表面进行处理，能够显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等，主要包括激光淬火、激光表面清洁、激光表面改性及激光表面合金化等技术，可广泛应用于煤炭、冶金、民用家电、汽车、船舶、石油、航空航天行业。激光打孔激光打孔0404激光打孔速度快，可在硬、脆、软等各类材料上进行加工，不仅可获得很大的深径比，还可以在难加工材料的倾斜面上打孔。目前，激光打孔已广泛应用于飞机、火箭发动机和柴油机的燃料喷嘴、飞机机翼、涡轮叶片、化纤
157、喷丝板、宝石轴承、印刷电路板、过滤器、金刚石拉丝模、硬质合金、不锈钢等金属和非金属材料的小孔加工。美国GE公司已在航空发动机生产线中用了激光打孔技术。据统计，每台发动机平均要用激光打孔10万个。激光打标激光打标0505激光打标技术是利用受计算机控制的激光作为加工手段，在需要做标记的物体表面进行激光标刻，加工出所需要的字符、图案。激光打标技术根据激光器类型，又可以分为光纤激光打标机、CO2激光打标机、半导体打标机、紫外打标机等，主要应用于食品、药品、酒业、电子元器件、集成电路封装、PCB 板、电工电器等各种领域。激光增材制造激光增材制造0606激光为增材制造技术注入了强大能量,无论是基于送粉方式
158、的激光直接能量沉积(LDED)技术,还是基于铺粉方式的激光粉末床熔融(LPBF)技术,均依靠激光器的更新换代及激光能量密度的跃升,实现了增材制造工艺性能及成形性能的提升。目前，激光增材制造技术已广泛应用于航空航天、轨道交通等高性能大型金属构件制造，以及牙科、骨植入物等生物医疗等领域。激光微纳制造激光微纳制造0707激光微纳制造技术作为一种融合多学科、涉及多领域的技术，正从简单的紫外曝光发展到直接刻蚀、微细沉积、微纳粉末成型、固化成型、辅助压印、微焊接和微弯曲等多种工艺方法，具有覆盖各类难加工材料的普适性、纳米至毫米量级跨尺度制造能力、三维复杂结构制造能力、纳米级超高加工精度和无缺陷高加工质量等
159、独特优势。其中，飞秒激光微纳制造技术可以加工出具有特定功能的超滑表面，已经被广泛应用于飞机和火箭等航空航天产品中。激光检测激光检测0808近年来，激光检测技术在工业领域的应用也日趋广泛，如激光干涉测长、激光测距、激光测振、激光测速、激光散斑测量、激光准直、激光全息、激光扫描、激光跟踪、激光光谱分析等，都显示了激光检测的巨大优越性。随着激光检测技术的智能化、微型化、高灵敏度和多功能化，其在汽车制造、医疗器械、航空航天等领域发挥了重要作用。二、趋势格局二、趋势格局（一）激光制造发展趋势（一）激光制造发展趋势随着全球工业制造自动化、智能化发展，激光加工工艺和控制技术不断迭代升级，凭借独特和优质的加工
160、特性获得广泛应用，成为现代工业发展不可或缺的重要技术支撑。据Precedence Research统计，2023年全球激光加工市场规模为222.7亿美元，预计2024年将增至240.2亿美元，到2030年全球市场规模将达到378.8亿美元。图4-3 2022-2030年全球激光加工市场规模预测（亿美元）01 01 激光技术由中低功率向高功率升级激光技术由中低功率向高功率升级当前工业领域加工要求提高和应用领域扩大或将推动激光器由中低功率往高功率拓展。相较于中低功率激光器，高功率激光器具有体积小、重量轻、电光转换效率高、性能稳定、可靠性高和寿命长等特点。随着下游客户对加工要求逐渐提高，原有较低功率
161、和较差光束质量的激光设备将逐渐无法满足市场新的要求；且激光器的应用领域从传统通用领域逐步拓展至高端制造专用领域如航天航空、动力电池、3C、光伏等，对激光器功率段要求提升，因此驱动激光器由中低功率向高功率发展。预计后续中低功预计后续中低功率光纤激光器的需求占比进一步下降，对高功率光纤激光器需求更为旺盛。率光纤激光器的需求占比进一步下降，对高功率光纤激光器需求更为旺盛。02 02 激光制造渗透率有望加快提升激光制造渗透率有望加快提升随着全球制造业向精细化、智能化、绿色化转型升级不断加快，新制造需求和应用场景也将不断出现。激光制造具备加工应用范围广、加工精度高、节约环保等优点，逐步从航空航天、机械制
162、造、动力能源等传统宏观制造领域逐步渗透到显示面板、消费电 子、集成电路等精细微制造领域，未来激光制造技术水平及应用领域还将得到进一步的发展。据统计，美、日、德激光在制造业及装备制造业中的应用比重均超过了40%，其中德国高达46%，而我国激光我国激光应用比例偏低，仅为应用比例偏低，仅为30%30%，与世界制造业大国，与世界制造业大国相比差距明显，仍具有很大提升空间。相比差距明显，仍具有很大提升空间。03 03 核心部件国产替代不断提高核心部件国产替代不断提高随着国内光纤激光器企业综合实力的增强，光纤激光器等核心器件逐步实现由依赖进口向自主研发、替代进口到出口的转变，如低功率光纤激光器已经基本完成
163、国产替代，中高功率国产化率正大幅提升，其中6Kw及以下激光器国产化率已超过95%，6Kw以上激光器国产化率超过65%。除光纤激光器外，超快激光器实现国产突破。但部分高端技术仍掌握在欧美国家手中，如高功率激光控制系统国外倍福、PA、西门子等厂商仍占据主流地位，高端振镜控制系统主要由德国Scaps、德国Scanlab等国际厂商主导，国产化率仅为15%左右；高功率激光器芯片严重依赖进口，进口价格相对较高并且存在技术封锁。未来高端核心元器件、工艺替代进口产品、技术趋势明显。未来高端核心元器件、工艺替代进口产品、技术趋势明显。05 05 激光增材制造成为新方向激光增材制造成为新方向激光增材制造技术作为融
164、合了激光、计算机软件、材料、机械、控制等多学科知识体系的综合性技术。由于具有制造精度高、柔性化程度高的特点，所应用的范围较为广泛，已从一般的原型制造逐渐拓展到航空航天、汽车、医学医疗、消费电子、轨道交通等高端制造行业，更成为制造业向智能化快速转型的核心领域。未来，以金属材料以金属材料为主的激光增材制造技术更加受到关注为主的激光增材制造技术更加受到关注，其材料层次由单一金属材料制造向高熔点、高硬度合金的金属构件制造，以及单一合金或多种合金的混合、多层次的直接制造发展，其制造性能层次由简单零部件向高精度、高性能，或大应力、大载荷复杂件发展。04 04 人工智能与激光制造深度融合人工智能与激光制造深
165、度融合人工智能在推动制造业智能化、数字化发展中发挥着重要作用，而人工智能技术与激光制造融合趋势愈加明显，为个性化制造提供解决方案。一方面，人工智能技术可对激光器和加工头中的光学元件进行监控，另一方面，加工监控可提供来自交互区的数据。同时，智能化激光制造装备需求空间巨大，当前功能单一的激光制造整机装备已逐渐无法满足制造业企业精密、复杂工件的制造需要，而通过人工智能技术赋能，根据客户需要实现多环节、多工序加工的激光加工智能制造装备产线日益受到制造业实现多环节、多工序加工的激光加工智能制造装备产线日益受到制造业企业的青睐企业的青睐，智能化激光柔性加工生产线可根据客户需要完成包括切割、折弯、焊接、熔覆
166、、打标、智能搬运与码垛等在内的多道工序，帮助客户大幅提升整体生产效率。AIAI（二二）世界主要国家激光制造技术布局）世界主要国家激光制造技术布局近年来，美国、日本、欧洲等发达国家和地区纷纷将激光技术作为重要尖端技术进行战略布局，并制订了一系列激光产业发展的促进计划。美国专门成立了精密激光机械加工协会（PLM），通过政产学研结合以巩固美国在工业激光器技术领域的全球领先地位，美国国家科学研究委员会2013年发布光学与光子学：美国不可或缺的关键技术，为光子科技的发展和应用提供前瞻性指引，2023年美国能源部资助1600万美元用于推进超快激光技术等项目的研发；欧洲在1985年启动的“尤里卡”计划中，专
167、门实施了欧洲激光计划（EU6），重点研究高功率激光系统及其在材料加工中的应用；德国2009年发布光学2020战略，将激光光源和激光应用技术作为两大重点领域，分别给予1亿欧元和3200万欧元的资助。此外，英国“阿维尔计划”、日本“激光研究五年计划”均把激光技术作为重点领域，以提高本国制造能力和国际竞争力。图4-4 全球激光制造产业格局美国：激光技术处于全球领先地位美国：激光技术处于全球领先地位美国是激光技术的发源地，也是全球激光技术最先进的国家之一，在高功率激光、超短超强激光等研发方面保持全球领先，并广泛应用于工业、医疗和军事领域。美国围绕激光光学、软件、加工解决方案、激光仪器等形成了完整产业链
168、。在半导体激光器领域，美国激光技术公司致力于生产高质量的脉冲激光测量仪器，是全球首家生产商业性的激光测速仪器企业，也是美国航空航天局特制空间站靠泊系统的供货商。在激光加工应用领域，美国是最早将高功率激光器引入汽车工业的国家，持续的政府政策支持带动了美国航天航空、高端芯片等领域的激光加工应用发展，如美国通用汽车公司应用在飞机发动机制造上的激光钻孔技术目前是全球最高水平，并通过先进激光焊接技术将生产效率提高3-5倍；通过激光3D打印技术打印的先进涡轮螺旋发动机的部件从855个减少到12个。截至目前，美国拥有各类激光企业上千家，包括相干（Coherent，2022年被II-VI收购，并延用Coher
169、ent品牌）、IPG、Newport、nLight、Novanta、ESI、Aerotech、Synrad、PRC、Iradion、AccessLaser、Thorlabs等知名企业。据统计，2022年仅美国IPG的光纤激光器市场份额就占到全球的49%49%。欧洲：以德国为代表，在激光材料加工设备方面走在世界前列欧洲：以德国为代表，在激光材料加工设备方面走在世界前列欧洲在激光制造产业链上合作抱团，占据激光器、加工头、数控系统等高端核心元器件的技术垄断地位。在中游激光加工设备的制造领域：在中游激光加工设备的制造领域：欧洲拥有德国通快集团（TRUMPF）、意大利普瑞玛集团、瑞士百超集团等一批激光制
