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國內智能制造現狀和未來發展趨勢

點擊：  作者：國脈物聯網    來源：國脈物聯網微信號  發布時間:2024-01-16 10:21:59

 

進入二十一世紀，互聯網、新能源、大數據等技術的迅猛發展，從而使得社會發生巨大的改變，人類生產工業發生變革。為應對全球挑戰，我國根據發展的實際情況，提出《中國制造2025》的國家戰略規劃。毋庸置疑的是，智能制造必定成為世界制造業今后的發展趨勢。

 

那么，目前國內智能制造的發展現狀和未來的發展趨勢如何呢？

 

近幾年來，隨著科技的飛速發展，“中國制造”向“中國智造”轉型的故事正在上演。而隨著5G時代的到來，眾多中國科技企業也是迅速崛起，進一步推動了“中國智造”的發展進程。

 

早在1993年， 中國對“智能制造系統關鍵技術”進行了探討研究。最近這幾年政府和企業更加注重智能制造的發展，一是國家持續頒布了一些政策關于智能制造的發展，如:《智能制造裝備產業“十二五”發展規劃》、《智能制造科技發展“十二五”規劃》。中國以《中國制造2025》為總綱，各地方已經出臺政策，來支持智能制造。二是國家正在進行智能制造試點示范，按照《2015年智能制造試點示范專項行動實施方案》和《關于開展2015年智能制造試點示范項目推薦的通知》，已經確定好覆蓋38個行業的46個試點示范項目，涉及智能裝備、智能服務、智能化管理等6個類別。當前，我國已具備發展智能制造的基礎與條件：

 

我國已經取得了一大批相關的基礎研究成果，掌握了長期制約我國產業發展的部分智能制造技術，如機器人技術、感知技術、復雜制造系統、智能信息處理技術等。以新型傳感器、智能控制系統、工業機器人、自動化成套生產線為代表的智能制造裝備產業體系初步形成。我國制造業數字化具備一定的基礎。目前規模以上工業企業在研發設計方面應用數字化工具普及率已經達到54%，生產線上數控裝備比重已經達到30%。

 

(一)機遇

 

第一，智能制造技術處于世界一流水平。

 

當前，新一輪科技革命和產業變革加速發展，大數據、人工智能、物聯網等新一代信息技術正在與制造業深入融合，不斷改變著制造業的生產方式、組織方式和發展模式，數字化、網絡化、智能化已經成為全球制造業發展的重要方向。在第四次工業革命，也就是這次世界經濟加速向數字化轉型的過程中，我國在多個領域實現重大突破，新技術、新產品、新業態、新模式不斷涌現;支撐智能制造發展的5G、大數據等技術方面處于全球第一梯隊，為未來智能制造的全球競爭奠定良好基礎。

 

第二，我國具有全球獨有的發展高端制造業的全產業鏈條

 

我國具有全球最完整、規模最大的工業體系、強大的生產能力、完善的配套能力。目前我國已經擁有41個工業大類、207個工業中類、666個工業小類，形成了獨立完整的現代工業體系，是全世界唯一擁有聯合國產業分類當中全部工業門類的國家。隨著智能制造深入推進，工業互聯網發展進入快車道，一大批數字化車間和智能工廠已經建成。截至2020年6月，制造業重點領域企業關鍵工序數控化率和數字化研發設計工具普及率分別達到51.1%和71.5%。

 

第三，在智能制造“走出去”方面已經奠定堅實基礎。

 

我國制造業始終秉承開放發展的理念，是對外開放、合作共贏的重要領域。當前，我國已經成為全球貨物貿易第一大國。一般制造業有序放開，已經與“一帶一路”沿線30多個國家簽署產能合作協議，高鐵、核電、衛星等成體系走出國門，中國制造在全球產業鏈、供應鏈中的地位和影響力持續攀升。

 

(二)挑戰

 

第一，經濟全球化仍然面臨巨大的不確定性。

 

當前世界經濟形勢復雜嚴峻，經濟復蘇具有不穩定性和不平衡性，新冠肺炎疫情的影響廣泛而深遠，各類衍生風險不容忽視，一些國家單邊主義、保護主義、霸權主義非常嚴重。

 

第二，智能制造發展的國際競爭將更加激烈。

 

近年來，美國、德國等發達國家加快實施以信息技術為核心驅動力的先進制造計劃。如德國的工業4.0。并且依托制造等領域的優勢，構建數字驅動的工業生產制造體系，打造產業競爭新優勢，搶占新一輪國際競爭制高點。我國面臨著更加激烈的競爭。

 

第三，我國在智能制造的一些基礎技術和關鍵核心技術方面仍然存在短板。

 

