智能制造是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，在制造過程中能進(jìn)行智能活動，如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過人與智能機(jī)器的合作共事，擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動，把制造自動化的概念更新擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化的層次上來。
近幾年來，隨著科技的飛速發(fā)展，“中國制造”向“中國智造”轉(zhuǎn)型的故事正在上演。而隨著5G時(shí)代的到來，眾多中國科技企業(yè)迅速崛起，進(jìn)一步推動了“中國智造”的發(fā)展進(jìn)程。2020年新冠疫情期間，不少智能制造企業(yè)展示出自己的“智造”實(shí)力。面對居民出行受限、企業(yè)復(fù)工受阻、醫(yī)護(hù)人員短缺等情況，一些智能制造企業(yè)憑借技術(shù)積累和制造優(yōu)勢，推出送餐無人機(jī)、自動測溫機(jī)器人和智能醫(yī)用服務(wù)機(jī)器人等，助力疫情下正常生活的運(yùn)轉(zhuǎn)。
中國智能制造行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
我國已具備發(fā)展智能制造的基礎(chǔ)與條件。一是取得了一大批相關(guān)的基礎(chǔ)研究成果，掌握了長期制約我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的部分智能制造技術(shù)，如機(jī)器人技術(shù)、感知技術(shù)、復(fù)雜制造系統(tǒng)、智能信息處理技術(shù)等。以新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、自動化成套生產(chǎn)線為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系初步形成。二是我國制造業(yè)數(shù)字化具備一定的基礎(chǔ)。近五年，中國工業(yè)企業(yè)在研發(fā)設(shè)計(jì)方面，應(yīng)用數(shù)字化工具普及率已經(jīng)達(dá)到54%，在規(guī)模以上的工業(yè)企業(yè)中，生產(chǎn)線上數(shù)控裝備比重已經(jīng)達(dá)到30%。
與此同時(shí)，智能制造業(yè)投資從2014年到2018年熱度持續(xù)上升，且2017-2019年間投資金額均超300億元。中國智能硬件市場發(fā)展迅速，2020年市場規(guī)模預(yù)計(jì)可達(dá)10767.0億元。分析師認(rèn)為，中國自2015年以來關(guān)于智能制造的規(guī)劃及政策讓資本市場更加關(guān)注智能制造發(fā)展?jié)摿Γ顿Y熱度不斷攀升。而“新冠疫情”期間智能制造進(jìn)一步展示發(fā)展實(shí)力，疫后行業(yè)將更受關(guān)注。智能制造行業(yè)也將逐漸走向成熟，依托各類基礎(chǔ)技術(shù)支撐及應(yīng)用場景拓展，智能硬件必將成為消費(fèi)重要品類。
隨著人口紅利消失制造業(yè)成本上升，國家近年發(fā)布多項(xiàng)政策支持制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型。疫情期間，國家也接連印發(fā)相關(guān)文件明確了對智能制造等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的支持。智能制造在疫情期間曝光度增加，其表現(xiàn)也受到各界認(rèn)可，相關(guān)鼓勵發(fā)展政策出臺也為行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展提供契機(jī)。
根據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2020-2025年中國智能制造行業(yè)市場前瞻與未來投資戰(zhàn)略分析報(bào)告》顯示，智能制造業(yè)投資從2014年到2018年熱度持續(xù)上升，且2017-2019年鑒投資金額均超300億元。中國自2015年以來關(guān)于智能制造的規(guī)劃及政策讓資本市場更加關(guān)注智能制造發(fā)展?jié)摿Γ顿Y熱度上升。而“新冠疫期”智能制造進(jìn)一步展示發(fā)展實(shí)力，疫后行業(yè)將更受關(guān)注。
數(shù)據(jù)顯示，中國智能硬件市場發(fā)展較快，2020年市場規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到10767.0億元。智能制造行業(yè)發(fā)展逐漸走向成熟，依托各類基礎(chǔ)技術(shù)支撐及應(yīng)用場景拓展，智能硬件成為消費(fèi)重要品類。
智能制造與發(fā)達(dá)國家間的差距，主要表現(xiàn)在以下方面
一是智能制造基礎(chǔ)理論和技術(shù)體系建設(shè)滯后。目前，我國主要側(cè)重智能制造技術(shù)追蹤和技術(shù)引進(jìn)，而基礎(chǔ)研究能力相對不足，對引進(jìn)技術(shù)的消化吸收力度不夠，原始創(chuàng)新匱乏;控制系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)薄弱，技術(shù)體系不夠完整。
二是我國發(fā)展智能制造的數(shù)字化基礎(chǔ)較為薄弱，制造業(yè)發(fā)展整體上還處于機(jī)械自動化向數(shù)字自動化過渡階段，如果以德國工業(yè)4.0作為參照系，比較一致的看法是我國總體上還處于2.0時(shí)代，部分企業(yè)在向3.0時(shí)代邁進(jìn)。
三是關(guān)鍵技術(shù)和核心部件受制于人。高端傳感器、智能儀器儀表、高檔數(shù)控系統(tǒng)、工業(yè)應(yīng)用軟件等市場份額不到5%，大型工程機(jī)械所需30Mpa以上液壓件全部進(jìn)口，大型轉(zhuǎn)載機(jī)進(jìn)口部件占整機(jī)價(jià)值量的50%-60%。
四是高端軟件產(chǎn)品缺乏。我國制造業(yè)的“兩化”融合程度相對較低，低端CAD軟件和企業(yè)管理軟件得到很好普及，但應(yīng)用于各類復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)和企業(yè)管理的智能化高端軟件產(chǎn)品缺失，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、資源計(jì)劃軟件、電子商務(wù)等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國家差距依然較大。
