第一章 行業發展概況

1.1 定義

工業4.0 (Industry 4.0) 代表著制造業的未來，它通過將先進的數字技術融入到生產和工業流程中，標志著第四次工業革命的到來。這一概念覆蓋了眾多技術，包括工業互聯網（IIoT）、人工智能（AI）、大數據、機器人技術以及自動化等，旨在實現智能制造和創建智能工廠。通過工業4.0，企業能夠提高生產效率、靈活性，并實現生產過程和供應鏈操作的智能化決策與定制化。

工業4.0正在重塑企業設計、制造和分發產品的方式。技術如工業互聯網（IIoT）、云計算、人工智能和機器學習現已深入整個制造過程，這些技術的深度整合為制造業帶來了前所未有的聯接性和智能化。在這種新的制造模式下，產品、工廠和資產之間能夠實現互聯和智能化，從而大大提高了生產效率和產品質量，同時降低了生產成本。

工業4.0不僅僅是技術革新，它還代表了一種全新的工作方式和思維模式。企業需要適應這種變化，采用更加靈活和自適應的生產方法，以應對市場需求的快速變化。通過實施智能化的生產流程，企業可以實現更高的生產靈活性和更短的產品上市時間，同時還能夠提供更加個性化的產品和服務。

1.2 發展歷程

工業4.0，也稱為第四次工業革命 (Fourth Industrial Revolution, 4IR)，是基于工業發展不同階段的劃分，標志著利用信息技術促進產業變革的智能化時代。這一概念的發展歷程是建立在前三次工業革命的基礎上，每一次革命都深刻改變了生產方式和社會結構。

第一次工業革命始于18世紀末的英國，標志著從手工勞動向機械化生產的轉變。通過使用水力和蒸汽動力，大規模生產成為可能，機器取代了傳統的人力和畜力。這一時期的成品主要是通過機器制造而非手工生產。

緊接著，第二次工業革命在一個世紀后到來，引入了流水線生產方式，石油和電力開始被廣泛使用。新型能源的應用，結合電話和電報等先進通信手段，為制造業帶來了更大規模的生產和自動化的初步實現。

第三次工業革命則發生在20世紀中葉，隨著計算機、先進通信技術和數據分析的引入，制造流程邁向了數字化。可編程邏輯控制器（PLC）的使用，使得部分流程自動化成為可能，同時也促進了數據的收集和共享。

我們現在正處于第四次工業革命，即工業4.0時代，其核心是通過自動化和智能化設備提高生產效率，利用數據驅動的決策在整個價值鏈中實現更高效、更有效的商品生產。這一時期的特點是生產靈活性的提升，使制造商能夠通過大規模定制更好地滿足客戶需求，實現效率和規模的集成。智能工廠通過收集車間數據并與企業運營數據結合，實現了信息透明和更優決策。

工業4.0的概念最早在2013年的德國漢諾威工業博覽會上提出，旨在提升德國工業的競爭力。德國政府將其列為《德國2020高技術戰略》的十大未來項目之一，投資預計達2億歐元，以促進制造業的智能化，建立資源效率高、具備適應性的智能工廠。工業4.0的技術基礎是網絡實體系統（Cyber-Physical Systems, CPS）和物聯網，通過這些技術，生產中的供應、制造、銷售信息數據化和智能化，實現快速、有效、個性化的產品供應。

德國的“工業4.0”戰略強調從集中式控制向分散式增強型控制的轉變，旨在建立高度靈活的個性化和數字化生產模式。在這種模式下，傳統行業界限將消失，產生新的活動領域和合作形式，重組產業鏈分工，并通過充分利用信息通信技術和網絡空間虛擬系統，推動制造業向智能化轉型。

工業4.0不僅僅是技術革命，它還代表著對生產方式、企業組織和整個社會結構的深刻變革。隨著信息技術和智能制造的不斷進步，工業4.0將繼續引領全球制造業向更高效、更智能的未來邁進。

