智能制造本質(zhì)是新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合。新一代信息技術(shù)貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)、回收利用等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié),通過(guò)組織研發(fā)具有信息深度感知、智慧優(yōu)化決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行的智能裝備及智能化生產(chǎn)線(xiàn),以達(dá)到縮短產(chǎn)品研制周期、降低資源能源消耗、降低運(yùn)營(yíng)成本、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)。
智能制造的核心構(gòu)成
智能制造集軟件、電子、控制、機(jī)械于一體,以智能生產(chǎn)終端為核心,主要由“云”、“網(wǎng)”、“端”三方面構(gòu)成。
云,是指工業(yè)大數(shù)據(jù)及云計(jì)算。自動(dòng)化設(shè)備產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)通過(guò)傳感系統(tǒng)等路徑,實(shí)現(xiàn)采集、反應(yīng)和預(yù)測(cè),形成可行為的大數(shù)據(jù),幫助制造形成從生產(chǎn)到銷(xiāo)售的整個(gè)閉環(huán)。
網(wǎng),是指工廠內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)及覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈整體的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。目前,國(guó)內(nèi)制造業(yè)信息化升級(jí),可采用傳感器、RFID、機(jī)器視覺(jué)、人臉識(shí)別等20余種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)的采集和匯總。
端,是指智能機(jī)床、機(jī)器人、傳感器、機(jī)器視覺(jué)等智能生產(chǎn)設(shè)備,AGV、服務(wù)機(jī)器人等智能物流設(shè)備以及智能制造在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。中長(zhǎng)期角度來(lái)看,智能生產(chǎn)設(shè)備后續(xù)的競(jìng)爭(zhēng)力取決于其對(duì)硬件與軟件結(jié)合的能力。
當(dāng)前,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革不斷深入,制造業(yè)呈現(xiàn)出數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展趨勢(shì),智能制造作為重要的一個(gè)發(fā)展方向,正在不斷地突破新技術(shù)、催生新業(yè)態(tài),推動(dòng)制造業(yè)升級(jí)。智能制造的智能化、數(shù)據(jù)化、少人化優(yōu)勢(shì)在疫情期間充分凸顯,讓國(guó)人看到其改善生產(chǎn)、生活的巨大潛力。
智能制造產(chǎn)業(yè)鏈
從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,智能制造可劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、執(zhí)行層、應(yīng)用層。
資料來(lái)源:中商產(chǎn)業(yè)研究院整理
智能制造上游是制造行業(yè)的零部件以及感知層次的相關(guān)產(chǎn)品。中游是網(wǎng)絡(luò)層的相關(guān)信息技術(shù)、管理軟件等。下游是執(zhí)行層和應(yīng)用層,以機(jī)器視覺(jué)、3D打印為產(chǎn)品構(gòu)成的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)和智慧工廠。
智能制造細(xì)分產(chǎn)業(yè)鏈可分為:系統(tǒng)集成商、智能裝備、工業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)和云計(jì)算、工業(yè)成產(chǎn)軟件、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能生產(chǎn)。
資料來(lái)源:中商產(chǎn)業(yè)研究院整理
資料來(lái)源:中商產(chǎn)業(yè)研究院整理
細(xì)分產(chǎn)業(yè)1:系統(tǒng)集成
智能制造系統(tǒng)集成指以自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ),以數(shù)字化為手段,以智能制造為目標(biāo),借助新一代信息通信技術(shù),通過(guò)工業(yè)軟件、生產(chǎn)和業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、智能技術(shù)和裝備的集成,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)縱向集成、橫向集成的各類(lèi)智能化解決方案的總稱(chēng)。其中縱向集成是指在智能工廠內(nèi)部,把現(xiàn)場(chǎng)層、控制層、車(chē)間管理層有機(jī)整合在一起,同時(shí)確保這些信息能夠傳輸?shù)缴a(chǎn)資源計(jì)劃(ERP);橫向集成是指將各種不同制造階段的智能系統(tǒng)集成在一起,既包括一個(gè)公司內(nèi)部的材料、能源和信息的配置,也包括不同公司之間的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的配置。
中國(guó)智能制造系統(tǒng)集成市場(chǎng)受益于國(guó)家大力推動(dòng)智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展、智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商聯(lián)盟加速細(xì)分行業(yè)滲透、制造業(yè)核心工藝技術(shù)加速突破等利好,在2018年整體規(guī)模持續(xù)保持較高增速,2018年整體規(guī)模達(dá)到1548億元,到2021年將達(dá)2837億元,并將有效帶動(dòng)我國(guó)制造業(yè)整體水平發(fā)展,加速向新一代智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的步伐。
