重量级发布!2021-2022中国智能制造十大热点新鲜出炉

发布时间:2022-03-05 05:00:01 来源:精工智能 作者:admin

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来源:数字化企业(ID:e-works)

作者: e-works

智能制造日益成为未来制造业发展的重大趋势和核心内容,e-works特别盘点了2021至2022年中国智能制造十大热点,聚焦智能制造推进政策、工业软件、智能物流、绿色制造、工业机器人、标杆工厂等内容,剖析中国智能制造的发展现状和未来趋势。


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各地纷纷出台智能制造推进政策


加快发展智能制造,是促进我国经济增长的新动能,也是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择,对于推动我国制造业供给侧结构性改革,打造我国制造业竞争新优势,实现制造强国具有重要战略意义。为了加速推动我国制造企业转型升级,我国各地纷纷出台了推进智能制造与数字化转型的政策措施。


2021年,我国已陆续发布了《“十四五”数字经济发展规划》、《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》、《“十四五”智能制造发展规划》等一系列政策,从国家层面部署推动智能制造发展。


2021年5月,广东省印发《关于加快数字化发展的意见》,7月,广东省印发《广东省制造业数字化转型实施方案(2021-2025年)》,并制定了数字化转型的政策措施。随后,佛山、广州、中山、东莞等城市也积极响应,相继制定推动制造业数字化转型发展的若干扶持政策。在江苏,智能化、数字化有一个专有词:“智改数转”。2021年12月,江苏省印发《江苏省制造业智能化改造和数字化转型三年行动计划(2022-2024年)》。


此外,2021年,全国各省市也相继出台了一系列推进智能制造与数字化转型的行动计划与措施,包括《天津市加快数字化发展三年行动方案(2021-2023年)》、《上海市全面推进城市数字化转型“十四五”规划》、《山东省“十四五”数字强省建设规划》、《广西加快工业互联网发展推动制造业数字化转型升级行动方案》、《成都市智能制造三年行动计划(2021-2023年)》等,对各地制造企业推进数字化、智能化转型给予指引,具有重要的意义。




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国产工业软件迎投资热潮,仍需务实前进


2021年,国产工业软件迎来投资风口。中望软件、概伦电子成功登陆科创板,广立微、华大九天、华如科技 IPO过会,其他包括CAXA、华天软件、安世亚太、思普软件、浩辰软件、思尔芯等均在积极筹备上市。但长远来看,工业软件是个需要持续奋斗的行业,国内工业软件在投资热潮之下,仍需保持理性,务实前行。


2021年12月,工信部、发改委、教育部、科技部等八部委联合发布的《“十四五”智能制造发展规划》则提出,70%的规模以上制造业企业基本实现数字化网络化,并实现智能制造装备和工业软件市场满足率分别超过70%和50%。在国家政策大力支持的背景下,工业软件在2021年受到资本的高度热捧,无论是一级市场的融资,还是二级市场的表现,都在释放一个很明显的信号:国产工业软件迎来了资本风口。一批国产工业软件企业得以走到聚光灯下,迎来了前所未有的发展机遇。


工业软件是在长期工业实践中为支持工业界的创新实践而生的,客观来说,国产工业软件存在的不足仍十分明显:一是自主创新能力薄弱;二是基础配套能力不足;三是部分领域产品质量可靠性有待提升;四是产业结构不合理。智能制造相关政策的大力扶植,以及资本的不断涌入给国产工业软件注入了发展活力,一定程度上加速了国产工业软件奋起直追的步伐。




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工业软件平台化趋势凸显


从工业软件的发展趋势来看,其演进方向不仅体现在软件功能上,还体现在系统架构、软件性能、用户界面等诸多方面,在这个过程中,工业软件正逐渐摆脱单纯的工具属性,成为支撑企业业务的重要使能平台。进一步来说,随着工业软件平台化趋势愈加凸显,也带来了商业模式的革新和改变,越来越多工业软件支持SaaS模式,部署在云端的工业软件将普惠更广泛的中小企业。




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智能物流产业生态圈全面发展


智能物流是智能制造的核心与关键。面对全球供应链一体化、各种新业态不断落地和疫情散发等影响因素,企业在推进智能制造过程中,物流环节面临着诸多新需求、新变化与新挑战,向智能化转型升级已是大势所趋。乘此时势,由物流设备制造商、物流软件供应商、物流系统集成商和物流信息平台服务商等构成的智能物流产业生态圈迎来全面发展。