170、造企业；安赛乐米塔尔钢铁公司则掌握先进的激光焊接核心技术。欧洲激光制造主要以德国为代表，德国用于加工技术的激光器占据了全球40%40%的市场份额，拥有通快、普雷茨特、梅塞尔等一批顶尖激光智能装备企业。其中，通快集团建立了全球最为先进的激光工艺试验中心，开发出最高功率达20000瓦的CO2激光器，2022/23财年通快集团销售额达到5454亿欧元，其中光纤激光器全球占比约20%20%。科研院所方面：科研院所方面：弗劳恩霍夫激光技术研究所、Nutech研究所、汉诺威激光研究所、慕尼黑技术大学的IWB研究所是国际上进行激光技术应用开拓研究的专业顶尖机构，其研究开发的激光切割、焊接、熔覆、激光再制造等
171、方面的工艺成果已通过技术转移转化，广泛应用在汽车制造和航空航天等高端领域。亚琛工业大学与弗劳霍夫激光技术研究所联合其他企业合作的Femto光子产品联合研究项目为超快激光器应用于材料加工制造奠定基础；耶拿大学的POLARIS激光系统是目前世界上唯一可生成峰值功率超过200太瓦激光脉冲的全二极管泵浦固态激光系统。德国建立了9 9个国家级激光中心，广泛开展激光工程应用研究；德国教育研究联邦机构成立了数字光子生产研究基地，专注于利用激光器作为新工具的新方法和基本物理效果研究。日本：激光精密加工系统占据先发优势日本：激光精密加工系统占据先发优势日本是世界公认的激光与光电产业技术强国，得益于激光技术与数控
172、机床技术的紧密结合，日本在激光材料加工设备研发及应用领域处于世界领先地位。日本在世界上首次成功开发了将YAGYAG激光激光焊用于核反应堆中蒸气发生器细管的维修，最大限度地利用YAG激光（波长1.06微米）能以石英光纤遥控传输和集周边设备之大成的尖端技术。日本生产CO2CO2激光器激光器的厂商有60家，生产CO2激光加工机的主要制造厂商为三菱电气、松下电气、天田和山崎马扎克等公司，占日本激光加工市场70%左右。其中，山崎马扎克投入智能化激光设备开发，其设备具备智能化准备功能、监测功能及切割功能，透过制程智能化，从准备到加工到实时监测提供全智能化，提高加工质量。日本东京依托东京大学、东京工业大学的
173、科研力量，集聚了索尼、东京电子、东京光电等知名企业，是日本重要的激光与光电产业发展基地。（三三）国内发展现状）国内发展现状我国激光技术起步较早，在上世纪六十年代的起步阶段，我国半导体激光器和CO2激光器均与世界同步推出，在研究水平上处于国际领先。在经历上世纪七十年代近十余年发展停滞后，我国激光产业化迎来快速发展期，随着一批有竞争力的公司的诞生，我国的激光产业实力回到国际前列。据Laser Focus World统计，2022年我国激光器市场规模增长至约147.4亿美元，全球市场占比达到73.3%。147.4147.4亿美元激光器市场规模73.3%73.3%占比全球市场1 1、产业政策支持增强发
174、展优势、产业政策支持增强发展优势近年来，我国先后在“中国制造2025”及国家中长期科技发展规划、国家重点研发计划等进行布局和发展激光技术，以提升我国在全球市场中的竞争力。出台一系列政策对激光制造发展进行支持。2006年国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)将激光技术列为我国未来15年重点发展的八项前沿技术之一；2012年“十二五”国家战略性新兴产业发展规划提出加快推进激光显示等新一代技术研发和产业化；2016年起，科技部在“十三五”、“十四五”计划中，连续设立“激光制造与增材制造激光制造与增材制造”国家重点研发计划重点专项国家重点研发计划重点专项，提出要“突破激光制造与增材制
175、造的基础理论，取得原创性技术成果，超前部署研发下一代技术；突破激光制造中的关键技术，研发高可靠长寿命激光器核心功能部件、国产先进激光器，研制高端激光制造工艺装备”。表4-1 我国激光产业相关政策年份年份政策名称政策名称相关内容相关内容20062006年年国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）将激光技术列为我国未来15年重点发展的八项前沿技术之一。20122012年年“十二五”国家战略性新兴产业发展规划提出加快推进激光显示等新一代技术研发和产业化。20152015年年国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)加快发展激光/电子末高效选区熔化、大型整体构件激光及电子末送
176、粉/送丝熔化沉积等增材制造装备、高光束质量激光器及光束整形系统、大功率激光扫描振镜等。20152015年年“中国制造2025”重点领域技术路线图将激光车载雷达系统、激光遥感探测技术、激光微孔成型、激光复合焊接、激光搅拌摩擦焊接等列入国家战略。20162016年年“十三五国家战略性新兴产业发展规划研制推广使用激光、电子束、离子束及其他能源驱动的主流增材制造工艺装备，加快研制高功率光纤激光器。20162016年年“十三五国家科技创新规划开展超快脉冲、超大功率激光制造等理论研究，突破激光制造关键技术，研发高可靠长寿命激光器核心功能部件，国产先进激光制造应用技术和装备。20172017年年战略性新兴产
177、业重点产品和服务指导目录(2016版)高性能激光器、准分子激光退火设备、半导体激光器件、高性能全固态激光器件、光纤激光器件、固态激光材料、稀土激光晶体。20172017年年“十三五先进制造技术领域科技创新专项规划面向航空航天、高端装备、电子制造、新能源、新材料、医疗仪器等战略新兴产业需求，实现高端产业激光制造装备自主开发，形成激光制造完整产业体系。20172017年年高端智能再制造行动计划(2018-2020年)鼓励应用激光、电子束等高技术含量再制造技术。20182018年年首台（套）重大技术装备推广应用指导目录（2017版）在“成形加工设备”“电子及医疗专用装备”部分列出光纤激光切割机、激光
178、焊接成套设备、激光直接曝光设备、半导体激光退火设备等智能装备产品。20202020年年加强从0到1基础研究工作方案重点支持人工智能、网络协同制造、3D 打印和激光制造激光制造、先进电子材料、制造技术与关键部件、光电子器件及集成等领域，推动关键核心技术突破。20202020年年关于进一步促进服务型制造发展的指导意见推进检验检测认证服务标准体系建设，加强相关仪器设备和共性技术研发，发展工业相机、激光激光、大数据等新检测模式，提高检验检测认证服务水平。20212021年年“十四五智能制造发展规划大力发展智能制造装备。包括：激光/电子束高效选区熔化装备、激光选区烧结成形装备等增材制造装备；超快激光等先
179、进激光加工装备。20222022年年工业能效提升行动计划加快一体化压铸成形、无模铸造、超高强钢热成形、精密冷锻、异质材料焊接、轻质高强合金轻量化、激光热处理激光热处理等先进近净成形工艺技术产业化应用。20232023年年制造业可靠性提升实施意见重点提升大功率激光器等基础零部件、激光焊接和切割设备等工业制造母机的可靠性水平。20242024年年关于推动未来产业创新发展的实施意见发展智能制造、生物制造、纳米制造、激光制造激光制造、循环制造，突破智能控制、智能传感、模拟仿真等关键核心技术，推广柔性制造、共享制造等模式。2 2、产业集聚效应凸显、产业集聚效应凸显从地域分布来看，我国激光产业集聚区主要分
180、布在华中地区（武汉）、珠三角（深圳、广州、东莞）、长三角（上海、苏锡常、温州）和环渤海等，形成了各具特色、优势互补的产业发展格局。图4-5 国内激光制造企业分布图湖北武汉2001年被原国家计委、科技部批准为国家光电子产业基地，即“武汉中国光谷”，目前拥有中欧激光产业园、武汉光谷激光科技园、华中（京山）激光产业园、东湖高新激光产业园等多个激光产业园。中国光谷已形成了完整的激光产业链，截至2023年底共汇聚激光企业300多家，年产值近300亿元，是激光产业领域上市企业最密集的区域，是全国最大的激光设备制造基地。知名激光智能装备相关企业有华工科技、锐科激光、帝尔激光、金运激光、华工科技、奥森迪科、长
181、飞光纤、武汉锐晶等。其中，锐科激光2022年在国内光纤激光器市场销售份额达26.8%，首次超越IPG在国内的份额，跃居行业第一。(1(1）华中地区）华中地区珠三角地区是继武汉之后国内第二大激光装备产业聚集地，已经形成了激光与增材制造材料、扫描振镜、激光器、整机装备、应用开发、公共服务平台等协同发展的全产业链生态。珠三角拥有从事激光与增材制造相关的国家级研究平台 10 余家，省级重点实验室和省级工程技术研究中心等90 余家。珠三角激光企业主要集中在深圳、广州和东莞三个城市，包括大族激光、杰普特光电、光韵达、联赢激光、英诺激光、创鑫激光、海目星激光、汇川技术、光库科技、宏山激光、汇百盛等。其中，大
182、族激光是亚洲最大、世界第二的激光加工设备制造商，多种激光机器产销量全球第一，激光设备占有率国内第一。（2 2）珠三角）珠三角长三角是我国第三大激光装备产业聚集地，拥有众多激光领域高校和科研院所，以及激光元器件、激光器以及激光应用设备制造企业。上海以中国科学院上海光学精密机械研究所为代表，在激光技术研究和激光制造领域拥有较强的实力。江苏激光产业主要分布于苏州、南京、无锡、常州等地，领军企业有南京的辉锐光电、亚威机床，苏州的天弘激光、迅镭激光、亨通光纤、华辰光电、中科院苏州纳米所、长光华芯，镇江的中科四象，泰州的江苏华芯，常州的江苏天元等企业；在激光金属3D打印、激光熔覆及强化、光线传感器、VCS
183、EL芯片等领域等先进激光产业都有比较先进的技术水平。浙江激光产业主要以温州为代表，自2013年温州激光与光电产业被列为全国首批创新型产业集群建设培育对象以来，初步形成了以激光应用、光伏发电、LED照明、光通信为特色的产业链，涌现出奔腾激光、嘉泰激光、泰禾激光、久恒光电等一批激光装备与应用骨干企业。（3 3）长三角）长三角环渤海区域的激光产业技术研发实力较强，以京津冀为核心的信息技术、高端装备、智能制造等产业集群发展，带动了该区域对激光加工技术的旺盛需求。环渤海区域的激光企业主要集中在北京、天津、沈阳、大连和济南等城市。其中，济南作为环渤海地区南翼中心城市，近年来形成了覆盖激光外延材料、元器件、
