隨著工業(yè)化與信息化的深度融合,新的工業(yè)發(fā)展形態(tài)孕育而生。近年來世界主要工業(yè)國紛紛提出了新型工業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略掀舷,中國也高度重視產(chǎn)業(yè)智能化升級,2015年國務(wù)院正式發(fā)布《中國制造2025》都陵,之后相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃幅猖、指導(dǎo)意見陸續(xù)發(fā)布,智能化成為拉動未來我國經(jīng)濟快速發(fā)展的重要抓手造轴。
▌智能制造行業(yè)概覽
智能制造是基于信息通信技術(shù)與先進制造技術(shù)深度融合梢翼,貫穿設(shè)計、生產(chǎn)胀邀、管理等各個環(huán)節(jié)雪怠,具有信息深度感知、智慧決策戚嗅、精準(zhǔn)控制執(zhí)行雨涛、自主適應(yīng)等特征的先進制造體系。智能制造在相關(guān)領(lǐng)域通過數(shù)據(jù)懦胞、網(wǎng)絡(luò)替久、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)手段,取代人力起到降本提效的作用躏尉,讓傳統(tǒng)企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型成為可能蚯根。用先進的技術(shù)打通產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié),實現(xiàn)智能化改造是關(guān)鍵步驟胀糜,物聯(lián)網(wǎng)颅拦、云計算以及終端智能設(shè)備的演進為智能制造的發(fā)展提供了必要基礎(chǔ)和前提條件,此外教藻,衛(wèi)星定位距帅、遙感右锨、芯片等尖端科技在綜合應(yīng)用中也起到了關(guān)鍵作用。
2015年5月锥债,國務(wù)院發(fā)布《中國制造2025》指導(dǎo)性綱領(lǐng)陡蝇,明確了十大關(guān)鍵領(lǐng)域茁螺,提出推進生產(chǎn)過程智能化钧鸥,組織研發(fā)具有深度感知、智慧決策烦猾、自動執(zhí)行功能的工業(yè)機器人等智能制造裝備以及智能化生產(chǎn)線膏莽,突破新型傳感器、工業(yè)控制系統(tǒng)等智能核心裝置卤舆。2016年12月体六,工信部、財政部共同發(fā)布的《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)》中指出:到2020年挥肤,智能制造發(fā)展基礎(chǔ)和支撐能力明顯增強挥桑,傳統(tǒng)制造業(yè)重點領(lǐng)域基本實現(xiàn)數(shù)字化,有條件理秃、有基礎(chǔ)的重點產(chǎn)業(yè)智能轉(zhuǎn)型取得明顯進展达玉;到2025年,智能制造支撐體系基本建立柴伪,重點產(chǎn)業(yè)初步實現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型蹲居。在政策的大力扶持下,我國制造業(yè)進入智能化發(fā)展階段睦授。
▌智能制造產(chǎn)業(yè)情況
智能制造產(chǎn)業(yè)鏈可分為感知層两芳、網(wǎng)絡(luò)層、執(zhí)行層和應(yīng)用層去枷,在感知層主要依靠傳感器怖辆、RFID、計算機視覺等技術(shù)來采集數(shù)據(jù)删顶;在網(wǎng)絡(luò)層通過云計算疗隶、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能芯片完成對數(shù)據(jù)的處理及傳輸翼闹;在執(zhí)行層依靠機器人斑鼻、智能機床、3D打印等設(shè)備接收指令進行作業(yè)猎荠;在應(yīng)用層通過自主運行整個生產(chǎn)流程坚弱,在全局范圍內(nèi)自我學(xué)習(xí)、自我優(yōu)化关摇,實時適應(yīng)新的環(huán)境荒叶,最終形成智能工廠晾晕。
2010-2017年,我國智能制造行業(yè)保持較快增速钻字。2017年窃等,我國智能制造行業(yè)的產(chǎn)值規(guī)模突破萬億,整體來看八年間平均增速達到20%以上哈痘,智能制造將會在未來我國制造業(yè)中顯現(xiàn)出更加重要的地位淀准。智能制造主要通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)鼎派、工業(yè)軟件系統(tǒng)烁讨、工業(yè)機器人等方面對傳統(tǒng)制造行業(yè)進行改造升級,解決了工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)孤島化径候、生產(chǎn)流程信息化不足么养、統(tǒng)籌管理滯后以及勞動力成本逐年攀升等問題。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)制造流程可視化
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分速袁,將會推動我國經(jīng)濟發(fā)展模式向創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變协固。傳感器作為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的突出體現(xiàn),在作業(yè)過程中通過采集物理信號绳匀,以標(biāo)準(zhǔn)信號輸出芋忿,經(jīng)過CPS系統(tǒng)處理,回饋襟士,最終完成制造過程盗飒。新一代的智能傳感器集傳感器、微處理器和執(zhí)行器于一身陋桂,具有信號檢測逆趣、處理、記憶和執(zhí)行等功能嗜历。根據(jù)賽迪數(shù)據(jù)顯示宣渗,我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模在2017年達到2400億元,年復(fù)合增長率達29%梨州,未來將保持快速增長態(tài)勢痕囱,預(yù)計到2020年,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在整體物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的占比將達到25%暴匠,規(guī)模將突破4400億元鞍恢。目前,我國已經(jīng)基本形成較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)每窖,已有1700余家從事傳感器研制溶隅、生產(chǎn)和應(yīng)用的企事業(yè)單位,傳感器產(chǎn)品達到10大類菊蹬、42小類龄冀、6000多個品種懒俊。智能制造與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,將實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置進一步提升生產(chǎn)效率圆如,促進制造業(yè)管理模式的創(chuàng)新钮瘪。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)貫穿制造全過程讓智能制造成為可能