从政策层面来看,2021年是智能物流产业持续深入发展的一年。从市场层面来看,2021年是智能物流产业百花齐放的一年。从应用层面来看,2021年是智能物流技术加速落地的一年。


中物联统计数据显示,2021年工业品物流总额299.6万亿元,同比增长9.6%,两年平均增长6.1%,增速接近疫情前水平。其中制造业中出口相关以及高新制造业物流需求发展较好,2021全年装备制造业、高技术制造业物流需求比上年增长12.9%、18.2%,增速高于全部工业平均水平3.3、8.6个百分点,是工业物流恢复的主要拉动力。然而此前第三季度,工业生产与物流需求受主动调控、原材料价格高位上涨等因素叠加影响,增速明显放缓。因此,为更好地应对全球供应链中断和原材料价格波动风险,企业仍然需要借助自动化、数字化、智能化科技手段建设高智能、全覆盖、高柔性的智能物流,不断改善物流运行效率和增强供应链韧性,从而支撑制造稳定、高效发展。




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绿色低碳趋势下,企业关注能源管理


绿色制造是生态发展的需要,也是中国制造向高端发展的必然选择,其与智能制造相互补充,相互促进,不可分割。面对未来绿色低碳的大趋势,国内制造企业势必进一步加强对生产过程中的能源管控,通过数字技术优化资源利用率,降低能源消耗,减少碳排放,早日实现我国“双碳”目标。其中,工业物联网技术、软件与数据分析技术,都将在能源管理中起到积极的支撑作用。


回顾2021年,许多企业借助工业物联网、云平台搭建能源管理系统,以数据采集、数据建模和智能分析为基础,实现绿色低碳的发展目标。例如在联想的联宝工厂,通过LAPS生产调度系统优化了生产线之间的生产资源分配和调度,每年节省超过2,696兆瓦时电力,间接减少2,000多吨二氧化碳的排放。在九牧厨卫的永春陶瓷工厂,通过构建绿色能源管控平台使单位产值能耗降低7%,运营成本降低8%,实现了向绿色制造的升级。




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工业机器人市场百舸争流,新兴厂商不断涌现


2021年我国工业机器人产量再上新台阶,首次突破30万套大关。与此同时,工业机器人领域的投融资热潮再起,工业机器人企业注册数量也大增。尤其在并联机器人、协作机器人、自主移动机器人等细分领域,不仅老牌工业机器人厂商纷纷涉足,新兴工业机器人厂商也不断涌现。


此外,机器人视觉系统厂商也发展迅速。近年来,市场上就涌现出了梅卡曼德、图漾科技、聚时科技、敏越科技、微链科技、诚创达、埃尔森、库伯特、星猿哲、熵智科技、汇萃视觉、灵西机器人等众多的机器人视觉系统厂商。


整体来看,随着智能制造浪潮的兴起,以及越来越多的创业团队、投资机构都加入到工业机器人赛道中,工业机器人市场正呈现出“百花齐放、百舸争流”的局面。但这同时也意味着工业机器人厂商之间的竞争也将更加激烈。所谓“百舸争流,奋楫者先”。因此,对于工业机器人厂商而言,更应找准自身定位、紧随市场变化、迅速抓住机遇、建立核心优势,不断探索新的增长动力与发展路径,以在制造业数字化、智能化的浪潮中不断奋进。




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标杆工厂照亮制造业转型升级之路


智能工厂是制造业转型的枢纽与核心。近年来,随着新一轮制造业转型升级浪潮再起,以及物联网、大数据、人工智能、5G、VR/AR等技术的蓬勃发展,众多制造企业加快了智能工厂推进步伐,并涌现了一批真正取得成效的标杆智能工厂。这些标杆工厂,在数字化和智能化方面领跑所属行业,并探索出了推进数字化和智能化转型的成功之道,为广大制造企业推进智能工厂提供了良好示范与借鉴 ,助推企业成功实现转型升级。


2021年3月,e-works重磅发布2020中国标杆智能工厂百强榜。该活动受到业界广泛关注, 吸引了中国一汽、海尔、华星光电、潍柴、宁德新能源等200多家优秀企业的参与。通过遴选出不同地域、不同行业背景的标杆智能工厂,形成了2020“中国标杆智能工厂”画像,并总结了标杆智能工厂的推进之“道、术、法”,为其他制造企业推进智能工厂提供了借鉴与参考,并极大地推动了我国制造企业智能工厂建设的燎原之势。例如,通过分析入选百强榜的标杆工厂,e-works发现真正的智能工厂并不是一味地追求无人工厂,而是实现少人化和人机协作,是精益、柔性、绿色、节能的工厂;标杆智能工厂非常注重工业互联网、5G+MEC、工业机器人、人工智能、工业大数据等智能制造使能技术在重点业务场景中的交叉融合、集成应用等。