184、激光器、激光加工装备制造、激光通信、激光探测与监测及辅助类晶体材料等在内的完整激光产业链，拥有激光企业300多家，其中规上企业18家，产业规模超150亿元，以激光切割为主的激光装备出口规模40亿元，居全国第一；多项激光晶体、元器件和外延材料研发达到国际领先水平，专利申请量位列全省第一。（4 4）环渤海）环渤海三、上海现状三、上海现状上海作为我国激光技术的重要研发和产业化基地，汇聚了众多高校、科研院所和一批优质企业，形成了较为完善的产业链和市场体系，同时在人才、技术、重点行业应用场景等方面也具有良好的基础和优势。（一）激光技术研发实力雄厚（一）激光技术研发实力雄厚上海在激光技术研究和激光制造领域
185、拥有较强的实力。中国科学院上海光学精密机械研究所（简称上海光机所）是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所，是国内激光研究领域综合实力最为雄厚的科研机构之一，是一所以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。上海光机所与嘉定工业区管委会共建科技成果转化基地，已基本建成新能源汽车关键工艺及高端装备研发中心、激光与光电核心器件研发中心、激光智能制造装备及工艺研发中心、先进光电功能材料研发中心。表4-2 上海激光制造领域部分科研院所和大科学装置序号序号机构名称机构名称机构简介机构简介1 1中国科学院上海光学精密机械研究所（上海光
186、机所）已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重点学科领域为：强激光技术、强场物理与强光光学、空间激光与时频技术、信息光学、量子光学、激光与光电子器件、光学材料等。2 2上海市激光制造与材料改性重点实验室包括焊接与激光制造研究所、智能化焊接与材料精密成形研究所、材料改性与数值模拟研究所、先进材料与凝固研究所共四个研究所，并拥有一个科技部“激光制造国际科技合作基地”。3 3上海科技大学SHINE硬X射线自由电子激光装置建设内容包括一台能量8GeV吉电子伏特的超导直线加速器，可覆盖0.4到25千电子伏特光子能量范围的3条波荡
187、器线、3条光学束线以及首批10个实验站。装置建成后，将成为世界上最高效和最先进的自由电子激光用户装置之一，为物理、化学、生命科学、材料科学、能源科学等多学科提供高分辨成像、超快过程探索、先进结构解析等尖端研究手段。4 4上海超强超短激光实验装置（羲和激光装置）由中国科学院上海光学精密机械研究所和上海科技大学共建，拥有极端条件材料科学研究平台、超快亚原子物理研究平台、超快化学与大分子动力学研究平台等3个用户实验终端，于2021年投入试运行并对外开放。该装置旨在发展国际领先水平的10拍瓦级超强超短激光关键技术，以及利用10拍瓦激光与重复频率拍瓦激光驱动产生超快、多光谱、高亮度光源和超快高性能粒子束
188、，应用于物质科学、生命科学等基础研究。（二）激光产业链条较为完备二）激光产业链条较为完备近年来，上海在激光制造各领域均涌现出一批优秀企业，形成了较为完整的产业链条。光纤激光器光纤激光器领域，上海飞博激光、中电科天之星激光技术（上海）、上海朗研光电等在光纤激光器方面具有较强竞争力；激光晶体激光晶体领域，芯飞睿投资1亿元建设新一代集成化激光材料及微型化激光器件总部和生产基地已基本建成；激光切割激光切割领域，上海柏楚电子在高功率激光切割控制系统市场占有率保持国内第一；激光增材激光增材制造领域，上海联泰科技、上海汉邦联航激光科技、镭脉工业科技等入选工信部2023年度增材制造典型应用场景。此外，美国光惠
189、，德国罗芬、勒斯姆勒、普雷茨特、斯棱曼，比利时玛瑞斯，以及韩国奎科等激光制造龙头企业也均在上海设立合资公司。（三）行业应用需求实践领先（三）行业应用需求实践领先上海“（2+2）+（3+6）+（4+5）”的现代产业体系基础优势，为上海在激光制造领域的实践应用奠定了良好基础。在汽车制造领域在汽车制造领域，上汽通用凯迪拉克智慧工厂2016年在国内汽车行业首次引进铝激光钎焊技术，其车身车间成为上汽通用首个实现100%焊接自动化的标杆车间。在航空航天领域在航空航天领域，C919大飞机的机头主风挡窗框、中央翼缘条、登机舱门钛合金机构零件、发动机燃油喷嘴等也主要由激光3D打印完成。在船舶制造领域在船舶制造领
190、域，中国船舶集团第十一研究所牵头，联合上海外高桥造船有限公司和武汉锐科共同研制的等离子改造激光切割机项目完成升级改造，也是外高桥造船首台大幅面激光切割设备，为激光技术在绿色造船、智慧造船和精益造船中的应用奠定基础。四、典型案例四、典型案例案例一：上海先进激光技术创新中心案例一：上海先进激光技术创新中心上海先进激光技术创新中心由中国科学院上海光学精密机械研究所与上海嘉定工业区管委会合作共建。上海光机所、上海大恒光学精密机械有限公司与上海嘉定工业区开发（集团）有限公司联合出资成立上海中科神光光电产业有限公司作为激光创新中心的承担实体。2019年2月，激光创新中心被上海市经济信息化委认定为“上海市制
191、造业创新中心”，目前已建成新能源汽车关键工艺及高端装备、激光智能制造核心器件、激光智能制造高端装备和新型光电功能材料等四个研发中心。代表性成果有：代表性成果有：基于“牛顿环”电极，开发出汽车用、航空用各系列铝合金等不同应用条件下高质量电阻点焊技术；针对现有铝硅涂层钢激光拼焊需要预先去除涂层的限制，开发出直接激光拼焊技术；开发了双层壁叶片超快激光制孔过程的背壁防护技术；开发完成国内首台蓝绿双波长多通道海洋激光雷达，在我国南海水域开展了海洋光学参数垂直剖面探测试验；完成无人机载小型测深激光雷达系统的设计、集成及飞行试验。案例案例二二：上海柏楚电子：上海柏楚电子上海柏楚电子科技股份有限公司成立于20
192、07年，是我国首批从事光纤激光切割成套控制系统开发的民营企业，于2022年被认定为国家级专精特新“小巨人”企业。代表性成果有：代表性成果有：在中低功率激光切割控制系统领域，国产系统凭借良好的使用性能和综合性价比，已基本实现进口替代，2022年柏楚电子在国内中低功率市场占有率维持领先；在高功率激光切割控制系统领域，柏楚电子在产品销售，产品技术指标与使用性能等方面均实现新突破，且仍然保持高功率激光切割控制系统厂商国内第一的市场地位。案例案例三三：上海飞博激光科技：上海飞博激光科技上海飞博激光科技股份有限公司成立于2012年6月，由中国科学院上海光机所、上海嘉定高科技园区、归国管理技术团队等共同组建
193、。代表性成果有：代表性成果有：飞博激光自成立以来，连续开发中高功率单模连续光纤激光器、高功率多模光纤激光器、大脉冲能量光纤激光器、亚纳秒脉冲光纤激光器、2m掺铥连续光纤激光器，高功率窄线宽、线偏光纤激光器等系列产品。飞博激光在江苏省南京市和宿迁市先后成立全资子公司，南京海莱特激光科技有限公司和江苏睿赛光电科技有限公司，并将上海总部成功转型为技术研发和新产品试产基地。案例四：上海嘉强自动化案例四：上海嘉强自动化上海嘉强自动化技术有限公司成立于2009年，是国内专业从事研发、制造和销售激光切割头、数控系统、激光自动化解决方案的知名企业。代表性成果有：代表性成果有：其核心客户包括大族激光、华工激光、
194、宁德时代、三一重工、海目星、先导智能等，在中高功率激光切割头领域全球市场占有率第一全球市场占有率第一，达60%-70%。近年来，上海嘉强在万瓦功率段的数控系统、激光切割头、工业物联的完整解决方案，以及6000瓦新能源行业激光焊接软硬件控制和激光振镜高功率远程焊方案等方面取得积极进展。新推出的xEOS+xApp“赋能激光智造”开放平台，拥有激光和非激光自动化智能装备应用场景，已逐渐被推广应用。2017年成立湖州嘉强自动化技术有限公司、2021年成立苏州嘉强自动化技术有限公司，形成以上海为中心，以浙江、江苏为两个支点的发展局面。同时，还拥有瑞士子品牌RayTools，并在美国波士顿、瑞士伯尔尼建立
195、了研发中心。五、展望建议五、展望建议布局一批重量级的功能平台布局一批重量级的功能平台坚持面向国家重大战略需求、面向国民经济主战场和面向国防高技术的定位，结合上海航空航天、新能源汽车等重点产业需求，布局国家级工程实验室、研发中心和应用平台，如建设航空航天高端激光制造装备及工艺研发中心、海工船舶高端激光制造装备及工艺研发中心等具有行业影响力的先进激光制造研发平台，布局一批重点行业的先进激光应用中试研发平台，争创国家级激光制造业创新中心。立足激光制造重点行业，围绕智能激光制造工艺、核心部件和成套装备实施关键技术研发，取得一批具备转化条件的先进激光制造技术成果。围绕航空海天、海工船舶等高端装备制造业以
196、及新能源汽车等重点产业，着力在轻量化新材料的激光焊接、超高功率超短脉冲激光高效精密制造、重频大能量固体激光冲击强化的工艺技术、核心部件和智能化装备集成方面取得重大突破，实现相关成果转化和示范应用。着力在高功率激光智能制造系统、激光微纳制造成套装备、高性能激光器、光变换与光电传感器件、半导体光子芯片和光学材料等产业链上中下游五大主要关键核心技术研究方向上，突破一批“卡脖子”技术，抢占一批前沿技术制高点，建成世界一流激光智能装备产业科技协同创新基地。开展先进激光制造技术攻关开展先进激光制造技术攻关深化激光装备及产品研制深化激光装备及产品研制一是研制激光先进制造工艺及装备。面向航空航天、能源环境、医
197、疗健康、消费电子等领域对激光精密微细加工制造的需求，研发硬脆材料激光精密焊接技术、航空航天复合材料激光精密加工技术、医用材料激光精密微细加工技术、激光微纳增材制造技术等，同时研发相应的激光智能制造装备，为航空航天、能源环境、医疗健康、消费电子等领域提供激光先进制造系统解决方案。二是研制极限制造工业激光器。面向智能制造、航空航天、地理信息、环境生态等领域对高端激光核心器件的需求，研发超高平均功率、超大脉冲能量、超短脉冲宽度、超短激光波长，具有极限制造能力的激光器件，提供自主知识产权的高端激光核心器件。五、展望建议五、展望建议推动激光技术重点行业应用推动激光技术重点行业应用随着激光行业的技术不断提
