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中国制造业智能化革命的核心环节
 
发布时间:2019.01.07 新闻来源:杭州佳飞软件有限公司|佳凡软件 浏览次数:
 

前  言

以互联网为代表的新一代信息技术作为核心驱动力而引发的产业变革的核心是智能化核心环节是解决工业发展面临的问题实现工业的产业升级包括工业产品价值提升如由大规模生产变成个性化定制规模定制由简单的卖产品变成可以提供服务孵化衍生甚至产品不卖通过服务收费提高生产效率通过数字化网络化智能化降低成本降低能耗提高劳动效率生产率等等最后对整个工业生产方式组织方式将发生重大的变革最终形成个性化定制服务化延伸网络化协同智能化生产

中国制造业智能化革命的两大基础

第一以信息通信业为核心的基于全面互联的数据驱动的系统级智能过去工业的联网程度比较低随着网络化数字化进程加快工业全生命周期中的不同环节和主体的联网将带来大量数据采集与传输并通过工业云工业大数据平台对这些数据进行挖掘和分析实现可智能化生产和预测性的运营实现规模化定制化提高生产效率因此联网和数据驱动是制造业智能化的核心基础

第二基于工业自身的数字化自动化和单点智能化程度工业自身一直向数字化自动化网络化方向发展很多单点智能已经实现如智能机器人3D打印部分装备的智能化只是系统级智能还没有完全实现通过联网和大数据驱动将推动单点智能向工业全流程全产业链和全生命周期的智能化发展实现整个工业的智能化

工业互联网是制造业智能化革命的关键基础设施

随着面向公众的互联网工业内部的工业控制网络及企业信息化管理网络间的加速融合现有的互联网需要适应新需求而进行必要调整——工业互联网开始形成为工业生产价值链供应链创新链的全面集成与智能化转型提供支撑

工业互联网是新的基础设施新的应用和新的产业形态首先工业互联网是网络将实现制造业中不同的环节和主体间如机器物品工业控制系统信息系统消费者人之间的泛在连接其次工业互联网是平台通过云计算及大数据平台工业互联网可实现对海量工业数据的集成处理和分析这在以往工业中也是没有的第三工业互联网将产生新模式和新业态工业互联网作为新型的综合信息基础设施将推动制造业向着数字智能化网络化协同个性化定制和服务化延伸方向发展并将形成新的发展模式和产业生态环境

工业互联网是我国实现制造强国战略和中国制造+互联网的关键路径2016年5月20号发布的国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见是继中国制造2025互联网+指导意见之后针对我国制造业的重要政策中国制造2025提出两化融合是战略制高点智能制造是主攻方向指导意见明确提出了很多工业和互联网融合的领域其中特别强调构建工业互联网的新基础在2016年发布的国民经济和社会发展十三五规划纲要中也看到专门强调要加强工业互联网设施建设技术验证和十分推广推动中国制造+互联网取得实质的突破由此可以看到工业互联网在国家战略中的地位和分量

工业互联网的总体架构包括网络数据和安全三个组成部分其中网络部分是指工业互联网的网络构建数据部分从数据采集处理分析到反向的控制安全方面包括网络设备控制数据到应用安全工业互联网发展不仅带来了制造业的深刻变革也对信息通信业自身发展产生重大影响因为工业互联网带来新的需求是现有信息通信网络施无法满足的这就需要构建安全性可靠性更高的网络基础设施同时制造企业内部的信息化网络也需要同步联网化和IP化构建面向物品的解析系统新的应用支撑体系和新的应用协议

工业互联网激发工业领域模式创新和业态创新从互联网视角来看工业互联网是消费互联网向工业领域的延伸但消费互联网无法满足制造业的需求需要构建新的工厂内网和外部有更高性能安全性可靠性网络如软件定义网络5G等技术以及生产控制系统工业云平台工业大数据平台和新型工业软件等同时在整个工业互联网和智能制造大背景下将会产生新的产业新的形态新的产业格局许多企业都将于投身其中构建新的生态环境随着工业互联网传输速度的提升联网方式的丰富计算处理能力的增强云平台大数据分析物联网等将为企业管理生产管控技术研发销售流通产品服务等各环节的优化升级模式演进提供基础支撑同时消费互联网领域许多成熟的商业模式组织模式经营模式不断应用到工业领域演变为工业互联网体系下的新模式新业态延伸工业生产的价值链条