我國制造業領域一些核心技術受制于人，“卡脖子”問題突出，對外依存度高，新興技術掌控能力有待提升。如，全球工業設計仿真軟件產業主要由美、德、法三國把控。許多企業仍然處于數字化起步階段。如，芯片、傳感器、工業機器人等核心技術裝備與軟件系統仍然依賴進口，嚴重制約了我國智能制造的發展。當前，有不少制造業已經走過機械化、自動化、數字化等發展階段，已經搭建起完整的制造業體系和制造業基礎設施，在產業鏈中具有重要地位。這讓他們具備了實現智能制造、推動產業鏈變革的可能性和基礎實力。就目前來看，國內現階段智能制造的發展主要涉及以下幾個方向：

 

工業體系的轉型：在“互聯網+”背景下的制造業正在急速變化，智能制造表現為:產品更新換代加快、設計周期減小，生產效率高。在這種趨勢的推動下，中國傳統的工業體系會向智能的工業體系轉型。

 

制造業服務化：在信息時代，企業和用戶是通過產品和服務建立關系的。服務融合在制造業的各個環節，有利于提升價值鏈。

 

智能制造裝備：企業需求具有感知、分析、控制等多功能的智能裝備，包括高檔數控機床、智能控制系統、智能儀器設備、智能工業機器人等。

 

當前，國內急需促進傳統制造業結構調整和優化升級，從而提升中國經濟在全球競爭中的地位。在信息時代中國應把握住這次發展時機，在“互聯網+”和大數據的驅動下，實現“中國制造”向“中國智造”的轉型。

 

智能制造推動企業轉型升級，先進制造技術的加速融合使得制造業的設計、生產、管理、服務各個環節日趨智能化，智能制造正在引領制造企業全流程的價值最大化。歸納來看，智能制造至少能從以下6個方面推動企業轉型升級：

 

6個方面

 

(一)智能設計

 

指應用智能化的設計手段及先進的設計信息化系統(CAX、網絡化協同設計、設計知識庫等)，支持企業產品研發設計過程各個環節的智能化提升和優化運行。例如，實踐中，建模與仿真已廣泛應用于產品設計，新產品進入市場的時間實現大幅壓縮。

 

(二)智能產品

 

在智能產品領域，互聯網技術、人工智能、數字化技術嵌入傳統產品設計，使產品逐步成為互聯網化的智能終端，比如將傳感器、存儲器、傳輸器、處理器等設備裝入到產品當中，使生產出的產品具有動態存儲、通訊與分析能力，從而使產品具有可追溯、可追蹤、可定位的特性，同時還能廣泛采集消費者個體對創新產品設計的個性化需求，令智能產品更加具有市場活力。

 

(三)智能裝備

 

智能制造模式下的工業生產裝備需要與信息技術和人工智能等技術進行集成與融合，從而使傳統生產裝備具有感知、學習、分析與執行能力。生產企業在裝備智能化轉型過程中可以從單機智能化或者單機裝備互聯形成智能生產線或者智能車間兩方面著手。但是值得注意的是，單純地將生產裝備智能化還不能算真正意義上的裝備智能化，只有將市場和消費者需求融入到裝備升級改造中，才算得上是真正實現全產業鏈裝備智能化。

 

(四)智能生產，個性化定制

 

在傳統工業時代，產品的價值與價格完全由生產廠商主導，廠家生產什么消費者就只能購買什么，生產的主動權完全由廠家掌控。而在智能制造時代，產品的生產方式不再是生產驅動，而是用戶驅動，即生產智能化可以完全滿足消費者的個性化定制需求，產品價值與定價不再是企業一家獨大，而是由消費者需求決定。

 

(五)智能管理

 

隨著大數據、云計算等互聯網技術、移動通訊技術以及智能設備的成熟，管理智能化也成為可能。在整個智能制造系統中，企業管理者使用物聯網、互聯網等實現智能生產的橫向集成，再利用移動通訊技術與智能設備實現整個智能生產價值鏈的數字化集成，從而形成完整的智能管理系統。此外，生產企業使用大數據或者云計算等技術可以提高企業搜集數據的準確性與及時性，使智能管理更加高效與科學。

 

(六)智能服務

 

智能服務作為智能制造系統的末端組成部分，起到連接消費者與生產企業之間的作用，服務智能化最終體現在線上與線下的融合O2O服務，即一方面生產企業通過智能化生產不斷拓展其業務范圍與市場影響力，另一方面生產企業通過互聯網技術、移動通訊技術將消費者連接到企業生產當中，通過消費者的不斷反饋與意見提升產品服務質量、提高客戶體驗度。

 

智能服務強調知識性、系統性和集成性，強調以人為本的精神，為客戶提供主動、在線、全球化服務，它采用智能技術提高服務狀態/環境感知、服務規劃/決策/控制水平，提升服務質量，擴展服務內容，促進現代制造服務業這一新業態的不斷發展和壯大。

 

智能制造已成為我國建設制造強國的主攻方向，加快發展智能制造解決方案是推動中國制造邁向高質量發展、形成國際競爭新優勢的必由之路。中國制造企業必須通過數字化轉型提升產品創新與管理能力，提質增效，從而贏得競爭優勢，實現“制造”向“智造”的轉變。

 

來源：浙里數轉