198、升，下游应用行业使用率逐渐提升，需进一步推动激光技术的重点行业应用。一方面，加强装备制造领域应用，强化高功率激光设备在航空、航天、汽车、高铁、船舶等高端装备制造领域的切割、焊接、测量、打标等环节中的应用。另一方面，推动精细微加工应用，深化超短脉冲激光在光伏、液晶显示、半导体、LED、OLED等领域的钻孔、刻线、划槽、表面纹理化、表面改性、修整、清洗等环节的应用。激光制造属于高精尖技术领域，对人才的需求十分迫切，需进一步加强专业人才培养。一是加强高校学科建设，培育激光焊接、激光高效精密制造的人才；二是通过各类创新平台，加强人才培养培训，打造一批具有高水平创新能力和能够高效组织实施工程化技术研发专
199、业人才队伍。加强激光制造专业人才培养加强激光制造专业人才培养编制团队：上海中创产业创新研究院 丁国杰 李光辉 揭永琴 王诗悦 0505第第五篇五篇 柔性制造柔性制造柔性柔性制造制造随着批量生产时代逐渐走向以适应市场变化为导向的生产时代，柔性制造应运而生。柔性制造一方面指生产能力的柔性反应能力，也就是机器设备的小批量生产能力；另一方面指的是供应链的敏捷和精准的反应能力。柔性制造技术由柔性制造系统（FMS）、柔性制造单元（FMC）、柔性制造线（FML）和柔性制造工厂（FMF），包括多台全自动数控机场、集中的控制系统及物料搬运系统、工业机器人等组成。柔性制造以“需求触发、个性定制、小批量、多品种、低
200、成本”的优势实现了以需定产、零库存管理，能够有效适应市场需求变化，从而在制造业中的比重越来越高。柔性制造是对传统大规模制造、供应链管理、营销手段的颠覆，在需求个性化时代的重要性进一步凸显。一、内涵模式一、内涵模式（一）内涵特征（一）内涵特征在国家“十四五”规划纲要中，专门对柔性制造进行了界定，即柔性制造是指一种应对大规模定制需求而产生的新型生产模式。“柔性”与“刚性”对应，传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产，而随着消费结构升级，传统生产模式难以满足消费者个性化、定制化、时效性需求，在此背景下，柔性制造应运而生。柔性制造通过灵活、可调整的生产系统，可以迅速响应需求变化，快速地
201、完成定制化产品生产任务，其主要有以下特征：通过自动化的生产制造系统，根据制造任务或生产环境的变化灵活变换，实现多产品混线生产，满足定制化需求，解决生产品类“多”的难点。灵活性&定制性通过优化生产管理系统，增强供应链的资源配置柔性，可实现供应链对定制需求的敏捷响应和快速交付，解决需求变化“快”的难题。敏捷性&高效性模块化是柔性制造系统构建的基本理念，柔性制造模式通过设计出一系列通用的功能模块，并根据用户的要求对模块进行选择和组合，可以构成不同功能或功能相同但性能、规格不同的产品，适应不同客户的需求和订单量。模块化&通用化在定制化需求下，订单产品参数可能各不相同，而设备和生产线的自动化则是实现快速
202、、高效柔性生产要求的重要保障。此外，柔性制造的一大关键在于对不同需求任务的快速响应、灵活调整，这就要求构建生产的过程管控能力，对生产方案的信息化、数字化、可视化和联动化提出了更高需求，通常需借助工业互联网、机器人、智能传感、微电子等技术和手段实现。智能化&自动化 在产品开发环节，一些企业用大数据分析预测消费者的需求变化，通过数字化智能评估实现“以需定产”。在产品生产环节，生产端也迈入数字化：物联网传感器遍布企业的各个生产设备，收集全生产链条的实时数据，再通过整合来自供应商和客户的数据信息，实时掌控供应链上下游各个环节的所有流程。5G网络让海量数据得以快速传输，这些数据传输到工业互联网平台，通过
203、大数据分析进行处理，人工智能依托数据进行智能决策，最终制定出最佳生产方案。专栏5-1 数字技术在柔性制造中的应用（二）主要类别（二）主要类别按柔性程度和规模划分，柔性制造可分为柔性制造单元、柔性制造系统、柔性制造工厂柔性制造单元、柔性制造系统、柔性制造工厂等模式。柔性制造模式总的来说具有灵活响应需求任务变化，生产效率高等优点，满足多品种需求下的高效生产，目前在汽车、电子、服装、机械制造等领域已有广泛应用。柔 性 制 造 单 元柔 性 制 造 单 元 F M CF M C（F l e x i b l e F l e x i b l e Manufacturing CellManufacturin
204、g Cell）：FMC是柔性制造的基本单元，其一般由单台数控机床、加工中心、工件自动输送及更换系统等组成。1 1适应多品种、小批量工件加工。适应多品种、小批量工件加工。柔性制造单元相较于传统的数控机床更为灵活，与单台数控机床的显著区别之一在于FMC配有物料传输装备和工件装卸交换装置，单元内可根据生产任务的变化自动更换刀具和夹具，同时可实现工件搬运、装卸的自动化，因而可实现多品种产品混流加工。FMC具有较大的设备柔性，适合加工形状复杂、加工工序简单、加工工时较长、批量小的零件。设备使用率和生产效率高。设备使用率和生产效率高。在柔性制造单元中，机床在工艺能力上通常是相互补充的，可以以较少的设备完成
205、多品种工件的生产，设备利用效率高，企业设备投资减少。同时，基于自动化的工装和夹具系统，还可以大大降低生产周期，提高工件生产效率。广泛应用于零部件加工。广泛应用于零部件加工。由于柔性制造单元规模小、投资少、建造周期短，目前在各类中小制造业企业中已有较广泛的应用，特别是在汽车、模具、机械制造等行业，涉及箱体零件、壳体零件、盘类零件、异形零件等的加工时，都有FMC的身影。同时，在航天航天领域，针对大型飞机或火箭零部件制造批量较小，但种类繁多的问题，应用FMC也能实现高效生产。图5-1 柔性制造单元东南亚某著名航空零部件制造商接到波音的大订单，订单是典型的单件小批量需求，70多种碳纤维蒙皮件，每个零件
206、只生产一两个。传统生产模式下需要频繁更换夹具，生产效率低下，而应用FMC，基于自动化工装和夹具系统，可以实现多种产品混流加工，从而可以大大降低生产周期和成本，提高生产效率。专栏5-2 柔性制造单元应用案例柔性制造系统柔性制造系统FMSFMS（Flexible Manufacuring SystemFlexible Manufacuring System）：FMS由加工、物流、信息流三个子系统组成，即包含多台数控设备、物料储运系统和统一的信息控制系统，是一个能适应加工对象变换的智能自动化机电制造系统。2 2图5-2 柔性制造系统中的各类子系统适应多品种、较大批量生产。适应多品种、较大批量生产。F
207、MS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制，可自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产。相比于FMC，柔性制造系统规模更大，控制与管理功能更强，适合加工形状复杂、加工工序多、批量较大的产品。能够快速响应定制化需求。能够快速响应定制化需求。柔性制造系统能够处理多种产品和工艺，具备高度的适应性和灵活性。当市场需求或设计发生变化时，柔性制造系统通过灵活的工艺流程设置和智能控制，可以快速切换生产线，调整工艺参数，满足个性化生产的需求。广泛应用于汽车、电子制造等领域。广泛应用于汽车、电子制造等领域。目前，柔性
208、制造系统已在多个行业广泛应用，如在汽车制造领域，随着消费者对汽车外观、内饰等设计的个性化需求增加，传统的单品种、大批量生产方式向多品种、中小批量及“变种变量”的生产方式过渡，而FMS根据各设备的运转情况进行灵活分配生产，就能高效进行变种变量生产。图5-3 柔性制造系统的运作方式柔性制造工厂FMF（Flexible Manufacuring Factory）：柔性制造工厂将制造、产品开发、经营管理结合起来，可实现整个工厂的柔性化和自动化。3 3实现生产系统柔性。实现生产系统柔性。FMC或FMS更多涉及设备柔性或工艺柔性，但单一或局部的柔性制造实现并不能实现真正意义上的柔性化制造，更多只是加工的自
209、动化的局部能力的提升。在柔性制造工厂内，柔性能力不只局限在制造环节，通过CAD/CADM软件、MES生产管理软件、智能排产软件、ERP等系统的应用，可实现设计开发、加工制造、物料储运、生产管理的全流程系统柔性，从而更好适应需求的变化。可实现供应链高效协同。可实现供应链高效协同。在设备柔性的基础上，FMF还有适应柔性生产的供应链管理方式，在供应链规划、管理和控制等方面进行全面调整和优化，如借助信息技术实现供应链的透明化和协同管理等，从而增强市场反应能力。SHEINSHEIN进行工厂智能化升级，构建柔性供应链。进行工厂智能化升级，构建柔性供应链。作为新一代全球化时尚品牌，SHEIN在全球市场中跑出
210、“加速度”的秘诀正是其备受关注的柔性供应链模式。从2012年成立之初切入服装领域，SHEIN便开始自建供应链，并构建了一套按需生产的数字化柔性供应链体系。“柔性供应链”有前端和后端两个联系紧密的环节：从前端通过实时掌握时尚趋势以及消费者反馈，SHEIN进行较为精准的预测以此来制定后续产品线风格、定位。同时，用数字化打通后端生产环节后，每个SKU生产环节的要求与标准，也会通过线上的数字化工具实时同步到各供应商端，供应商通过线上数字化的管理工具进行生产排单、生产管理。由于实现了高度数字化、按需生产的柔性供应链模式，SHEIN得以从前端时尚趋势、设计开发、到后端的生产制造、仓储、物流等各环节进行全链
211、路的信息化、在线化升级，从而提升整体运作效率。专栏5-3 柔性制造工厂案例柔性生产管理模型图5-4 柔性生产管理模型二、趋势格局二、趋势格局（一）全球发展格局（一）全球发展格局柔性制造模式发源于海外，欧美日等国家和地区工业化程度完备，在柔性制造系统的开发、工业企业应用方面已较为成熟，我国柔性制造产线的部署规模、设备先进性等与国际领先水平都还有差距。1 1、国际上柔性制造发展已较为成熟国际上柔性制造发展已较为成熟：1963年美国美国MelroseMelrose公司公司制造了世界上第一条加工多种柴油机零件的数控自动线，这可看做是多品种自动化生产的先声；1967年，英国莫林斯公司英国莫林斯公司研制出
