中国而程院 ChineseAcademy of Engineering 数字化转型基本普及 智能化升级战略突破 —— 十五五智能制造推进的战略思考 中国工程院 周 济 2025 年 1 月 4 日 · 北京 中国工程院 一 、人工智能赋能新型工业化——智能制造 是推进新型工业化的主要技术路线 ( 一 ) 创新是发展的第一动力，是发展新质生产力的核心要素 ( 二 ) 以智能制 创造、管理 人 (H) 代替部分 22 (3) 制造系统发展的第三阶段：数字化网络化制造与人 - 信息 - 物理系统 (HCPS1.5) 上世纪末本世纪初，互联网技术快速发展并得到广泛普及和 应用， " 互联网 +" 不断推进制造业和互联网融合发展，制 造 技术与数字技术、网络技术的密切结合重塑制造业的价值链， 推动制造业从数字化制造向数字化网络化制造的范式转变。 数字化 年，规上企业基本实现数字化转型，数字化制造 在全 国工业企业基本普及；同时，新一代智能制造技术的科研和攻 关取 得突破性进展，试点和示范取得显著成效。 > 第二阶段：智能化升级，从 2028 年开始，深入推进“制造业 智 能化升级重大行动”。到 2035 年，规上企业基本实现智能化升级， 数字化网络化智能化制造在全国工业企业基本普及，中国制造业智 能升级走在世界前列。 一、人工智能赋能新型工业化——智能制造

计、设备协同作业、现场辅助装配、机器视觉质检、厂区智能物流、 虚拟现场服务等典型场景普及应用。 . 电子。重点针对行业产品迭代速度快、产品质量要求高、客户要求快速响应、降低劳动力成本、减少物料库 存等需求，促进精准动态作业、柔性生产制造、现场辅助装配、机器视觉质检、厂区智能物流等典型应用场景普及 应用。 . 石化。重点针对行业提高生产效率、降低能耗、提升安全管理水平、数字化转型、安全生产预测预警等需求， 促进生产单元模拟、远程设备操控、生产现场监测、生产能效管控、设备预测维护、全域物流监测等典型场景普及 应用。 . 钢铁。重点针对行业生产过程透明可视、降低生产设备维护成本、节能降碳等需求，促进远程设备操控、机 器视觉质检、工艺合规校验、设备故障诊断、设备预测维护、生产现场监测、全域智能物流、生产能效管控、企业 协同合作等典型场景普及应用。 . 采矿。重点针对行业降低事故危险、保障作业人员健康、工作面少人化无人化需求，促进生产单元模拟、远 化无人化需求，促进生产单元模拟、远 程设备操控、设备协同作业、无人智能巡检、生产现场监测等典型场景普及应用。 . 建材。重点针对行业提高生产效率、实现无人化作业、提升安全管理水平、节能降碳、数字化转型等需求， 促进生产单元模拟、生产现场监测、机器视觉质检、设备预测维护、生产能效管控等典型场景普及应用。 . 轻工。重点针对行业产品型号多、产品更新迭代快、降低生产成本等需求，通过 5G 简化工厂内部网络，利用

据，确保政策的科学性与可行性。  教育质量的提升：人工智能技术的应用能够优化教学资源配 置，提升教学效率，促进个性化学习，从而全面提升中小学教 育质量。  教育公平的促进：通过人工智能技术的普及，可以缩小城乡教 育差距，促进教育资源的均衡分配，推动教育公平。 此外，本研究还将通过数据分析和案例研究，揭示人工智能技 术在中小学教育中的应用效果与挑战。例如，通过对某地区中小学 人工智能 教育信息化 2.0 概述 教育信息化 2.0 是继教育信息化 1.0 之后的新发展阶段，标志 着我国教育信息化从基础设施建设向深度融合应用的全面转型。教 育信息化 1.0 阶段主要侧重于硬件设施的普及和基础网络的建设， 而教育信息化 2.0 则更加注重信息技术与教育教学的深度融合，强 调以人工智能、大数据、云计算等新兴技术为支撑，推动教育模式 的创新和教育质量的提升。 教育信息化 2.0 的发展历程可以追溯到 2018 年，教育部发布 了《教育信息化 2.0 行动计划》，标志着我国教育信息化从 1.0 时 代向 2.0 时代的全面转型。1.0 时代主要以基础设施建设为主，重 点在于硬件设备的普及和网络环境的搭建，而 2.0 时代则更加注重 信息技术与教育教学的深度融合，强调智能化、个性化和创新性。 在 2.0 “ ” “ 时代初期，教育信息化的重点逐渐从 硬件建设 转向 软 ” “ ”