1.3 發展現狀

中國工業4.0的發展現狀是建立在物聯網、云計算、人工智能、虛擬現實、增值制造和機器人等突破性技術之上的。這一發展戰略旨在通過充分整合和優化虛擬與現實世界中的資源、人才和信息，構建具有高靈活度、高資源利用率的“智能工廠”。工業4.0通過實現產品開發、采購、制造、分銷、零售到終端客戶的連續、實時信息流通，創建了貫穿整個商業價值鏈的“數字線程”。這不僅極大地提高了信息透明度，還實現了運營成本的大幅降低、產品高度個性化以及靈活高效的制造與產品開發流程，同時也促進了商業模式的創新。

盡管中國在過去30年中書寫了制造業的傳奇，但與發達國家相比，其生產力水平仍有較大差距。在過去，中國制造業的快速增長主要依賴于廉價勞動力、資本和對創新的模仿。然而，隨著這些競爭優勢的逐漸消失，中國正面臨著轉型升級的壓力。因此，中國政府發布了《中國制造2025》政策，旨在利用工業4.0的浪潮，推動中國從世界第一制造大國向發達制造大國轉變。

為了成功實現數字化轉型，中國制造商必須基于自身的現狀，尋求適合中國特色的數字化轉型之路。這包括加強在核心技術領域的研發投入，提升創新能力，優化產業結構，以及培養高技能人才等。同時，加強與國際先進制造業的交流合作，吸收和借鑒國際上的先進技術和管理經驗，也是實現轉型升級的重要途徑。

第二章 產業鏈、商業模式和政策監管

2.1 產業鏈

工業4.0涉及工業互聯網、智能制造等多條產業鏈。

圖 工業互聯網、人工智能產業鏈

資料來源：資產信息網 千際投行 iFinD

iFinD數據顯示工業4.0指數中，成分個數最多的是制造業，有129個成分股。

圖 工業4.0指數按新證監會行業分類的成分個數分布

資料來源：資產信息網 千際投行 iFinD

2.2 商業模式

在工業4.0時代，中國制造業的商業模式正經歷著重大轉型，這一轉型以解決顧客問題為核心，不僅僅聚焦于硬件銷售，而是通過提供增值服務和個性化解決方案來實現價值最大化。這種轉變反映了從傳統制造向“軟性制造”加個性化定制的演進，其中信息系統成為產品和服務的核心。以下是對中國工業4.0商業模式的分析。

智慧工廠的特征

智慧工廠通過嵌入式傳感器和機器互聯，利用大數據分析作出優化決策，這種決策不僅基于內部數據，還包括來自供應商和分銷商的外部數據，為生產和運營提供更深入的洞察。數字孿生技術的應用，即創建運營的數字表示形式，進一步提高了決策的精準性和效率。

IT和運營技術（OT）的集成確保了數據的實時流通和共享，使得ERP和其他業務管理軟件之間的信息互聯互通，為定制化生產和供應鏈管理提供了技術支撐。

定制化生產

工業4.0時代的另一個顯著特點是能夠經濟有效地滿足客戶的個性化需求，即實現“大規模定制”。通過先進的模擬軟件、新型材料和3D打印等技術，制造商可以為特定客戶生產小批量的定制產品，這與第一次工業革命的大規模生產形成鮮明對比。

供應鏈優化

供應鏈的透明化和效率化是實現工業4.0戰略的關鍵。通過數據共享，制造商可以與供應商緊密協作，優化物料采購和產品交付，降低成本并提高響應速度。區塊鏈技術的應用，為供應鏈管理提供了新的可能，使得供應鏈透明化、安全性和可追溯性得到了顯著提升。

收入成本分析

在工業4.0背景下，制造企業的收入模式也發生了變化，不再單一依賴產品銷售，而是通過提供綜合的解決方案和服務來增加附加值。例如，通過售后服務、數據分析服務和定制化解決方案，企業可以獲得持續的收入流。同時，智慧工廠和供應鏈優化等措施有助于降低生產和運營成本，提高企業的整體盈利能力。