數(shù)據(jù)來(lái)源:賽迪顧問(wèn)、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理
未來(lái)中國(guó)智能制造系統(tǒng)集成將呈現(xiàn)四大發(fā)展趨勢(shì):①智能制造系統(tǒng)集成引領(lǐng)設(shè)備供應(yīng)商及軟件集成商融合發(fā)展新方向,有望成為智能制造龍頭企業(yè)發(fā)展核心模式。②京津冀、長(zhǎng)三角及珠三角地區(qū)依舊是智能制造系統(tǒng)集成發(fā)展領(lǐng)先區(qū)域,其中尤以京津冀地區(qū)企業(yè)集中程度最高。③局部解決方案仍舊是市場(chǎng)主流,但是國(guó)內(nèi)企業(yè)需要積極向整體解決方案領(lǐng)域發(fā)力,力爭(zhēng)突破國(guó)際龍頭企業(yè)在該領(lǐng)域的行業(yè)壟斷地位。④邊緣智能技術(shù)加速應(yīng)用將打破傳統(tǒng)設(shè)備集中式軟件集成發(fā)展思路,使邊緣端設(shè)備成為集成新端口。
細(xì)分產(chǎn)業(yè)2:智能制造裝備
智能制造裝備是指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備,它是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成和深度融合。智能制造裝備已經(jīng)形成了完善的產(chǎn)業(yè)鏈,包括關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件、智能化高端裝備、智能測(cè)控裝備和重大集成裝備四大環(huán)節(jié)。
在國(guó)家政策推動(dòng),制造業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)等背景下,中國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和分工格局帶來(lái)深刻影響。2016年我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)值規(guī)模突破1萬(wàn)億,2018年突破15000億,預(yù)計(jì)2020產(chǎn)值規(guī)模將突破2萬(wàn)億。
細(xì)分產(chǎn)業(yè)3:云計(jì)算
云計(jì)算作為新一代信息技術(shù)的基石,也是智能制造的核心平臺(tái)。云計(jì)算深入滲透到制造企業(yè)的所有業(yè)務(wù)流程,能夠根據(jù)用戶(hù)的業(yè)務(wù)需求,經(jīng)濟(jì)、快捷地進(jìn)行IT資源分配,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、近實(shí)時(shí)IT交付和管理,快速響應(yīng)不斷變化的個(gè)性化服務(wù)需求。不僅有助于促進(jìn)創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)附加值和制造業(yè)生產(chǎn)效率的提升,同時(shí)提升了制造企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力,靈活應(yīng)對(duì)復(fù)雜的國(guó)際環(huán)境變化,為經(jīng)濟(jì)全球化環(huán)境下制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
目前,中國(guó)云計(jì)算市場(chǎng)處于快速發(fā)展階段。隨著云計(jì)算的應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展,云計(jì)算的應(yīng)用已深入到政府、金融、工業(yè)、交通、物流等傳統(tǒng)領(lǐng)域。當(dāng)前,中國(guó)云計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模整體規(guī)模較小,與全球市場(chǎng)規(guī)模仍存在一定的差距。預(yù)計(jì)到2021年,我國(guó)公有云服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2119.5億元。
數(shù)據(jù)來(lái)源:中商產(chǎn)業(yè)研究院
細(xì)分產(chǎn)業(yè)4:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是滿(mǎn)足工業(yè)智能化發(fā)展需求,具有低時(shí)延、高可靠、廣覆蓋特點(diǎn)的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,是新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造業(yè)深度融合所形成的新興業(yè)態(tài)與應(yīng)用模式。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物,日益成為新工業(yè)革命的關(guān)鍵支撐和深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”的重要基石,對(duì)未來(lái)工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生全方位、深層次、革命性影響。
據(jù)中國(guó)信通院政策與經(jīng)濟(jì)研究所所長(zhǎng)辛勇飛介紹,測(cè)算表明,2018年、2019年我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增加值規(guī)模分別為1.42萬(wàn)億元、2.13萬(wàn)億元,占GDP比重分別為1.5%、2.2%。預(yù)計(jì)2020年,我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模將達(dá)3.1萬(wàn)億元,占GDP比重為2.9%,同時(shí)可帶動(dòng)約255萬(wàn)個(gè)新增就業(yè)崗位。