212、了全球首条柔性制造系统“莫林系统-24（Molins System-24）”，被认为是柔性制造系统的起源。50多年来，柔性制造在欧美不断发展，孕育出多家全球领先的柔性制造系统供应商，如芬芬兰的芬发自动化（兰的芬发自动化（FastemsFastems）、德国库卡集团（）、德国库卡集团（KUKAKUKA）、美国的麦迪克公司（）、美国的麦迪克公司（MIDACOMIDACO）等。欧美柔性制造发展历史悠久欧美柔性制造发展历史悠久日本柔性制造应用规模大，相比于美国、德国等工业强国，日本工业制造偏重于精密制造领域，汽车及零配件、机床、机器人和电子电器是日本传统优势工业，也是柔性产线适宜布局的领域，因此日本柔
213、性制造模式的应用走在全球前列。上世纪90年代全世界有1200套左右柔性制造系统投入运行，其中日本就拥有400套，约占全球的1/3。此外，日本也有多家著名的柔性制造系统生产厂商，包括发那科（发那科（FANUCFANUC）、）、日立精机、丰田公机、山崎日立精机、丰田公机、山崎等。日本柔性制造应用规模大，偏重于精密制造领域日本柔性制造应用规模大，偏重于精密制造领域发那科（日本）芬发自动化（芬兰）库卡（德国）2 2、我国与国际水平相比还有一定差距我国与国际水平相比还有一定差距我国对于柔性制造的发展及运用起步较晚：20世纪80年代，随着柔性制造系统在日本逐渐得到普及，很多国有大型企业，也开始研究、购买和
214、采用柔性制造系统；1983年，北京机床所与日本FANUC合作研发的我国第一条回转体加工柔性制造系统投入生产。20世纪90年代，国家推广CIMS应用，上海纺机、郑纺机等许多企业都导入了柔性制造系统。但由于当时控制技术、信息技术如RFID等应用还不是很成熟，导致一些企业已建成的柔性制造系统实际运行情况并不如预期，加上投资金额较大，许多企业都持观望态度。此后多年，由于我国在高级计划排程、智能调度等工业软件水平上与国外发达国家仍有差距，柔性制造系统无法发挥应有的效益，柔性制造发展一直较为缓慢。近年来，随着工业智能化进程的不断深入，柔性制造引发了越来越多的关注，加上国家大力推广，柔性制造在航空航天、汽车
215、制造等领域应用逐渐增多。但总体而言，无论是在柔性生产设备的开发还是在应用广泛性方面，我国与国际先进水平相比都还有不小差距（二）主要发展趋势（二）主要发展趋势1 1、应用范围将逐步扩展。、应用范围将逐步扩展。从加工工序来看，随着单项技术的提高，柔性制造系统的应用正向多个工序延展，如从单纯的金属切削加工向金属热加工、装配等整个机械制造范围发展。从行业领域来看，柔性制造不止应用于汽车、飞机、服装、食品制造等领域，化工、医药品、计算机、半导体等领域也逐步开启柔性制造生产模式。2 2、设备向小型化方向发展。、设备向小型化方向发展。当前柔性制造系统正向小型化、单元化方向发展，FMC（柔性制造单元）的配置逐
216、步增多。柔性制造单元由于体量小，资金投入较少，技术的复杂化与系统化程度不高，安排、设计、验证与运作较简易，成为许多企业布局柔性生产的首选项。3 3、与先进技术融合应用增多。、与先进技术融合应用增多。随着工业互联网、大数据、人工智能等新兴技术的逐步成熟，柔性制造正加速与这些技术的融合发展，实现更智能、更高效的生产方式。如与云端技术结合，不仅能实现设备、流程和数据的优化，还能提高柔性制造系统的安全性和可靠性，保护生产数据的安全和隐私，降低生产风险。AI技术可以在FMS生产环节中发挥重要作用，如实现生产数据的自动分析、智能预测，提高生产效率和质量。三、上海现状三、上海现状上海工业自动化与智能化水平高
217、，无论是上游设备系统开发还是下游制造的应用还是都走在全国前列。从设备和系统供应方面来看，上海已有一批柔性制造系统国际领军企业落户，如芬兰的芬发自动化（Fastems）、德国的库卡集团等，其与上海制造业企业合作广泛，已在上海建成多条柔性生产线，如芬发自动化为上海奇众阀门打造高端定制柔性生产线等。此外，上海还有一批本土柔性制造设备和系统供应商正在加速崛起，如交大智邦、英集斯自动化、优博多维等。从应用层面来看，上海在汽车制造、航空航天制造、电子制造等领域综合实力强劲，工厂工艺标准化程度、智能化水平高，具备柔性制造模式的基础；且上海外向型经济特征明显，是全球柔性制造领军企业进入中国试验应用的首选地。目
218、前，上海已有较多柔性制造模式的实践，如汽车领域，博世华域、保隆汽车、汇众汽车、延锋汽车内饰等企业都配置了柔性生产线；航天领域，航天八院800所打造了工业互联网的航天多品种小批量产品智能化柔性制造新型能力，有力支撑了航天产品多批次、小批量敏捷柔性化生产。在工信部发布的2023年度智能制造优秀场景公示名单中，产线柔性配置入选项目有5 5个，入选项目数量在各省市中位居第一第一。序号领域公司应用或开发详情备注1柔性制造系统开发上海交大智邦科技有限公司建成临港动力总成柔性化生产验证线，可以共线生产发动机缸盖和变速箱阀体，生产线涵盖机械加工设备、柔性桁架机器人系统、AGV物流系统、以及相应的MES管控软件
219、、AGV车间调度系统、WMS立体仓库管理系统入选2022年度智能制造优秀场景，获得中国机械工业科学技术一等奖2上海优博多维智能科技有限公司面向船舶、核电、钢结构等柔性焊接场景的优复博人工智能焊接系统/3库卡柔性系统制造（上海）有限公司公司隶属于德国奥格斯堡的库卡股份公司，是工程技术服务及柔性自动化解决方案的知名供应商之一/4芬发自动化(上海)有限公司是全球最大的柔性线方案供应商Fastems集团在中国上海成立的全资子公司/5柔性产线配置上海保隆汽车科技股份有限公司在设计、设备、模具、工艺、验证等核心技术领域实现全面自主化，具备柔性化制造能力，可打造多样化的产品线入选2023年度智能制造优秀场景
220、6上海禾赛科技有限公司引入先进的“自动化+柔性”生产线，能同时满足大批量生产和多元化、定制化需求入选2023年度智能制造优秀场景7迅达（中国）电梯有限公司迅达自主开发建设的轿厢轿壁和厅门两大柔性自动化生产线是国内电梯行业最先进的,可实现产品从原材料自动上线到成品下线智能一体化作业入选2023年度智能制造优秀场景8上海创元化妆品有限公司通过柔性增减机器人及拣选工位的数量，快速应对业务波动需求，如618电商大促订单急速增长的情况下，通过对机器人系统的调整，可快速形成新的解决方案入选2023年度智能制造优秀场景9上海太太乐福赐特食品有限公司在工艺流程方面引入了诸多过程控制设备，以更好地适应不同的生产
221、需求，实现快速生产和调整入选2022年度智能制造优秀场景10上海西门子开关有限公司打造全流程柔性自动化工厂，部署柔性系统机器人，结合组件库和算法库，可快速适配复杂场景下的柔性方案。入选2022年度智能制造优秀场景11上海元非智能科技有限公司搭建全球首条全自动汽车域控制器产线，整条产线可以实现机器人负载可达范围内的同平台、多类型、较大差异性的多种产品混线自动化生产入选2022年度智能制造优秀场景12上海紫丹食品包装印刷有限公司成品柔性化智能物流和装箱系统为窄小空间下的多工位高效率码垛作业提供了新思路，呈现了柔性化作业特征，可改善装箱质量、降低劳动强度入选2021年度智能制造优秀场景表5-1上海柔
222、性制造代表企业四、典型案例四、典型案例1 1延锋汽车内饰：打造柔性制造工厂延锋汽车内饰：打造柔性制造工厂延锋汽车内饰系统有限公司是全球领先的汽车内饰供应商，2019年起，延锋对金桥工厂进行全方位的智能化升级，通过配置柔性焊接设备、智慧物流系统等增强柔性制造能力，企业效益大幅提升。图5-5 延锋汽车内饰金桥工厂布局柔性焊接产线。布局柔性焊接产线。延锋汽车内饰创新研发门板自动化柔性焊接装配线，率先应用门板产品制造新模式。以前，门板焊机都是一台机器生产单一产品，通过柔性化升级后，一台设备可以同时满足几十种不同配置需求的门板生产，任意切换，提升设备利用率，同时减少了设备投资，提升了场地利用率。探索物流
223、系统柔性化。探索物流系统柔性化。物流系统是实现柔性制造的重要子系统，从2017年至今，延锋汽车内饰在物流柔性自动化方面不断探索创新，如使用可以在立体库区自由运输物料的四向穿梭车，实现收料、入库、仓储、补货、空箱回收等全程自动化。目前，延锋汽车内饰已经在工厂内部相对封闭环境中实现了全过程智能化物流，覆盖19个场景，在包括上海金桥在内的10多个国内工厂实施，同时复制到美国、捷克和南非等国外工厂。配置智能排产系统。配置智能排产系统。针对客户订单种类、需求类型多样的情况，延锋汽车内饰建立了高度集成和实时决策的智能排产系统，该平台通过大数据技术实时采集工厂核心应用系统的实时数据，并通过智能算法和强大的算
224、力，自动编制最优的生产计划，能够对变化进行自适应优化和调整，甚至可以对潜在发生的风险预警。围绕订单管理、订单排产、生产物流、质量管理等，延锋汽车内饰实现了生产价值链各个相关环节的价值动态整合和整体效益提升，降低员工工作负荷约30%，降低平均库存水平约15%。2 2交大智邦：柔性制造系统供应商交大智邦：柔性制造系统供应商上海交大智邦科技有限公司是一家高端智能装备的研发制造商，致力于智能制造核心装备及核心技术的研发工作，主要业务之一是各种柔性制造系统的制造和集成。图5-6 交大智邦重载托盘柔性制造系统聚焦柔性制造智能成套装备。聚焦柔性制造智能成套装备。交大智邦自主研发了国产第一条重载镗铣加工中心数
225、字化、柔性制造智能成套装备，该装备可实现尺寸长达2.0mX5.0m的托盘自动化交换，支持5种不同规格的产品随机来料同时在线制造，填补了国内技术领域空白。目前，交大智邦自主研发的柔性智能装备已在多个行业领域广泛应用，如汽车模具生产、汽车动力总成制造、航空航天零部件加工等。开发柔性生产线管控软件。开发柔性生产线管控软件。柔性生产线管控软件是柔性制造系统的大脑，是柔性生产线研发的核心，交大智邦在提供柔性生产线自动化硬件设施的同时，还自主开发了动态自适应生产管控软件，打造了自学习工艺测试验证的生产管控系统。该系统能够对工厂车间进行智能管理与调度，实现虚实融合的工艺智能规划、生产智能调度、自动排换产、物
