智能制造十大未來行業(yè)趨勢
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近年來,在行業(yè)形勢及國家政策推動下,我國智能制造產業(yè)發(fā)展迅速,產值規(guī)模已經達到近15000億元。
去年,賽迪靈犀聯(lián)手臺達服務電子制造企業(yè),雙方將圍繞智能制造技術研究、診斷咨詢、人才實訓、國際合作等方面進行深度合作,共同建設智能制造解決方案示范線并開設線下實操性培訓課程。共同研發(fā)智能制造云平臺建設及運營關鍵技術,聯(lián)合打造智能制造解決方案服務生態(tài)環(huán)境。
那么智能制造未來的發(fā)展趨勢如何?小編今天就來盤點一下智能制造十大未來行業(yè)趨勢。
智能制造解析
智能制造這一概念,最開始是美國提出的。通常被認為是智能制造技術與智能與智能制造系統(tǒng)的統(tǒng)稱,是制造業(yè)與信息化相結合的產物。簡而言之,智能制造是智能技術與信息技術支撐的智能產品、智能生產和智能服務。
當前,世界經濟進入下行趨勢,各國對于制造業(yè)發(fā)展愈發(fā)重視,紛紛加快推動技術創(chuàng)新,促進制造業(yè)轉型升級,智能制造戰(zhàn)略由此不斷升溫。目前,因此,智能化、綠色化已成為制造業(yè)發(fā)展的主流方向,智能制造也將成為世界各國競爭的焦點。
2010年,中國制造業(yè)產值達到1.955萬億美元,超過美國總產值,高居全球第一。隨著制造業(yè)智能化的升級改造,我國智能制造產業(yè)呈現(xiàn)較快增長。到2017年,中國智能制造產業(yè)產值規(guī)模將近15000億元,預計到2020年產值規(guī)模將達到一個新高度。
哪些產業(yè)屬于智能制造
自律能力即搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息,并進行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。具有自律能力的設備稱為“智能機器”,“智能機器”在一定程度上表現(xiàn)出獨立性、自主性和個性,甚至相互間還能協(xié)調運作與競爭。強有力的知識庫和基于知識的模型是自律能力的基礎。
智能制造技術包括自動化、信息化、互聯(lián)網和智能化四個層次,產業(yè)鏈涵蓋智能裝備(機器人、數控機床、服務機器人、其他自動化裝備),工業(yè)互聯(lián)網(機器視覺、傳感器、RFID、工業(yè)以太網)、工業(yè)軟件(ERP/MES/DCS等)、3D打印以及將上述環(huán)節(jié)有機結合的自動化系統(tǒng)集成及生產線集成等。
智能產業(yè)鏈,基于一般的產業(yè)鏈分析模式,我們認為智能產業(yè)鏈由“基礎、核心、應用和服務”四個方面構成,每個環(huán)節(jié)都能形成較大的產業(yè)集群。
智能基礎產業(yè)是構成智能化系統(tǒng)的最基本元件或材料,包括電子元器件、光學配件、精密基礎件、光電材料、智能材料等,一般不具有獨立應用功能。
智能核心產業(yè)是構成智能化系統(tǒng)的核心功能組件,包括感知、傳輸、計算、控制等功能單元,具體涵蓋計算機設備、網絡傳輸設備、儀器儀表、集成電路、物聯(lián)網技術和軟件等。智能應用產業(yè)是推動智能化產業(yè)發(fā)展的終端應用領域,可分為智能電網、智能交通、智能汽車、智能金融、智能醫(yī)療、智能建筑、智能安防、智能物流、智能家居、智能商業(yè)等領域,智能應用領域的產業(yè)關聯(lián)度、技術復雜性較高,是最終引領智能產業(yè)發(fā)展的驅動力量。
