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焦點觀察:?什么是智能制造?智能制造面臨怎樣挑戰?

2022-11-07 14:40:12 來源:

智能制造是指具有信息自感知、自決策、自執行等功能的先進制造過程、系統與模式的總稱。簡單的來說,就是將傳統的制造自動化賦能,將智能化、柔性化的因素加入。


【資料圖】

在全球領域,我國的制造業規模舉世矚目,2010年以來,我國制造業增加值已連續12年世界第一。然而,走的卻是中低端發展路線,大而不強的問題亟需解決。

1、政策助力智能制造國產化率提高

制造業轉型的進程離不開智能制造,從國內智能制造市場來看,國產化率總體不高,政策相應出臺支持行業發展。

消息面上,《“十四五”智能制造發展規劃》中提出,到2025年,規模以上制造業企業大部分實現數字化網絡化,重點行業骨干企業初步應用智能化;到2035年,規模以上制造業企業全面普及數字化網絡化,重點行業骨干企業基本實現智能化

業績方面,智能機器板塊共211家公司平均收入24.63億,同比上升20.29%,收入規模有了大幅改善。在政策的推動下,相關企業收入有了大幅提高。

政策支持下,行業的國產替代率有望進一步提升,也會企業盈利動力帶來驅動力。

2、智能制造,離不開傳感器

信息采集是智能制造的基礎,而傳感器是采集制造數據的重要途徑,沒有傳感器,人工智能將“難為無米之炊”,智能制造也將成為空中樓閣。

在工業圈中,人們將傳感器稱為“工業工藝品”或者“電五官”。這是因為傳感器作為一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

簡單來說,傳感器的出現,賦予了物體觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。在自動化生產過程中需要用各種傳感器來監視和控制各個參數,使設備工作在正常狀態或最佳狀態,并使產品達到最好的質量。

傳感器是自動化領域的底層器件,是智能制造的感知基礎。從全球工業傳感器市場產品應用方向來看,生命科學與健康、機械加工制造、汽車、半導體及電子、工業自動化等是其主要的應用領域。

根據MarketsandMarkets的報告數據,全球工業傳感器市場規模預計將從2021年的206億美元增長到2026年的319億美元,年復合增長率9.1%。

國產廠商奮力追趕,工業傳感器國產化進程加快

我國工業傳感器經過半個多世紀的發展,在體系、規模、產品種類、基礎技術研究、產學研用一條龍建設等多方面取得了一定的進步,基本滿足了改革開放以來快速發展的國民經濟建設需要。

但我國工業傳感器產業自身所存在的共性基礎研究不利、創新能力弱、核心技術少、核心元件成果走不出實驗室、核心元器件國產化嚴重缺失的問題并沒有得到根本解決。目前國內存在低端產品過剩、產品同質化等痛點,如何能研發并掌握核心技術,瞄準中高端市場,是企業競爭力的關鍵之一。

3、智能化升級仍面臨挑戰

由于我國工業化起步晚,技術積累相對薄弱,信息化水平相對較低,我國制造業智能化升級面臨著嚴峻的挑戰。

一是“兩化”融合的整體水平有待進一步提升。我國地區間、行業間以及企業之間信息化發展不平衡,一些企業已經開始智能化探索,但更多的企業尚處于電氣化、自動化甚至機械化階段,半機械化和手工生產在一些欠發達地區仍然存在。

《中國企業兩化融合發展報告2015》的數據顯示,截至2015年,我國企業信息化應用水平較高的企業僅占14.6%,在綜合集成基礎上實現跨企業業務協同和模式創新的只占3%,但尚未開展信息化建設的占比卻高達40%。我國制造業全面實現數字化、網絡化、智能化還有很長的路要走。

二是智能制造的基礎研發能力相對較弱。我國產、學、研的整體科技水平與美日歐等先進國家仍有較大差距,智能化的軟硬件缺乏自主研發技術,高端傳感器、操作系統、關鍵零部件主要依賴進口,在一定程度上阻礙了智能制造的發展。