五是企業(yè)系統(tǒng)集成能力較為薄弱，缺乏像西門子、GE一樣的國際級大型企業(yè)。質(zhì)量和水平不高。
當(dāng)前，智能制造已成為我國建設(shè)制造強(qiáng)國的主攻方向，加快發(fā)展智能制造是推動中國制造邁向高質(zhì)量發(fā)展、形成國際競爭新優(yōu)勢的必由之路。中國制造企業(yè)必須通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型提升產(chǎn)品創(chuàng)新與管理能力，提質(zhì)增效，從而贏得競爭優(yōu)勢。
智能制造發(fā)展趨勢分析
我國制造業(yè)走過機(jī)械化、自動化、數(shù)字化等發(fā)展階段，已經(jīng)搭建起完整的制造業(yè)體系和制造業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，在全球產(chǎn)業(yè)鏈中具有重要地位。這讓中國具備了實(shí)現(xiàn)智能制造、推動全球產(chǎn)業(yè)鏈變革的可能性和基礎(chǔ)實(shí)力。而智能制造能從以下幾個(gè)方面推動企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
智能設(shè)計(jì)
指應(yīng)用智能化的設(shè)計(jì)手段及先進(jìn)的設(shè)計(jì)信息化系統(tǒng)(CAX、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)知識庫等)，支持企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)過程各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化提升和優(yōu)化運(yùn)行。例如，實(shí)踐中，建模與仿真已廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)，新產(chǎn)品進(jìn)入市場的時(shí)間實(shí)現(xiàn)大幅壓縮。
智能產(chǎn)品
在智能產(chǎn)品領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能、數(shù)字化技術(shù)嵌入傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品逐步成為互聯(lián)網(wǎng)化的智能終端，比如將傳感器、存儲器、傳輸器、處理器等設(shè)備裝入到產(chǎn)品當(dāng)中，使生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有動態(tài)存儲、通訊與分析能力，從而使產(chǎn)品具有可追溯、可追蹤、可定位的特性，同時(shí)還能廣泛采集消費(fèi)者個(gè)體對創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的個(gè)性化需求，令智能產(chǎn)品更加具有市場活力。
智能裝備
智能制造模式下的工業(yè)生產(chǎn)裝備需要與信息技術(shù)和人工智能等技術(shù)進(jìn)行集成與融合，從而使傳統(tǒng)生產(chǎn)裝備具有感知、學(xué)習(xí)、分析與執(zhí)行能力。生產(chǎn)企業(yè)在裝備智能化轉(zhuǎn)型過程中可以從單機(jī)智能化或者單機(jī)裝備互聯(lián)形成智能生產(chǎn)線或者智能車間兩方面著手。但是值得注意的是，單純地將生產(chǎn)裝備智能化還不能算真正意義上的裝備智能化，只有將市場和消費(fèi)者需求融入到裝備升級改造中，才算的上是真正實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈裝備智能化。
智能生產(chǎn)，個(gè)性化定制
在傳統(tǒng)工業(yè)時(shí)代，產(chǎn)品的價(jià)值與價(jià)格完全由生產(chǎn)廠商主導(dǎo)，廠家生產(chǎn)什么消費(fèi)者就只能購買什么，生產(chǎn)的主動權(quán)完全由廠家掌控。而在智能制造時(shí)代，產(chǎn)品的生產(chǎn)方式不再是生產(chǎn)驅(qū)動，而是用戶驅(qū)動，即生產(chǎn)智能化可以完全滿足消費(fèi)者的個(gè)性化定制需求，產(chǎn)品價(jià)值與定價(jià)不再是企業(yè)一家獨(dú)大，而是由消費(fèi)者需求決定。
智能管理
隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動通訊技術(shù)以及智能設(shè)備的成熟，管理智能化也成為可能。在整個(gè)智能制造系統(tǒng)中，企業(yè)管理者使用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)的橫向集成，再利用移動通訊技術(shù)與智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)整個(gè)智能生產(chǎn)價(jià)值鏈的數(shù)字化集成，從而形成完整的智能管理系統(tǒng)。此外，生產(chǎn)企業(yè)使用大數(shù)據(jù)或者云計(jì)算等技術(shù)可以提高企業(yè)搜集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與及時(shí)性，使智能管理更加高效與科學(xué)。
智能服務(wù)
智能服務(wù)作為智能制造系統(tǒng)的末端組成部分，起到連接消費(fèi)者與生產(chǎn)企業(yè)之間的作用，服務(wù)智能化最終體現(xiàn)在線上與線下的融合O2O服務(wù)，即一方面生產(chǎn)企業(yè)通過智能化生產(chǎn)不斷拓展其業(yè)務(wù)范圍與市場影響力，另一方面生產(chǎn)企業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動通訊技術(shù)將消費(fèi)者連接到企業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，通過消費(fèi)者的不斷反饋與意見提升產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量、提高客戶體驗(yàn)度。智能服務(wù)強(qiáng)調(diào)知識性、系統(tǒng)性和集成性，強(qiáng)調(diào)以人為本的精神，為客戶提供主動、在線、全球化服務(wù)，它采用智能技術(shù)提高服務(wù)狀態(tài)/環(huán)境感知、服務(wù)規(guī)劃/決策/控制水平，提升服務(wù)質(zhì)量，擴(kuò)展服務(wù)內(nèi)容，促進(jìn)現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè)這一新業(yè)態(tài)的不斷發(fā)展和壯大。