從智能應用的不同領域看,有些是偏重生活方面的,有些是偏重生產方面的,有些的影響是全方位的,如智能電網,其輻射范圍相當廣闊,包括新材料、電力電子元器件制造、電池制造、新能源發(fā)電、鋼鐵制造、通信設備、智能家電、電動汽車、智能家居等上下游產業(yè),而后續(xù)還將衍生出諸如智能城市、智能交通等更多新的產業(yè)。
智能汽車和智能家居是影響人們生活最重要的兩個方面,都具有非常巨大的市場空間。智能化汽車設備主要體現(xiàn)在眾多輔助駕駛系統(tǒng)上,如智能雨刷、自動前照燈、智能空調、智能懸架、防打瞌睡系統(tǒng)等電子信息技術的廣泛應用,為汽車的智能化提供了廣闊的前景。電子元器件智能基礎產業(yè)智能應用產業(yè)智能核心產業(yè)系統(tǒng)集成服務網絡傳輸設備計算機設備儀器儀表集成電路物聯(lián)網技術汽車電子設備智能電網設備智能交通設備智能家居設備智能通訊設備光學配件精密基礎件光電材料智能醫(yī)療設備智能樓宇系統(tǒng)軟件智能制造裝備智能材料
智能化家居主要體現(xiàn)在智能樓宇管理上,安防監(jiān)控、中央空調、火災自動報警、立體車庫、遠程抄表,這些現(xiàn)代化的智能家居系統(tǒng)目前已初步應用于溫州的幾個新建住宅小區(qū)。智能制造是生產領域的典型代表。自動化改造是我國制造業(yè)轉型與升級的主要方式。我國制造業(yè)升級與轉型應從制造環(huán)節(jié)開始,自動化改造包括兩個方面:一是以自動化器械代替人工;二是以智能化器械代替非智能化器械,包括工業(yè)機器人、智能化數控機床、智能紡機等,是不斷提升生產效率、提高產品質量的重要保障。
智能制造十大未來行業(yè)趨勢分析
01、無人機
中國無人機市場正在逐漸走向成熟,從技術、成本、應用成熟度和行業(yè)發(fā)展規(guī)律等角度看。首先,隨著傳統(tǒng)數據處理芯片廠商如因特爾、高通、英偉達布局無人機數據處理平臺上,無人機將成為實現(xiàn)人工智能的最佳載體,快速突破專業(yè)應用的技術瓶頸;
其次,以歌爾聲學、比亞迪為代表的ODM廠商逐漸布局無人機生產制造,加速產品量產及迭代,有效降低專業(yè)應用成本,從根本上推動專業(yè)應用市場的發(fā)展;
再次,經過幾年的用戶培養(yǎng),無人機在各專業(yè)領域尤其是農業(yè)植保的應用逐步為用戶所接受,無人機專業(yè)應用將呈現(xiàn)旺盛的市場需求;最后,由于航拍應用的局限性,消費級無人機市場短期內將不會呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,愈發(fā)激烈的競爭也促使企業(yè)向專業(yè)級應用轉型。
02、虛擬現(xiàn)實
為實現(xiàn)將用戶置身于一個包括視覺、聽覺、觸感和嗅覺全體感的”以假亂真”的虛擬環(huán)境中,VR需要更加豐富的人機交互形式。作為人類溝通中最自然的語言與視覺,語音識別技術和眼球追蹤技術將成為下一階段人機交互技術發(fā)展的熱點,情感合成技術、跨語言交流技術等已經嶄露頭角。
動作捕捉、觸覺反饋、方向追蹤、手勢跟蹤等一系列更加自然化的人機交互技術也將呈現(xiàn)革命性的突破,同時如何組合不同的交互技術帶來沉浸式的VR體驗也是各企業(yè)追逐的焦點。隨著人機交互技術的全面爆發(fā),預計被多數用戶及業(yè)內人士認可的VR設備交互范式將有望在明年出現(xiàn)。
03、機器人
機器人在汽車、電子制造等產業(yè)中的應用已經非常普遍,而隨著傳感器、人工智能等技術的進步,機器人正朝向與信息技術相融合的方向發(fā)展,通過云計算和人工智能深度學習,機器人可從執(zhí)行一項簡單重復性的工作進化為執(zhí)行各種復雜多樣化的工作,并開始應用大數據實現(xiàn)自律化。