智能制造是智能化革命的主攻方向

智能制造的实现路径

工业互联网是制造业智能化革命的基础设施而智能制造则是制造业智能化革命的主攻方向智能制造将是聚焦制造领域的一次全流程端到端的转型过程使研发生产产品渠道销售客户管理等一整条生态链为之发生剧变对工业企业来说在生产和工厂侧它依然以规模化标准化自动化为基础但它还需被赋予柔性化定制化可视化低碳化的新特性在商业模式侧会出现颠覆性的变化——生产者影响消费者的模式被消费者需求决定产品生产的模式取而代之智能制造需要一张比消费互联网更加安全可靠的工业互联网作为基础设施

智能制造的实现路径一是重新梳理现有的研发供应链和财务人事管理流程通过ERPPLM产品生命周期管理系统的实施构建整合运营体系同时需要构建流程标准数据标准以及相应的管理体系二是通过智能产品及信息收集渠道获取客户和产品的数据分析挖掘和应用按照以消费者为中心个性化柔性化大规模定制等智能制造原则重新构建自己的研发客服生产供应链和物流体系三是基于智能产品平台全渠道平台大数据体系来实现生态链的跨界创新强化后台整合运营体系支持企业的全球化扩张

我国智能制造的产业布局

目前我国尚未形成智能制造的业集聚区但集聚特征已基本呈现如长江三角洲环渤海地区和珠江三角洲的智能制造装备产业集群化分布格局初步显现

长三角地区的智能装备制造产业主要以江苏上海和浙江为核心区域目前这三个省市根据各自的产业和科技基础优势已培育了一批优势突出特色鲜明的智能制造装备产业集群环渤海地区的智能制造装备产业主要以辽东半岛和山东半岛为核心区域目前两个重点区域均已通过强化区域优势产业和培育特色鲜明企业方式培育了一批智能制造装备产业集群珠江三角洲的智能制造装备产业已在人力资源科技资本等生产要素市场产业配套能力和政策支撑等方面具备较为雄厚的发展基础已初步显现智能制造装备产业集聚发展特征

从产业发展看核心智能测控装置与部件进入产业化阶段目前我国智能测控装置和部件在仪器仪表包装和食品机械工程机械环保机械重机印机等智能制造装备产业重点领域取得突破性进展核心智能测控装置与部件进入产业化阶段其中仪器仪表领域包装和食品机械领域发展较为突出但智能测控装置与部件整体技术水平依然较低关键核心部件亟待突破

重大智能制造成套设备取得标志性成果我国在石油石化机械加工纺织制造等领域的重大智能制造成套设备取得标志性成果在智能化纺织成套装备领域我国开发出现场无人化操作的染色工艺智能染色系统筒子纱微波烘干机元明粉自动称量系统装卸纱机器人自动物流系统中央控制软件系统等研发成果十分丰硕

我国智能制造的发展趋势

智能制造装备将持续呈现出自动化智能化集成化信息化绿色化的发展趋势第一自动化与智能化自动化和智能化是智能制造装备的重要发展趋势主要表现在装备能根据用户要求完成制造过程的自动化并对制造对象和制造环境具有高度适应性实现制造过程的优化第二集成化智能制造装备正向技术集成系统集成的方向发展主要体现在生产工艺技术硬件软件与应用技术的集成及设备的成套同时还体现在生物纳米新能源新材料等跨学科高技术的集成从而使装备得到不断提高和升级甚至发生深刻变化第三信息化信息技术与先进制造技术的融合带来巨大的甚至是革命性的变化将传感技术计算机技术软件技术嵌入装备中实现装备的性能提升和智能设计及制造过程的数字化信息化与智能化的最终目标不仅是要快速开发出产品或装备而且要努力实现大型复杂产品一次开发成功第四绿色化由于资源能源的压力使装备必须考虑从设计制造包装运输使用到报废处理的全生命周期中做到对环境的负面影响最小和对资源利用率并使企业经济效益和社会效益协调优化绿色制造是提高智能制造装备资源循环利用效率和降低环境排放的关键途径

