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浅析“智能制造”的这些事

时间:2020-01-24 来源:机器人在线 阅读:5190

智能制造是基于新一代信息技术,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。简而言之,智能制造是由物联网系统支撑的智能产品、智能 生产和智能服务。


智能制造已经成为全球价值链重构和国际分工格局调整背景下各国的重要选择。发达国家纷纷加大制造业回流力度,提升制造业在国民经济中的战略地位。亚洲作为制造业重要区域也在积极部署自动化、智能化。


亚洲作为制造业的重要区域,也在面临制造业向自动化、智能化、数字化转型中。2017年,韩国政府宣布了10亿美元的人工智能资金;日本鼓励人工智能创业公司和风险投资;新加坡政府的国家研究基金会宣布国家人工智能计划(AI.SG),计划未来五年投入1.5亿新加坡元(约1.07亿美元)发展人工智能。


中国是亚洲智能化转型的重要力量。政府加强智能制造顶层设计,开展试点示范和标准体系建设;企业加快数字化转型,提升系统解决方案能力。中国智能制造取得明显成效,进入高速成长期。经过对不同行业的代表企业走访调研,我国的智能制造有以下发现:


1.中国智能制造进入成长期主要体现在三方面:首先,中国工业企业数字化能力素质提升,为未来制造系统的分析预测和自适应奠定基础。第二、财务效益方面,智能制造对企业的利润贡献率明显提升。第三、典型应用方面,中国已成为工业机器人第一消费大国,需求增长强劲。


图1 全球主要市场工业机器人的销量


2.中国工业企业智能制造五大部署重点依次为:数字化工厂(63%)、设备及用户价值深挖(62%)、工业物联网(48%)、重构商业模式(36%)以及人工智能(21%)。


图2 企业智能制造部署重点领域


3.能制造是以制造环节的智能化为核心,以端到端数据流为基础,以数字作为核心驱动力,因此数字化工厂被企业列为智能制造部署的首要任务。目前企业数字化工厂部署以打通生产到执行的数据流为主要任务,而产品数据流和供应链数据流提升空间大。


图3 企业生产数据流模型


4.制造型企业面临愈发激烈的市场竞争和日益透明的产品定价,不得不寻找新的价值来源。设备和用户价值深度挖掘是企业智能制造部署第二重点领域。


62%的受访企业正积极部署设备和用户价值深度挖掘,其中41%的企业侧重设备价值挖掘,21%的企业侧重用户价值挖掘。


5.中国制造企业云部署积极性不高。53%的受访制造企业尚未部署工业云,47%的企业正在进行工业云部署,其中27%的企业部署私有云,14%部署公有云,6%部署混合云。


6.智能制造不仅能够帮助制造型企业实现降本增效,也赋予企业重新思考价值定位和重构商业模式的契机。30%的企业未来商业模式以平台为核心,26%的企业走规模化定制模式,24%以“产品+服务”为核心向解决方案商转型,12%以知识产权为核心。


图4 不同商业模式的特点及挑战


7.人工智能对制造业的影响主要来自两方面:一是在制造和管理流程中运用人工智能提高质量和效率;二是对现有产品与服务的彻底颠覆。51%的企业在制造和管理流程中运用人工智能,46%的企业在产品和服务领域已经或计划部署人工智能。


8.重构商业模式是一项复杂艰巨的任务,商业模式优化、创新管理以及云部署为企业能力建设三大关键任务。

 

综上所诉,企业数字化能力素质体现在其利用数据指导生产以及系统自优化的能力。我们借鉴国际普遍认可的工业4.0发展路径,将企业智能化成熟度分为六个阶段:IT化、互联、集成、透视、预测和自调整。


图5 工业4.0发展路径


•  IT化:

企业通过计算机化高效处理重复性工作,并实现高精度、低成本制造。但不同的信息技术系统在企业内部独立运作,很多设备并不具备数字接口。


•互联:

相互关联的环节取代各自为政的信息技术。操作技术(OT)系统的各部分实现了连通性和互操作性,但是依旧未能达到IT层面和OT层面的完全整合6。


•集成:

了解正在发生什么,通过现场总线和传感器等物联网技术,企业捕获大量的实时数据,建立起企业的“数字模型”,从而改变以前基于人工经验的决策方式,转为基于数字进行决策。


•透视:

了解事件发生的原因,并通过根本原因分析生成认识。


•预测:

将“数字模型”投射到未来,模拟不同的情景对未来发展进行预测,并适时做出决策和采取适当措施。


•自调整:

预测能力只是自动化行为和决策的根本要求,而持续的自适应则使企业实现自主响应,以便其尽快适应变化的经营环境。

 

随着中国两化融合和工业物联网建设等多项举措推进,制造型企业数字化能力素质显著提升,大部分企业正致力于数据纵向集成。81%的企业已完成IT化阶段,其中41%处于互联阶段,28%处于集成阶段,9%处于透视阶段,而预测和自调整阶段的企业各自占2%。

 

据国际劳工组织(InternationalLabour Organisation)调研发现亚洲作为制造业主要输出地区50%的工人工作可能在未来20年被自动化取代,智能制造离我们还会远吗?

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