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智慧工廠行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析[圖]

工廠 2019-07-25 05:32

智慧工廠概念最早由IBM于2009年提出，是IBM“智慧地球”理念在制造業(yè)的實踐。隨著智能化成為各國制造業(yè)的發(fā)展方向，企業(yè)生產(chǎn)管理和競爭格局發(fā)生巨變，智慧工廠建設(shè)得到前所未有的重視，有望成為未來制造業(yè)的新模式。

首先，智慧工廠并沒有嚴(yán)格的定義，一般認(rèn)為是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理和服務(wù)，清楚掌握產(chǎn)銷流程、提高生產(chǎn)過程的可控性、減少生產(chǎn)線上人工的干預(yù)、即時正確地采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù)，以及合理的生產(chǎn)計劃編排與生產(chǎn)進(jìn)度；并加上綠色智能的手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體，構(gòu)建一個高效節(jié)能的、綠色環(huán)保的、環(huán)境舒適的人性化工廠。

根據(jù)此定義延伸，智慧工廠主要特征包括五個方面：一是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備間高效的信息互聯(lián)；二是令工廠具備自我學(xué)習(xí)能力；三是滿足個性化定制柔性化生產(chǎn)需求；四是實現(xiàn)貨物出入庫的高效管理；五是操作人員可遠(yuǎn)程參與生產(chǎn)。

智慧工廠主要特征

序號	主要特征
1	利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備間高效的信息互聯(lián)，數(shù)字工廠向“物聯(lián)工廠”升級，操作人員可實時獲取生產(chǎn)設(shè)備、物料、成品等相互間的動態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，滿足工廠24小時監(jiān)測需求。
2	基于龐大數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘與分析，使工廠具備自我學(xué)習(xí)能力，并在此基礎(chǔ)上完成能源消耗的優(yōu)先、生產(chǎn)決策的自動判斷等任務(wù)。
3	引入基于計算機(jī)數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等高度智能化的自動化線，滿足個性化定制柔性化生產(chǎn)需求，有效縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，并同時大幅降低產(chǎn)品成本。
4	配套智能物流倉儲系統(tǒng)，通過自動化立體倉庫、自動輸送分揀系統(tǒng)、智能倉儲管理系統(tǒng)等實現(xiàn)倉庫管理過程中各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)錄入的實時性以及對于貨物出入庫管理的高效性。
5	工廠內(nèi)配備電子看板顯示生產(chǎn)的實時動態(tài)，同時，操作人員可遠(yuǎn)程參與生產(chǎn)過程的修正或指揮。

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

“智能工廠”在美國、歐洲、中國三大地區(qū)的重要性排名分別為第4位、第1位與第2位，突顯出其在未來智能制造技術(shù)中的重要地位。

先進(jìn)制造技術(shù)的未來重要性排名

先進(jìn)制造技術(shù)	美國	歐洲	中國
預(yù)測分析	1	4	1
智能互聯(lián)產(chǎn)品（LOT）	2	2	7
先進(jìn)材料	3	5	4
智能工廠（LOT）	4	1	2
數(shù)字化設(shè)計、仿真和集成	5	3	5
高性能計算	6	7	3
先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)	7	6	8
增材制造（3D打?。?/div>	8	9	11
開源設(shè)計/客戶直接輸入	9	10	10
增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)（改進(jìn)質(zhì)量、培訓(xùn)、輸出知識）	10	8	6
增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)（提升客戶服務(wù)和體驗）	11	11	9

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國智慧工廠行業(yè)市場競爭格局及未來發(fā)展趨勢報告》

對于我國而言，智慧工廠建設(shè)的驅(qū)動力還來自三個方面，即產(chǎn)業(yè)升級、勞動力成本以及節(jié)能環(huán)保。在產(chǎn)業(yè)升級方面，我國正大力推動智能制造轉(zhuǎn)型，《中國智能制造“十三五”規(guī)劃》的頒布確立了到2020年，傳統(tǒng)制造業(yè)完成數(shù)字化改造，到2025年，重點(diǎn)企業(yè)實現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型。在政策引導(dǎo)推動下，中國智能制造業(yè)在制造業(yè)中扮演越來越重要角色，2017年，中國智能制造業(yè)行業(yè)規(guī)模已達(dá)15000億元，同比增長22.6%。

2014-2018年中國智能制造行業(yè)規(guī)模及增長（億元）

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

勞動力成本方面，自2008年以來，我國勞動力成本的增速明顯快于工業(yè)生產(chǎn)效率增速，相對于印度、越南、泰國等國家的人力成本優(yōu)勢逐漸減弱。根據(jù)測算，2019年，我國制造業(yè)勞動成本將為越南的177%、印度的218%。因此，需要積極推動智慧工廠建設(shè)，避免因勞動力成本上升而失去競爭力。

節(jié)能環(huán)保方面，推動綠色制造一直是我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型的重中之重，《中國制造2025》中明確提出全面推行綠色制造，到2020年，建成千家綠色示范工廠和百家綠色示范園區(qū)，部分重化行業(yè)能源資源消耗出現(xiàn)拐點(diǎn)，重點(diǎn)行業(yè)主要污染物排放強(qiáng)度下降20%。根據(jù)國家發(fā)改委能源研究所的測算，我國通用領(lǐng)域、電力、鋼鐵三大行業(yè)的節(jié)能潛力分別高達(dá)13428萬TCE、5906萬TCE、2111萬TCE。

我國各行業(yè)節(jié)能潛力測算（單位：萬TCE）

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

隨著智慧工廠的進(jìn)一步發(fā)展，自動化、機(jī)器人，系統(tǒng)集成、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算、霧計算、云計算以及工業(yè)安全，還包括大數(shù)據(jù)分析、增材制造、仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實AR技術(shù)都將應(yīng)用在智慧工廠的實際運(yùn)行中。
總的來說，智慧工廠建設(shè)大勢所趨。不過，值得一提的是，由于我國自動化水平相對較低，企業(yè)信息化建設(shè)不足，智慧工廠在我國仍處于早期階段，未來還有很長一段路要走。

本文采編：CY321