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十四五智能制造業發展趨勢
  • 十四五智能制造業發展趨勢

    Innov100
    2020-02-25 13:47:43
  • 摘要:近年來,智能制造裝備產業受到國家高度重視,出臺了一系列鼓勵政策,政策支持下智能制造裝備快速發展,本文旨在分析十四五規劃下智能制造產業發展趨勢。?

    《中國制造2025》明確指明智能制造已成為我國現代先進制造業新的發展方向。在國家政策推動,制造業技術轉型升級等背景下,中國智能制造產業發展迅速,數據顯示,2019年中國智能制造行業市場規模為17775億元,增長率為18%,伴隨著技術的逐漸完善,應用產業的不斷拓展,市場規模將持續增長,預計2020年市場規模將超20000億元。近幾年我國制造走向智造步伐加快,人們創業熱度不減,智能制造企業如雨后春筍般接連涌現,智能制造發展持續向好。

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    圖 1 智能制造產業創業企業分布

    智能制造行業作為中國制造業的主要驅動力之一,利好政策的不斷出臺,行業將持續穩定增長,在中國制造業中所起到的地位將會越來越重要。十四五中國智能制造將迎以下幾大發展趨勢:

    1、需求導向將指引工業人工智能從理想走入現實

    一方面,人工智能技術在制造業的應用重點在于工業智能產品或具體工業痛點的解決方案。另一方面,相較于“錦上添花”的工業智能產品,“雪中送炭”的技術更容易被制造業企業接受。比如,基于機器視覺的表面質量檢測技術幫助提升產品質量;或用基于知識圖譜的智能CAD來提高生產效率;又或者用基于人工智能的能源分配來降低生產成本。

    在福建泉州、浙江寧波、湖北武漢等城市,無論是傳統的石化行業還是紡織服裝行業,都發生了可喜的變化。泉州華寶鞋業公司智能改造后,減少用工70%以上,提高產能1.25倍;江蘇勝利精密公司三年來完成20多條生產線的智能化改造,一線工人減少70%,效率和產出提升超過30%,智能化和數字化為傳統產業快速賦能。

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    圖 2 工業人工智能產業圖譜

    2、工業大數據將成為智能制造和工業互聯網發展的核心

    在工業大數據發展過程中,安全性將成為企業智能化升級決策的重要依據。例如,工業核心數據、關鍵技術專利等數字化資產對企業的價值正在加速提升;降低數據安全隱患、提升系統安全和數據安全成為企業數字化改造升級中愈加重要的參考指標;增加廠區生產安全、過程安全迫在眉睫。

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    圖 3 我國工業大數據產業規模(2014-2021)

    3、基于大數據的工業智能將帶來更多服務型應用場景

    目前我國正在快速形成的基于工業數據的故障診斷及預測性維護就是典型的服務型應用場景。這種服務場景通過對生產線的監測和歷史數據進行處理并存儲后,進行基于人工智能的預測性分析,對企業給出維護建議并對生產進行實時預警。

    新業態、新模式在試點城市快速涌現。以海爾COSMO、樹根互聯、航天云網為代表的工業互聯網平臺迅速發展,工業機器人、無人機、信息智能硬件、智能網聯汽車等新動能快速發展。在新松“機器人智能工廠”,企業生產效率提高200%,新的工廠模式僅需三個月即可完成快速復制,能有效提升國產高端機器人產能。

    表 1 基于大數據的工業智能創新應用場景案例

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    4、工業區塊鏈將服務于數據安全及分布式智能生產網絡

    2019年10月,中央政治局第十八次集體學習強調要把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口,這為工業區塊鏈的發展營造了有利的政策環境。運用工業區塊鏈技術,有望突破工業互聯網“工業數據安全”與“企業盈利模式”兩大瓶頸。一方面,工業區塊鏈技術可以為工廠提供不同安全等級的區塊鏈加密服務,對工廠間的重要數據進行無中介傳遞,保障各重要生產數據的加密安全;另一方面,隨著工業區塊鏈技術應用,將形成分布式智能生產網絡,以終端客戶需求為主導,促進工業的服務化轉型。通過集成化與智能化生產,提高企業效率,通過標準化與網絡化生產,降低企業生產成本。

    5、協作機器人將成為工業機器人的主流發展方向

    人機協作將成為工業生產的重要模式。2019年的上海工博會上,丹麥的UR公司、日本發那科、川崎、德國庫卡等國際領先機器人企業在現場首發最新協作機器人產品;國產企業如新松、埃夫特、節卡、珞石、邀博等也發布了自己的協作機器人。2019年,在世界機器人大會、上海工博會及世界智能制造大會上,協作機器人受到國內外廠商大力追捧,未來前景可期。

    未來,我國智能制造裝備呈現出自動化、集成化、信息化、綠色化的發展趨勢。自動化體現在裝備能根據用戶要求完成制造過程的自動化,并對制造對象和制造環境具有高度適應性,實現制造過程的優化;集成化體現在生產工藝技術、硬件、軟件與應用技術的集成及設備的成套及納米、新能源等跨學科高技術的集成,從而使設備不斷升級;信息化體現在將傳感技術、計算機技術、軟件技術“嵌入”裝備中,實現裝備的性能提升和“智能”;最后綠色化主要體現在從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的全生命周期中,對環境負面影響極小,使企業經濟效益和社會效益協調優化。

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