如今,微軟、谷歌、英特爾等科技巨頭已進軍機器人產業(yè),布局“機器人2.0”時代,引領智能機器人的創(chuàng)新發(fā)展。我國已發(fā)布《機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》,重點開展人工智能、機器人深度學習等新一代機器人技術研究,注重戰(zhàn)略性、前瞻性、創(chuàng)新性的工作,以期在機器人產業(yè)變革中實現(xiàn)“彎道超車”。
04、視覺系統(tǒng)技術正加速向機器人、汽車、無人機等多領域滲透
隨著機器人產業(yè)的快速發(fā)展,視覺感知方式正在從傳統(tǒng)的深度地圖、激光雷達系統(tǒng)向視覺系統(tǒng)轉變,而該領域的技術已經于近兩年有了較大的突破,以韓國、美國、日本為代表的多個國家的機器人研究院均在2016年的多場世界級機器人大賽中應用視覺技術。
而隨著電動汽車的加速普及,無人駕駛技術的快速突破,消費級無人機市場的進一步開拓,在視覺系統(tǒng)于機器人產業(yè)領域應用愈發(fā)成熟的背景下,以無人駕駛、無人機、機器人為代表的新興領域將成為視覺系統(tǒng)應用的新焦點。
05、云制造
云制造是一種基于泛在網絡、以人為中心的智能制造新模式,是兩化深度融合和產業(yè)鏈資源優(yōu)化配置的重要途徑,未來云制造將獲得更多的投資關注。一方面,云制造已經滲透到產業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié),包括云端3D打印、供應鏈融資、基于工業(yè)云的大數據研發(fā)等,在航空航天、汽車工業(yè)、工程機械、石油化工、電子電氣等眾多行業(yè)均有廣泛的應用。
另一方面,云制造也在重塑產業(yè)生態(tài),例如在數控機床領域,已經出現(xiàn)了以數控機床生產力和云平臺為主要商業(yè)模式的新型互聯(lián)網制造形態(tài);在汽車工業(yè)領域,也有企業(yè)開始嘗試打造汽車全產業(yè)鏈生態(tài)圈,形成資本、資源、研發(fā)、生產、銷售、充電、售后等全方位的云平臺制造模式。
06、數字孿生
數字孿生是以數字化方式為物理對象創(chuàng)建虛擬模型,模擬其在現(xiàn)實環(huán)境中的行為特征,實現(xiàn)產品全生命周期內生產、管理、連接的高度數字化及模塊化。智能工廠是數字孿生的核心載體,其設備和系統(tǒng)的智能化、集成化程度是數字孿生得以發(fā)揮作用的關鍵因素。
汽車工業(yè)在智能工廠、數字化車間、自動化生產線建設方面具備良好的基礎,汽車是工業(yè)機器人最大的應用領域,并在PLM、MES等應用方面等成熟度高,能較好的進行系統(tǒng)集成,預計數字孿生將率先在汽車領域推廣應用,形成集設計與仿真、制造執(zhí)行(MES)與質量追溯、數據采集與分析為一體的新一代智能工廠。
07、智能制造
隨著《中國智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)》的出臺和智能制造試點示范項目的展開,智能制造產業(yè)將迎來巨大的發(fā)展機遇。
智能制造屬于資金密集型行業(yè),而廣大中小企業(yè)普遍面臨著融資難問題,資金已經成為制約中小型智能制造企業(yè)發(fā)展的一個重要因素,來自中央和地方政府的大規(guī)模產業(yè)和科研基金投入,將為智能制造產業(yè)提供強大的動力和資源,解決智能制造企業(yè)孵化、發(fā)展、擴大規(guī)模的資金需求及資源引進、配置問題。
目前北京市、廣東省、山東省、湖南省均已經出現(xiàn)不同形式的智能制造產業(yè)投資基金,預計智能制造產業(yè)基金產業(yè)總體規(guī)模將成為智能制造產業(yè)發(fā)展的重要推動力。