三是智能制造生產模式尚處于起步階段。我國企業長期依靠低廉勞動力成本形成的成本洼地,慣于在國際國內市場上拼價格,導致全球價值鏈低端鎖定,多數企業使用智能設備替代人工的動力不足。

現階段,即使一些引入智能設備的企業,也僅停留在初級應用階段,以智能制造整合價值鏈和商業模式的企業屈指可數,更沒有形成構建智能制造體系的戰略思維和總體規劃。

四是智能制造標準、工業軟件、網絡信息安全基礎薄弱。標準是產業特別是高技術產業領域工業大國和商業巨頭的必爭之地,主導標準制定意味著掌握市場競爭和價值分配的話語權。目前,德國除了在國內及歐盟層面推廣工業4.0標準化工作外,還在國際標準化組織設立了與工業4.0相關的咨詢小組。

我國雖然是制造大國,但是由我國主導制定的制造業國際標準數量并不多,國際上對中國標準的認可度也不高,中國在全球制造標準領域缺少話語權及影響力。在工業軟件領域,世界上用于產品生命周期管理(PLM)的主流軟件主要是由德國西門子公司、美國PTC公司和法國達索公司開發的,我國在工業軟件開發方面缺少自主知識產權,明顯處于劣勢。

五是高素質復合型人才嚴重不足。從經營管理層面來看,我國企業缺少具有預見力的領軍人物,以及在高水平的研發、市場開拓、財務管理等方面的專門人才。從員工隊伍層面來看,我國企業存在初級技工多,高級技工少,傳統型技工多,現代型技工少,單一技能的技工多,復合型的技工少的現象。

員工綜合素質偏低,直接制約了智能制造系統的應用和推廣。而在國家戰略層面,涉及智能制造標準制定、國際談判、法律法規等方面的高級專業人才更是明顯的“短板”。

4、向全球價值鏈高端攀升

抓住新工業革命帶來的戰略機遇,以智能制造為突破口,引領中國制造向全球價值鏈高端攀升。

第一,推進智能制造關鍵裝備與核心軟件的自主研發與產業化,提高價值鏈核心環節的掌控力。

政府應加大對智能制造軟、硬件基礎研究的支持力度,突破制約智能制造發展的關鍵核心技術;推動官、產、學、研、用合作和組建產業創新聯盟,加快推進中國智能制造標準的制定,工業軟件特別是智能制造操作系統的開發以及推廣應用;研發具有自主知識產權的工業機器人、增材制造裝備、智能傳感與控制裝備等關鍵技術裝備,全面提升智能制造的產業化水平。

第二,鼓勵創新商業模式,打通價值網絡。

智能制造所帶來的以消費者為中心、“需求定制+大數據營銷+參與制造”的“產品+服務”新生產模式和商業模式,要求企業從封閉的價值鏈轉向開放的價值網絡。政府應鼓勵企業建立平臺生態圈,通過服務生態化、系統化和產品智能化,實現新的價值增值機會。

第三,培育自主品牌和骨干企業,拓展全球市場。

以智能制造試點示范專項行動為契機,集中資源重點培育一批自主創新能力強、主業突出、產品市場前景好、對產業帶動作用大的大型骨干企業。鼓勵企業積極“走出去”,一方面通過開放式創新,主動利用全球的創新資源;另一方面把智能制造的中國標準、中國平臺推廣出去,打造強大的智能制造生態系統。

第四,建立滿足智能制造需求的多層次人力資源開發體系。

大力發展職業教育、繼續教育、職業技能培訓等,培養和造就具有較高素養的應用型人才。鼓勵骨干企業與有條件的高等院校開展協同育人,建設產業人才培訓基地,培育具有“工匠精神”的應用型人才,夯實智能制造的人才基礎。

第五,完善企業內部價值鏈管理,增強企業智能化管理能力,提高數據附加價值。

針對智能制造高度柔性的生產模式對管理復雜度的新要求,引導企業從產品概念設計、原型開發、資源管理、訂單管理、生產計劃獲取和執行,到物流管理、能源管理再到營銷售后,按照產品附加值的新型創造方式進行整合,建立高效的智能化運營系統。

文章來源:儀表網, 融鈺集團官網,奔跑吧新的一年

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