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淺析“智能制造”的這些事

時間:2020-01-24 來源:機器人在線 閱讀:3461

智能制造是基于新一代信息技術,貫穿設計、生產、管理、服務等制造活動環節,具有信息深度自感知、智慧優化自決策、精準控制自執行等功能的先進制造過程、系統與模式的總稱。簡而言之,智能制造是由物聯網系統支撐的智能產品、智能 生產和智能服務。


智能制造已經成為全球價值鏈重構和國際分工格局調整背景下各國的重要選擇。發達國家紛紛加大制造業回流力度,提升制造業在國民經濟中的戰略地位。亞洲作為制造業重要區域也在積極部署自動化、智能化。


亞洲作為制造業的重要區域,也在面臨制造業向自動化、智能化、數字化轉型中。2017年,韓國政府宣布了10億美元的人工智能資金;日本鼓勵人工智能創業公司和風險投資;新加坡政府的國家研究基金會宣布國家人工智能計劃(AI.SG),計劃未來五年投入1.5億新加坡元(約1.07億美元)發展人工智能。


中國是亞洲智能化轉型的重要力量。政府加強智能制造頂層設計,開展試點示范和標準體系建設;企業加快數字化轉型,提升系統解決方案能力。中國智能制造取得明顯成效,進入高速成長期。經過對不同行業的代表企業走訪調研,我國的智能制造有以下發現:


1.中國智能制造進入成長期主要體現在三方面:首先,中國工業企業數字化能力素質提升,為未來制造系統的分析預測和自適應奠定基礎。第二、財務效益方面,智能制造對企業的利潤貢獻率明顯提升。第三、典型應用方面,中國已成為工業機器人第一消費大國,需求增長強勁。


圖1 全球主要市場工業機器人的銷量


2.中國工業企業智能制造五大部署重點依次為:數字化工廠(63%)、設備及用戶價值深挖(62%)、工業物聯網(48%)、重構商業模式(36%)以及人工智能(21%)。


圖2 企業智能制造部署重點領域


3.能制造是以制造環節的智能化為核心,以端到端數據流為基礎,以數字作為核心驅動力,因此數字化工廠被企業列為智能制造部署的首要任務。目前企業數字化工廠部署以打通生產到執行的數據流為主要任務,而產品數據流和供應鏈數據流提升空間大。


圖3 企業生產數據流模型


4.制造型企業面臨愈發激烈的市場競爭和日益透明的產品定價,不得不尋找新的價值來源。設備和用戶價值深度挖掘是企業智能制造部署第二重點領域。


62%的受訪企業正積極部署設備和用戶價值深度挖掘,其中41%的企業側重設備價值挖掘,21%的企業側重用戶價值挖掘。


5.中國制造企業云部署積極性不高。53%的受訪制造企業尚未部署工業云,47%的企業正在進行工業云部署,其中27%的企業部署私有云,14%部署公有云,6%部署混合云。


6.智能制造不僅能夠幫助制造型企業實現降本增效,也賦予企業重新思考價值定位和重構商業模式的契機。30%的企業未來商業模式以平臺為核心,26%的企業走規?;ㄖ颇J?,24%以“產品+服務”為核心向解決方案商轉型,12%以知識產權為核心。


圖4 不同商業模式的特點及挑戰


7.人工智能對制造業的影響主要來自兩方面:一是在制造和管理流程中運用人工智能提高質量和效率;二是對現有產品與服務的徹底顛覆。51%的企業在制造和管理流程中運用人工智能,46%的企業在產品和服務領域已經或計劃部署人工智能。


8.重構商業模式是一項復雜艱巨的任務,商業模式優化、創新管理以及云部署為企業能力建設三大關鍵任務。

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綜上所訴,企業數字化能力素質體現在其利用數據指導生產以及系統自優化的能力。我們借鑒國際普遍認可的工業4.0發展路徑,將企業智能化成熟度分為六個階段:IT化、互聯、集成、透視、預測和自調整。


圖5 工業4.0發展路徑


?? IT化:

企業通過計算機化高效處理重復性工作,并實現高精度、低成本制造。但不同的信息技術系統在企業內部獨立運作,很多設備并不具備數字接口。


?互聯:

相互關聯的環節取代各自為政的信息技術。操作技術(OT)系統的各部分實現了連通性和互操作性,但是依舊未能達到IT層面和OT層面的完全整合6。


?集成:

了解正在發生什么,通過現場總線和傳感器等物聯網技術,企業捕獲大量的實時數據,建立起企業的“數字模型”,從而改變以前基于人工經驗的決策方式,轉為基于數字進行決策。


?透視:

了解事件發生的原因,并通過根本原因分析生成認識。


?預測:

將“數字模型”投射到未來,模擬不同的情景對未來發展進行預測,并適時做出決策和采取適當措施。


?自調整:

預測能力只是自動化行為和決策的根本要求,而持續的自適應則使企業實現自主響應,以便其盡快適應變化的經營環境。

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隨著中國兩化融合和工業物聯網建設等多項舉措推進,制造型企業數字化能力素質顯著提升,大部分企業正致力于數據縱向集成。81%的企業已完成IT化階段,其中41%處于互聯階段,28%處于集成階段,9%處于透視階段,而預測和自調整階段的企業各自占2%。

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據國際勞工組織(InternationalLabour Organisation)調研發現亞洲作為制造業主要輸出地區50%的工人工作可能在未來20年被自動化取代,智能制造離我們還會遠嗎?

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