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中国制造如何迈向智能制造

发布时间:2017-08-10      68      0

全球的今天似乎比以往任何时候都要更重视制造业的发展。自遭遇了2008年金融海啸的破坏性冲击后,各国都在思考过去的发展思路,特别是发达国家“重金融、轻工业”的思维开始扭转,制造业重新成为各国经济发展的战略支点。

一、“智能制造”全球发力。

    在此同时,IT与自动化技术的快速进步,也为制造业注入了新的活力。多种新技术的结合,诞生了面向未来的制造业新概念——智能制造。 互动话题:在你眼中,什么是“智能制造”?各国都将实现这一构想作为制造业发展的目标,我们看到德国率先提出了“工业4.0”(Industry 4.0)的概念,美国提出了“先进制造伙伴关系”(AMP)计划,日本则推行“智慧制造系统”(IMS),等等这些制造业大国都在大力推行制造业的革新计划,目的都是希望透过先进的IT与自动化技术,让制造系统摆脱传统的僵硬的机械化桎梏,实现“智能化”,提升效率,降低成本,满足消费者日益多样化的需求。

中国制造如何迈向智能制造

   中国作为“世界工厂”,自然不甘于人后,“制造业2025”计划已经提上议事日程,目标是希望在2025年成为全球制造业强国,到2035年时超越德国、美国、日本等制造业大国。虽然“中国制造”早已声名远播,但大多数仍是低端制造,高端制造业仍然掌握在欧美国家手中;同时,支撑制造业发展的先进制造装备,发达国家仍然占有绝对优势。

    据研究机构的报告,目前全球数控机床、工业机器人、智能控制系统等智能制造设备的全球前50大厂商中,74%来自德、美、日三国。 同时,在需求端,中国的智能装备拥有量仍然大大落后于欧美发达国家。“2013年,每万名工人机器人数仍为23台,落后于韩国的396、日本的332、德国273,也落后于世界平均水平58台。包括特种传感器、智能仪器仪表、自动控制系统、高档数控系统和机器人的自动化生产占总生产比重不到5%。”起点较低,也恰恰预示着发展空间还很广阔。如数控机床、工业机器人、智能控制系统方面,中日韩三国的销售比例居全球之冠。根据报告,2013年这三个国家工业机器人的销量是欧洲的2倍,美洲的3.4倍。可见,亚洲已经成为全球智能制造设备的需求热点,而中国无疑是其中的主力。“随着制造业向着高附加值转化、人力资源成本上升、生产流程重组和优化等因素的影响,机器人等智能制造装备在中国制造业的应用前景广阔。”决策者也意识到智能制造装备对中国制造业的转型升级的重要意义,在工信部颁布的《高端装备制造业“十二五”发展规划》中,制定了智能制造装备从2015年到2020年的发展目标。因此,未来5至10年将是中国智能制造产业的高速发展期。各大厂商都嗅到这一商机,纷纷加大中|国市场的布局力度。如全球工业机器人领头羊ABB集团,就在深耕中国机器人市场二十年的基础上,积极进入3C电子、食品医药等中国机器人应用的新产业。

    我们看到,在工业机器人等领域,欧美厂商仍然掌握着核心技术,“比如伺服电机、减速器等一些工业机器人的核心零部件,仍然被国外厂商垄断。”在机器人智能化集成领域有近20年经验的广州企业坦言。在他看来,目前国家层面对智能制造装备产业的支持是好事,但也需尊重市场规律,“不能像风电、光伏产业一样,因为不恰当的激励,造成泡沫。”令人鼓舞的是,本土企业的确在奋力成长。如工业机器人领域,广州数控、瑞松科技等本土企业正在崛起;研华科技这样的华人企业则在智能控制领域成为行业领导者。

“智能制造”作为一个新兴的概念,可以说在全球范围还未形成清晰的实现形式,“目前在中国还没有哪一家企业有足够的勇气宣布自己已经建成了一座智能工厂,但已经有一两家国际大企业正在建设样板工厂。”