08、代工模式將在制造業(yè)領域加速鋪開
隨著全球制造業(yè)的發(fā)展模式正在向網絡化、智能化、綠色化轉變,大量中低端生產力正在加速被淘汰。
▼代工模式在制造業(yè)加速鋪開
由于傳統(tǒng)制造業(yè)擁有重資產、生產周期長等特點,擁有新技術、新模式的企業(yè)難以在短時間內將技術及模式轉化為生產力,而在互聯(lián)網共享思維不斷普及,金融資本大量注入到智能制造領域的背景下,“蘋果+富士康”這一成功的代工模式能夠將新技術、新模式與現(xiàn)有生產力進行有機的融合,極大縮短企業(yè)從初創(chuàng)到投產的生長周期,推動產業(yè)更加快速的更新迭代,而在發(fā)展相對成熟的汽車等傳統(tǒng)制造業(yè)領域,該模式有望加速鋪開。
09、智能制造專項規(guī)劃將于2017年密集發(fā)布
隨著“中國制造2025”的出臺,我國制造業(yè)正式踏上了以智能制造為重要發(fā)展方向的轉型升級之路。2016年12月7日,工業(yè)和信息化部、財政部聯(lián)合制定并印發(fā)了《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》,為全國各地大力發(fā)展智能制造提供了明晰的發(fā)展路徑。
截至2016年底,工信部聯(lián)合其他部委已經先后發(fā)布了機器人、智能硬件等專項規(guī)劃,以及工業(yè)綠色發(fā)展、綠色制造等專項行動指南,而在《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》發(fā)布之后,針對重點領域、重大工程、重大舉措等方面密集發(fā)布相應的專項規(guī)劃和行動指南,從而指導我國智能制造未來10年的發(fā)展。
10、醫(yī)療機器人
發(fā)展醫(yī)療機器人產業(yè)是我國實現(xiàn)工業(yè)4.0的重要環(huán)節(jié),隨著《中國制造2025》、《機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》等一系列重要文件的發(fā)布,醫(yī)療機器人等高智能醫(yī)療設備成為了未來幾年我國發(fā)展的重點領域之一。各地政府也在積極打造醫(yī)療機器人測試及應用平臺,并為建立行業(yè)標準給予政策指導,政策方向明確。
目前,醫(yī)療機器人主要集中在北美市場,國內市場剛剛興起,市場滲透率不足5%,存在巨大的市場空間和發(fā)展?jié)摿?,國外企業(yè)紛紛將中國市場視為提升業(yè)務的關鍵點。新松、博實、金山科技、妙手集團等國內企業(yè)也為搶占國內市場高地,加速對醫(yī)療機器人領域的產業(yè)布局。
那么,面對智能制造十大未來行業(yè)趨勢,智能制造的發(fā)展如何取得進一步突破呢?專家認為,應當站在制造業(yè)視角,充分挖掘、利用人工智能技術價值,引導、促進傳統(tǒng)產業(yè)的轉型變革,要通過不斷的創(chuàng)新去加快人工智能技術的發(fā)展,從而為智能制造發(fā)展賦能。
當然,在智能制造熱潮下,不少企業(yè)迷失了方向、忘記了初心,開始舍本逐末。實際上,智能制造只是創(chuàng)造、提升企業(yè)價值的手段之一,但并非唯一的選項。包括自動化技術、信息化技術以及傳統(tǒng)制造技術等都是可以選擇的方向。智能制造與以往發(fā)生的技術革命一脈相承,“有人成功也有人失敗”,企業(yè)應當根據自身條件做出最適合的選擇。
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