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      重磅發布 | 2021-2022中國智能制造十大熱點新鮮出爐

      2022年03月07日

      智能制造日益成為未來制造業發展的重大趨勢和核心內容,e-works特別盤點了2021至2022年中國智能制造十大熱點,聚焦智能制造推進政策、工業軟件、智能物流、綠色制造、工業機器人、標桿工廠等內容,剖析中國智能制造的發展現狀和未來趨勢。

      TOP 01 

      各地紛紛出臺智能制造推進政策

      加快發展智能制造,是促進我國經濟增長的新動能,也是搶占未來經濟和科技發展制高點的戰略選擇,對于推動我國制造業供給側結構性改革,打造我國制造業競爭新優勢,實現制造強國具有重要戰略意義。為了加速推動我國制造企業轉型升級,我國各地紛紛出臺了推進智能制造與數字化轉型的政策措施。

      2021年,我國已陸續發布了《“十四五”數字經濟發展規劃》、《“十四五”信息化和工業化深度融合發展規劃》、《“十四五”智能制造發展規劃》等一系列政策,從國家層面部署推動智能制造發展。

      2021年5月,廣東省印發《關于加快數字化發展的意見》,7月,廣東省印發《廣東省制造業數字化轉型實施方案(2021-2025年)》,并制定了數字化轉型的政策措施。隨后,佛山、廣州、中山、東莞等城市也積極響應,相繼制定推動制造業數字化轉型發展的若干扶持政策。在江蘇,智能化、數字化有一個專有詞:“智改數轉”。2021年12月,江蘇省印發《江蘇省制造業智能化改造和數字化轉型三年行動計劃(2022-2024年)》。

      此外,2021年,全國各省市也相繼出臺了一系列推進智能制造與數字化轉型的行動計劃與措施,包括《天津市加快數字化發展三年行動方案(2021-2023年)》、《上海市全面推進城市數字化轉型“十四五”規劃》、《山東省“十四五”數字強省建設規劃》、《廣西加快工業互聯網發展推動制造業數字化轉型升級行動方案》、《成都市智能制造三年行動計劃(2021-2023年)》等,對各地制造企業推進數字化、智能化轉型給予指引,具有重要的意義。

      TOP 02

      國產工業軟件迎投資熱潮,仍需務實前進

      2021年12月,工信部、發改委、教育部、科技部等八部委聯合發布的《“十四五”智能制造發展規劃》則提出,70%的規模以上制造業企業基本實現數字化網絡化,并實現智能制造裝備和工業軟件市場滿足率分別超過70%和50%。在國家政策大力支持的背景下,工業軟件在2021年受到資本的高度熱捧,無論是一級市場的融資,還是二級市場的表現,都在釋放一個很明顯的信號:國產工業軟件迎來了資本風口。一批國產工業軟件企業得以走到聚光燈下,迎來了前所未有的發展機遇。

      工業軟件是在長期工業實踐中為支持工業界的創新實踐而生的,客觀來說,國產工業軟件存在的不足仍十分明顯:一是自主創新能力薄弱;二是基礎配套能力不足;三是部分領域產品質量可靠性有待提升;四是產業結構不合理。智能制造相關政策的大力扶植,以及資本的不斷涌入給國產工業軟件注入了發展活力,一定程度上加速了國產工業軟件奮起直追的步伐。

      TOP 03

      工業軟件平臺化趨勢凸顯

      從工業軟件的發展趨勢來看,其演進方向不僅體現在軟件功能上,還體現在系統架構、軟件性能、用戶界面等諸多方面,在這個過程中,工業軟件正逐漸擺脫單純的工具屬性,成為支撐企業業務的重要使能平臺。進一步來說,隨著工業軟件平臺化趨勢愈加凸顯,也帶來了商業模式的革新和改變,越來越多工業軟件支持SaaS模式,部署在云端的工業軟件將普惠更廣泛的中小企業。

      TOP 04

      智能物流產業生態圈全面發展

      智能物流是智能制造的核心與關鍵。面對全球供應鏈一體化、各種新業態不斷落地和疫情散發等影響因素,企業在推進智能制造過程中,物流環節面臨著諸多新需求、新變化與新挑戰,向智能化轉型升級已是大勢所趨。乘此時勢,由物流設備制造商、物流軟件供應商、物流系統集成商和物流信息平臺服務商等構成的智能物流產業生態圈迎來全面發展。