加快企业数字化转型升级（“十四五”数字经济发展规划） 8 亿 10% 8 亿 基础支撑 保障手段 发展主线 目标导向 在线政务服务实名 用户规模 软件和信息技术 服务业规模 工业互联网平台 应用普及率 电子商务交易规模 IPv6 活跃用户 数 全国网上零售额 千兆宽带用户数 万亿 万亿 万亿 45% 46 14 17 6 实体经济实力稳步上升 7 信息通信技术取得突破 8 企业发展活力得到释放 展自主权、提高核心竞争力的必然选择 制造业数字化转型是实现高质量发展的必由之路 创新驱动的关键 产业重构的需要 创造新经济增长点 制造业转型面临新挑战、新机遇 11 • 互联网大规模普及应用 • 以万物互联为主要特征 的网络化阶段 • 以计算 、 通讯和控 制应用为主要特征 的数字化阶段 制造业沿数字化、 网络化、智能化阶段攀升 立足制造本质，紧扣智能特征，以工艺、装备为核心，以数据为基础，依托制造单 元、车间、工厂、供应链等载体， ⅆ , 实现数字化转型、 网络化协同、智能化变 革。” 规模以上制造业企业 全面普及数字化网络化 重点行业骨干企业 基本实现智能化 规模以上制造业企业 大部分实现数字化网络化 重点行业骨干企业 初步应用智能化 发展目标 发展路径 02. 八部门联合印发《“十四五”智能制造发展规划》

卡等多种形态，各形态均伴随技 术显著进步与应用不断拓展。 来源：中国信息通信研究院 图 1 电信卡发展历程 1.磁卡：通信方式的初探 磁卡于 20 世纪 70 年代问世，80 年代在欧美等国家逐渐普及。 80 年代末至 90 年代初，磁卡电话在众多国家和地区成为公用电话的 主要支付方式，它解决了投币电话的诸多问题，使用户能通过在公用 电话机上插入磁卡完成通话，大大地提升了通信的便捷性。 支付手段和凭证，有独特的使用价值。不过，磁卡存在防伪性能差、 eSIM 产业热点问题研究报告（2025 年） 2 维护成本高、资费调整不便等缺陷，在我国公用电话领域的使用时长 相对较短，普及程度也有限。 2.IC 卡：通信方式的革新 IC 卡技术由法国和德国公司在 20 世纪 80 年代末开发，90 年代 末，IC 卡逐渐取代磁卡成为公用电话的主要支付方式。用户购买 IC 卡因其防伪性强、质地坚固、便捷等优点，迅速得到市场认可。 1996 年，我国原邮电部发布《IC 卡公用电话及管理系统技术要 求》（红皮书），推动了我国 IC 卡公用电话向标准化和规范化发展。 随着 IC 卡的普及，中国电信统一电话卡制式，为我国电信卡的规范 化发展奠定了基础，促进了电信业务的快速发展。 3.SIM 卡及 USIM 卡：移动通信的崛起 1991年，德国捷德公司制造出全球首张SIM卡并用于移动电话，

2.3.2 技术成本演变 ________________________________________________________________________ 21 2.3.3 技术普及度展望 ______________________________________________________________________ 22 2.3.4 技术对比分析 _______ 3.3.2 技术成本演变 ________________________________________________________________________ 39 3.3.3 技术普及度展望 ______________________________________________________________________ 40 3.3.4 技术对比分析 _______ 4.3.2 技术成本演变 ________________________________________________________________________ 53 4.3.3 技术普及度展望 ______________________________________________________________________ 54 4.3.4 技术对比分析 _______