表 美的集團（000333.SZ）收入成本分析（億元）

資料來源：資產信息網 千際投行 東方財富網

表 海康威視（002415.SZ）收入成本分析（億元）

資料來源：資產信息網 千際投行 東方財富網

表 海爾智家（600690.SH）收入成本分析（億元） 

資料來源：資產信息網 千際投行 東方財富網

2.3 技術發展

工業4.0標志著第四次工業革命的到來，其核心在于利用先進的信息技術推動制造業的智能化轉型。這一革命性的發展奠基于九大技術支柱，它們共同橋接了物理世界與數字世界，為實現智能自主系統開辟了道路。

大數據與人工智能分析是工業4.0的基石之一。在這個框架下，大數據不僅來源于內部的資產和設備，還包括外部的市場趨勢和客戶反饋等，這些數據的分析和應用極大地促進了決策的智能化和自動化。人工智能（AI）和機器學習技術的應用，使得從這些龐大數據中提取有價值的洞察成為可能，進而優化制造流程和供應鏈管理。

水平和垂直整合技術則實現了生產流程和組織結構的高效協同。水平整合通過連接不同生產環節和供應鏈環節，實現了生產過程的無縫對接。垂直整合則確保了從生產現場到高層管理的信息流通暢無阻礙，有助于打破信息孤島，提升整個組織的運作效率。

云計算技術為工業4.0提供了強大的數據處理能力和存儲能力，支撐了大量數據的實時分析和全球范圍內的資源共享。云技術的應用不僅加速了創新步伐，還使企業能夠靈活地應對市場變化。

增強現實（AR）技術通過在真實世界中疊加數字信息，極大地提高了工作效率和準確性。無論是在生產線上的裝配指導，還是在維護過程中的故障診斷，AR技術都展現出了巨大的應用潛力。

工業物聯網（IIoT）將設備、機器人、機械等實體與互聯網相連，實時收集和分析數據，優化生產流程，預測維護需求，從而實現生產過程的高度智能化和自動化。

附加制造和3D打印技術通過將數字模型轉化為實體物品，為定制化生產和快速原型制造提供了可能，同時也為減少庫存和生產成本提供了新思路。

自主機器人的發展則進一步推進了生產自動化，這些機器人可以執行復雜的操作任務，減少人力需求，提高生產效率和安全性。

仿真和數字孿生技術通過創建實體的虛擬副本，使企業能夠在無風險的環境中測試和優化生產流程，加速產品開發周期，降低研發成本。

網絡安全在工業4.0中的重要性不言而喻，隨著越來越多的設備連接到互聯網，保護企業免受網絡攻擊和數據泄露的威脅變得尤為關鍵。

以上九大技術支柱共同構成了工業4.0的基礎，它們的綜合應用不僅改變了生產方式，還重塑了全球制造業的競爭格局。隨著這些技術的不斷發展和成熟，預計未來的工業4.0將帶來更加智能化、靈活化和個性化的生產解決方案，為全球經濟增長注入新的活力。

iFinD數據顯示，工業4.0板塊中共有190家上市公司。其中，專利授權數量前3名的公司分別是美的集團、海爾智家、TCL科技，所對應的專利授權數量分別為38653件、14707件、4289件。

表 工業4.0板塊上市公司專利數量TOP30

資料來源：資產信息網 千際投行 iFinD

2.4 政策監管

在中國，工業4.0的發展和監管涉及眾多政府部門和行業組織，體現了國家對于推進第四次工業革命和智能制造的高度重視。這些部門和組織共同構成了一個復雜的監管體系，旨在促進工業4.0的健康發展，確保技術創新與產業升級的同步進行。

具體來說，工業4.0行業受到包括發展改革委員會（發改委）、科學技術部（科技部）、工業和信息化部（工信部）、司法部、財政部、國務院國有資產監督管理委員會（國資委）、國家市場監督管理總局、國家知識產權局、國家標準化管理委員會、國家質量監督檢驗檢疫總局等多個政府部門的監管。這些部門負責制定相關政策、監督執行、促進技術創新、保護知識產權、制定標準等，共同推動工業4.0領域的健康有序發展。