      從政策層面來看,2021年是智能物流產業持續深入發展的一年。從市場層面來看,2021年是智能物流產業百花齊放的一年。從應用層面來看,2021年是智能物流技術加速落地的一年。

      中物聯統計數據顯示,2021年工業品物流總額299.6萬億元,同比增長9.6%,兩年平均增長6.1%,增速接近疫情前水平。其中制造業中出口相關以及高新制造業物流需求發展較好,2021全年裝備制造業、高技術制造業物流需求比上年增長12.9%、18.2%,增速高于全部工業平均水平3.3、8.6個百分點,是工業物流恢復的主要拉動力。然而此前第三季度,工業生產與物流需求受主動調控、原材料價格高位上漲等因素疊加影響,增速明顯放緩。因此,為更好地應對全球供應鏈中斷和原材料價格波動風險,企業仍然需要借助自動化、數字化、智能化科技手段建設高智能、全覆蓋、高柔性的智能物流,不斷改善物流運行效率和增強供應鏈韌性,從而支撐制造穩定、高效發展。

      TOP 05

      綠色低碳趨勢下,企業關注能源管理

      綠色制造是生態發展的需要,也是中國制造向高端發展的必然選擇,其與智能制造相互補充,相互促進,不可分割。面對未來綠色低碳的大趨勢,國內制造企業勢必進一步加強對生產過程中的能源管控,通過數字技術優化資源利用率,降低能源消耗,減少碳排放,早日實現我國“雙碳”目標。其中,工業物聯網技術、軟件與數據分析技術,都將在能源管理中起到積極的支撐作用。

      回顧2021年,許多企業借助工業物聯網、云平臺搭建能源管理系統,以數據采集、數據建模和智能分析為基礎,實現綠色低碳的發展目標。

      TOP 06

      工業機器人市場百舸爭流,新興廠商不斷涌現

      2021年我國工業機器人產量再上新臺階,首次突破30萬套大關。與此同時,工業機器人領域的投融資熱潮再起,工業機器人企業注冊數量也大增。尤其在并聯機器人、協作機器人、自主移動機器人等細分領域,不僅老牌工業機器人廠商紛紛涉足,新興工業機器人廠商也不斷涌現。

      整體來看,隨著智能制造浪潮的興起,以及越來越多的創業團隊、投資機構都加入到工業機器人賽道中,工業機器人市場正呈現出“百花齊放、百舸爭流”的局面。但這同時也意味著工業機器人廠商之間的競爭也將更加激烈。所謂“百舸爭流,奮楫者先”。因此,對于工業機器人廠商而言,更應找準自身定位、緊隨市場變化、迅速抓住機遇、建立核心優勢,不斷探索新的增長動力與發展路徑,以在制造業數字化、智能化的浪潮中不斷奮進。

      TOP 07

      標桿工廠照亮制造業轉型升級之路

      智能工廠是制造業轉型的樞紐與核心。近年來,隨著新一輪制造業轉型升級浪潮再起,以及物聯網、大數據、人工智能、5G、VR/AR等技術的蓬勃發展,眾多制造企業加快了智能工廠推進步伐,并涌現了一批真正取得成效的標桿智能工廠。這些標桿工廠,在數字化和智能化方面領跑所屬行業,并探索出了推進數字化和智能化轉型的成功之道,為廣大制造企業推進智能工廠提供了良好示范與借鑒 ,助推企業成功實現轉型升級。

      2021年3月,e-works重磅發布2020中國標桿智能工廠百強榜。該活動受到業界廣泛關注, 吸引了中國一汽、海爾、華星光電、濰柴、寧德新能源等200多家優秀企業的參與。通過遴選出不同地域、不同行業背景的標桿智能工廠,形成了2020“中國標桿智能工廠”畫像,并總結了標桿智能工廠的推進之“道、術、法”,為其他制造企業推進智能工廠提供了借鑒與參考,并極大地推動了我國制造企業智能工廠建設的燎原之勢。例如,通過分析入選百強榜的標桿工廠,e-works發現真正的智能工廠并不是一味地追求無人工廠,而是實現少人化和人機協作,是精益、柔性、綠色、節能的工廠;標桿智能工廠非常注重工業互聯網、5G+MEC、工業機器人、人工智能、工業大數據等智能制造使能技術在重點業務場景中的交叉融合、集成應用等。

