2025年6月 伴随工业4.0的蓬勃发展和生成式AI领 域的技术颠覆，全球智能制造和工业自 动化行业变革提速。麦肯锡从自动化延 展性、自我组织、数据分析、数字化技术 栈、数字化工人、生态融合和商业模式 七个维度分析智能制造行业发展情况。 我们认为，到2030年，中国、日韩和西欧 等先进制造市场有望率先实现自动化革 命。这些市场中的领先企业，将通过多 种颠覆性技术、新业务模式、云的广泛 使用以及具备集中性和高适应性平台的 提升生产效率和智能化程度，更好的应 对这些风险和挑战，也成为很多企业领 导人的当务之急。 在此背景下，本白皮书旨在分析关键趋 势和领先实践，为制造业企业成功实 现自动化转型提供建议和方向。首先我 们相信，受全球劳动力结构变化、颠覆 性技术突破、市场需求变化、中国市场 国产化替代加速等多重因素影响，全球 及中国智能制造和自动化行业有望在 2030年进入高增长时代。其次，“平台 化、敏捷化、智能化”三大技术趋势将 驱动行业发展，工业互联网平台、虚拟

绿色低碳技术创新取得一定成效，但低碳颠覆性 技术研究尚未取得重大突破。统计被调研园区 “十三五”期间获得的奖项，筛选出绿色低碳领域 的获奖技术有 31 项。分领域来看，生态环保领域 是“十三五”期间园区绿色低碳技术创新的侧重点， 占比达到 58%，能效提升和资源循环利用领域的技 术创新也取得一定进展。但从涉及到的技术领域来 看，氢冶金等低碳零碳工业颠覆性技术尚未取得重 大突破。对于“双高”行业占比相对较高的园区来说， 大突破。对于“双高”行业占比相对较高的园区来说， 颠覆性低碳技术尚未落地使用会使得园区低碳发展 阻碍较大。随着“双碳”研究热度高涨，绿色低碳 技术研究工作将进一步开展，颠覆性减排技术也将 迎来新的发展。 创新载体建设（X 轴）与经济产值（Y 轴）呈现正相关性 创新载体建设（X 轴）与碳排放强度（气泡大小）之间没有表现出相关性 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 0

Swart，德勤加拿大能源、资源及工业行业主管合伙人 2025年趋势追踪 许多矿业企业所面临的复杂性和不确定性的程度极具挑战。从瞬息万变的地缘政治事务与 气候相关的不稳定因素，到生成式人工智能（GenAI）等颠覆性技术的涌现，以及对践行 多元化、公平性与包容性（DEI）的呼吁，还包括供应链中断等问题。 在过去，企业的架构和管理模式往往旨在维系企业相对稳定。如今，企业的盈利能力、可 持续性以及其在社会中的影响力，可能更多取决于其适应变化的能力。 为灵活快速地应对外部影响力量，企业甚至可以秉持长期主义心态，并提供资源和董事会 层面的支持，帮助确保其所持有资产始终符合企业的整体战略方向。 随着能源转型步伐的加快以及技术持续发展对矿业及金属业务的不断颠覆，企业领导者 们正越来越多地审视他们的投资组合和资本配置策略，以重新平衡利益，识别新的增长 机会，并在能源转型中发挥引领作用。 全球各国需应对地缘政治局势，这对市场、供应链和贸易伙伴造成影响。例如，过去15年， 键角色的 工作任务可能面临的颠覆，目前可以为此提供帮助的AI工具已然存在。举例而言，在图1中， 德勤加拿大预测了在引入生成式AI后，石油和天然气行业土木工程师常规工作中不同任务可 能发生变化的程度。 在引入生成式AI时，土木工程师的重要工作任务和各项任务受颠覆程度的预测结果（以 百分比表示）如图片中间位置所示。举例而言，准备详细的报告和演示文稿这一工作 任务的受颠覆程度将达到70%。根据四项关键任务的百分比变化，德勤加拿大确定了土

过程工程，预计到 2030年可帮助全球化工行业减排8-12亿吨CO₂当量。 总体来说，量子计算正在重塑造化工材料的科学基础与技术经济范式。尽管产 业化应用仍需5-8年孕育期，但当前研究已证明其颠覆性潜力——这不仅是一场计算 能力的革命，更将引发从分子设计到工业生产的全链条创新海啸。 日本 三菱集团 美国 光量子公司 模拟光致变色分子的激发态。 加拿大 OLED技术开发商 利用量子模拟进行电子结构计算、 加拿大 光量子公司 改进复杂材料的设计、表征和优化。 英国 石油公司 探索使用生成对抗网络（GAN）来 训练量子-经典混合生成器。 英国 光量子计算公司 当前，量子计算对国防军事的颠覆性影响，本质在于其“超线性算力增长”与 “复杂系统全局优化”的双重特性，这与传统军事决策的“线性推演+局部最优”模 式形成代际差异。 经典决策的局限性：传统作战推演依赖蒙特卡洛模拟与启发式算法，需预设有 卫星成像或试验场监测评估。业内共识认为“1000量子比特”目标的真实战力充满 不确定性，可能诱发对手的过度防御性投入。 阈值效应的战略风险：当量子计算机突破特定阈值（如1000个逻辑量子比特）， 可能瞬间颠覆现有军事平衡。这种“量子奇点”特性迫使各国提前布局，形成“技 术未成熟，对抗已升级”的囚徒困境。 量子计算的算力能力还远未达到实用化水平，但已经从理论和探索中验证了量 子计算在复杂战场环境中的

