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(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(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(tǒng)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(tǒng)的產業(yè)供應鏈模式，過去的智能制造系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng),通過整合工業(yè)機器人硬件設備、MES等軟件系統(tǒng)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(tǒng)的生產組織模式，讓生產方式由傳統(tǒng)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。