2020-2021中國智能制造十大熱點新鮮出爐！
新鮮出爐，重量級報道！一年一度的《中國智能制造十大熱點》正式發(fā)布！
最近幾年，數(shù)字孿生炙手可熱，正成為人類解構(gòu)、描述和認識真實世界和虛擬世界的新型工具。從發(fā)展態(tài)勢來看，數(shù)字孿生不僅是信息技術發(fā)展的新焦點，還是眾多工業(yè)企業(yè)業(yè)務布局的新方向。作為改變未來世界的熱門技術之一，數(shù)字孿生正從概念階段走向?qū)嶋H應用階段，驅(qū)動制造企業(yè)進入數(shù)字化和智能化時代。
但值得注意的是，當前，關于數(shù)字孿生還存在很多認識誤區(qū)，例如認為高級仿真或者實時3D就是數(shù)字孿生。同時，受限于制造企業(yè)模型構(gòu)建、數(shù)據(jù)集成、業(yè)務集成、軟件開發(fā)等方面的短板，數(shù)字孿生的實際應用還處于初期階段。
因此，企業(yè)在推進數(shù)字孿生時，應當先深入研究數(shù)字孿生的理念、產(chǎn)品和解決方案，并結(jié)合自身企業(yè)的特點和實際需求，找到數(shù)字孿生的突破口；然后在此基礎上制定企業(yè)的數(shù)字孿生應用規(guī)劃。相信隨著新一代信息技術與實體經(jīng)濟深度融合進程的加快，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求的提升以及政策的持續(xù)支持，數(shù)字孿生將會出現(xiàn)更深入的應用場景，為工業(yè)制造帶來無限的可能。
工業(yè)系統(tǒng)千差萬別，裝備種類繁多，應該建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)運維平臺，將大數(shù)據(jù)分析與理論研究、模擬實驗研究成果相結(jié)合。2020年，隨著中國經(jīng)濟增長由負轉(zhuǎn)正，在國家積極的工業(yè)經(jīng)濟政策的引導下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融資數(shù)量和規(guī)模再創(chuàng)新高。據(jù)研究院統(tǒng)計，2020年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域共發(fā)生了135宗融資活動，是2019年的3倍，融資總額超過200億人民幣。其中，四分之三的融資均發(fā)生在下半年，億元級融資就有25宗。
雖然當前我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺眾多，投融資十分火熱，但整體來看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的格局尚未形成。實際上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺核心是數(shù)據(jù)，應用落地的基礎是行業(yè)機理和知識沉淀。
獨行快，眾行遠。2020年，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)浪潮再起，但并不意味著產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)成熟。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)要發(fā)展就必須破除細分行業(yè)平臺重復建設的問題，與其都試圖打造自己的“生態(tài)”，不如發(fā)揮各自優(yōu)勢，共同打造一個真正開放、健康，基于行業(yè)標準的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)，匯聚領域內(nèi)的廠商、技術和人才，在相互協(xié)作，互惠互利的基礎上，聚焦行業(yè)，做深做透，推動行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
工業(yè)軟件是工業(yè)創(chuàng)新知識長期積累、沉淀，并在應用中迭代進化的軟件化產(chǎn)物，根植于工業(yè)，脫胎于工業(yè)，代表著一個國家工業(yè)化和信息化融合的能力與水平。隨著我國持續(xù)加大支持國產(chǎn)工業(yè)軟件發(fā)展力度，為工業(yè)軟件企業(yè)發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)環(huán)境和成長沃土，國產(chǎn)工業(yè)軟件正迎來發(fā)展壯大的春天。