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈主要包括邊緣層、IaaS層游颅、平臺層和應(yīng)用層湿铃,涉及主體有基礎(chǔ)采集的基礎(chǔ)使能廠商、平臺廠商和智能應(yīng)用廠商隔造,其中平臺廠商為產(chǎn)業(yè)鏈的核心洲稽,其通過資源整合及工業(yè)大數(shù)據(jù)坎隶、人工智能核心能力刃勤,通過微服務(wù)架構(gòu)等方式為應(yīng)用者提供豐富的數(shù)據(jù)分析支撐能力,實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)平臺的構(gòu)建刮吧;上游的基礎(chǔ)使能廠商成為平臺的重要支撐湖饱;下游的智能應(yīng)用廠商以平臺為載體,基于細分領(lǐng)域工業(yè)知識和模型構(gòu)建來實現(xiàn)應(yīng)用的創(chuàng)新杀捻。目前市場中的產(chǎn)品多以綜合平臺形式展現(xiàn)井厌,以三一重工(600031)旗下樹根互聯(lián)-根云平臺為例,平臺主要通過傳感器致讥、控制器等感知設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)仅仆,采集、編譯各類設(shè)備數(shù)據(jù)垢袱,再經(jīng)過大數(shù)據(jù)和云計算墓拜,針對海量設(shè)備數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)治理请契,并依托知識圖譜構(gòu)建工業(yè)大數(shù)據(jù)庫咳榜,最終為企業(yè)提供端到端的解決方案和便捷的SaaS應(yīng)用,方便開發(fā)者快速構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)應(yīng)用爽锥。目前涌韩,該平臺已經(jīng)接入能源設(shè)備、港口機械等各類設(shè)備超過40萬臺匙杏,采集了近萬個參數(shù)數(shù)據(jù)模朋。
工業(yè)軟件統(tǒng)籌各制造流程,為智能制造提供支撐近幾年充陷,我國工業(yè)軟件市場繼續(xù)保持快速增長谆府,在過去三年中年均增長超過15%,2017年規(guī)模達到1412億元左右载秀。工業(yè)軟件主要分為生產(chǎn)控制類(MES吻唐、SCADA)乳的、研發(fā)設(shè)計類(CAD、PDM武瘟、PLM)以及運營管理類(ERP硼环、CRM、QM茴典、SCM)狰宗。這些工業(yè)軟件通過對數(shù)據(jù)的處理分析實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的優(yōu)化,包括:實時監(jiān)控消院、故障檢測與診斷甘沾、能耗管理、生產(chǎn)計劃實時調(diào)整穴店、業(yè)務(wù)決策優(yōu)化支撐等撕捍。生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備物聯(lián)數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)的互聯(lián)相互融合、打通泣洞,是企業(yè)通過智能制造提升生產(chǎn)及經(jīng)營效率的基礎(chǔ)忧风。
工業(yè)機器人將成為智能制造的重要載體
工業(yè)機器人產(chǎn)生數(shù)據(jù)并執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù),其代表著未來科技的發(fā)展方向球凰,也是未來最具代表性的生產(chǎn)工具之一狮腿。工業(yè)機器人不僅能夠完成精細加工,而且具有柔性生產(chǎn)的特點呕诉,在實際生產(chǎn)的過程中缘厢,可有效實現(xiàn)數(shù)字化以及自動化操作。根據(jù)前瞻研究院數(shù)據(jù)預(yù)計甩挫,2017年我國工業(yè)機器人銷量將突破8萬臺贴硫,存量將突破40萬臺,達42.79萬臺捶闸,市場規(guī)模將超40億美元夜畴,達到42.2億美元,全國已建成和在建的機器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)超過40個蚌长,機器人企業(yè)的數(shù)量已超過800個的惕。各地政府加大對工業(yè)機器人的資金投入,如上海绵顷、廣東补屎、浙江等地區(qū)紛紛出臺多項補貼措施支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時在沈陽螺蜻、東莞臣搏、青島等地方紛紛成立了產(chǎn)業(yè)基金加快產(chǎn)業(yè)集聚。隨著技術(shù)進步,工業(yè)機器人將具有更強的感知能力和網(wǎng)絡(luò)協(xié)作能力陨否。
▌智能制造未來發(fā)展機遇
良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ):中國作為世界制造大國膜却,擁有門類齊全的制造業(yè)市場,同時相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈也較為完善殃通,生產(chǎn)制造企業(yè)的數(shù)量龐大攘默,因此智能制造存在廣闊的市場空間。
完善的基礎(chǔ)設(shè)施:中國的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)位居世界前列昔搂,并且相關(guān)領(lǐng)域的人才集聚玲销、資金充足、云計算設(shè)施部署廣泛以及海量的數(shù)據(jù)都為智能制造提供了優(yōu)越的發(fā)展環(huán)境摘符。
政府政策的大力支持:無論是中央政府還是各級地方政府近年來相繼出臺了眾多政策措施鼓勵發(fā)展智能制造贤斜,并且中國電子學(xué)會、中國信通院等行業(yè)組織也在牽頭制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)逛裤,營造了良好的政策環(huán)境瘩绒。
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