我國智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的四大趨勢

談到智能制造的概念，我們首先會(huì )想到如下這張圖，它展示了工業(yè)革命的4個(gè)發(fā)展階段，從工業(yè)1.0的機械化、2.0的電氣化、3.0的信息化、到4.0的智能化，每個(gè)階段都有一些核心驅動(dòng)技術(shù)，在工業(yè)3.0階段已經(jīng)利用信息技術(shù)來(lái)促進(jìn)自動(dòng)化的生產(chǎn)，而到了工業(yè)4.0的智能化，更加講究的是制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成和深度融合。

工業(yè)4.0的概念是德國在2013年提出來(lái)的，在此之前美國提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念，還有其他國家推動(dòng)的制造業(yè)升級計劃，這些都指向了智能制造這個(gè)大課題?？梢哉f(shuō)智能制造是全球制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)總趨勢，而裝備技術(shù)是智能制造發(fā)展的基石。從國內來(lái)看，這些年在推動(dòng)的產(chǎn)業(yè)轉型升級，基本都離不開(kāi)智能制造裝備的支撐?；趯χ悄苤圃旒夹g(shù)和實(shí)踐的發(fā)展，我們對未來(lái)產(chǎn)業(yè)格局做了一些分析，總結了4個(gè)發(fā)展趨勢研判。

一、從自動(dòng)化工廠(chǎng)到智能化工廠(chǎng)，成為引領(lǐng)智能制造發(fā)展的新趨勢

隨著(zhù)全球自動(dòng)化和人工智能等技術(shù)的發(fā)展，全球企業(yè)紛紛加大力度布局自動(dòng)化和智能制造領(lǐng)域。根據艾媒咨詢(xún)對智能制造相關(guān)領(lǐng)域支出的統計，近年來(lái)，機器人流程自動(dòng)化、智能流程自動(dòng)化和人工智能業(yè)務(wù)操作這三個(gè)方面都保持了持續增長(cháng)，其中機器人流程自動(dòng)化增長(cháng)的最快，它的年均增速達到了30%以上，這代表了“機器換人”已成為工業(yè)生產(chǎn)的一大趨勢。

現在全球的主要制造業(yè)發(fā)達國家，都在以工業(yè)4.0為指導推動(dòng)燈塔工廠(chǎng)和智能工廠(chǎng)的建設。相對于發(fā)達國家來(lái)說(shuō)，我國制造業(yè)的發(fā)展水平還存在著(zhù)一定差距，就像我國《中國制造2025》提出來(lái)的，就是中國要走2.0補課、3.0普及和4.0示范的發(fā)展道路。目前我國也在積極推進(jìn)智能制造示范工廠(chǎng)及其優(yōu)秀場(chǎng)景的建設，2021年已發(fā)布了智能制造示范工廠(chǎng)名單，包括110家的揭榜單位和241個(gè)的優(yōu)秀場(chǎng)景。

從全球自動(dòng)化工廠(chǎng)到智能化工廠(chǎng)的轉變過(guò)程中，主要有兩個(gè)推動(dòng)力：一個(gè)是柔性化生產(chǎn)的需求，比如說(shuō)消費產(chǎn)品升級所需要的多樣化、小批量、快速迭代的生產(chǎn)需求；另外一個(gè)是技術(shù)的發(fā)展升級，我們在工業(yè)自動(dòng)化上已經(jīng)取得了很大進(jìn)步，而隨著(zhù)智能制造技術(shù)逐步擴展到各個(gè)行業(yè)和各個(gè)環(huán)節，在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)應用中，主要體現在利用智能化技術(shù)來(lái)改變“人機料法環(huán)”系統，打造智能化的工廠(chǎng)。從未來(lái)發(fā)展看，智能工廠(chǎng)將成為引領(lǐng)智能制造發(fā)展的一個(gè)新趨勢。

二、國內技術(shù)創(chuàng )新沿著(zhù)重點(diǎn)行業(yè)、核心產(chǎn)品和關(guān)鍵技術(shù)等逐步展開(kāi)

第二個(gè)趨勢是從國內技術(shù)創(chuàng )新路徑來(lái)看，我國智能制造裝備發(fā)展起步比較晚，雖然說(shuō)在產(chǎn)業(yè)體系上已經(jīng)形成了一定的基礎，但是在高端的設備產(chǎn)品，還有一些核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件上，與國外企業(yè)還存在比較大的差距。從未來(lái)的發(fā)展趨勢看，我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng )新，主要沿著(zhù)重點(diǎn)行業(yè)、核心產(chǎn)品和關(guān)鍵技術(shù)等三個(gè)方面逐步展開(kāi)。

1、行業(yè)領(lǐng)域突破

智能制造技術(shù)在重點(diǎn)行業(yè)內持續普及，特別是有持續擴張產(chǎn)線(xiàn)需求的產(chǎn)業(yè)，容易成為智能制造產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)領(lǐng)域，如光伏加工設備、鋰電自動(dòng)化設備。創(chuàng )新資源集聚，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化與智能化程度不斷加深，制造過(guò)程控制與制造執行系統在全行業(yè)內普及。

2、核心產(chǎn)品突破

通過(guò)多年的持續投入，在數控機床、工業(yè)機器人等領(lǐng)域已取得一定進(jìn)步。從未來(lái)發(fā)展看，針對制造業(yè)痛點(diǎn)的一些產(chǎn)品領(lǐng)域，更容易被制造業(yè)企業(yè)所接受。比如說(shuō)珠三角推動(dòng)的“機器換人”，帶動(dòng)了工業(yè)機器人的發(fā)展；而在半導體制造等領(lǐng)域，利用機器視覺(jué)的自動(dòng)化檢測設備，可以極大提升產(chǎn)品表面質(zhì)量檢測的效率，這就促進(jìn)了機器視覺(jué)技術(shù)的應用。