除了政府部門外，中國還有如中國工程機械工業協會、中國工業設計協會、中國電器工業協會、中國汽車工業協會等行業自律組織，以及工業4.0研究院等獨立研究機構，它們在促進第四次工業革命的產學研合作、技術創新和戰略規劃等方面發揮著重要作用。工業4.0研究院作為一個面向第四次工業革命的獨立研究機構，不僅聚焦于技術、專利、戰略、模式和實踐的研究，還通過與高等院校、研究機構和產業企業的深度合作，推動創新生態的形成和發展。

政策層面，中國政府發布了《智能制造發展規劃（2016-2020年）》、《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》、《智能硬件產業創新發展專項行動（2016-2018年）》等一系列政策文件，旨在推動智能制造和工業4.0的發展。《中國制造2025》作為指導中國制造業中長期發展的重要文件，更是明確了智能制造的路線圖，強調了創新驅動、質量提升、綠色發展、結構優化和人才為本的發展策略。

第三章 財務、風險和競爭分析

3.1 財務分析和估值方法

圖 工業 4.0 指數 885619.TI 財務數據

資料來源：資產信息網 千際投行 iFinD

圖 工業 4.0 指數 市場表現

資料來源：資產信息網 千際投行 iFinD

圖 工業 4.0 指數 市盈率

資料來源：資產信息網 千際投行 iFinD

圖 工業 4.0 指數 市凈率

資料來源：資產信息網 千際投行 iFinD

圖 工業 4.0 指數成分股 TOP10 價值對比

資料來源：資產信息網 千際投行 iFinD

圖 同花順 ESG 排名 TOP10

資料來源：資產信息網 千際投行 iFinD

工業4.0 成分股估值方法可以選擇市盈率估值法、PEG估值法、市凈率估值法、市現率、P/S市銷率估值法、EV / Sales市售率估值法、RNAV重估凈資產估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF現金流折現估值法、NAV凈資產價值估值法等。

3.2 驅動因素

中國工業4.0的發展受到多種因素的推動，這些因素共同構成了促進中國制造業向更高水平、更智能化方向轉型的動力。本文將探討驅動中國工業4.0發展的主要因素。

首先，政策支持是推動工業4.0發展的關鍵因素之一。中國政府高度重視制造業的轉型升級，通過《中國制造2025》等一系列政策文件，為工業4.0的發展提供了明確的指導和強有力的支持。這些政策旨在通過技術創新、質量提升、綠色發展等方面，加速智能制造系統和智能化生產線的建設，提高制造業的整體競爭力。

其次，技術進步是驅動工業4.0的另一個重要因素。隨著信息技術、大數據、云計算、人工智能等技術的快速發展，為工業4.0提供了強大的技術基礎。特別是在物聯網、智能制造、數字孿生等領域的技術突破，極大地推動了生產方式的變革，使得制造業能夠實現更高效率、更靈活的生產模式和更智能的決策。

再者，市場需求的變化也是促進工業4.0發展的重要驅動力。隨著全球化和市場競爭的加劇，客戶對產品的個性化需求日益增長，這要求制造業能夠提供更加靈活、快速的定制服務。工業4.0通過智能化的生產流程，能夠有效應對這種市場需求的變化，實現從大規模標準化生產向定制化、個性化生產的轉變。

此外，產業升級的需求也是推動工業4.0發展的一個重要因素。面對經濟增長放緩、勞動力成本上升等挑戰，中國制造業迫切需要通過技術革新和模式創新，實現產業結構的優化和升級。工業4.0通過引入智能技術和設備，優化生產管理和制造流程，不僅可以提高生產效率和產品質量，還能促進新興產業的發展，推動經濟結構的調整和優化。

最后，國際合作亦為中國工業4.0的發展提供了動力。通過與國際先進企業和研究機構的合作，中國不僅能夠引進先進的技術和管理經驗，還能夠參與到全球價值鏈的高端環節，提升自身的國際競爭力。

我們認為，政策支持、技術進步、市場需求的變化、產業升級需求以及國際合作共同推動了中國工業4.0的發展。未來，隨著這些因素的持續作用，中國的工業4.0將實現更廣泛的應用和更深入的發展，為中國制造業的轉型升級和可持續發展注入新的動力。

