我國智能制造產業(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動技術，在工業(yè)3.0階段已經利用信息技術來促進自動化的生產，而到了工業(yè)4.0的智能化，更加講究的是制造技術、信息技術和智能技術的集成和深度融合。

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)互聯網的概念，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，而裝備技術是智能制造發(fā)展的基石。從國內來看，這些年在推動的產業(yè)轉型升級，基本都離不開智能制造裝備的支撐?；趯χ悄苤圃旒夹g和實踐的發(fā)展，我們對未來產業(yè)格局做了一些分析，總結了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域。根據艾媒咨詢對智能制造相關領域支出的統計，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為指導推動燈塔工廠和智能工廠的建設。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，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變過程中，主要有兩個推動力：一個是柔性化生產的需求，比如說消費產品升級所需要的多樣化、小批量、快速迭代的生產需求；另外一個是技術的發(fā)展升級，我們在工業(yè)自動化上已經取得了很大進步，而隨著智能制造技術逐步擴展到各個行業(yè)和各個環(huán)節(jié)，在整個工業(yè)生產應用中，主要體現在利用智能化技術來改變“人機料法環(huán)”系統，打造智能化的工廠。從未來發(fā)展看，智能工廠將成為引領智能制造發(fā)展的一個新趨勢。

二、國內技術創(chuàng)新沿著重點行業(yè)、核心產品和關鍵技術等逐步展開

第二個趨勢是從國內技術創(chuàng)新路徑來看，我國智能制造裝備發(fā)展起步比較晚，雖然說在產業(yè)體系上已經形成了一定的基礎，但是在高端的設備產品，還有一些核心技術和關鍵零部件上，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業(yè)的技術創(chuàng)新，主要沿著重點行業(yè)、核心產品和關鍵技術等三個方面逐步展開。

1、行業(yè)領域突破

智能制造技術在重點行業(yè)內持續(xù)普及，特別是有持續(xù)擴張產線需求的產業(yè)，容易成為智能制造產業(yè)的熱點領域，如光伏加工設備、鋰電自動化設備。創(chuàng)新資源集聚，推動產業(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)行系統在全行業(yè)內普及。

2、核心產品突破

通過多年的持續(xù)投入，在數控機床、工業(yè)機器人等領域已取得一定進步。從未來發(fā)展看，針對制造業(yè)痛點的一些產品領域，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；而在半導體制造等領域，利用機器視覺的自動化檢測設備，可以極大提升產品表面質量檢測的效率，這就促進了機器視覺技術的應用。

3、關鍵技術突破

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、信息技術和智能技術的集成應用不斷取得突破，匯川技術、英威騰等一批創(chuàng)新企業(yè)，不僅實現了伺服電機、減速器、控制器等關鍵部件的國產替代，而且在技術上已達到國際先進水平，在產品出口上取得突破。

三、集成服務商和一站式供應商，推動智能制造產業(yè)鏈的組織模式變革

第三個趨勢是從產業(yè)生態(tài)來看，我們看下智能制造系統的產業(yè)供應鏈模式，過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，就是終端客戶結合系統方案從不同供應商那里采購來一個個的設備產品，很多設備要進行定制化的開發(fā)。而設備供應商根據終端需求，自制和采購自動化零部件進行設備裝配。隨著智能制造產業(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體系

隨著智能制造技術和產品體系越來越龐雜，對于終端客戶來說，進行產品和技術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商，由它來整合各類技術設備和零部件，這種模式正在逐步代替原有單一設備的供銷體系。在終端客戶和自動化設備中間，集成服務商的地位更加凸顯，典型代表如拓斯達T-MES系統,通過整合工業(yè)機器人硬件設備、MES等軟件系統以及工業(yè)物聯網，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建一站式供應模式出現

其二是在自動化零部件和自動化設備中間出現了一站式供應商，它可以從滿足自動化設備廠商采購的需求出發(fā)，結合客戶的應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建起一站式的供應平臺，從而極大提升設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)新產品。

四、工業(yè)互聯網助力制造業(yè)企業(yè)形成端到端閉環(huán)研發(fā)生產體系

第四個趨勢談一下工業(yè)互聯網，這一概念最早是由美國GE公司于2012年提出來的，目前已經成為推動全球產業(yè)供應鏈變革的重要驅動技術。從全球看，中美兩國是工業(yè)互聯網的主要推動者。工業(yè)互聯網是中國工業(yè)從制造到智造的一個轉折點，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)域產能重組升級和產業(yè)供應鏈優(yōu)化。

目前，我國企業(yè)在設備自動化和數字化方面已經初具規(guī)模，在研發(fā)設計、生產制造、設備管理、倉儲物流、外部協作等各個環(huán)節(jié)領域，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)，設備的數據沒有采集和有效利用，也沒有充分打通從設備訂單下達到產品交付的數據流程。

工業(yè)互聯網的核心價值，就是可以連接和整合這些數據資源，結合物聯網、人工智能、云計算、大數據等技術，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組織模式，讓生產方式由傳統的“標準+集中”轉變?yōu)閿底謺r代的“定制+分布”，組織方式由產業(yè)鏈條式變?yōu)榫W絡協同式，從而實現加快產品更新速度、縮短研發(fā)周期、實現定制生產。它以數據來驅動產業(yè)升級，助推智能化工廠的建設。

我國工業(yè)互聯網平臺創(chuàng)新活躍，裝備、自動化、工業(yè)軟件、信息技術和制造企業(yè)從不同領域積極推動平臺發(fā)展，目前已經形成一大批投入運營的工業(yè)互聯網平臺。這里列舉了幾家工業(yè)互聯網的平臺企業(yè)，比如海爾、三一集團等，它們的工業(yè)互聯網平臺已經有一些應用案例，他們自己也是借助工業(yè)互聯網平臺，實現了智能制造的升級。