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    2019年中國智能制造三大趨勢與十大關(guān)鍵技術(shù)[派通科技]

    發(fā)布于2019-09-26 17:20:00 | 瀏覽次數(shù):

      《中國制造2025》明確指明智能制造已成為我國現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)新的發(fā)展方向。全球各國都開始意識到先進(jìn)技術(shù)對制造業(yè)的重要作用,德國提出的工業(yè)4.0戰(zhàn)略,將利用信息物理系統(tǒng)提升制造業(yè)水平。近幾年我國制造走向智造步伐加快,人們創(chuàng)業(yè)熱度不減,智能制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)如雨后春筍般接連涌現(xiàn),智能制造發(fā)展持續(xù)向好。

    智能制造三大發(fā)展趨勢

    01

    企業(yè)數(shù)量進(jìn)入平緩增長期 廣東領(lǐng)跑

    近年來,我國智能制造前進(jìn)腳步持續(xù)加快。2014-2015年中國智能制造行業(yè)新成立企業(yè)數(shù)量驟增,處上升風(fēng)口時(shí)期,工業(yè)巨頭、互聯(lián)網(wǎng)科技等領(lǐng)域企業(yè)拓展業(yè)務(wù)范圍,積極轉(zhuǎn)型,進(jìn)軍智能制造行業(yè),2015年智能制造企業(yè)新增數(shù)量達(dá)到1273家之多。

    2015年新增企業(yè)數(shù)量達(dá)到頂峰,2016年以后,中國智能制造新增企業(yè)數(shù)量開始降低,開始縱向拓展和深化智能制造關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域,到2018年,新增企業(yè)數(shù)量為530家。

    從企業(yè)地區(qū)分布來看,中國智能制造企業(yè)在地域分布方面存在明顯差異,普遍分布在一線城市,廣東省以絕對優(yōu)勢領(lǐng)跑市場。

    自改革開放以來,廣東憑借著優(yōu)越的地理位置和國家的大力扶持,經(jīng)濟(jì)得以迅猛發(fā)展,并成為國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模范省份。在優(yōu)異成績和美譽(yù)的背后,強(qiáng)大的制造力是廣東省的核心支撐。在推行智能制造的路上,廣東省已經(jīng)小有成績。不僅匯聚了像富士康、豐田、比亞迪、華為、TCL、格力、研祥、大族激光、康佳等國內(nèi)外知名制造企業(yè),許多制造工廠更是實(shí)現(xiàn)了很高自動(dòng)化、機(jī)械化以及智能化,生產(chǎn)效率和質(zhì)量得到很大的提高。

    02

    迎來融資高峰 初創(chuàng)企業(yè)備受青睞

    自2015年發(fā)布《中國制造2025》起,智能制造廣受資本市場青睞,融資數(shù)量和規(guī)模顯著增長;2016-2018年,中國智能制造發(fā)展動(dòng)力強(qiáng)勁,迎來融資高峰。2018年,智能制造融資金額達(dá)到325.15億美元,融資數(shù)量為942起。從融資輪次來看,初創(chuàng)企業(yè)更受資本家青睞,中國智能制造企業(yè)多數(shù)處于早期階段(種子輪-A+輪),占比超過50%。但獲得投資的智能制造企業(yè)融資階段已經(jīng)開始逐漸向中后期聚集。

    03

    智能制造產(chǎn)業(yè)園已達(dá)537個(gè) 大數(shù)據(jù)類產(chǎn)業(yè)園最多

    近年來,各地為了發(fā)展智能制造產(chǎn)業(yè),在智能制造鏈條上誕生了大量的產(chǎn)業(yè)園區(qū),這些園區(qū)孕育了一大批智能制造產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè),已經(jīng)成為中國智能制造產(chǎn)業(yè)的重要承載地和孵化器。根據(jù)《世界智能制造中心發(fā)展趨勢報(bào)告(2019)》顯示,包括帶有“智能制造”名稱的所有產(chǎn)業(yè)園區(qū),目前中國總共有537個(gè),分布在全國27個(gè)省市。

    從地區(qū)分布來看,中國的智能制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)大部分集中在全國經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá)的長三角地區(qū)、珠三角地區(qū)、中部地區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)和西南地區(qū)五大區(qū)域。

    在智能制造的產(chǎn)業(yè)鏈條上,云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展成為智能制造業(yè)發(fā)展的底層驅(qū)動(dòng)力,是智能制造系統(tǒng)具備“數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析”能力的基礎(chǔ)設(shè)施。近年來,大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園也是數(shù)量最多的產(chǎn)業(yè)園類別,達(dá)到111個(gè),占比為20.7%。

    其次是綜合型園區(qū),占比為17.9%。新材料園區(qū)為智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了“物質(zhì)引擎”,在航空航天、新能源汽車、3D打印等領(lǐng)域作用重要。由于新材料應(yīng)用的廣泛性,其園區(qū)占比也達(dá)到了17.1%。以工業(yè)機(jī)器人為代表的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在智能制造中發(fā)揮了關(guān)鍵作用,為了搶占一杯羹,各地紛紛建立了各自的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園,全國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園總數(shù)也達(dá)到了68家,占比為12.7%。

