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，我們首先會想到如下這張圖，它展示了工業(yè)革命的4個發(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，每個階段都有一些核心驅(qū)動技術(shù)，在工業(yè)3.0階段已經(jīng)利用信息技術(shù)來促進自動化的生產(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，還有其他國家推動的制造業(yè)升級計劃，這些都指向了智能制造這個大課題?？梢哉f智能制造是全球制造業(yè)發(fā)展的一個總趨勢，而裝備技術(shù)是智能制造發(fā)展的基石。從國內(nèi)來看，這些年在推動的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，基本都離不開智能制造裝備的支撐?；趯χ悄苤圃旒夹g(shù)和實踐的發(fā)展，我們對未來產(chǎn)業(yè)格局做了一些分析，總結(jié)了4個發(fā)展趨勢研判。

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

隨著全球自動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化和智能制造領(lǐng)域。根據(jù)艾媒咨詢對智能制造相關(guān)領(lǐng)域支出的統(tǒng)計，近年來，機器人流程自動化、智能流程自動化和人工智能業(yè)務(wù)操作這三個方面都保持了持續(xù)增長，其中機器人流程自動化增長的最快，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(xiàn)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(dǎo)推動燈塔工廠和智能工廠的建設(shè)。相對于發(fā)達國家來說，我國制造業(yè)的發(fā)展水平還存在著一定差距，就像我國《中國制造2025》提出來的，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智能制造示范工廠及其優(yōu)秀場景的建設(shè)，2021年已發(fā)布了智能制造示范工廠名單，包括110家的揭榜單位和241個的優(yōu)秀場景。

從全球自動化工廠到智能化工廠的轉(zhuǎn)變過程中，主要有兩個推動力：一個是柔性化生產(chǎn)的需求，比如說消費產(chǎn)品升級所需要的多樣化、小批量、快速迭代的生產(chǎn)需求；另外一個是技術(shù)的發(fā)展升級，我們在工業(yè)自動化上已經(jīng)取得了很大進步，而隨著智能制造技術(shù)逐步擴展到各個行業(yè)和各個環(huán)節(jié)，在整個工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，主要體現(xiàn)在利用智能化技術(shù)來改變“人機料法環(huán)”系統(tǒng)，打造智能化的工廠。從未來發(fā)展看，智能工廠將成為引領(lǐng)智能制造發(fā)展的一個新趨勢。

二、國內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新沿著重點行業(yè)、核心產(chǎn)品和關(guān)鍵技術(shù)等逐步展開

第二個趨勢是從國內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新路徑來看，我國智能制造裝備發(fā)展起步比較晚，雖然說在產(chǎn)業(yè)體系上已經(jīng)形成了一定的基礎(chǔ)，但是在高端的設(shè)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，主要沿著重點行業(yè)、核心產(chǎn)品和關(guān)鍵技術(shù)等三個方面逐步展開。

1、行業(yè)領(lǐng)域突破

智能制造技術(shù)在重點行業(yè)內(nèi)持續(xù)普及，特別是有持續(xù)擴張產(chǎn)線需求的產(chǎn)業(yè)，容易成為智能制造產(chǎn)業(yè)的熱點領(lǐng)域，如光伏加工設(shè)備、鋰電自動化設(shè)備。創(chuàng)新資源集聚，推動產(chǎn)業(yè)自動化與智能化程度不斷加深，制造過程控制與制造執(zhí)行系統(tǒng)在全行業(yè)內(nèi)普及。

2、核心產(chǎn)品突破

通過多年的持續(xù)投入，在數(shù)控機床、工業(yè)機器人等領(lǐng)域已取得一定進步。從未來發(fā)展看，針對制造業(yè)痛點的一些產(chǎn)品領(lǐng)域，更容易被制造業(yè)企業(yè)所接受。比如說珠三角推動的“機器換人”，帶動了工業(yè)機器人的發(fā)展；而在半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域，利用機器視覺的自動化檢測設(shè)備，可以極大提升產(chǎn)品表面質(zhì)量檢測的效率，這就促進了機器視覺技術(shù)的應(yīng)用。