作为数字化转型的先驱与领航者,灯塔工厂也备受关注。近年来,中国灯塔工厂数量不断攀升。据世界经济论坛(WEF)在2021年9月发布了新一期全球制造业领域灯塔工厂名单显示,全球灯塔工厂数量已增加至90家,而中国有31家入选,是目前拥有灯塔工厂最多的国家,主要分布在3C电子、家电、汽车、钢铁、新能源等行业。另外,从纵向看,中国“灯塔工厂”在2020年两批次共新增10家,2021年两批次共新增15家,增速明显。




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从数字化交付到数字化运营,掀起流程行业发展新浪潮


以钢铁及石化工业为代表、占全国规模以上工业总产值的47%的流程制造业,正顺应时代技术发展潮流,积极在工程建设、投产运营各阶段开展数字化交付实践,努力实现从数字化交付到数字化运营的全方位数字化转型目标。数字化交付作为流程行业的关键技术,贯穿从工厂建设交付到运营管理的全生命周期,为企业打造智能工厂奠定基础。




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打破虚实界线,XR技术增添制造新势能


2021年,受新冠疫情影响,在急于减少开销和停机时间的情况下,越来越多的制造企业将眼光对准XR技术,使其在工业领域的多元化应用正逐步打开。XR技术正迅速成为制造企业车间工人、技术服务人员和工程师的全新用户界面。例如,XR技术可为企业产品提供三维交互手册,在营销、运维等场景为企业提供增值,实现产品3D化;根据企业数字平台和工艺流程,提供虚拟仿真培训技术开发服务,实现培训场景化;结合AR/VR硬件平台,为企业的运维、巡检等场景开发定制化虚拟仿真应用;结合企业IoT物联网和全流程的数字化需求,为企业提供生产、管理等多维度的仿真应用平台。


作为真实世界的延伸与拓展,XR技术所带来的巨大机遇和作用是值得期待的。然而,XR设备仍然存在缺陷,无法完美贴合用户的需求。体验感上,目前设备的清晰度和刷新率仍有提升空间;性能上,现有设备的算力负荷大,功耗过高,直接影响续航;价格上,设备昂贵,造成消费者经济压力。可以预见的是,虽然面临诸多问题和难题,但在技术演进和消费者需求的共同推动下,XR技术将催生出更多新的应用场景,赋予制造业全新的黑科技发展势能。




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装备制造企业积极探索MBSE应用


当前,随着装备系统的技术复杂性和密集性越来越突出,传统的装备产品研制方法已经无法满足新产品功能、性能的持续提升及研制周期的持续缩短。MBSE方法被视为系统工程的革命,是装备产品研制不可逆转的趋势。装备制造企业应当主动拥抱MBSE,全面梳理企业内外、产品全生命周期业务流程、标准规范,将软件设计、机械工程、电气工程、多领域建模和仿真等技术融合,形成企业完整的产品研制能力体系。


从全球视野看,在产品研制需求和系统工程理论发展的推动下,国内外的科研机构及航天航空企业利用MBSE开展了大量技术研究及工程研制应用。NASA是最早将MBSE应用于复杂系统设计中的科研机构之一,近些年,中国高校和航空航天院所也在使用MBSE方法开展工程设计,构建了基于MBSE的设计工作流程和设计方法。从厂商动态来看,近年来,达索系统、西门子、IBM、同元软控等软件供应商都聚焦于MBSE方法,相继提出并整合支持装备制造企业研制过程的流程方法和平台框架。从应用层面来看,MBSE的应用由航空航天领域扩展至国防工业、汽车、船舶、核工业等装备制造领域,通过系统模型体现系统工程流程,并贯穿于全生命周期,实现设计一致性与关联可追溯性。


需要指出的是,MBSE并不是要颠覆现有的系统工程体系,而是在原有的基于文档的基础上,通过统一建模语言对文件中隐含的设计要素进行显性化的关联建模,通过模型的不断迭代、演化,最终形成一个具有和实物产品完全一致且经过虚拟试验仿真验证的产品数字样机,避免因后期总装和测试试验不满足而导致设计更改的问题,确保复杂产品研制的“一次成功”。




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