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智慧工廠行業發展現狀及未來發展趨勢分析[圖]

2019年07月25日 13:32:06字號:T|T

    智慧工廠概念最早由IBM于2009年提出,是IBM“智慧地球”理念在制造業的實踐。隨著智能化成爲各國制造業的發展方向,企業生産管理和競爭格局發生巨變,智慧工廠建設得到前所未有的重視,有望成爲未來制造業的新模式。

    首先,智慧工廠並沒有嚴格的定義,一般認爲是在數字化工廠的基礎上,利用物聯網的技術和設備監控技術加強信息管理和服務,清楚掌握産銷流程、提高生産過程的可控性、減少生産線上人工的幹預、即時正確地采集生産線數據,以及合理的生産計劃編排與生産進度;並加上綠色智能的手段和智能系統等新興技術于一體,構建一個高效節能的、綠色環保的、環境舒適的人性化工廠。

    根據此定義延伸,智慧工廠主要特征包括五個方面:一是利用物聯網技術實現設備間高效的信息互聯;二是令工廠具備自我學習能力;三是滿足個性化定制柔性化生産需求;四是實現貨物出入庫的高效管理;五是操作人員可遠程參與生産。

智慧工廠主要特征

序號
主要特征
1
利用物聯網技術實現設備間高效的信息互聯,數字工廠向“物聯工廠”升級,操作人員可實時獲取生産設備、物料、成品等相互間的動態生産數據,滿足工廠24小時監測需求。
2
基于龐大數據庫實現數據挖掘與分析,使工廠具備自我學習能力,並在此基礎上完成能源消耗的優先、生産決策的自動判斷等任務。
3
引入基于計算機數控機床、機器人等高度智能化的自動化線,滿足個性化定制柔性化生産需求,有效縮短産品生産周期,並同時大幅降低産品成本。
4
配套智能物流倉儲系統,通過自動化立體倉庫、自動輸送分揀系統、智能倉儲管理系統等實現倉庫管理過程中各環節數據錄入的實時性以及對于貨物出入庫管理的高效性。
5
工廠內配備電子看板顯示生産的實時動態,同時,操作人員可遠程參與生産過程的修正或指揮。

數據來源:公開資料整理

    “智能工廠”在美國、歐洲、中國三大地區的重要性排名分別爲第4位、第1位與第2位,突顯出其在未來智能制造技術中的重要地位。

先進制造技術的未來重要性排名

先進制造技術
美國
歐洲
中國
預測分析
1
4
1
智能互聯産品(LOT)
2
2
7
先進材料
3
5
4
智能工廠(LOT)
4
1
2
數字化設計、仿真和集成
5
3
5
高性能計算
6
7
3
先進機器人技術
7
6
8
增材制造(3D打印)
8
9
11
開源設計/客戶直接輸入
9
10
10
增強現實技術(改進質量、培訓、輸出知識)
10
8
6
增強現實技術(提升客戶服務和體驗)
11
11
9

數據來源:公開資料整理

    相關報告:智研咨詢發布的《2019-2025年中國智慧工廠行業市場競爭格局及未來發展趨勢報告

    對于我國而言,智慧工廠建設的驅動力還來自三個方面,即産業升級、勞動力成本以及節能環保。在産業升級方面,我國正大力推動智能制造轉型,《中國智能制造“十三五”規劃》的頒布確立了到2020年,傳統制造業完成數字化改造,到2025年,重點企業實現智能化轉型。在政策引導推動下,中國智能制造業在制造業中扮演越來越重要角色,2017年,中國智能制造業行業規模已達15000億元,同比增長22.6%。

2014-2018年中國智能制造行業規模及增長(億元)

數據來源:公開資料整理

    勞動力成本方面,自2008年以來,我國勞動力成本的增速明顯快于工業生産效率增速,相對于印度、越南、泰國等國家的人力成本優勢逐漸減弱。根據測算,2019年,我國制造業勞動成本將爲越南的177%、印度的218%。因此,需要積極推動智慧工廠建設,避免因勞動力成本上升而失去競爭力。

    節能環保方面,推動綠色制造一直是我國制造業轉型的重中之重,《中國制造2025》中明確提出全面推行綠色制造,到2020年,建成千家綠色示範工廠和百家綠色示範園區,部分重化行業能源資源消耗出現拐點,重點行業主要汙染物排放強度下降20%。根據國家發改委能源研究所的測算,我國通用領域、電力、鋼鐵三大行業的節能潛力分別高達13428萬TCE、5906萬TCE、2111萬TCE。

我國各行業節能潛力測算(單位:萬TCE)

數據來源:公開資料整理

    隨著智慧工廠的進一步發展,自動化、機器人,系統集成、工業物聯網、邊緣計算、霧計算、雲計算以及工業安全,還包括大數據分析、增材制造、仿真技術、虛擬現實VR技術和增強現實AR技術都將應用在智慧工廠的實際運行中。
總的來說,智慧工廠建設大勢所趨。不過,值得一提的是,由于我國自動化水平相對較低,企業信息化建設不足,智慧工廠在我國仍處于早期階段,未來還有很長一段路要走。

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