2020-2021人工智能与工业融合发展研究报告
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大型制造企业
创新型企业
l 我国工业互联网平台数量达到了上百个 l 具有一定区域和行业影响力的平台超过70个 l 单个重点平台平均工业设备连接数达到69万台 l 工业App数量突破2124个
工业互联网平台应用水平持续提升
工业互联网平台已经渗透到钢铁、机械、航空航天、家电等多个行业，有力促进制造业数字化转型，实现提 质降本增效，部分先行先试企业劳动生产效率提高20%以上。
0 2018
14.69
22.59
34.87
51.27
70.94
2019 *
2020*
2021*
2022*
2023*
2024*
2025*
产业发展新态势
我国已经初步形成较完整的AI产业链条，部分应用软件和新型终端产品发展迅速，未来几年应用市场有望呈现爆发式增长
行 智能制造 业 应 用 智能文化
智能农业
增长率 80% 60% 40% 20% 0%
175% 深度学习专利
46% 神经网络专利
• 数据来源：世界知识产权组织WIPO发布的《技术趋势2019：人工智能》
开源深度学习框架成为科技巨头全面布局的重点
针对深度学习算法的专用AI芯片未来可能成为主力
GPU FPGA
GPU、FPGA是目前AI芯片的主流技术路线
数字化转型的不断深入，信息化水 平日益提升，逐步具备应用AI的 基 本条件
1 AI发展新态势 2 AI与工业融合发展现状 3 AI与工业深度融合新趋势 4 AI与工业深度融合面临的挑战 5 推进AI与工业深度融合的建议
工业互联网建设取得阶段性成 绩
工业互联网平台建设水平显著提 升
互联网企业 传统工业企业
我国计算机视觉技术已经走在世界前列
• Gartner 2019AI成熟度曲线
• 旷视已经连续在计算机视觉领域顶级赛事上获得27项世界冠军
应用发展新态
势
AI应用全面赋能生产生活各个方面，即将迎来应用繁荣 期
农业
AI的核心发展要素逐渐完备 ，在很多领域取得了突破性 进展，在农业、制造业、交 通等多个领域已经产生了较 为成熟的应用，正在逐步走 向推广实践阶段
ASIC 可定制化
高性能低功耗
ASIC专用芯片作为新兵异军突起
技术发展新态势
深度学习算法的红利加速扩散，计算机视觉等主流AI技术加快成熟
当前计算机视觉技术相对成熟
美国NIST数据 人脸识别准确率
WebVision 图像分类错误率
WebVision 万物识别精确率
99.5 %
2.25 %
82.5 %
2019年10月
• 全球AI产业生态日益完善，美国在芯片、深度学习框架等领 域均占据主导地位
• AI软件市场规模保持高速增长，2019年预计达到146.9亿美 元，未来5年将保持133%以上的年复合增长率
全球AI软件市场规模（单位：百万美元）
140 118.6
120
100
94.41
80
60
40
20
9.51
互信为基，共赢为台，数据为墩，AI为拱， 生态伙伴共建智能化转型之桥，连接中国 制造的昨天与明天
1 AI发展新态势 2 AI与工业融合发展现状 3 AI与工业深度融合新趋势 4 AI与工业深度融合面临的挑战 5 推进AI与工业深度融合的建议
产业发展新态势
• 全球AI企业数量趋于稳定,全球活跃AI企业达5,526家，主要 分布在美国、中国、英国、加拿大和印度
降低Biblioteka Baidu5%以上人工成本
AI与工业产品融合，实现产品智能化升 级
产品故障预测智能化
建立R2数据实验室，利用数据分析、工 业AI与机器学习技术，加快数字化转型
罗罗公司针对Trent航空发动机，采用预测分析和 机器学习技术，分析叶片潜在运行质量问题，建立 智能化预测预警模式，提升发动机故障预警能力
航空运营与发动机制造公司合作，构建数字化 的 发动机使用与维护、成本管理与航班计划方 案
AI与生产制造过程融合，提高生产质量与效 率
构建生产任务 自主 决策能力
ABB在智能工厂部署多种机器人 生 产效率提升 3%
产品种类增加 3倍
AI技术全面优化 生 产工艺过程
阿里云ET工业大脑优化工艺过程 中策 橡胶公司 炼胶时间缩短10%， 炼胶
温度降低 6%
智能在线检测 提升 检测水平
旷视提供整体智能质检方案 缺陷 检测率提高90%
智能物流