水平不断提高，饮水健康逐渐成为大众关注的重点领域，进一步推动了行业的发 展。行业最初以整机销售模式为核心的传统经营为主，用户通过一次性购买获得 净水器，行业以渠道扩张和净水器普及为主要增长路径。进入 21 世纪后，居民 健康意识不断增强，饮水安全问题受到广泛关注，净水器在家庭场景中快速普及， 推动行业进入高速成长期。在此阶段用户群体不断下沉，渗透率稳步提升，为行 业奠定了坚实的用户基础。与此同时，伴随物联网、大数据等信息技术的发展， 行业发展初期（1980-1999 年）：中国净水器行业整体尚未形成规模，产 业链处于初级发展状态。标准体系、技术规范及监管机制尚未建立，行 业呈现出高度分散的特征。在此阶段的市场参与者较少，用户健康意识 较弱，产品价格较高且普及率较低，商业模式和渠道体系尚未成熟。 ➢ 快速发展期（2000-2009 年）：此阶段以满足用户的基础净水需求为主， 技术形态较为单一，渠道体系初步建立。水污染的加推动了用户健康饮 水意识提 棉、活性炭、KDF（金属离子还原材料） 与超滤膜等不同类型滤材组合使用，形成多级过滤系统，在提升净化精 度的同时，实现了对污染物的分级去除，进一步改善水质。 ➢ 技术跃迁阶段：纳滤技术在家庭应用场景中逐步普及，反渗透（RO）技 术开始成为市场主流。纳滤膜的典型孔径为 0.001 至 0.01 微米，可有效 去除部分重金属、农药残留、大分子有机物及细菌，并在一定程度上保 留水中有益矿物质。相比之下，RO

技术成本演变 ____________________________________________________________________________________ 21 2.3.3 技术普及度展望 __________________________________________________________________________________ 22 2.3.4 技术对比分析 技术成本演变 ____________________________________________________________________________________ 39 3.3.3 技术普及度展望 _________________________________________________________________________________ 40 3.3.4 技术对比分析 技术成本演变 ____________________________________________________________________________________ 53 4.3.3 技术普及度展望 __________________________________________________________________________________ 54 4.3.4 技术对比分析

需求洞察：聚焦“高成熟、低普及”，挖掘价值洼地 Ø 通过对市场上数十种主流及新兴适老化智能产品进行分析，我们绘制了如下散点图，并重点聚焦于右 下角“高成熟度、低普及度” 的象限——这片区域代表着技术已经准备就绪，但由于市场教育、产品形 态、商业模式等原因尚未被充分开发的“价值洼地”。 资料来源：公开资料整理，三个皮匠报告网研究绘制 图14：适老化智能产品成熟度与普及度分析图 技术成熟度 低 情感关怀类产品当前普及度较低，但随着老年人的情感需 求逐渐得到重视，叠加具身智能的快速发展，陪伴机器人 等品类有望迎来技术爆发。 重点聚焦的“高成熟度、低普及度”品类主要包括毫米波雷 达、陪伴机器人认知障碍筛查软件等。这些产品虽然技术 成熟度较高，却因老年人数字鸿沟、家庭决策链复杂等原 因导致普及度较低。未来的破局关键在于降低使用门槛、 强化家庭-社区联动场景，并借力“银发经济”政策红利。 应用普及度 低 国家战略层面持续推动，为 行业发展提供保障。 u 完善的制造体系： 中国拥有全球领先的消费电 子制造和供应链能力，能快速响应市场需求。 u 领先的技术应用： 5G、AI、物联网等技术在 中国快速普及，为产品创新提供了土壤。 优势分析（Strengths） 劣势分析（Weaknesses） 机会分析（Opportunities） 威胁分析（Threats） S W O T 资料来源：三个皮匠报告网自主研究及绘制

3G 4G 4G 5G 5G 01 移动市场 关键数据 预计到 2030 年，中国 移动互联网普及率将达 到 84% 截至 2024 年底，中国 80% 的人口（11.7 亿人）已使用移 动互联网，自 2015 年以来增加了 4 亿人。然而，随着市 场接近饱和，近年来移动互联网的普及速度有所放缓。预 计这一趋势将持续，到 2030 年底，新增移动互联网用户 仅为 4500 万。剩余 使用移动互联网的人。 8 / 36 移动市场关键数据 5G 已占中国移动连接的 一半以上 2024 年，中国 5G 连接数突破 10 亿，突显了该技术推出 五年以来的快速普及。到 2025 年底，中国 5G 普及率将 达到 61%，到 2030 年底将升至 88%。 国家政策的影响应有助于维持中国 5G 的发展势头。中国 政府已将 5G 列为国家优先发展项目，作为数字化转型的 广 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 9 / 36 移动市场关键数据 中国跻身 5G 采用率 领先者行列 中国大陆 5G 服务的快速普及使其跻身全球 5G 采用率领先 者之列。到 2024 年底，只有瑞士（61%）、美国（58%） 和澳大利亚（56%）的 5G 连接占比高于中国。中国澳门、 中国台湾和中国香港的 5G 采用率也超过