3、關(guān)鍵技術(shù)突破

隨著制造業(yè)的不斷升級和政策的持續(xù)助推，我國在先進制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成應(yīng)用不斷取得突破，匯川技術(shù)、英威騰等一批創(chuàng)新企業(yè)，不僅實現(xiàn)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(yīng)商，推動智能制造產(chǎn)業(yè)鏈的組織模式變革

第三個趨勢是從產(chǎn)業(yè)生態(tài)來看，我們看下智能制造系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈模式，過去的智能制造系統(tǒng)建設(shè)，基本遵循零部件-整機-集成應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)組織模式，更多的是一種搭積木的方式，就是終端客戶結(jié)合系統(tǒng)方案從不同供應(yīng)商那里采購來一個個的設(shè)備產(chǎn)品，很多設(shè)備要進行定制化的開發(fā)。而設(shè)備供應(yīng)商根據(jù)終端需求，自制和采購自動化零部件進行設(shè)備裝配。隨著智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，遵循標準化、集成化的行業(yè)演進規(guī)律，這種產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈模式正在被打破。

1、整體解決方案將逐漸取代單一設(shè)備的供銷體系

隨著智能制造技術(shù)和產(chǎn)品體系越來越龐雜，對于終端客戶來說，進行產(chǎn)品和技術(shù)選型花費的成本越來越高，因此有一個趨勢，就是終端客戶越來越傾向于選擇有整體解決方案的供應(yīng)商，由它來整合各類技術(shù)設(shè)備和零部件，這種模式正在逐步代替原有單一設(shè)備的供銷體系。在終端客戶和自動化設(shè)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(tǒng),通過整合工業(yè)機器人硬件設(shè)備、MES等軟件系統(tǒng)以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，打造完成智能工廠的完整解決方案。

2、自動化零部件標準化體系構(gòu)建一站式供應(yīng)模式出現(xiàn)

其二是在自動化零部件和自動化設(shè)備中間出現(xiàn)了一站式供應(yīng)商，它可以從滿足自動化設(shè)備廠商采購的需求出發(fā)，結(jié)合客戶的應(yīng)用場景對零部件進行標準化、系列化和模塊化開發(fā)，并基于自動化零部件標準體系構(gòu)建起一站式的供應(yīng)平臺，從而極大提升設(shè)備廠商對自動化零部件的選型和采購效率。典型代表如怡合達工廠自動化零部件一站式采購平臺，擁有FA零部件SKU90萬+，超過176個大類1404個小類，非標來圖定制，可按需求開發(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年提出來的，目前已經(jīng)成為推動全球產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈變革的重要驅(qū)動技術(shù)。從全球看，中美兩國是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主要推動者。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是中國工業(yè)從制造到智造的一個轉(zhuǎn)折點，也被認為是中國工業(yè)彎道超車的契機之一，它將會極大促進區(qū)域產(chǎn)能重組升級和產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈優(yōu)化。

目前，我國企業(yè)在設(shè)備自動化和數(shù)字化方面已經(jīng)初具規(guī)模，在研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、設(shè)備管理、倉儲物流、外部協(xié)作等各個環(huán)節(jié)領(lǐng)域，都有一些信息化的應(yīng)用，但這些應(yīng)用大多處于一種單機使用狀態(tài)，設(shè)備的數(shù)據(jù)沒有采集和有效利用，也沒有充分打通從設(shè)備訂單下達到產(chǎn)品交付的數(shù)據(jù)流程。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心價值，就是可以連接和整合這些數(shù)據(jù)資源，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)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(tǒng)的生產(chǎn)組織模式，讓生產(chǎn)方式由傳統(tǒng)的“標準+集中”轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字時代的“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，從而實現(xiàn)加快產(chǎn)品更新速度、縮短研發(fā)周期、實現(xiàn)定制生產(chǎn)。它以數(shù)據(jù)來驅(qū)動產(chǎn)業(yè)升級，助推智能化工廠的建設(shè)。

我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)新活躍，裝備、自動化、工業(yè)軟件、信息技術(shù)和制造企業(yè)從不同領(lǐng)域積極推動平臺發(fā)展，目前已經(jīng)形成一大批投入運營的工業(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(yīng)用案例，他們自己也是借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)了智能制造的升級。