226、流柔性调度与动态生产重构，极大地提高柔性生产线的使用效率，并且打破了柔性管控软件由国外企业垄断的局面。五、展望建议五、展望建议1、支持柔性制造模式发展支持制造或工程企业发展面向客户需求驱动的研发优化、智慧营销客户协同和供应商精益协同等新制造模式。鼓励企业开展共性技术研发，开发标准化产品或装备，加强模块化设计能力，通过标准化产品或装备的个性化集成，拓展个性化定制服务。支持企业打造贯穿全业务链的工业大数据平台，基于销量预测数据和算法分析，配备零部件库存、制定生产计划，柔性化改造生产系统，提升大批量个性化定制生产能力。2、创新快速敏捷的柔性供应链支持供应链管理企业运用物联网、区块链、大数据分析等新一
227、代信息技术，打造敏捷响应、精益供给、高效协同的智慧供应链网络，为制造业客户提供供应链计划、采购物流、线边物流、交付物流、信息追溯等集成服务。推动物流仓储企业智能化转型，整合智能输送、分拣、存储等装备及定制化开发的物流软件系统，实现物流作业的高效运行。3、加速培养和引进各类柔性人才柔性制造是一种智能型生产方式，客观上要求高素质、复合型人才去掌握和运用它。比如柔性制造需要技术人员一专多能，并有很强的开拓创新能力，能根据消费者的个性化需求迅速研制出新产品，并快速制定和调整好相应的生产工艺设备；此外，对以顾客需求和偏好为导向的柔性制造方式的管理，也是对管理者能力的一种挑战。因此，需健全人才激励机制，加
228、大与柔性制造相关的各层次人才培养和引进力度，畅通引才渠道，完善人才服务等。4、优化柔性制造发展的生态环境搭建柔性制造系统供应商与其他制造业企业合作交流平台，组织召开柔性制造高峰论坛等活动，面向广大中小企业，普及柔性制造装备和软件、先进管理理念、关键制造工艺等，为柔性制造发展营造良好环境，共同推进柔性制造模式的应用与推广。编写人员：上海中创产业创新研究院 唐小于指导：唐丽珠 丁国杰0606第六篇第六篇 共享制造共享制造共享共享制造制造共享制造是一种新型的制造资源配置方式，它是共享经济在生产共享制造是一种新型的制造资源配置方式，它是共享经济在生产制造领域的应用创新。制造领域的应用创新。共享制造不仅
229、包括生产设备、专用工具、生产线等制造资源的共享，还包括创新能力和服务能力的共享，如产品设计与开发能力、科研仪器设备与实验能力以及物流仓储、产品检测、设备维护、验货验厂、供应链管理、数据存储与分析等企业普遍存在的共性服务需求的共享，目前已经探索出供需对接、协同制造、共享工厂、订单分解、精准分配等新模式新形式。共享制造对于有效整合生产要素和生产能力、贯通供应链、融通大中小企业具有重要意义，是提高资源配置和使用效率的重要手段。一、内涵模式一、内涵模式（一）内涵定义（一）内涵定义2019年，国家工信部专门出台关于加快培育共享制造新模式新业态促进制造业高质量发展的指导意见（以下简称“指导意见”），明确提
230、出，共享制造是共享经济在生产制造领域的应用创新，是围绕生产制造各环节，运用共享理念将分散、闲置的生产资源集聚起来，弹性匹配、动态共享给需求方的新模式新业态。发展共享制造，是顺应新一代信息技术与制造业融合发展趋势、培育壮大新动能的必然要求，是优化资源配置、提升产出效率、促进制造业高质量发展的重要举措。即围绕企业共性制造需求，通过多工厂协同的共享平台、共享工厂，提供生产设备、专用工具、生产线等制造资源共享服务。即围绕企业灵活多样且低成本的创新需求，汇聚企业、高校院所等创新资源，提供产品设计与开发能力等智力资源共享，以及科研仪器设备与实验能力共享等服务。制造资源共享创新资源共享即围绕企业普遍存在的共
231、性服务需求，整合海量社会服务资源，提供物流仓储、产品检测、设备维护、验货验厂、供应链管理、数据存储与分析等服务能力共享。服务资源共享按照共享资源分类，共享制造包括制造资源共享、创新资源共享、服务资源共享三类。类别类别共享资源与能力共享资源与能力代表案例代表案例制造资源共享制造资源共享生产设备、专用工具、生产线物料等“云汉芯城 Ickey”电子产业数字化云制造综合服务平台、速加网机械零部件制造一站式服务平台、致景科技基于纺织产业云上集群模式的共享制造平台、五同同步带共享工厂创新资源共享创新资源共享产品研发设计科研仪器设备、实验能力凯莱英创新药综合性研发生产共享工厂、橙色云工业产品协同研发中心服务
232、资源共享服务资源共享物流仓储、供应链管理产品检测、设备维护、验货验厂数据存储与分析宝象智慧供应链共享平台、上海泓明一体化产业供应链服务平台、辽宁省输变电设备检测检修服务平台表6-1 共享制造的类别和代表案例基于互联网，实现供需高效配置。基于互联网，实现供需高效配置。共享制造具备互联网经济、平台经济、智能经济等基本属性，主要通过B2B互联网平台，应用大数据、云计算、人工智能等创新技术，深度整合分散化、多样化的制造资源，使制造业企业供需之间能够实现快速的智能化高效匹配，有效提升相关行业、区域制造资源的集聚和共享水平。2021年开始，国家工信部在服务型制造示范名单（第三批）中增加了示范平台（共享制造
233、类）和共享制造示范项目。截至2023年，工信部共公布了32个示范平台（共享制造类）和47个共享制造示范项目，其中主要以制造资源共享为主，近几年也涌现出不少创新资源共享和服务资源共享的代表案例。（二）主要特征（二）主要特征与传统制造模式相比，共享制造具备三个基本特征：使用权分享，降低企业制造门槛。使用权分享，降低企业制造门槛。共享制造“拥有权”和“使用权”分离特征明显，大量中小企业可通过共享制造模式，以相对较低成本获得生产设备、研发设备等制造资源的使用价值，通过众包、外包的方式整合外部专业化服务资源，减少自身不必要的投入。基于使用权共享，共享制造极大降低了制造企业的研发、制造门槛和成本。多主体协
234、同，改变传统制造网络。多主体协同，改变传统制造网络。共享制造将单一企业自主生产的制造模式转变为协同制造，改变了传统的生产制造网络。共享制造的主体既包括产业链上下游的大中小型制造企业，第三方平台型企业，还包括提供研发设计、物流仓储、金融等服务的生产性服务企业，以及创新能力强的高校、科研院所等，各方主体协同打造信息共享、资源协同、统筹调度的共享制造平台。0这种模式可以高效盘活制造资源，有效减少资源闲置，并通过数智化技术提高制造业的柔性和适应性，加快产品的研发和生产速度，更好地满足市场定制化、个性化制造需求。同时，在共享经济模式下，制造体系中研发设计、生产制造、物流仓储、检验检
235、测等各个环节和各类制造资源都汇聚在共享平台，实现供需直接对接、智能匹配，不仅减少了交易环节，也大幅降低交易成本。（三）模式效应（三）模式效应按照共享制造平台或共享工厂发起主体，共享制造大致包括三种模式，其效应也存在差异：这类共享平台一般由第三方互联网企业搭建，为制造业供需双方提供对接服务。平台自身不拥有设备、厂房等制造资源，而是为供需双方提供对接渠道、安全保障与其他交易及衍生服务，具体包括需求在线发布、平台自动接单、订单工序分解、订单精准匹配、在线交易结算、安全保障机制、纠纷处理赔偿等一站式服务，如“云汉芯城Ickey”电子产业数字化云制造综合服务平台。除常规的交易撮合服务外，部分平台还发挥数
236、智化作用，帮助企业灵活调整生产工艺，对企业生产线进行“柔性”改造，如江苏智云天工科技有限公司的“超级虚拟工厂”共享制造平台。模式一：第三方中介交易平台模式一：第三方中介交易平台这种模式具有两点效应：一是中小企业可以低成本共享对接大企业各类资源，降低中小企业研发制造门槛，更便捷地进入大企业的供应链，推动大中小企业深度融通、产业协同发展；二是大企业通过工业互联网等共享制造平台，拓展延伸“核心设备+增值服务”价值链，实现企业向“制造+服务”升级，同时更好地赋能中小企业。指由产业集群的链主企业、大型制造企业搭建的共享平台，通过整合自身研发（设计研发能力、仪器设备、试验场地等）、制造（各类生产要素）、销
237、售、金融等能力，为产业集群中小企业提供共享生态系统。具体包括两类：一类是由行业龙头企业建设的工业互联网平台，如航天科工打造的航天云网工业互联网平台、广州致景科技运营的基于纺织产业云上集群模式的共享制造平台等，另一类是近几年在推行的大企业开放创新中心。模式二：大企业开放共享平台模式二：大企业开放共享平台这种模式从总体上减少重复投入、解决局部资源短缺问题，引领带动产业链内部、产业链与产业链之间协同共享发展、链式集聚、协同配套，更好地满足产业集群的共性制造需求，提高产业集群生产能力。一般由产业链上游的单个企业发起或众多中小企业联合发起，围绕产业集群的共性制造环节建设共享工厂，集中配置通用性强、购置成
238、本高的生产设备，提供样品试制等服务，为上下游产业实现集约化配置。上海五同同步带有限公司打造的五同同步带共享工厂，江苏新视界先进功能纤维创新中心有限公司打造的面向纤维材料创新服务及共享制造项目均属于该模式。模式三：中小企业共享工厂模式三：中小企业共享工厂二、趋势格局二、趋势格局（一）共享制造成为共享经济的重要增长点（一）共享制造成为共享经济的重要增长点共享制造是共享经济的重要领域。根据国家信息中心历年发布的中国共享经济发展报告，2017-2022年，中国共享制造（生产能力）的交易额从4170亿元大幅提升至12548亿元，在共享经济7个领域（交通出行、共享住宿、知识技能、生活服务、共享医疗、共享办
239、公、生产能力）中稳居第二位，仅次于生活服务共享，占共享经济交易总额的比重从20.1%提升到32.7%。2017-2022年，共享制造交易额年均增速高达24.6%，增幅比共享经济的平均增速（13.0%）高出11.6%，在7个领域中仅次于知识技能共享（28.3%），远高于生活服务共享（7.5%）。随着制造业数智化基础进一步夯实，叠加制造龙头企业的开放共享意识增强、共享制造生态不断完善、商业模式更加成熟等因素影响，预计未来共享制造交易规模将持续扩大，成为共享经济增长的重要贡献力量，持续激发未来制造活力、创新制造网络体系。0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%02