大规模定制推动中小企业的智能化制造

所谓的大规模定制C2B是一种由互联网所引发的新的技术-经济范式其基本特征是客户驱动即消费者提出需求制造者据此设计生产相关消费产品C2B将使企业不再是单个封闭的企业了而是通过互联网与市场紧密衔接并与消费者随时灵活沟通

相对于B2C而言C2B是以消费者为中心的制造体系B2C是以厂商为中心的商业范式其基本特征是以厂商为中心大规模生产同质化商品单向推式的供应链体系广播式的营销被动的消费者而C2B则完全反过来, 是以消费者/客户为中心的商业范式其基本特征是消费者为中心个性化营销捕捉碎片化多样化需求拉动式的供应链体系大规模社会化协同实现多品种小批量快速生产

C2B是互联网时代的商业范式并广泛应用于多个行业C2B作为一种商业范式是因为C2B不仅仅应用在实物商品领域还广泛应用于商业社会的所有方面比如教育行业慕课MOOC的兴起是通过大规模开放式在线课程体系的方式来满足个性化学习的方式可以看作C2B在教育领域的应用医疗行业春雨医生好大夫在线等应用以病人为中心配置医疗资源改变了传统体制下以医院为中心的业态再比如P2P和众筹的兴起任何人都可以利用互联网来发布资金需求再通过社交网络集合大规模碎片化资金最终满足小微企业的融资需求符合C2B按需取用的特征

C2B与工业4.0相互协同实现个性化定制化的生产制造工业4.0相对于前二次工业革命都是在车间里面的革命而言是跨越工厂围墙的革命美国辛辛那提大学李杰教授在最新出版的工业大数据中对工业4.0给出了一个精准的定义他认为工业4.0的革命性在于不再以制造端的生产力需求为起点而是将用户端价值作为整个产业链的出发点改变以往的工业价值链从生产端向消费端上游向下游推动的模式而是从客户端的价值需求出发提供客制化的产品和服务并以此作为整个产业链的共同目标使整个产业链的各个环节实现协同优化这基本上与C2B的内涵目标是一致的所以把工业4.0局限在制造环节网络化数字化是不合适的它已经涉及到了产销消各个环节

C2B的实现基础是价值网络是社会化的开放的基于互联网的实时在线协同网络而不是单一的工厂或某条价值链在实体经济中协同网络依赖于产业集群内成千上万的小企业来实现例如淘宝服装电商的供应链就来自浙江广东等地的产业集群与欧美大型制造业企业不同产业集群天然就具备柔性化的集体产能同时产业集群内的设计师纱线厂面料厂服装厂经销商长久以来保持着一种高效协同机制当市场出现某个商机的时候只需短短几天可售卖商品就会出现在某个淘宝店铺内其背后正是这种产业集群内的分工协同机制在发挥作用而互联网正逐步将这种协同转移到互联网上电子商务加速了信息流动和传播进一步强化了这种网络协同效应

工业4.0的主角是大企业而小企业可参与C2B之中德国工业4.0和美国工业互联网分别是两国顶尖制造企业发起的德国是西门子美国则是通用电气德国人更关注生产过程的智能化而美国人则强调智能产品和智能服务两者的实现都有很高的技术和装备要求因此没有扎实的工业3.0和工业2.0基础工业4.0无从谈起但是对于大部分中国的小企业不要说MESPLM系统即使最基本的ERP也不是人人都有所以针对99%的中小企业而言C2B更容易实现

中国具备C2B发展的双重优势C2B在中国落地产生了很多创新模式如市场端依托巨型电商平台连接客户以及生产端采取低成本的柔性化解决方案同时C2B在中国发展具有得天独厚的条件一方面是巨型电商平台海量消费数据另一方面是大量小企业集聚的产业集群两者的对接将给C2B发展提供一个很大的空间阿里巴巴研究院曾经在2014年电子商务催生中国版工业4.0一文中大胆提出工业4.0的上半身是电子商务下半身是产业集群而中国作为全球最大的网络消费市场和制造业大国具备世界上任何一个国家都没有的双重优势我国客观存在巨大的市场空间丰富的使用场景海量的应用数据通过制造服务转型反向弥补原本薄弱的环节将会为中国制造业发展提供一个弯道超车的机遇



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