    智能制造是中國制造業(yè)發(fā)展的前進(jìn)方向,未來制造將結(jié)合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù),進(jìn)一步改變了產(chǎn)品配置、生產(chǎn)計(jì)劃和實(shí)時(shí)決策,從而優(yōu)化盈利能力。智能制造里使用更多尖端的技術(shù),例如物聯(lián)網(wǎng)將工廠里所有人、產(chǎn)品和設(shè)備連接起來,使得人類和機(jī)器能夠協(xié)同工作,從而創(chuàng)建更高效、更具成本效益的業(yè)務(wù)流程。

    智能制造十大關(guān)鍵技術(shù)

     

    在智能制造的關(guān)鍵技術(shù)當(dāng)中,智能產(chǎn)品與智能服務(wù)可以幫助企業(yè)帶來商業(yè)模式的創(chuàng)新;智能裝備、智能產(chǎn)線、智能車間到智能工廠,可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)模式的創(chuàng)新;智能研發(fā)、智能管理、智能物流與供應(yīng)鏈則可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)運(yùn)營模式的創(chuàng)新;而智能決策則可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策。智能制造的十項(xiàng)技術(shù)之間是息息相關(guān)的,制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)漸進(jìn)式、理性地推進(jìn)這十項(xiàng)智能技術(shù)的應(yīng)用。

    01

    智能產(chǎn)品

    智能產(chǎn)品通常包括機(jī)械、電氣和嵌入式軟件,具有記憶、感知、計(jì)算和傳輸功能。典型的智能產(chǎn)品包括智能手機(jī)、智能可穿戴設(shè)備、無人機(jī)、智能汽車、智能家電、智能售貨機(jī)等,包括很多智能硬件產(chǎn)品。智能裝備也是一種智能產(chǎn)品。企業(yè)應(yīng)該思考如何在產(chǎn)品上加入智能化的單元,提升產(chǎn)品的附加值。

    智能服務(wù)

    02

    基于傳感器和物聯(lián)網(wǎng)(IoT),可以感知產(chǎn)品的狀態(tài),從而進(jìn)行預(yù)防性維修維護(hù),及時(shí)幫助客戶更換備品備件,甚至可以通過了解產(chǎn)品運(yùn)行的狀態(tài),幫助客戶帶來商業(yè)機(jī)會(huì)。還可以采集產(chǎn)品運(yùn)營的大數(shù)據(jù),輔助企業(yè)進(jìn)行市場營銷的決策。此外,企業(yè)通過開發(fā)面向客戶服務(wù)的APP,也是一種智能服務(wù)的手段,可以針對企業(yè)購買的產(chǎn)品提供有針對性的服務(wù),從而鎖定用戶,開展服務(wù)營銷。

    03

    智能裝備

    制造裝備經(jīng)歷了機(jī)械裝備到數(shù)控裝備,目前正在逐步發(fā)展為智能裝備。智能裝備具有檢測功能,可以實(shí)現(xiàn)在機(jī)檢測,從而補(bǔ)償加工誤差,提高加工精度,還可以對熱變形進(jìn)行補(bǔ)償。以往一些精密裝備對環(huán)境的要求很高,現(xiàn)在由于有了閉環(huán)的檢測與補(bǔ)償,可以降低對環(huán)境的要求。

    智能產(chǎn)線

    04

    很多行業(yè)的企業(yè)高度依賴自動(dòng)化生產(chǎn)線,比如鋼鐵、化工、制藥、食品飲料、煙草、芯片制造、電子組裝、汽車整車和零部件制造等,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的加工、裝配和檢測,一些機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)也應(yīng)用了自動(dòng)化生產(chǎn)線,比如軸承。但是,裝備制造企業(yè)目前還是以離散制造為主。很多企業(yè)的技術(shù)改造重點(diǎn),就是建立自動(dòng)化生產(chǎn)線、裝配線和檢測線。自動(dòng)化生產(chǎn)線可以分為剛性自動(dòng)化生產(chǎn)線和柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線,柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線一般建立了緩沖。為了提高生產(chǎn)效率,工業(yè)機(jī)器人、吊掛系統(tǒng)在自動(dòng)化生產(chǎn)線上應(yīng)用越來越廣泛。

    05

    智能車間

    一個(gè)車間通常有多條生產(chǎn)線,這些生產(chǎn)線要么生產(chǎn)相似零件或產(chǎn)品,要么有上下游的裝配關(guān)系。要實(shí)現(xiàn)車間的智能化,需要對生產(chǎn)狀況、設(shè)備狀態(tài)、能源消耗、生產(chǎn)質(zhì)量、物料消耗等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和分析,進(jìn)行高效排產(chǎn)和合理排班,顯著提高設(shè)備利用率(OEE)。因此,無論什么制造行業(yè),制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)成為企業(yè)的必然選擇。