240、00040006000800040002002020212022交易额占共享经济比重图6-1 2017-2022年中国共享制造交易规模及占共享经济总额比重变化（亿元，%）数据来源：国家信息中心历年发布的中国共享经济发展报告。（二）共享制造类别（二）共享制造类别+行业行业+区域覆盖面持续扩大区域覆盖面持续扩大三是三是“三跨三跨”共享平台从更大范围赋能制造发展。共享平台从更大范围赋能制造发展。随着跨界龙头大企业和互联网科技企业的加入，跨行业跨领域跨区域的综合型共享制造平台快速崛起，代表案例如海尔集团打造的“卡奥斯COSMOplat”平台、航天云网工业互联
241、网平台、阿里巴巴旗下的1688平台、腾讯We Make工业互联网平台等，这类平台打破了垂直行业和区域范围限定，构建的全系统、全生命周期、全产业链“三全”的共享平台，将助力全国更多制造业企业转向“智能制造、协同制造、云制造”。一是共享资源从制造向研发和服务拓展。一是共享资源从制造向研发和服务拓展。当前共享制造以生产设备、产线等制造能力共享为重点，但在开放式的创新经济时代，企业正逐渐变成无边界的开放组织，研发服务、科研仪器等创新能力共享以及工业设计、检验检测、物流仓储等服务能力共享将加快发展，拓展共享制造的环节和类别。二是共享制造行业领域覆盖面持续拓宽。二是共享制造行业领域覆盖面持续拓宽。当前，机
242、械加工、电子制造、纺织服装、电气设备、生物医药、新材料、机器人等行业涌现出一批典型共享制造平台，提高生产效率和潜力。随着共享生态的持续完善，制造业各行各业或将形成“业业有平台”的局面。随着共享制造的深入实践发展，共享资源类别、行业领域、区域范围持续拓展，将进一步扩大共享制造的覆盖面，更好地助力制造业高质量发展。（三）共享制造发起主体呈现多元化（三）共享制造发起主体呈现多元化一方面，一方面，在物联网、区块链、AI、大数据等新技术的应用赋能下，共享平台基于统一的信息接入体系以及数字化生产设备，统一的运营管理平台，统一的数据管理及分析手段等，将推动各类制造资源、创新资源以及服务资源的高度开放和高度集
243、聚，实现生产制造全流程的能力共享和协同，持续推动平台功能完善、优化模块运行效率，加速产业链供应链创新链的高效协同发展。另一方面，另一方面，共享平台通过人工智能算法评估供应商的资质、信用、价格和能力，通过云计算智能推荐排程方案，使生产排程透明化，通过区块链推进全流程管控与溯源，大幅度提高集群产能与需求匹配的能力。平台还衍生出金融服务、保险服务、安全预警、设备后市场服务等增值服务，强化对中小企业的吸引力和集聚力。三、上海现状三、上海现状共享制造是服务型制造的重要模式。上海是我国先进制造业高地，发展共享制造既有产业互联网大平台、产业集群大中型企业的支撑，也因完备的产业链存在巨大的市场需求，具备得天独
244、厚的优势条件。上海共享制造发展具有如下特点：类别批次名称 运营单位示范平台（共享制造类）第三批“云汉芯城 Ickey”电子产业数字化云制造综合服务平台云汉芯城（上海）互联网科技股份有限公司第四批一体化产业供应链服务平台上海泓明供应链有限公司第五批依科汽车环保共享技术服务平台上海依科绿色工程有限公司共享制造示范项目 第三批蒸汽眼罩个性化服务及共享制造项目上海暖友实业有限公司第四批 五同同步带共享工厂上海五同同步带有限公司面向农业设施装备研发与智能控制的共享制造项目上海国兴农现代农业发展股份有限公司自动驾驶共享制造项目上海龙创汽车设计股份有限公司（一）形成一批有影响力的示范平台和项目（一）形成一批
245、有影响力的示范平台和项目截至2023年，工信部共公布了32个示范平台（共享制造类）和47个共享制造示范项目，其中上海入选3 3个共享制造平台，包括被誉为“电子元器件的京东”的云汉芯城云汉芯城、中国数智化产业供应链服务引领者泓明供应链服务平台泓明供应链服务平台等；入选4 4个共享制造示范项目，包括国内同步带领域龙头领军企业五同同步带打造的共享工厂五同同步带打造的共享工厂，国内最早成立的独立汽车设计公司之一龙创打龙创打造的自动驾驶共享项目造的自动驾驶共享项目等。入选总数在全国各省市中仅次于广东省和辽宁省（均为9个），排在第三；在各城市中排在全国第一。除了国家级共享制造示范平台项目外，上海每年评选的
246、服务型制造示范项目中有不少都具有共享制造的属性，同时大量的产业互联网平台、大企业开放创新中心等也属于广义范围的共享制造平台。表6-2 上海获评国家工信部共享制造示范平台和项目名单5533222320广东辽宁上海福建江苏山东云南浙江湖北河北示范平台示范项目图6-2 共享制造示范平台及示范项目排名前十省市情况（亿元，%）（二）共享资源类别和行业覆盖面逐步拓展（二）共享资源类别和行业覆盖面逐步拓展基于上海扎实的制造能力、领先的创新实力和专业服务能力，上海共享制造资源不仅限于生产制造，还涵盖了研发创新、专业服务等多环节全链条，如：汽车环保领域技术共享服务集成
247、电路、大医疗等领域订关仓运配修全链路一体化产业供应链服务依科汽车电子器件采购服务，以及从产品原型到批量生产的全流程制造服务同步带生产能力共享、技术研发共享以及检测服务涵盖智能制造、技术设计、精密装配到检验检测多环节服务泓明供应链部分共享平台项目还可提供全流程服务，如：云汉芯城五同同步带国兴农数据来源：根据国家工信部公布的服务型制造示范名单（共享制造示范平台和示范项目）进行梳理。（三）共享制造发起主体呈现多元化（三）共享制造发起主体呈现多元化一是产业互联网平台。一是产业互联网平台。上海产业电商交易额占全国18.9%，云汉芯城、震坤行工业超市等一批标志性产业互联网平台发展壮大，这类平台主要提供制造
248、资源的供需对接服务，有助于提高资源的利用效率。二是行业领军大企业。二是行业领军大企业。上海拥有一批本土制造业领军企业，集聚一大批外资制造业企业和外资研发中心，这些大企业牵头搭建的共享平台可以充分调动上下游企业的参与性，大企业开放创新中心就是典型代表。2021年7月，浦东新区率先发布大企业开放创新中心计划（GOI），旨在发挥大企业的创新资源和全球创新网络优势，集聚、培育、孵化创新链上的中小科技企业，开展协同创新。截至2023年底，浦东GOI企业已达90家，生态赋能超1100次，赋能超3000家伙伴企业。三是位于产业链上游的专精特三是位于产业链上游的专精特新企业。新企业。上海集聚一大批专精特新和隐
249、形冠军中小企业，这些企业往往处于产业链的关键环节，如研发设计、核心零部件等，也是共享项目的重要发起方，如五同同步带共享工厂、龙创汽车自动驾驶共享制造项目。四、典型案例四、典型案例1“云汉芯城云汉芯城 Ickey Ickey”电子产业数字化云制造综合服务平台：电子产业数字化云制造综合服务平台：实现电子制造一站式采购和制造服务实现电子制造一站式采购和制造服务云汉芯城是国内电子制造业供应链数字化和信息数据服务商，其自建自营的B2B线上商城“云汉芯城ICkey”电子互联网工业服务平台，通过对传统电子元器件流通领域进行数字化、智能化改造，实现资源共享和网络协同，帮助中小型电子制造企业高效实现电子元器件一
250、站式采购与电子制造柔性化生产。2021年，云汉芯城入选国家工业和信息化部“服务型制造示范平台名单”，成为全国首批八家共享制造类示范平台之一。其模式亮点主要体现在三方面：1 1、满足企业电子器件多元采购需求。、满足企业电子器件多元采购需求。云汉芯城已接入全球3000余家优质供应商的超4100万电子元器件库存数据信息，通过优势集采和数据驱动，企业在平台上几乎可以一站式配齐生产一件电子器件产品所需的所有零配件，提高企业在研发、采购、生产、仓储、销售等全流程供应链中的创新效率和服务能力，平台因此也被誉为“电子元器件的京东”。同时，平台以较低的服务成本为海量中长尾需求提供涵盖产品选型、货源匹配、智能推荐
251、、品质管控、物流交付等在内的供应链服务，有效促进电子产业的效率提升。2 2、实现电子制造一站式服务。、实现电子制造一站式服务。依托广泛布局的弹性制造生产网络模式、强大的供应链支持体系，以及机器视觉、物联网、人工智能等数字化、智能化支撑的制造和管理能力，云汉芯城重点推出电子制造一站式服务启想智联，为客户提供包括PCB板代工、SMT贴片焊接、BOM物料代采在内的，从产品原型到批量生产的全流程制造服务。启想智联已连接40多家工厂200条智能生产线，覆盖90%行业，通过智能化排单、网络化协同、定制化生产、数据化赋能电子制造产业链。3 3、以数字化工具赋能供应链。、以数字化工具赋能供应链。基于对海量电子
252、元器件产品数据的结构化、规范化和标准化解析和整理，云汉芯城持续为中小电子产品生产企业提供产品方案设计、DFM仿真模拟优化、HiBOM智能解析选型等一系列创新服务和数字化工具，进一步帮助企业缩短研发周期，提高研发效率。此外，云汉芯城陆续推出一系列数字化服务产品或工具，应用于仓储物流、品质管理等不同场景中，有效实现服务协同高效化，促动供应链数字化升级。图6-3 云汉芯城启想智联一站式服务内容与模式图片来源：企业官网。2依科汽车环保共享技术服务平台：依科汽车环保共享技术服务平台：以共享技术创建绿色低碳产业生态以共享技术创建绿色低碳产业生态上海依科绿色工程有限公司是上汽集团旗下高新技术企业，于2018
253、年建立汽车环保共享技术服务平台，平台横向对接汽车产业，为近百家整车制造企业和配套零部件企业提供污染治理、数据共享、数据分析、专家会审、合作开发、方案设计、运行监控等服务，纵向连接600多家高校、科研机构和环保产品生产企业，提供产业预测、工艺研发、设备改进、成果转化等服务。目前平台已诞生数十项核心知识产权，每年促成交易600多项，交易金额2亿元以上。图6-4 依科汽车环保共享技术服务平台运行流程1 1、开放资源共享，促进服务对接。、开放资源共享，促进服务对接。平台通过在汽车产业环保治理领域积累的丰富数据，建立汽车工业污染源数据库和污染物转移路径，向环保产业开放共享，吸引、促进环保产业针对性研发治