我國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要開放的心態(tài)、長期的戰(zhàn)略、科學的態(tài)度、市場的機制和創(chuàng)新的組織模式，不能操之過急，指望畢其功于一役。管理類軟件的國產(chǎn)化替代進程相對會快一些，但涉及到支撐產(chǎn)品創(chuàng)新設計、仿真、優(yōu)化、工藝規(guī)劃和制造的工業(yè)基礎軟件，不僅是資金密集、技術密集，而且也是人才密集，因此需要從長計議，循序漸進，重點支持研發(fā)支撐特定行業(yè)、特定產(chǎn)品類型、特定工藝和特定功能的應用軟件，而不是重點開發(fā)大型通用軟件。
同時應大力推進與工業(yè)軟件應用相關的咨詢服務，讓企業(yè)真正用起來，打通業(yè)務流程，創(chuàng)造實際價值；支持工業(yè)軟件和服務領域的“雙創(chuàng)”，并支持合理使用開源技術；還應該大力倡導企業(yè)尊重知識產(chǎn)權。在鼓勵自主創(chuàng)新和國產(chǎn)化同時，也應當與國外工業(yè)軟件廠商開放合作，集成國內(nèi)外優(yōu)秀軟件，優(yōu)勢互補，打造解決方案；面對國內(nèi)同行，則應當改變傳統(tǒng)的低價惡性競爭，打造自身獨特優(yōu)勢，真正實現(xiàn)共同進步，不斷推動中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。
精益生產(chǎn)是一種理念（即精益思想），它的本質(zhì)是消除浪費，以達到降低成本、提高質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率為目的。對于企業(yè)而言，推進精益生產(chǎn)與智能制造并不矛盾，精益生產(chǎn)是生產(chǎn)管理方法，而智能制造是制造過程實現(xiàn)的技術方法。
目前，已有不少企業(yè)推行精益生產(chǎn)理念，以智能化提升與先進管理理論相結(jié)合的方式，推動智能工廠建設。總體而言，制造企業(yè)在推進智能工廠建設時，要充分考慮到企業(yè)產(chǎn)品和工藝特點，并充分結(jié)合精益理念，推進精益化的生產(chǎn)布局，實現(xiàn)按訂單驅(qū)動，拉動式生產(chǎn)，盡量減少在制品庫存，消除浪費。精益生產(chǎn)是一個持續(xù)改善的長期過程，也是一個系統(tǒng)性的全員參與的改善活動，只有不斷地改善積累，逐步推進，才能為企業(yè)推進智能制造奠定堅實的基礎。
智能物流是實現(xiàn)智能制造的核心與關鍵，而智能物流裝備又是智能物流的基礎。在經(jīng)濟新常態(tài)和產(chǎn)業(yè)升級的背景下，智能物流裝備應用日趨廣泛，其優(yōu)勢也在逐漸顯現(xiàn)。2020年迎來了AGV、AMR等智能物流裝備應用的跨越式發(fā)展。
智能物流裝備作為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要抓手，不僅能節(jié)約勞動力成本、提高物流作業(yè)效率，還可以與企業(yè)ERP、WMS、MES等系統(tǒng)協(xié)同聯(lián)動，保障供應鏈快速響應業(yè)務需求，靈活應對不可預測的業(yè)務變化。
智能物流裝備正在滲透到各個行業(yè)，越來越多的制造企業(yè)打造自動化立體庫、物流機器人、輸送分揀系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)、自動識別與感知系統(tǒng)等先進物流技術與裝備，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)低效的物流模式。
制造企業(yè)物流覆蓋供應鏈各個環(huán)節(jié)，其中廠內(nèi)物流體系的升級改造對于智能制造尤為重要。智能化物流裝備不僅能幫助企業(yè)降本增效，更是智能工廠建設的突破口，具有廣闊的市場應用前景。可以肯定，智能物流裝備在制造業(yè)的應用還將持續(xù)深入，成為制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型與升級的重要推手。