3.3 風險分析

隨著中國工業4.0的快速發展，面對技術創新和產業變革帶來的巨大機遇的同時，也伴隨著一系列風險和挑戰。本文將對中國工業4.0發展過程中可能面臨的主要風險進行分析。

首先，技術安全風險是工業4.0發展中的一個重要考慮因素。隨著物聯網、大數據、云計算和人工智能等技術的廣泛應用，數據安全和隱私保護成為了亟待解決的問題。企業在享受這些技術帶來的便利和效率提升的同時，也面臨著數據被盜、系統被黑、隱私泄露等風險，這不僅威脅到企業自身的安全，也可能影響到整個行業乃至國家安全。

其次，產業結構調整風險也不容忽視。工業4.0的推進將促使產業結構進行重大調整，部分傳統行業和崗位可能會被淘汰，新的產業和職業將會出現。這一過程中，如何平衡新舊產業的轉換、保障勞動力的順利轉移，是政府和社會需要共同面對的挑戰。

再者，技術人才短缺風險。工業4.0的發展高度依賴于技術創新和人才支持。當前，中國在某些高端技術領域仍存在人才缺口，特別是在大數據、云計算、人工智能等前沿技術領域，技術人才的培養和引進成為制約工業4.0發展的瓶頸之一。

此外，國際競爭風險也是中國工業4.0需要正視的問題。隨著全球化的深入發展，國際競爭愈發激烈。一方面，中國需要面對來自發達國家在高端制造業領域的強大競爭；另一方面，也需要注意新興市場國家在成本控制和市場拓展方面的競爭。如何在國際競爭中保持優勢，是中國工業4.0發展過程中需要解決的關鍵問題。

最后，標準化和互操作性風險。工業4.0涉及眾多新技術的應用和整合，不同設備、系統之間的標準化和互操作性成為關鍵。缺乏統一的標準和協議可能會導致資源浪費、效率降低，甚至影響整個生產系統的穩定性和安全性。

千際投行認為，中國工業4.0的發展雖然前景廣闊，但也面臨著技術安全、產業結構調整、技術人才短缺、國際競爭以及標準化和互操作性等多方面的風險。應對這些風險，需要政府、企業和社會各界的共同努力，通過加強技術研發、優化產業結構、培養高端人才、加強國際合作和制定統一標準等措施，確保工業4.0健康、穩定、可持續地發展。

3.4 競爭分析

波特五力模型是邁克爾·波特提出的一個用于分析行業競爭狀況的框架，該模型通過分析五個方面的力量——行業內競爭者、潛在的新進入者、替代品的威脅、供應商的議價能力和買家的議價能力，來評估行業的競爭強度和盈利能力。在中國工業4.0的背景下，我們可以利用波特五力模型來分析其競爭狀況。

信息來源：千際投行 資產信息網 iFinD

行業內競爭者

中國工業4.0市場競爭激烈，眾多企業在智能制造、自動化技術、信息技術等領域展開競爭。隨著技術的不斷進步和應用場景的擴展，企業間的競爭已從單一的產品和服務競爭轉變為綜合實力的競爭，包括技術創新能力、市場響應速度、定制化服務能力等。

潛在的新進入者

中國政府對工業4.0的大力支持，以及市場巨大的潛在需求，吸引了眾多新進入者。這些新進入者包括初創企業、跨國公司以及其他行業的轉型企業，它們通過資本、技術和創新模式的投入，為市場帶來新的活力，同時也加劇了行業競爭。

替代品的威脅

隨著技術的迭代更新，新的技術和解決方案不斷涌現，替代品的威脅逐漸增大。例如，云計算、大數據等技術的發展，為企業提供了新的生產和管理方式，這可能會對傳統工業自動化設備和信息系統構成替代威脅。