254、理工艺，促进产业集群技术进步。同时将平台积累的汽车产业客户资源向环保产业开放，将研发成果转化应用于汽车产业，促进其绿色低碳发展。图片来源：企业官网。3 3、促进协同创新，放大产业集群规模效应。、促进协同创新，放大产业集群规模效应。平台共享企业可共同寻找创新机会，通过平台发起工艺开发、工艺评测、工艺优化等活动，召集、吸引多元化智力资源参与研发，并对成果进行横向和纵向对比，促进企业优化生产方式、改进环保治理工艺、提高资源利用率。同时，平台由整车厂辐射到大量零部件厂，充分发挥产业集群的规模效应，促使整个汽车制造产业链保持统一、高标准的环保水平，也为环保产业提供了庞大的市场。2 2、需求策动，形成三种
255、技术服务模式。、需求策动，形成三种技术服务模式。汽车环保技术具有复杂、多样、跨专业等特点，需要共享平台深度参与技术合作。目前汽车环保技术共享服务平台的服务模式主要分为汽车工业污染治理需求策动、环保产业技术更新需求策动、平台主动创新策动三种，均可达到技术和需求的衔接。据统计，平台每年可为汽车制造企业节省自来水200多万吨，减排污水200多万吨，减少危废2万多吨，节约化学品近2000吨，节能300多万kWh。服务模式主要特点收益方式汽车工业污染治理需求策动由车企提出污染治理需要，如COD、氨氮、总磷等排放限值。平台研发团队对需求进行分析，判断污染物的来源、性质、浓度等，逐项制定处理工艺。过程中引入
256、参与共享的其他研发力量，共同制定科学、经济的解决方案提供给需求方，方案获得认可后转化为具体项目。可由平台运营方主导进行系统集成和实施，也可由需求方直接对接环保设备制造商采购。平台以技术开发、技术授权、项目建设、系统运维等方式获得经济收益。环保产业技术更新需求策动由环保企业提出技术改进、技术迭代、技术验证、设备推广等需求。平台研发团队根据具体的设备参数，例如处理量、进水水质、出水水质、设备能耗、副产物等特征，提出改进方法或设计方案，并分析其在汽车环保领域的应用前景，利用宣传、推荐、中试等方法在汽车制造企业推广。平台可以通过委托开发、委托测试、技术授权等方式获得收益。平台主动创新策动平台研发团队根
257、据共享数据分析、产业发展评估、技术趋势判断、环保政策解读等因素，主动组织汽车、环保两个产业集群的资源，针对技术难点、痛点进行研发攻关，将成果通过环保产业转化为具体的设备、系统，向汽车产业推广应用。平台将主动投入研发经费，最终视推广情况以项目实施的方式获得收益。表6-3 上海依科汽车环保技术共享服务平台三种服务模式3五同同步带共享工厂：五同同步带共享工厂：提供生产能力与技术研发共享服务提供生产能力与技术研发共享服务上海五同同步带有限公司是国内同步带领域的龙头领军企业，产品行销国内外，覆盖汽车、地铁、电梯、家电、烟草、化工、机械、园林等多个应用领域。公司荣获工业和信息化部服务型制造示范遴选单位、上
258、海市专精特新企业等荣誉称号。同步带产业是典型的行业细分领域，产品虽小，却是机电产品不可或缺的关键零部件。该共享工厂面向长三角地区的家电产业集群、机电产业集群，提供高品质同步带及传动系统配件的生产能力共享、技术研发共享服务。1 1、建设共享车间实现制造资源共享。、建设共享车间实现制造资源共享。五同同步带共享制造车间集中配置高端设备，确保共享工厂产能充足、产品质量过硬，为共享制造订单交付提供坚实保障。根据共享订单特征，实施生产流程再造。针对共享订单定制化，提升非标产品“标准化”；针对共享订单小批量，实现硫化过程“开小灶”；针对共享订单交期紧，优化质检环节“提前做”。总体来看，五同聚合零散的同步带、
259、传输配件制造需求，满足各应用场景下小批量、多规格、紧交期的产品供应，降低了中小微企业产线购置成本和劳动力成本。2 2、实现服务及创新能力共享。、实现服务及创新能力共享。五同共享制造工厂为苏州、嘉兴的机电企业提供同步带传动系统的定制开发、技术咨询及检验测试服务；为家电行业客户提供专业的传动结构设计服务，按照不同构件的性能要求，高效、灵活地制造多种类型、规格、功能的同步带、传动轮等产品，解决了家电企业部件开发环节的高技术和高投入壁垒，提升关键核心部件国产化率。4西门子医疗上海创新中心：西门子医疗上海创新中心：以开放共享创新赋能初创企业成长以开放共享创新赋能初创企业成长西门子医疗上海创新中心是西门子
260、医疗全球四大创新中心之一，也是目前公司全球首家对外开放式的联合创新平台，将在先进诊疗技术、医疗数字化和人工智能、智能医疗器械三方面与本土初创企业、医疗机构、科研院所合作，旨在建设具有全球影响力的医疗科技、数字化和人工智能创新中心。截至2023年底，上海创新中心已与超过150家生态伙伴建立合作关系，已开展的合作项目达40余个。Startup Program是西门子医疗发起的开放创新计划，致力于与初创企业建立合作，携手探索和推动突破性医疗技术的创新，解决医疗行业的痛点。对于初创企业而言，参与Startup Program，共享创新具有三方面效应：1 1、共享连接西门子医疗开放创新网络。、共享连接西
261、门子医疗开放创新网络。初创机构有机会入驻西门子医疗与张江集团共同打造的开放式创新平台，不仅能够使用激发灵感和拎包入驻的办公场所，还能参与各类创新活动，与西门子医疗相关的业务部门及其行业合作伙伴建立联系，开展技术交流，获得一站式全创新链、产业链服务。2 2、加速初创企业产品落地。、加速初创企业产品落地。初创企业可以共享利用西门子先进的研发基础设施，例如快速原型实验室、数字化仿真实验室、医疗AI研发平台，以快速创建产品原型，并验证其解决方案，进一步加速产品的工程化和产业化落地。3 3、成为潜在供应商和合伙伙伴。、成为潜在供应商和合伙伙伴。初创企业有机会与西门子医疗合作，成为其开放创新生态系统的合作
262、伙伴之一，一起塑造医疗行业的未来。五、展望建议五、展望建议2 2、探索新技术的创新应用。、探索新技术的创新应用。支持共享平台研发应用产业元宇宙、大模型、增强现实等未来技术，探索更多的创新应用场景。如支持平台引入垂类大模型等技术赋能供需精准匹配，运用区块链技术强化共享制造的信任基础，推进全流程管控与溯源。1 1、完善共享制造数字新基建。、完善共享制造数字新基建。加快共享制造平台、共享工厂人工智能、物联网、云计算等数字新基建建设，推进共享平台及参与企业接口标准的统一和生产制造设备的智能化改造，让更多设备、数据上云上平台，放大共享效应。利用优化算法配置生产和运作管理，合理调度利用资源。（二）鼓励共享
263、平台应用创新技术（二）鼓励共享平台应用创新技术2 2、吸引多主体建设行业共享创新平台。、吸引多主体建设行业共享创新平台。发挥产业创新联盟作用，吸引代表企业、高校院所、行业协会等加入行业共享创新平台，提升行业共性关键技术研发、实验室、科研设施等创新服务能力共享水平，加强产学研协同创新和成果转化。1 1、鼓励企业搭建垂直行业共享制造平台。、鼓励企业搭建垂直行业共享制造平台。围绕上海正在建设的“（2+2）+（3+6）+（4+5）”现代化产业体系，鼓励龙头领军企业、专精特新企业针对通用性强、购置成本高的生产设备，探索更多服务模式，分行业打造一批共享工厂、共享平台，实现“业业有平台”的共享目标。（一）扩
264、大共享制造应用范围（一）扩大共享制造应用范围3 3、鼓励企业建设、鼓励企业建设“三跨三跨”共享平台。共享平台。引导多元化经营的大型制造业企业、产业互联网平台建设跨行业跨领域跨区域“三跨”共享平台，推动产业互联网平台扩品增量、全链赋能，进一步扩大共享制造覆盖范围。2 2、优化平台信用体系。、优化平台信用体系。加快构建平台供需双方分级分类信用评价体系，完善企业征信查询、企业质量保证能力认证、企业履约能力评价等服务。加强各共享制造平台与市级信用信息平台的协同，监督平台企业签订信誉保证协议，保障平台交易的安全与高效运行。1 1、完善资源共享机制。、完善资源共享机制。创新激励机制、利益分配机制与资源调配
265、机制，鼓励企业、高校院所、科研机构等推动制造资源和创新资源的共享，鼓励企业在保证安全的前提下适度开放工业数据，推进工业大数据的汇集和共享。完善资源共享过程中的知识产权保护机制，引导企业构建重点制造领域、关键核心技术的“商标池”“专利池”。（三）优化完善共享制造生态（三）优化完善共享制造生态3 3、率先构建相关标准体系。、率先构建相关标准体系。围绕非标产品标准化、生产流程标准化等领域，鼓励产业联盟和平台企业率先在全国构建共享制造标准体系，明确产品属性和生产工艺要求，支持开展标准的试验、验证、开发和推广工作。积极参与共享制造国际标准研制，提升上海在共享制造领域的国际影响力。2 2、推动共享制造立法
266、。、推动共享制造立法。用足用好浦东新区法规立法授权，试点在浦东新区与立法、司法部门共同推动共享制造的立法和相关政策的完善，待条件成熟后再用于全市。1 1、强化有关政策支持。、强化有关政策支持。强化税收优惠、金融信贷、科创奖励等方面的政策支持，鼓励企业搭建各类共享制造平台。对共享制造领域发展势头迅猛、影响力较大的平台型企业采取“一事一议”方式给予支持。将符合条件的共享制造相关产品和服务纳入政府采购目录，鼓励社会资本进入共享制造领域。（四）加大政策支持力度（四）加大政策支持力度3 3、完善共享制造监管体系。、完善共享制造监管体系。持续创新监管理念和方式，建立健全适合共享制造新业态的监管体系，破除制
267、造业企业进入服务业领域的隐性壁垒。编写人员：上海中创产业创新研究院 唐丽珠结语结语当前，全球新技术新产业加速变革演进，新技术、新材料、新装备、新工艺、新模式加速迭代更新，为制造业转型发展提供强大动能。同时，未来制造之争也是世界主要国家战略部署的重要方向，是我国从制造大国迈向制造强国、提升在全球产业链价值链格局地位的重要支撑。在国内加快布局新质生产力、推进新型工业化的过程中，未来制造将扮演重要角色，而上海有责任、有义务，也有优势、有基础走在国内前列，深化智能制造、生物制造、纳米制造、激光制造等未来制造布局，突破智能控制、智能传感、模拟仿真等关键核心技术，推广柔性制造、共享制造等新模式创新发展，在上海打造高端制造增长极、引领新型工业化道路，支撑我国制造强国建设中做出积极贡献，在持续构筑面向未来的竞争优势、引领参与全球竞争的未来制造方面展现上海作为、打响上海品牌！
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