上，仅次于电力行业。随着碳主题贸易规则和供应链碳中和要求不断提高,绿色低 碳发展已成为全球钢铁行业战略竞争的制高点。 工艺流程变革。摆脱传统工艺流程和装备的束缚，寻求关键技术变革性创新。 推动电炉短流程、研发氢冶金等颠覆性技术应用是钢铁行业落实双碳工作的重要 抓手。在电炉短流程技术应用方面，中国全废钢电炉流程所占比例与世界先进水 平有一定差距，但是电炉钢碳排放较传统高炉-转炉长流程炼钢具有明显低碳优 势。目前 和焦炭、非高炉氢 气直接还原技术都开展技术攻关，取得了显著成效。 案例专栏：河钢集团积极推动钢厂工艺流程变革 河钢集团积极实施工艺流程结构性变革，推动电炉短流程发展应用，研发氢冶 金颠覆性技术，建成全废钢电炉短流程特钢厂、全球首例氢冶金示范工程和绿 色化智能化新一代大型联合钢厂，开辟出降低碳排放强度的重要路径。 1.建成全球首例氢冶金示范工程：河钢集团大力发展氢冶金技术，建成全球首 节能系统实现动态调优，中国电信自主研 发的基站智慧节能系统覆盖 31 省，5G 节能效率达 18%，年节电 7 亿度，减碳 36 万吨；中国联通智能节能机器人在 300+地市部署，基站能效提升 22%，年节电 2.5 亿度。颠覆性技术如浸没式液冷将空调能耗降低 30%，中国电信海南海底数 据中心通过海水自然冷却，PUE 低至 1.08，淡水消耗趋近于零。2024 年全行业 5G 基站能效较 2020 年提升 45%，数字基建绿色化转型步入快车道。

一、工业互联网发展现状 （一）工业互联网的内涵与意义 近年来，数字经济浪潮席卷全球，新一轮产业变革蓬勃兴 起，以未来网络、数字孪生、大数据、人工智能等为代表的新 一代信息技术与工业技术加速融合，在一定程度上颠覆了传统 的生产和商业运营模式。各工业大国凭借各自在信息技术领域 的领先优势，加快实施一系列针对传统工业数字化转型升级的 “再工业化”战略，谋求抢占新一轮竞争制高点。通过数字化 转型保持长久活

许多工业和研究实验室。 “20 同样 ， 人工智能中心和 数字政策在 2022 年错误地声称 ： “支持 AI 的系统需要 计算能力呈指数级上升。这种计算能力的增加 需要大量的能源消耗 ， 产生巨大的碳 足迹和颠覆数字化的绿色效应。 “21 在每种情况下 ， 尽管有大量证据表明他们是 误导和夸大。 数据创新中心 4 表 1 ： 训练各种 AI 模型的估计能源需求 CO2 排放量 (公制 Tons)

络解算技术，依托大数据实现通风监测数据与其他系统数据多元异构 融合分析，消除通风监测“空白区域”。 2.大力推进通风装备本安化。研发本安型矿井风流多级协同智能 调控成套装备，支持通风设施本安动力驱动下无极调控等颠覆式技术 34 创新，推进大流量高风压通风动力变频调速等成熟技术迭代升级，提 升通风装备故障自诊断能力，结合边缘计算、人工智能技术，实现单 体设备故障自诊断和设备集群区域协同联控。建设通防灾害严重矿井

渗透发展，以美国为代表的国外海洋强国大力发展无人机、无人艇、水下潜器等跨域异构无人装备，并持 续推动无人系统执行任务由单域单体向单域集群，再向跨域协同的增效方向转变。海空协同异构无人系统 的一体化控制技术是智能无人系统形成颠覆性能力的核心技术。与同构无人系统单域协同相比，海空协同 异构无人系统拥有优势互补、全方位联动等新技术特点，在大幅提升无人系统功能的同时，能够不断扩大 应用范围。加强海空协同异构无人系统的一体化控 相比于化学和太阳能电池，同位素电源具有能量密度高、环境适应性强、自持免维护等优点，是 太空探测、深海与极地勘探、无线网络最具潜力的电力供应技术。自 1961 年实现首台应用后，同位素 电源就被美国、俄罗斯、英国等发达国家视为颠覆性技术并大力发展。针对空间、陆上和水下等不同 应用环境，在 20 世纪开发出了系列化、型谱化的温差型同位素电源产品，例如：美国用于空间探测的 “SNAP”“HWM-RTG”“GPHS-RTG”“MMRTG”钚 添加抗癌药物和评估药物对类器官的细胞毒 性作用等。其中，类器官评估指标包括细胞形态学观察和生化指标等。类器官和类器官芯片技术已经被 广泛用于药物毒性分析、药物敏感性分析和新型化合物药效筛选研究。该技术的问世颠覆了传统药物研 发流程，大大降低了对实验动物的需求量。由于肿瘤类器官芯片更加接近人体的病理和生理微环境特征， 有望成为肿瘤患者个性化治疗的试药替身。我国与欧美发达国家均高度重视肿瘤类器官芯片技术的研发

量子通信、量子测量等关键技术标准研究。 综合 中共中央关于 进一步全面深 化改革、推进 中国式现代化 的决定 中国共产党第二十届中 央委员会第三次全体会 议 加强关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技 术、颠覆性技术创新，加强新领域新赛道制度供 给，建立未来产业投入增长机制，完善推动新一 代信息技术、人工智能、航空航天、新能源、新 材料、高端装备、生物医药、量子科技等战略性 产业发展政策和治理体系，引导新兴产业健康有