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我国智能制造产业发展的四大趋势

浏览量:1109? 来源:www.3e-solar.com??作者:澳门新浦京8455com 时间:2022-06-24

我国智能制造产业发展的四大趋势

谈到智能制造的概念,我们首先会想到如下这张图,它展示了工业革命的4个发展阶段,从工业1.0的机械化、2.0的电气化、3.0的信息化、到4.0的智能化,每个阶段都有一些核心驱动技术,在工业3.0阶段已经利用信息技术来促进自动化的生产,而到了工业4.0的智能化,更加讲究的是制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。

工业4.0的概念是德国在2013年提出来的,在此之前美国提出了工业互联网的概念,还有其他国家推动的制造业升级计划,这些都指向了智能制造这个大课题。可以说智能制造是全球制造业发展的一个总趋势,而装备技术是智能制造发展的基石。从国内来看,这些年在推动的产业转型升级,基本都离不开智能制造装备的支撑。基于对智能制造技术和实践的发展,我们对未来产业格局做了一些分析,总结了4个发展趋势研判。

一、从自动化工厂到智能化工厂,成为引领智能制造发展的新趋势

随着全球自动化和人工智能等技术的发展,全球企业纷纷加大力度布局自动化和智能制造领域。根据艾媒咨询对智能制造相关领域支出的统计,近年来,机器人流程自动化、智能流程自动化和人工智能业务操作这三个方面都保持了持续增长,其中机器人流程自动化增长的最快,它的年均增速达到了30%以上,这代表了“机器换人”已成为工业生产的一大趋势。

现在全球的主要制造业发达国家,都在以工业4.0为指导推动灯塔工厂和智能工厂的建设。相对于发达国家来说,我国制造业的发展水平还存在着一定差距,就像我国《中国制造2025》提出来的,就是中国要走2.0补课、3.0普及和4.0示范的发展道路。目前我国也在积极推进智能制造示范工厂及其优秀场景的建设,2021年已发布了智能制造示范工厂名单,包括110家的揭榜单位和241个的优秀场景。

从全球自动化工厂到智能化工厂的转变过程中,主要有两个推动力:一个是柔性化生产的需求,比如说消费产品升级所需要的多样化、小批量、快速迭代的生产需求;另外一个是技术的发展升级,我们在工业自动化上已经取得了很大进步,而随着智能制造技术逐步扩展到各个行业和各个环节,在整个工业生产应用中,主要体现在利用智能化技术来改变“人机料法环”系统,打造智能化的工厂。从未来发展看,智能工厂将成为引领智能制造发展的一个新趋势。

二、国内技术创新沿着重点行业、核心产品和关键技术等逐步展开

第二个趋势是从国内技术创新路径来看,我国智能制造装备发展起步比较晚,虽然说在产业体系上已经形成了一定的基础,但是在高端的设备产品,还有一些核心技术和关键零部件上,与国外企业还存在比较大的差距。从未来的发展趋势看,我国智能制造装备产业的技术创新,主要沿着重点行业、核心产品和关键技术等三个方面逐步展开。

1、行业领域突破

智能制造技术在重点行业内持续普及,特别是有持续扩张产线需求的产业,容易成为智能制造产业的热点领域,如光伏加工设备、锂电自动化设备。创新资源集聚,推动产业自动化与智能化程度不断加深,制造过程控制与制造执行系统在全行业内普及。


2、核心产品突破

通过多年的持续投入,在数控机床、工业机器人等领域已取得一定进步。从未来发展看,针对制造业痛点的一些产品领域,更容易被制造业企业所接受。比如说珠三角推动的“机器换人”,带动了工业机器人的发展;而在半导体制造等领域,利用机器视觉的自动化检测设备,可以极大提升产品表面质量检测的效率,这就促进了机器视觉技术的应用。


3、关键技术突破

随着制造业的不断升级和政策的持续助推,我国在先进制造技术、信息技术和智能技术的集成应用不断取得突破,汇川技术、英威腾等一批创新企业,不仅实现了伺服电机、减速器、控制器等关键部件的国产替代,而且在技术上已达到国际先进水平,在产品出口上取得突破。


三、集成服务商和一站式供应商,推动智能制造产业链的组织模式变革

第三个趋势是从产业生态来看,我们看下智能制造系统的产业供应链模式,过去的智能制造系统建设,基本遵循零部件-整机-集成应用的产业组织模式,更多的是一种搭积木的方式,就是终端客户结合系统方案从不同供应商那里采购来一个个的设备产品,很多设备要进行定制化的开发。而设备供应商根据终端需求,自制和采购自动化零部件进行设备装配。随着智能制造产业的发展,遵循标准化、集成化的行业演进规律,这种产业供应链模式正在被打破。


1、整体解决方案将逐渐取代单一设备的供销体系

随着智能制造技术和产品体系越来越庞杂,对于终端客户来说,进行产品和技术选型花费的成本越来越高,因此有一个趋势,就是终端客户越来越倾向于选择有整体解决方案的供应商,由它来整合各类技术设备和零部件,这种模式正在逐步代替原有单一设备的供销体系。在终端客户和自动化设备中间,集成服务商的地位更加凸显,典型代表如拓斯达T-MES系统,通过整合工业机器人硬件设备、MES等软件系统以及工业物联网,打造完成智能工厂的完整解决方案。


2、自动化零部件标准化体系构建一站式供应模式出现

其二是在自动化零部件和自动化设备中间出现了一站式供应商,它可以从满足自动化设备厂商采购的需求出发,结合客户的应用场景对零部件进行标准化、系列化和模块化开发,并基于自动化零部件标准体系构建起一站式的供应平台,从而极大提升设备厂商对自动化零部件的选型和采购效率。典型代表如怡合达工厂自动化零部件一站式采购平台,拥有FA零部件SKU90万+,超过176个大类1404个小类,非标来图定制,可按需求开发行业新产品。


四、工业互联网助力制造业企业形成端到端闭环研发生产体系

第四个趋势谈一下工业互联网,这一概念最早是由美国GE公司于2012年提出来的,目前已经成为推动全球产业供应链变革的重要驱动技术。从全球看,中美两国是工业互联网的主要推动者。工业互联网是中国工业从制造到智造的一个转折点,也被认为是中国工业弯道超车的契机之一,它将会极大促进区域产能重组升级和产业供应链优化。

目前,我国企业在设备自动化和数字化方面已经初具规模,在研发设计、生产制造、设备管理、仓储物流、外部协作等各个环节领域,都有一些信息化的应用,但这些应用大多处于一种单机使用状态,设备的数据没有采集和有效利用,也没有充分打通从设备订单下达到产品交付的数据流程。

工业互联网的核心价值,就是可以连接和整合这些数据资源,结合物联网、人工智能、云计算、大数据等技术,为制造业企业提供端到端的智能制造解决方案。它颠覆了传统的生产组织模式,让生产方式由传统的“标准+集中”转变为数字时代的“定制+分布”,组织方式由产业链条式变为网络协同式,从而实现加快产品更新速度、缩短研发周期、实现定制生产。它以数据来驱动产业升级,助推智能化工厂的建设。

我国工业互联网平台创新活跃,装备、自动化、工业软件、信息技术和制造企业从不同领域积极推动平台发展,目前已经形成一大批投入运营的工业互联网平台。这里列举了几家工业互联网的平台企业,比如海尔、三一集团等,它们的工业互联网平台已经有一些应用案例,他们自己也是借助工业互联网平台,实现了智能制造的升级。


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