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智能制造市場規(guī)模 2020年智能制造行業(yè)發(fā)展前景趨勢及現(xiàn)狀分析

  • 2020年6月1日 LiuMingYue來源:央視 306 12
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日本在1990年4月所倡導(dǎo)的“智能制造系統(tǒng)IMS”國際合作研究計劃。許多發(fā)達國家如美國、歐洲共同體、加拿大、澳大利亞等參加了該項計劃。該計劃共計劃投資10億美元,對100個項目實施前期科研計劃。智能化是制造自動化的發(fā)展方向。在制造過程的各個環(huán)節(jié)幾乎都廣泛應(yīng)用人工

日本在1990年4月所倡導(dǎo)的“智能制造系統(tǒng)IMS”國際合作研究計劃。許多發(fā)達國家如美國、歐洲共同體、加拿大、澳大利亞等參加了該項計劃。該計劃共計劃投資10億美元,對100個項目實施前期科研計劃。智能化是制造自動化的發(fā)展方向。在制造過程的各個環(huán)節(jié)幾乎都廣泛應(yīng)用人工智能技術(shù)。專家系統(tǒng)技術(shù)可以用于工程設(shè)計,工藝過程設(shè)計,生產(chǎn)調(diào)度,故障診斷等。也可以將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制技術(shù)等先進的計算機智能方法應(yīng)用于產(chǎn)品配方,生產(chǎn)調(diào)度等,實現(xiàn)制造過程智能化。而人工智能技術(shù)尤其適合于解決特別復(fù)雜和不確定的問題。但同樣顯然的是,要在企業(yè)制造的全過程中全部實現(xiàn)智能化,如果不是完全做不到的事情,至少也是在遙遠(yuǎn)的將來。

智能制造市場規(guī)模

20世紀(jì)尤其是2008年金融危機以后,發(fā)達國家認(rèn)識到以往去工業(yè)化發(fā)展的弊端,制定“重返制造業(yè)”的發(fā)展戰(zhàn)略,同時大數(shù)據(jù)、云計算等一批信息技術(shù)發(fā)展的前端科技引發(fā)制造業(yè)加速向智能化轉(zhuǎn)型,把數(shù)字化制造作為未來制造業(yè)的主攻方向,給予一系列的政策支持,以搶占國際制造業(yè)科技競爭的制高點。2018年,全球數(shù)字化制造行業(yè)市場規(guī)模約為12282.4億美元,較2017年上漲了13.56%。

制造信息化技術(shù)在近二十年來,發(fā)生了翻天覆地的變化。隨著三維造型技術(shù)的發(fā)展,一系列基于三維模型的信息化應(yīng)用迅速發(fā)展起來,包括快速成型、基于三維的交互式文檔發(fā)布系統(tǒng),以及支撐企業(yè)進行工藝設(shè)計、工藝驗證和工藝管理的數(shù)字化制造系統(tǒng)。調(diào)查研究表明:90%以上的生產(chǎn)故障可以通過工藝設(shè)計解決,因此數(shù)字化制造技術(shù)的應(yīng)用,成為中國制造業(yè)提升制造能力的關(guān)鍵途徑之一。

圖表:2016-2018年工業(yè)機器人銷售規(guī)模

數(shù)據(jù)來源:中研普華

圖表:中國智能制造行業(yè)發(fā)展歷程

數(shù)據(jù)來源:中研普華研究院

智能制造發(fā)展需經(jīng)歷自動化、信息化、互聯(lián)化、智能化四個階段。我國目前仍處于“工業(yè)2.0”(自動化)的后期階段,“工業(yè)3.0”(信息化)還待普及,“工業(yè)4.0”正在嘗試盡可能做一些示范,制造的自動化和信息化正在逐步布局。

據(jù)中研研究院《2020-2025年中國智能制造行業(yè)深度發(fā)展研究與“十四五”企業(yè)投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》顯示

2020年智能制造行業(yè)發(fā)展前景趨勢及現(xiàn)狀分析

1.關(guān)鍵裝備、核心零部件受制于人,短期內(nèi)難以實現(xiàn)國產(chǎn)替代

我國近90%的芯片、70%的工業(yè)機器人、80%的高檔數(shù)控機床和80%以上的核心工業(yè)軟件依賴進口。這造成國內(nèi)制造業(yè)企業(yè)智能化改造成本居高不下,嚴(yán)重制約我國智能制造的整體進展。以工業(yè)機器人為例,中國已經(jīng)連續(xù)六年成為工業(yè)機器人第一消費大國,2017年中國工業(yè)機器人銷量達到了13.8萬臺,全球占比達到36%。而其中僅有3.5萬臺是由國內(nèi)工業(yè)機器人制造商生產(chǎn),國產(chǎn)率僅為25.2%,比2016年的31%還下降了近6個百分點。由此可見,中國制造業(yè)企業(yè)在提升自動化水平時優(yōu)先選取的是選購國外品牌的工業(yè)機器人,國產(chǎn)機器人盡管發(fā)展較快,但短時間內(nèi)難以滿足智能制造的需求。