二、中国企业运用:有惊喜,有不足。

中国制造如何迈向智能制造

     在对100位出口制造业企业主的问卷调研中,发现他们在智能制造设备的认知、使用、投资规划等方面,既存在很多不足,也有许多令人惊喜的地方。比如在问及运用了哪些智能制造设备时,32.7%的受访者表示运用了工业机器人(机械臂),41.6%表示运用了数字化机床;而当问及未来一年投资于引入智能制造设备的预算占总投资预算的比例时,44%的受访者表示比例在1%-10%,32.1%表示比例在11%-20%,可见设备的渗透率还是不错的,对运用这些对生产线进行改造的热情也是比较高的。但从运用的广度和深度看,问卷显示大部分企业还没有习惯于使用智能制造设备。如52.5%的受访者表示公司内部的基础设施、人力等条件还不具备使用工业机器人的要求。同时,碍于成本回报比率和周期的不确定性,许多受访者对运用工业机器人等仍有疑虑,如60.4%的受访者表示工业机器人价格偏高,难以承受,44.6%表示成本回|收周期过长,投资风险大。

   但由于人口红利逐渐消失、年轻一代越来越不愿意呆在枯燥的流水线上,传统以密集劳动力取胜的制造业,必须着手进行转型升级。我们看到,受访企业在转型升级的诸多方向中,对“用工业机器人等对生产线进行自动化改造”非常感兴趣,66.3%的受访者表示会以此应对人力成本上涨的挑战。从中可以看出,迈向智能制造,不仅是决策层之所期望,更是企业家之所想。

三、未来蓝图值得期待。

   目前“智能制造”的蓝图仍未清晰,各方都在摸索。根据观察,智能制造的核心是要实现研发制造流程和产品的智能化,其中个性化的客户需求与设计,供应商和制造商之间的信息接入与共享,售后服务的快速响应等环节、制造环节实现“智能工厂”,等等这些环节构成了智能制造的关键组成部分。

中国制造如何迈向智能制造

   智能工厂通过开放开发流程给消费者参与,广泛收集消费者的需求和行为数据,期间多次互动对于产品设计方案进行优化和改进,并形成初步的产品设计方案。而在生产过程中,智能工厂通过在关键节点设计数据采集、实时监控并事后备案以控制产品质量,为产品置入唯一的编码而对产品进行追踪,以及在产品上附着消费者数据采集工具(可以是硬件也可以是软件)从而对消费者行为数据进行收集以帮助其进行售后服务和产品改进。这样的过程形成了智能工厂对消费者差异化需求的闭环,赋予了产品互动性、可追踪性和唯一性,从而有效地解决了工厂批量生产和消费者差异化需求之间的矛盾。

中国制造如何迈向智能制造

 “这种新模式无疑为生产带来了更高的灵活性,生产所有涉及的零部件都因为物联网而广泛互联,厂家有望实现实时库存(Just In Time),或许原本按照季节管理的工厂生产,将切割为更小的单元,既可以动态规划从而平滑生产波动,也能更快地跟随市场的反应进行产能的调整;另一方面,智能工厂还能增强对工厂管理者决策支持的能力,广泛互联的生产数据、消费者需求数据等,为管理者提供了对于市场最新动向、消费者行为变化、产品生命周期衰竭、工厂运营提升方向、供应链管理重点环节等等一系列的预测和决策能力。” “智能制造”的未来图景是令人激动的,可以说当下我们正处于大变革的前夜。对中国企业来说,与欧美企业的差距并没有像以往那么大,在一些领域甚至达到领先水平,因此,在这一轮产业变革中,我们期待中国企业可以弯道超车,实现制造业“质的飞跃”。

   在未来接下来的企业实际应用案例中,我们既能看到国际智能制造装备企业的领先实力,也可以看到中国传统制造企业的迅速崛起,更能看到越来越多的中国智能制造企业运用更为先进的智能制造装备。