數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)信通院、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理
國(guó)內(nèi)RFID等物聯(lián)技術(shù)發(fā)展處于初期。相較于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)在RFID、傳感器等物聯(lián)技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)業(yè)上的發(fā)展還較為落后,如我國(guó)RFID企業(yè)總數(shù)雖然超過(guò)百家,但是缺乏關(guān)鍵核心技術(shù),尤其是芯片、中間件等方面,目前還未形成成熟的RFID產(chǎn)業(yè)鏈。
傳感器行業(yè)發(fā)展相對(duì)成熟。目前國(guó)內(nèi)已有1700多家從事傳感器生產(chǎn)和研發(fā)的企業(yè),其中從事微系統(tǒng)研制、生產(chǎn)的有50多家,已建成三大傳感器生產(chǎn)基地。我國(guó)傳感器有賴(lài)進(jìn)口,技術(shù)差距仍明顯。目前全球約有40個(gè)國(guó)家從事傳感器研制、生產(chǎn)和應(yīng)用開(kāi)發(fā),其中美、日、德等國(guó)的市場(chǎng)總占有率較高。相比下,我國(guó)傳感器企業(yè)以小型企業(yè)為主,傳感器技術(shù)水平偏低、研發(fā)實(shí)力較弱、規(guī)模偏小、產(chǎn)業(yè)集中度低。
細(xì)分產(chǎn)業(yè)5:智能生產(chǎn)
智能生產(chǎn)主要包括機(jī)器視覺(jué)、3D打印。機(jī)器視覺(jué)是一種基礎(chǔ)功能性技術(shù),是機(jī)器人自主行動(dòng)的前提,能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)于外界環(huán)境的觀察、識(shí)別以及判斷等功能。目前,中國(guó)的機(jī)器視覺(jué)行業(yè)正處于快速發(fā)展階段,是世界機(jī)器視覺(jué)發(fā)展最活躍的地區(qū)之一。
以智能手機(jī)為代表的,全面屏、指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別、柔性屏等新產(chǎn)品乃至整個(gè)電子制造領(lǐng)域,對(duì)機(jī)器視覺(jué)也提出了史無(wú)前例的精度標(biāo)準(zhǔn)。為了應(yīng)付層出不窮的新應(yīng)用需求,工業(yè)相機(jī)的設(shè)計(jì)也出現(xiàn)了新的發(fā)展方向。由此看來(lái),工業(yè)4.0離不開(kāi)智能制造,智能制造離不開(kāi)機(jī)器視覺(jué)。機(jī)器視覺(jué)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化和智能化的必要手段,也是人類(lèi)視覺(jué)在機(jī)器上的延伸。
目前,中國(guó)的機(jī)器視覺(jué)行業(yè)正處于快速發(fā)展階段,是世界機(jī)器視覺(jué)發(fā)展最活躍的地區(qū)之一。受益于配套基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善、制造業(yè)總體規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大、智能化水平不斷提高、政策利好等因素,中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)。據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2018年中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模首次超過(guò)100億元。隨著行業(yè)技術(shù)提升、產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域更廣泛,未來(lái)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)將進(jìn)一步擴(kuò)大,預(yù)計(jì)2021年市場(chǎng)規(guī)模將逼近180億元。
數(shù)據(jù)來(lái)源:中商產(chǎn)業(yè)研究院整理
3D打印技術(shù),也稱(chēng)“增材制造”或“增量制造”,是基于三維CAD模型數(shù)據(jù),通過(guò)增加材料逐層制造,將直接制造與相應(yīng)數(shù)學(xué)模型結(jié)合的一種制造方法。它涵蓋了產(chǎn)品生命周期前端的“快速原型”和全生產(chǎn)周期的“快速制造”相關(guān)的所有打印工藝、技術(shù)、設(shè)備類(lèi)別和應(yīng)用。目前,3D打印技術(shù)日漸成熟。
目前,中國(guó)的3D打印應(yīng)用主要集中在家電及電子消費(fèi)品、模具檢測(cè)、醫(yī)療及牙科正畸、航空航天等領(lǐng)域,未來(lái)將向醫(yī)療、建筑等更廣的應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)展。據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2019年中國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模約為33.6億元。伴隨著中國(guó)3D打印技術(shù)的相應(yīng)成熟,在航天航空,汽車(chē)等行業(yè)需求將持續(xù)增加,預(yù)計(jì)2020年中國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模將近50億元。
更多資料請(qǐng)參考中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2020-2025年中國(guó)智能制造市場(chǎng)前景及投資機(jī)會(huì)研究報(bào)告》,同時(shí)中商產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃策劃、產(chǎn)業(yè)園策劃規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商引資等解決方案。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。