3、關(guān)鍵技術(shù)突破

隨著(zhù)制造業(yè)的不斷升級和政策的持續助推，我國在先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成應用不斷取得突破，匯川技術(shù)、英威騰等一批創(chuàng )新企業(yè)，不僅實(shí)現了伺服電機、減速器、控制器等關(guān)鍵部件的國產(chǎn)替代，而且在技術(shù)上已達到國際先進(jìn)水平，在產(chǎn)品出口上取得突破。

三、集成服務(wù)商和一站式供應商，推動(dòng)智能制造產(chǎn)業(yè)鏈的組織模式變革

第三個(gè)趨勢是從產(chǎn)業(yè)生態(tài)來(lái)看，我們看下智能制造系統的產(chǎn)業(yè)供應鏈模式，過(guò)去的智能制造系統建設，基本遵循零部件-整機-集成應用的產(chǎn)業(yè)組織模式，更多的是一種搭積木的方式，就是終端客戶(hù)結合系統方案從不同供應商那里采購來(lái)一個(gè)個(gè)的設備產(chǎn)品，很多設備要進(jìn)行定制化的開(kāi)發(fā)。而設備供應商根據終端需求，自制和采購自動(dòng)化零部件進(jìn)行設備裝配。隨著(zhù)智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，遵循標準化、集成化的行業(yè)演進(jìn)規律，這種產(chǎn)業(yè)供應鏈模式正在被打破。

1、整體解決方案將逐漸取代單一設備的供銷(xiāo)體系

隨著(zhù)智能制造技術(shù)和產(chǎn)品體系越來(lái)越龐雜，對于終端客戶(hù)來(lái)說(shuō)，進(jìn)行產(chǎn)品和技術(shù)選型花費的成本越來(lái)越高，因此有一個(gè)趨勢，就是終端客戶(hù)越來(lái)越傾向于選擇有整體解決方案的供應商，由它來(lái)整合各類(lèi)技術(shù)設備和零部件，這種模式正在逐步代替原有單一設備的供銷(xiāo)體系。在終端客戶(hù)和自動(dòng)化設備中間，集成服務(wù)商的地位更加凸顯，典型代表如拓斯達T-MES系統,通過(guò)整合工業(yè)機器人硬件設備、MES等軟件系統以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，打造完成智能工廠(chǎng)的完整解決方案。

2、自動(dòng)化零部件標準化體系構建一站式供應模式出現

其二是在自動(dòng)化零部件和自動(dòng)化設備中間出現了一站式供應商，它可以從滿(mǎn)足自動(dòng)化設備廠(chǎng)商采購的需求出發(fā)，結合客戶(hù)的應用場(chǎng)景對零部件進(jìn)行標準化、系列化和模塊化開(kāi)發(fā)，并基于自動(dòng)化零部件標準體系構建起一站式的供應平臺，從而極大提升設備廠(chǎng)商對自動(dòng)化零部件的選型和采購效率。典型代表如怡合達工廠(chǎng)自動(dòng)化零部件一站式采購平臺，擁有FA零部件SKU90萬(wàn)+，超過(guò)176個(gè)大類(lèi)1404個(gè)小類(lèi)，非標來(lái)圖定制，可按需求開(kāi)發(fā)行業(yè)新產(chǎn)品。

四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)助力制造業(yè)企業(yè)形成端到端閉環(huán)研發(fā)生產(chǎn)體系

第四個(gè)趨勢談一下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，這一概念最早是由美國GE公司于2012年提出來(lái)的，目前已經(jīng)成為推動(dòng)全球產(chǎn)業(yè)供應鏈變革的重要驅動(dòng)技術(shù)。從全球看，中美兩國是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主要推動(dòng)者。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是中國工業(yè)從制造到智造的一個(gè)轉折點(diǎn)，也被認為是中國工業(yè)彎道超車(chē)的契機之一，它將會(huì )極大促進(jìn)區域產(chǎn)能重組升級和產(chǎn)業(yè)供應鏈優(yōu)化。

目前，我國企業(yè)在設備自動(dòng)化和數字化方面已經(jīng)初具規模，在研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、設備管理、倉儲物流、外部協(xié)作等各個(gè)環(huán)節領(lǐng)域，都有一些信息化的應用，但這些應用大多處于一種單機使用狀態(tài)，設備的數據沒(méi)有采集和有效利用，也沒(méi)有充分打通從設備訂單下達到產(chǎn)品交付的數據流程。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心價(jià)值，就是可以連接和整合這些數據資源，結合物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算、大數據等技術(shù)，為制造業(yè)企業(yè)提供端到端的智能制造解決方案。它顛覆了傳統的生產(chǎn)組織模式，讓生產(chǎn)方式由傳統的“標準+集中”轉變?yōu)閿底謺r(shí)代的“定制+分布”，組織方式由產(chǎn)業(yè)鏈條式變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò )協(xié)同式，從而實(shí)現加快產(chǎn)品更新速度、縮短研發(fā)周期、實(shí)現定制生產(chǎn)。它以數據來(lái)驅動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級，助推智能化工廠(chǎng)的建設。

我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng )新活躍，裝備、自動(dòng)化、工業(yè)軟件、信息技術(shù)和制造企業(yè)從不同領(lǐng)域積極推動(dòng)平臺發(fā)展，目前已經(jīng)形成一大批投入運營(yíng)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。這里列舉了幾家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的平臺企業(yè)，比如海爾、三一集團等，它們的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺已經(jīng)有一些應用案例，他們自己也是借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，實(shí)現了智能制造的升級。