供應商的議價能力

在工業4.0領域，高質量的原材料、先進的生產設備和技術服務是生產的關鍵。供應商如芯片制造商、軟件提供商等在市場中占據重要地位，其議價能力較強。然而，隨著市場參與者的增加和全球供應鏈的完善，企業也在尋求多元化的供應渠道，以降低對單一供應商的依賴。

買家的議價能力

隨著信息透明度的提高和市場選擇的增多，買家（尤其是大型制造企業和集團）的議價能力增強。他們更加關注產品和服務的性價比、技術支持以及定制化服務能力，這要求供應商不斷提升自身的競爭力，以滿足市場需求。

我們認為，中國工業4.0的競爭狀況表現為行業內競爭激烈、新進入者頻繁、替代品威脅日增、供應商和買家議價能力不斷變化。在這樣的市場環境下，企業需要不斷創新和提升自身能力，以應對復雜多變的競爭挑戰。

3.5 重要參與企業

表 部分工業4.0板塊上市公司

資料來源：資產信息網 千際投行 iFinD

1/ 美的集團（000333.SZ）

“科技盡善，生活盡美” – 美的集團秉承用科技創造美好生活的經營理念，經過53年發展，已成為一家集智能家居、樓宇科技、工業技術、機器人與自動化、數字化創新五大業務板塊為一體的全球化科技集團，過去5年投入研發資金近450億（年營收占比3.5%以上），在全球擁有28個研發中心和34個主要生產基地，產品及服務惠及全球200多個國家和地區約4億用戶。

2/ 中控技術（688777.SH）

浙江中控技術股份有限公司成立于1999年，是高新技術企業和國家技術創新示范企業。始終秉承“讓工作與生活更輕松”的使命，致力于面向以流程工業為主的工業企業提供以自動化控制系統為核心，涵蓋工業軟件、自動化儀表及運維服務的智能制造產品及解決方案，賦能用戶提升自動化、數字化、智能化水平，實現工業生產自動化、數字化和智能化管理。

3/ 海康威視（002415.SZ）

海康威視是以視頻為核心的智能物聯網解決方案和大數據服務提供商，業務聚焦于智能物聯網、大數據服務和智慧業務，構建開放合作生態，為公共服務領域用戶、企事業用戶和中小企業用戶提供服務，致力于構筑云邊融合、物信融合、數智融合的智慧城市和數字化企業。

第四章 未來展望

隨著全球經濟環境的深刻變化和科技革新的加速步伐，中國工業4.0的發展正站在新的歷史起點上。這一時代背景下，中國制造業的轉型升級不僅是迫切需求，更是跨越發展的重要機遇。展望未來，中國工業4.0的軌跡將是一個融合創新技術、智能制造、綠色發展和國際合作的多維發展過程。

技術創新將持續作為推動工業4.0發展的核心動力。人工智能、物聯網、大數據和云計算等前沿技術的深度應用，預示著制造業將迎來生產效率和產品質量的雙重提升。智能工廠的構建、數字孿生技術的應用和定制化生產的普及將成為制造業新的發展方向，使企業能夠更靈活地響應市場需求，提供個性化解決方案。

同時，綠色可持續將成為工業4.0發展的重要維度。面對全球環境保護的共同挑戰，中國工業將通過技術創新實現生產過程的綠色化、減少能源消耗和廢物排放，推動制造業向更加環保和可持續的方向發展。

產業生態的整合與優化也是未來工業4.0發展的關鍵。通過打造緊密協作的產業鏈和供應鏈，優化資源配置，中國制造業將提升整體競爭力，實現更高效的生產和運營模式。

在國際合作與開放創新方面，中國將積極融入全球價值鏈，通過“一帶一路”等國際合作平臺，深化與國際先進企業和研究機構的合作，促進技術交流和人才流動，加速工業4.0的全球化進程。

千際投行認為，中國工業4.0面臨的挑戰不容忽視，包括技術創新能力的提升、高技能人才的培養以及轉型升級的內部阻力等。中國需要構建一個更加開放、創新、協同的工業體系，通過政策支持、教育培訓和國際合作，共同推動中國工業4.0邁向更加智能化、綠色化、國際化的未來。

作者：千際投行