智能体育
智能能源
智能金融
智能交通
智能医疗
智能教育
支撑体系
行业训练资源库
我国人工智能市场规模
智 智能网联汽车
能
产 医疗影像辅助诊断
品
系统
智能服务机器人
视频图像身份识别 系统
智能无人机
智能家居产品
智能语音交互 系统
智能翻译系统
标准测试及知识产 权服务平台
智能化网络基础设 施
核
心
智能传感器
基
础
神经网络芯片
产品运维智能化
GE依托东方航空公司的航空安全数据、飞行计划、导航及 环境数据，构建发动机研发、生产和运行维护数据的集成 平台，支持东航建立飞行运维数字化、智能化解决方案
开源开放平台
网络安全保障体系
• 2019年我国人工智能市场规模可达760亿 元，未来将保持高速增长，预计到2022 可达到5,580亿元。
技术发展新态势
机器学习算法和深度学习算法是AI的两大热点
机器学习 其他AI技术 66.70%
33.30%
200% 180% 160% 140% 120% 100%
智能育种
农业大脑
无人机植保
机器人采摘
采矿业
矿物勘探预测 采矿机器人
交通领域
金融
制造业
能源
工业视觉
工业互联网
无人机设备巡检
无人工厂
工业机器人
AI节能分析
教育
医疗领域
无人驾驶
身份识别
教育机器人
医疗影像
健康管理
智能交通分析
AI客服
智能批改
辅助诊疗
医院管理
应用发展新态
势
AI应用领域逐渐从互联网、新零售向制造业、农业等实体经济领域拓 展
核心结论
01 AI与工业的融合发展从相向而行 02 计算机视觉技术成为推动AI与工业深度融
到携手共进
合的“金刚钻”
03 AI与千行百业的阶梯性融合是 未来AI产业发展的主风口
04 善于创新的企业将率先进入智能时代，对
数字化、网络化阶段的竞争对手降维打击
05 在框架级算法开发能力的支持下， 06
AI将像水电一样普及到工业企业
科学研究
个性化搜索 精准营 销
…
制造工艺优化 质量 检测 故障检测 智 能物流
预测性维护 生产安 全管理 …
AI育种 智能环境分析控制 智
能施肥灌溉 病虫害诊断预测 无
人机植保 智能采 摘
…
2016
AI对弈
互联网、新零售行业
信息化程度高、拥有丰富数据资 源 ，具有AI落地的天然优势
2018
制造业、农业 等 实体经济领域
创新型企业
l 我国工业互联网平台数量达到了上百个 l 具有一定区域和行业影响力的平台超过70个 l 单个重点平台平均工业设备连接数达到69万台 l 工业App数量突破2124个
工业互联网平台应用水平持续提升
工业互联网平台已经渗透到钢铁、机械、航空航天、家电等多个行业，有力促进制造业数字化转型，实现提 质降本增效，部分先行先试企业劳动生产效率提高20%以上。
0 2018
14.69
22.59
34.87
51.27
70.94
2019 *
2020*
2021*
2022*
2023*
2024*
2025*
产业发展新态势
我国已经初步形成较完整的AI产业链条，部分应用软件和新型终端产品发展迅速，未来几年应用市场有望呈现爆发式增长
行 智能制造 业 应 用 智能文化
智能农业
增长率 80% 60% 40% 20% 0%
175% 深度学习专利
46% 神经网络专利
• 数据来源：世界知识产权组织WIPO发布的《技术趋势2019：人工智能》
开源深度学习框架成为科技巨头全面布局的重点
针对深度学习算法的专用AI芯片未来可能成为主力
GPU FPGA
GPU、FPGA是目前AI芯片的主流技术路线
数字化转型的不断深入，信息化水 平日益提升，逐步具备应用AI的 基 本条件
1 AI发展新态势 2 AI与工业融合发展现状 3 AI与工业深度融合新趋势 4 AI与工业深度融合面临的挑战 5 推进AI与工业深度融合的建议
工业互联网建设取得阶段性成 绩
工业互联网平台建设水平显著提 升
互联网企业 传统工业企业
我国计算机视觉技术已经走在世界前列
• Gartner 2019AI成熟度曲线
• 旷视已经连续在计算机视觉领域顶级赛事上获得27项世界冠军
应用发展新态
势
AI应用全面赋能生产生活各个方面，即将迎来应用繁荣 期
农业
AI的核心发展要素逐渐完备 ，在很多领域取得了突破性 进展，在农业、制造业、交 通等多个领域已经产生了较 为成熟的应用，正在逐步走 向推广实践阶段
ASIC 可定制化
高性能低功耗