      作為數字化轉型的先驅與領航者,燈塔工廠也備受關注。近年來,中國燈塔工廠數量不斷攀升。據世界經濟論壇(WEF)在2021年9月發布了新一期全球制造業領域燈塔工廠名單顯示,全球燈塔工廠數量已增加至90家,而中國有31家入選,是目前擁有燈塔工廠最多的國家,主要分布在3C電子、家電、汽車、鋼鐵、新能源等行業。另外,從縱向看,中國“燈塔工廠”在2020年兩批次共新增10家,2021年兩批次共新增15家,增速明顯。

      TOP 08

      從數字化交付到數字化運營,掀起流程行業發展新浪潮

      以鋼鐵及石化工業為代表、占全國規模以上工業總產值的47%的流程制造業,正順應時代技術發展潮流,積極在工程建設、投產運營各階段開展數字化交付實踐,努力實現從數字化交付到數字化運營的全方位數字化轉型目標。數字化交付作為流程行業的關鍵技術,貫穿從工廠建設交付到運營管理的全生命周期,為企業打造智能工廠奠定基礎。

      TOP 09

      打破虛實界線,XR技術增添制造新勢能

      2021年,受新冠疫情影響,在急于減少開銷和停機時間的情況下,越來越多的制造企業將眼光對準XR技術,使其在工業領域的多元化應用正逐步打開。XR技術正迅速成為制造企業車間工人、技術服務人員和工程師的全新用戶界面。例如,XR技術可為企業產品提供三維交互手冊,在營銷、運維等場景為企業提供增值,實現產品3D化;根據企業數字平臺和工藝流程,提供虛擬仿真培訓技術開發服務,實現培訓場景化;結合AR/VR硬件平臺,為企業的運維、巡檢等場景開發定制化虛擬仿真應用;結合企業IoT物聯網和全流程的數字化需求,為企業提供生產、管理等多維度的仿真應用平臺。

      作為真實世界的延伸與拓展,XR技術所帶來的巨大機遇和作用是值得期待的。然而,XR設備仍然存在缺陷,無法完美貼合用戶的需求。體驗感上,目前設備的清晰度和刷新率仍有提升空間;性能上,現有設備的算力負荷大,功耗過高,直接影響續航;價格上,設備昂貴,造成消費者經濟壓力??梢灶A見的是,雖然面臨諸多問題和難題,但在技術演進和消費者需求的共同推動下,XR技術將催生出更多新的應用場景,賦予制造業全新的黑科技發展勢能。

      TOP 10

      裝備制造企業積極探索MBSE應用

      當前,隨著裝備系統的技術復雜性和密集性越來越突出,傳統的裝備產品研制方法已經無法滿足新產品功能、性能的持續提升及研制周期的持續縮短。MBSE方法被視為系統工程的革命,是裝備產品研制不可逆轉的趨勢。裝備制造企業應當主動擁抱MBSE,全面梳理企業內外、產品全生命周期業務流程、標準規范,將軟件設計、機械工程、電氣工程、多領域建模和仿真等技術融合,形成企業完整的產品研制能力體系。

      從全球視野看,在產品研制需求和系統工程理論發展的推動下,國內外的科研機構及航天航空企業利用MBSE開展了大量技術研究及工程研制應用。NASA是最早將MBSE應用于復雜系統設計中的科研機構之一,近些年,中國高校和航空航天院所也在使用MBSE方法開展工程設計,構建了基于MBSE的設計工作流程和設計方法。從應用層面來看,MBSE的應用由航空航天領域擴展至國防工業、汽車、船舶、核工業等裝備制造領域,通過系統模型體現系統工程流程,并貫穿于全生命周期,實現設計一致性與關聯可追溯性。

      需要指出的是,MBSE并不是要顛覆現有的系統工程體系,而是在原有的基于文檔的基礎上,通過統一建模語言對文件中隱含的設計要素進行顯性化的關聯建模,通過模型的不斷迭代、演化,最終形成一個具有和實物產品完全一致且經過虛擬試驗仿真驗證的產品數字樣機,避免因后期總裝和測試試驗不滿足而導致設計更改的問題,確保復雜產品研制的“一次成功”。


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