如果前幾年業(yè)內(nèi)還在驗證人工智能的價值與可行性，現(xiàn)如今人工智能已經(jīng)成為切實改變世界的革新技術，工業(yè)4.0時代的企業(yè)也逐漸認識到它對制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的巨大價值。隨著2020年“新基建”政策以及各種扶持政策的發(fā)布，人工智能正在加速與制造業(yè)的融合，成為制造業(yè)發(fā)展的新動能。
應用場景一直是人工智能技術落地的關鍵因素。回顧過去的一年，人工智能在細分垂直領域的探索明顯加快，許多工業(yè)智能公司也相繼完成了標桿場景的應用落地，主要包括研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、管理活動三大方向，應用場景涵蓋產(chǎn)品設計、計劃排程、生產(chǎn)過程優(yōu)化、質(zhì)量檢測、園區(qū)物流、設備健康管理、營銷服務、供應鏈管理八大領域，具體包括智能語音交互產(chǎn)品、圖像識別、人臉識別、圖像搜索、聲紋識別、文字識別、機器翻譯、機器學習、大數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)可視化等方面。
細數(shù)這些應用場景，我們發(fā)現(xiàn)在人工智能加速落地的過程中，很重要的一點是注重機理模型和數(shù)學模型相結(jié)合。目前，人工智能落地制造業(yè)存在一個繞不開的問題——不同工業(yè)領域之間存在巨大差異，復雜度與工藝門檻非常高，而當前可供建模的數(shù)據(jù)量普遍匱乏且質(zhì)量不高，缺乏工業(yè)知識與機理，僅靠數(shù)據(jù)驅(qū)動的模型很難具備較好的泛化能力。
如今，在國家對智能制造政策的引導下，更多資本、技術力量、制造企業(yè)正在快速涌入，制造業(yè)應用場景或?qū)⒂瓉硇碌谋l(fā)式增長。據(jù)統(tǒng)計，截至今年10月，全球共有人工智能企業(yè)將近5600家，中國將近1450家。2022年國內(nèi)人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到1573億元，復合增速58%，產(chǎn)業(yè)有望持續(xù)快速增長。
但同樣需要注意的是，目前人工智能落地的場景主要解決的是工業(yè)領域一些非核心環(huán)節(jié)問題，仍然沒有涉及到工業(yè)核心業(yè)務系統(tǒng)。一方面是因為深度學習的“黑盒”特性，與生產(chǎn)制造追求的精確、可靠與可解釋性存在天然矛盾，很難獲得制造企業(yè)的認可。另一方面，一個成熟的模型算法需要海量數(shù)據(jù)與算力的支撐，但工業(yè)場景數(shù)據(jù)嚴重匱乏，建設IT基礎設施所帶來的算力成本也很難為制造企業(yè)所接受。同時，我們還應關注人工智能在制造業(yè)應用存在的人才匱乏嚴重問題。由于機理模型和數(shù)學模型的結(jié)合過程中，不僅需要掌握數(shù)據(jù)、算法知識，還需對制造業(yè)各細分行業(yè)的生產(chǎn)特點、流程、工藝有深入理解，相關人才極其匱乏。這也導致了推進人工智能與制造業(yè)的深度融合，注定是一場持久戰(zhàn)。
近年來，智能制造浪潮驅(qū)動之下，以工業(yè)自動化、數(shù)字化與智能化應用為核心的智能工廠非標自動化系統(tǒng)集成商正迅速發(fā)展，但競爭同質(zhì)化嚴重，核心競爭力不足問題也已凸顯。
智能工廠的建設，離不開智能工廠非標自動化集成商。作為面向特定行業(yè)與領域，非標自動化集成商以交付非標自動化產(chǎn)線為主，并與工業(yè)機器人等自動化、智能化裝備的應用相結(jié)合，為智能工廠建設項目提供交鑰匙工程或EPC總包服務，包括智能工廠的項目規(guī)劃與咨詢、系統(tǒng)設計與實施、集成安裝與調(diào)試以及培訓支持與運維管理等系統(tǒng)服務，從穩(wěn)定性、可靠性、持續(xù)性等方面滿足企業(yè)建設智能工廠的需求。