    智能工廠

    06

    一個(gè)工廠通常由多個(gè)車間組成,大型企業(yè)有多個(gè)工廠。作為智能工廠,不僅生產(chǎn)過程應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、透明化、可視化、精益化,同時(shí),產(chǎn)品檢測、質(zhì)量檢驗(yàn)和分析、生產(chǎn)物流也應(yīng)當(dāng)與生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)閉環(huán)集成。一個(gè)工廠的多個(gè)車間之間要實(shí)現(xiàn)信息共享、準(zhǔn)時(shí)配送、協(xié)同作業(yè)。一些離散制造企業(yè)也建立了類似流程制造企業(yè)那樣的生產(chǎn)指揮中心,對整個(gè)工廠進(jìn)行指揮和調(diào)度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決突發(fā)問題,這也是智能工廠的重要標(biāo)志。智能工廠必須依賴無縫集成的信息系統(tǒng)支撐,主要包括PLM、ERP、CRM、SCM和MES五大核心系統(tǒng)。大型企業(yè)的智能工廠需要應(yīng)用ERP系統(tǒng)制定多個(gè)車間的生產(chǎn)計(jì)劃(ProducTIon planning),并由MES系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)車間的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行詳細(xì)排產(chǎn)(producTIon scheduling),MES排產(chǎn)的力度是天、小時(shí),甚至分鐘。

    07

    智能研發(fā)

    離散制造企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)方面,已經(jīng)應(yīng)用了CAD/CAM/CAE/CAPP/EDA等工具軟件和PDM/PLM系統(tǒng),但是很多企業(yè)應(yīng)用這些軟件的水平并不高。企業(yè)要開發(fā)智能產(chǎn)品,需要機(jī)電軟多學(xué)科的協(xié)同配合;要縮短產(chǎn)品研發(fā)周期,需要深入應(yīng)用仿真技術(shù),建立虛擬數(shù)字化樣機(jī),實(shí)現(xiàn)多學(xué)科仿真,通過仿真減少實(shí)物試驗(yàn);需要貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化的思想,以支持大批量客戶定制或產(chǎn)品個(gè)性化定制;需要將仿真技術(shù)與試驗(yàn)管理結(jié)合起來,以提高仿真結(jié)果的置信度。

    智能管理

    08

    制造企業(yè)核心的運(yùn)營管理系統(tǒng)還包括人力資產(chǎn)管理系統(tǒng)(HCM)、客戶關(guān)系管理系統(tǒng)(CRM)、企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)(EAM)、能源管理系統(tǒng)(EMS)、供應(yīng)商關(guān)系管理系統(tǒng)(SRM)、企業(yè)門戶(EP)、業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)(BPM)等,國內(nèi)企業(yè)也把辦公自動(dòng)化(OA)作為一個(gè)核心信息系統(tǒng)。為了統(tǒng)一管理企業(yè)的核心主數(shù)據(jù),近年來主數(shù)據(jù)管理(MDM)也在大型企業(yè)開始部署應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)智能管理和智能決策,最重要的條件是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和主要信息系統(tǒng)無縫集成。

    09

    智能物流與供應(yīng)鏈

    制造企業(yè)內(nèi)部的采購、生產(chǎn)、銷售流程都伴隨著物料的流動(dòng),因此,越來越多的制造企業(yè)在重視生產(chǎn)自動(dòng)化的同時(shí),也越來越重視物流自動(dòng)化,自動(dòng)化立體倉庫、無人引導(dǎo)小車(AGV)、智能吊掛系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用;而在制造企業(yè)和物流企業(yè)的物流中心,智能分揀系統(tǒng)、堆垛機(jī)器人、自動(dòng)輥道系統(tǒng)的應(yīng)用日趨普及。WMS(Warehouse Management System,倉儲管理系統(tǒng))和TMS(Transport Management System,運(yùn)輸管理系統(tǒng))也受到制造企業(yè)和物流企業(yè)的普遍關(guān)注。

    智能決策

    10

    企業(yè)在運(yùn)營過程中,產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。一方面是來自各個(gè)業(yè)務(wù)部門和業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生的核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),比如與合同、回款、費(fèi)用、庫存、現(xiàn)金、產(chǎn)品、客戶、投資、設(shè)備、產(chǎn)量、交貨期等數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)一般是結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),可以進(jìn)行多維度的分析和預(yù)測,這就是BI(Business Intelligence,業(yè)務(wù)智能)技術(shù)的范疇,也被稱為管理駕駛艙或決策支持系統(tǒng)。同時(shí),企業(yè)可以應(yīng)用這些數(shù)據(jù)提煉出企業(yè)的KPI,并與預(yù)設(shè)的目標(biāo)進(jìn)行對比,同時(shí),對KPI進(jìn)行層層分解,來對干部和員工進(jìn)行考核,這就是EPM(Enterprise Performance Management,企業(yè)績效管理)的范疇。從技術(shù)角度來看,內(nèi)存計(jì)算是BI的重要支撐。

    文章來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《智能制造行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》、工業(yè)智能化