2.小微企業(yè)難以融入智能化發(fā)展浪潮

在全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)中,84.2%的企業(yè)屬于小型企業(yè),規(guī)模以下(年主營業(yè)務(wù)收入2000萬元以下)尚有200余萬家小微企業(yè)。廣大小微企業(yè)是制造業(yè)的根基,其智能化水平很大程度上影響著中國智能制造工程的實施效果。然而從《中國制造2025》戰(zhàn)略提出以來,由于自有資金不足、信息化基礎(chǔ)薄弱、缺乏相關(guān)人才等多方面因素的影響,大部分中國制造業(yè)小微企業(yè)只能羨慕大企業(yè)申請智能制造試點示范項目、圍觀大企業(yè)開展轟轟烈烈的智能化改造,自己卻難以融入智能制造的發(fā)展浪潮。相比于大中型企業(yè),小微企業(yè)的智能化之路面臨更大的試錯成本和不可控風(fēng)險,稍有不慎就會危及生存。

3.流程領(lǐng)域有望率先實現(xiàn)智能化

智能制造系統(tǒng)是一個覆蓋設(shè)計、物流、倉儲、生產(chǎn)、檢測等生產(chǎn)全過程的極其復(fù)雜的巨系統(tǒng),企業(yè)要搭建一個完整的智能制造系統(tǒng),最困難也是最核心的部分就是生產(chǎn)過程數(shù)字化。尤其是對于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、原材料及原器件種類繁多的離散制造領(lǐng)域,產(chǎn)品往往由多個零部件經(jīng)過一系列不連續(xù)的工序裝配而成,其過程包含很多變化和不確定因素,在一定程度上增加了離散型制造生產(chǎn)組織的難度和配套復(fù)雜性,要做到生產(chǎn)全程數(shù)字化、可視化、透明化殊為不易。

與離散領(lǐng)域顯著不同的是,流程領(lǐng)域的生產(chǎn)流程本質(zhì)上是連續(xù)的,被加工處理的工質(zhì)不論是產(chǎn)生物理變化還是化學(xué)變化,其過程不會中斷,而且往往是處于密閉的管道或容器中,生產(chǎn)工藝相對簡單,生產(chǎn)流程清晰連貫,生產(chǎn)全過程數(shù)字化難度相對較低。流程領(lǐng)域企業(yè)接下來要做的是在全面貫通整合各階段數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,運用人工智能的深度學(xué)習(xí)、強化學(xué)習(xí)(主要是動態(tài)規(guī)劃方法)進行實時數(shù)據(jù)分析和實時決策,并進一步將智能系統(tǒng)延伸至供應(yīng)鏈、生產(chǎn)后服務(wù)等各個環(huán)節(jié),最終實現(xiàn)全面智能化。

4.供應(yīng)鏈協(xié)同倒逼產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)“上馬”智能制造

制造業(yè)企業(yè)智能化的動力本源是響應(yīng)市場需求,這點在消費品制造領(lǐng)域尤為明顯,乘用車、家電、3C、服裝、醫(yī)藥、食品等直接面向消費者的制造業(yè)企業(yè)搭建智能制造系統(tǒng)的主要目的即是實現(xiàn)高度柔性生產(chǎn),快速、準(zhǔn)確地實現(xiàn)消費者對產(chǎn)品的個性化、定制化需求。如果我們把視角向上推,對于原材料工業(yè)和裝備工業(yè)的企業(yè)而言,智能化浪潮前沿的消費品制造廠商即是他們的市場所在,要跟上客戶多品種、小批量的生產(chǎn)節(jié)奏,就必然要大幅提升自身的產(chǎn)品創(chuàng)新能力、快速交貨能力以及連續(xù)補貨能力。快速變化的市場需求從消費端沿著產(chǎn)業(yè)鏈不斷向上傳導(dǎo),下游企業(yè)生產(chǎn)方式的顛覆與創(chuàng)新迫使上游供應(yīng)商融入智能化浪潮,智能制造倒逼機制就此形成。在這種倒逼機制的作用下,產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)要主動適應(yīng)變化,實現(xiàn)柔性生產(chǎn),基于供應(yīng)商先期介入思維,通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造確立競爭優(yōu)勢,否則將面臨被市場淘汰的風(fēng)險。

隨著智能制造行業(yè)競爭的不斷加劇,國內(nèi)優(yōu)秀的行業(yè)企業(yè)愈來愈重視對市場的研究,特別是對企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究。正因為如此,一大批國內(nèi)優(yōu)秀的行業(yè)企業(yè)迅速崛起,逐漸成為智能制造行業(yè)中的翹楚!更多詳細(xì)分析,請關(guān)注中研研究院研究出版的《2020-2025年中國智能制造行業(yè)深度發(fā)展研究與“十四五”企業(yè)投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》。

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