智能工廠非標自動化集成商作為建設智能工廠的重要力量，應著力培育和提升自身具有差異化的核心競爭力。這既是制造企業(yè)在推進智能制造、建設智能工廠過程中對非標自動化集成商所提出的要求，也是其自身贏得市場競爭優(yōu)勢，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實需要。
隨著制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能制造的深入推進，為了實現(xiàn)IT/OT的深度融合，“開放”正成為工業(yè)自動化領域的重要趨勢。當前，工業(yè)自動化領域的標準組織、主流廠商等正在致力于打破工業(yè)設備的封閉性和專用性，推出開放式工業(yè)自動化平臺。
智造時代，打破封閉專用的工業(yè)自動化系統(tǒng)是現(xiàn)實需要。在制造企業(yè)進行生產(chǎn)智能化改造，推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能制造的過程中，需要實現(xiàn)各類設備的互聯(lián)互通與數(shù)據(jù)采集，提高生產(chǎn)制造的效率、可視性與靈活性。但目前工業(yè)自動化領域涉及的硬件設備種類繁多，且由于其封閉性和專用性，軟硬件深度綁定，通訊協(xié)議與接口不統(tǒng)一，復用性差等，給多元自動化系統(tǒng)集成帶來困難，也不利于IT/OT深度融合。
總之，工業(yè)自動化正在打破原本的封閉性與專用性，走向開放。但我們也應看到，目前開放式工業(yè)自動化標準及平臺的構(gòu)建仍處于探索階段，在標準及平臺的應用推廣上仍顯不足。未來，希望行業(yè)標準組織、自動化廠商、系統(tǒng)集成商以及制造企業(yè)等能夠緊密聯(lián)合起來，共同塑造開放式工業(yè)自動化的應用生態(tài)，共同探索并落地更多實際性應用，讓開放式工業(yè)自動化相關標準及平臺能夠真正推動IT與OT的深度融合。
據(jù)e-works調(diào)查顯示，2019年，我國MES市場增長態(tài)勢持續(xù)；2020年，雖然受到新冠疫情的嚴重影響，但中國MES市場依舊實現(xiàn)了個位數(shù)的增長率?？傮w來說，近年來中國MES/MOM市場一直在穩(wěn)步增長。
然而由于MES/MOM市場行業(yè)特色明顯，要求供應商對行業(yè)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程等有深入和全面的理解，同時更需要把握好產(chǎn)品標準化和客戶需求差異化之間的平衡。因此，形成了目前我國MES/MOM市場 “群雄逐鹿”的狀態(tài)。
目前，我國市場上活躍的MES軟件或?qū)嵤┓盏墓桃殉^百家。對于企業(yè)而言，在大力推進智能制造的過程中，不論是老工廠的智能化改造，還是全新的數(shù)字化工廠建設，作為智能制造的核心系統(tǒng)，MES已成為企業(yè)應用的“剛需”，呈現(xiàn)出高投資熱度。
對于MES/MOM這樣一個復雜的系統(tǒng)，要想真正達到預期效果，仍需要供應商、實施服務商、制造企業(yè)，以及中立的第三方服務機構(gòu)共同努力，打造一個多贏的、健康的生態(tài)系統(tǒng)，提升我國制造企業(yè)MES/MOM技術的應用水平，為企業(yè)推進智能制造建設奠定基礎。
智能制造人才培養(yǎng)和培訓是制造企業(yè)持續(xù)推進智能制造的關鍵成功要素。當前，隨著國家有計劃地對傳統(tǒng)企業(yè)進行數(shù)控化、信息化和智能化改造，高端數(shù)控機床、工業(yè)機器人、增材制造等智能制造裝備將會普及應用，我國智能制造行業(yè)所占比重將會逐漸增大。據(jù)人力資源與社會保障部發(fā)布《智能制造工程技術人員就業(yè)景氣現(xiàn)狀分析報告》預測，未來5年，智能制造領域人才需求量將到達900萬人，人才缺口預測450萬人。
綜上所述，智能制造人才在推動企業(yè)商業(yè)模式、生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型中承擔著“頂梁柱”角色。企業(yè)在人才培養(yǎng)上需要兼顧“智能”和“制造”兩方面，進行跨界培養(yǎng)，建立自主培養(yǎng)與引進相結(jié)合的模式。打造企業(yè)級智能制造人才梯隊，不僅需要培養(yǎng)高精尖的科技型人才，也需要有國際視野的管理型人才，還需要數(shù)量龐大的能操作、懂調(diào)試、會研究改進的智能制造應用型人才。