ASIC专用芯片作为新兵异军突起
技术发展新态势
深度学习算法的红利加速扩散，计算机视觉等主流AI技术加快成熟
当前计算机视觉技术相对成熟
美国NIST数据 人脸识别准确率
WebVision 图像分类错误率
WebVision 万物识别精确率
99.5 %
2.25 %
82.5 %
2019年10月
• 全球AI产业生态日益完善，美国在芯片、深度学习框架等领 域均占据主导地位
• AI软件市场规模保持高速增长，2019年预计达到146.9亿美 元，未来5年将保持133%以上的年复合增长率
全球AI软件市场规模（单位：百万美元）
140 118.6
120
100
94.41
80
60
40
20
9.51
互信为基，共赢为台，数据为墩，AI为拱， 生态伙伴共建智能化转型之桥，连接中国 制造的昨天与明天
1 AI发展新态势 2 AI与工业融合发展现状 3 AI与工业深度融合新趋势 4 AI与工业深度融合面临的挑战 5 推进AI与工业深度融合的建议
产业发展新态势
• 全球AI企业数量趋于稳定,全球活跃AI企业达5,526家，主要 分布在美国、中国、英国、加拿大和印度
降低Biblioteka Baidu5%以上人工成本
AI与工业产品融合，实现产品智能化升 级
产品故障预测智能化
建立R2数据实验室，利用数据分析、工 业AI与机器学习技术，加快数字化转型
罗罗公司针对Trent航空发动机，采用预测分析和 机器学习技术，分析叶片潜在运行质量问题，建立 智能化预测预警模式，提升发动机故障预警能力
航空运营与发动机制造公司合作，构建数字化 的 发动机使用与维护、成本管理与航班计划方 案
AI与生产制造过程融合，提高生产质量与效 率
构建生产任务 自主 决策能力
ABB在智能工厂部署多种机器人 生 产效率提升 3%
产品种类增加 3倍
AI技术全面优化 生 产工艺过程
阿里云ET工业大脑优化工艺过程 中策 橡胶公司 炼胶时间缩短10%， 炼胶
温度降低 6%
智能在线检测 提升 检测水平
旷视提供整体智能质检方案 缺陷 检测率提高90%
智能物流
智能体育
智能能源
智能金融
智能交通
智能医疗
智能教育
支撑体系
行业训练资源库
我国人工智能市场规模
智 智能网联汽车
能
产 医疗影像辅助诊断
品
系统
智能服务机器人
视频图像身份识别 系统
智能无人机
智能家居产品
智能语音交互 系统
智能翻译系统
标准测试及知识产 权服务平台
智能化网络基础设 施
核
心
智能传感器
基
础
神经网络芯片
产品运维智能化
GE依托东方航空公司的航空安全数据、飞行计划、导航及 环境数据，构建发动机研发、生产和运行维护数据的集成 平台，支持东航建立飞行运维数字化、智能化解决方案
开源开放平台
网络安全保障体系
• 2019年我国人工智能市场规模可达760亿 元，未来将保持高速增长，预计到2022 可达到5,580亿元。
技术发展新态势
机器学习算法和深度学习算法是AI的两大热点
机器学习 其他AI技术 66.70%
33.30%
200% 180% 160% 140% 120% 100%
智能育种
农业大脑
无人机植保
机器人采摘
采矿业
矿物勘探预测 采矿机器人
交通领域
金融
制造业
能源
工业视觉
工业互联网
无人机设备巡检
无人工厂
工业机器人
AI节能分析
教育
医疗领域
无人驾驶
身份识别
教育机器人
医疗影像
健康管理
智能交通分析
AI客服
智能批改
辅助诊疗
医院管理
应用发展新态
势
AI应用领域逐渐从互联网、新零售向制造业、农业等实体经济领域拓 展
核心结论
01 AI与工业的融合发展从相向而行 02 计算机视觉技术成为推动AI与工业深度融
到携手共进
合的“金刚钻”
03 AI与千行百业的阶梯性融合是 未来AI产业发展的主风口
04 善于创新的企业将率先进入智能时代，对
数字化、网络化阶段的竞争对手降维打击
05 在框架级算法开发能力的支持下， 06
AI将像水电一样普及到工业企业
科学研究
个性化搜索 精准营 销
…
制造工艺优化 质量 检测 故障检测 智 能物流
预测性维护 生产安 全管理 …
AI育种 智能环境分析控制 智
能施肥灌溉 病虫害诊断预测 无
人机植保 智能采 摘
…
2016
AI对弈
互联网、新零售行业
信息化程度高、拥有丰富数据资 源 ，具有AI落地的天然优势
2018
制造业、农业 等 实体经济领域