随着人工智能、5G、物联网、云计算等新一轮信息技术革命的应用和发展,在促进科技创新的同时,也成为推动全球制造业转型升级的源动力。近年来,从工业生产和出口的总额来看,中国已经成为名副其实的“制造大国”,但始终未能跻身世界制造业的第一方阵,仍然与“制造强国”还有一定的距离。

究其原因,目前我国制造业普遍表现为“大而不强”,在自主创新、资源利用率、产业结构、信息化程度、质量效益等多方面均存在不足,与欧美国家还有明显差距。具体来看,国内制造业普遍存在能耗较高、产业附加值偏低等问题。同时,随着近年来全球能源价格攀升、劳动力和土地成本提高等一系列问题的出现,正逐渐挤压中国制造业的利润空间。

为此,国家颁发《中国制造2025》,将全面提升中国制造业发展质量和水平作为重大战略部署,使中国迈入制造强国行列,到2045年将中国建成具有全球引领和影响力的制造强国奠定坚实基础。

智能制造下的智能化工厂革命 

无论是“中国制造2025”、“德国工业4.0”,还是“美国工业互联网”,其根本目的都是通过信息技术与传统产业的跨界融合,推动制造业向数字化、智能化、个性化、定制化等新方向转型升级,以提升效率、降低成本,以及带给用户全新的体验。其中,智能制造已成为转型升级的核心目标,也被视作制造业下一个风口。

据GE估算,1%的制造效率提升将带来10万亿美元的全球GDP增长。智能制造,顾名思义就是为制造业注入智能化元素,以提升制造效率,降低人力成本,从而获得丰厚的经济效益和回报。因此,智能制造将成为企业提升效率,实现转型升级的重要抓手和方向。

同时,智能生产是智能制造的主线,而智能工厂则是智能生产的主要载体。简单而言,智能工厂就是将智能化进一步融入到整个生产、制造过程中,构建智能化生产系统、网络化分布生产设施,将人、机、法、料、环连接起来,多维度智能化融合的过程。因此,智能工厂不仅仅是智能化的工厂形式,而需要将智能元素完全融入工厂以及生产流程中,才能实现高效生产,降低成本,打造成为新一轮智能化工厂革命。一切为效率出发,一切为智造而设计和开发。

 

智能工厂助力制造业转型升级

智能工厂的构建是一项系统性工程,需要从系统的架构、基础设计开始规划,不仅时间周期长,还要耗费大量财力。所以,目前构建智慧工厂的都是规模较大且实力雄厚的知名企业。

作为全球第一大汽车技术供应商,博世旗下的洪堡工厂是智能工厂的代表。据悉,该工厂采用物联网技术,所有零件都有一个独特的射频识别码,每经过一个生产环节,读卡器会自动读出相关信息,反馈到控制中心进行相应处理,从而提高整个生产效率。洪堡工厂引入这些射频码系统花费几十万欧元,但为此库存减少30%,生产效率提高10%,可节省上千万欧元的成本。

德国有“工业4.0”,在日本则称之为“工业价值链”。作为一家有着近百年历史和深厚技术基因的制造企业,三菱电机早在2003年就提出了智能制造解决方案。该解决方案融合自动化和IT技术,以从生产现场出发进行经营改善为目标,充分发挥“人、机器和IT的协同”,实现柔性生产,降低供应链、工程链的总成本,推动并实现智能制造,从而创造更多价值。

 

应对市场变化,制造企业智能化转型迫在眉睫

相较于德国和日本等发达国家来说,我国制造业正处于转型升级的档口。近年来,国内劳动力成本持续攀升、产能过剩、客户个性化需求日益增长,迫使企业采取低成本、低附加值的竞争策略,以适应不断变化的市场。而在工厂层面,企业还面临招工难、专业技师短缺等巨大压力,被迫通过减员增效来度过难关。因此,随着人工智能、5G等前沿技术的应用和发展,我国制造企业都迫切需要通过智能化转型,以赶上日益严峻的全球竞争环境。

另一方面,国内制造企业在推进智能工厂的建设过程中,存在急于求成、冒进等诸多误区。智能制造、智能工厂涵盖领域很多,且系统极其复杂,需要长期且持续不断的规划和实践,无法一蹴而就、搞“大跃进”,企业需要正确理解推进智能制造、建设智能工厂的核心目的是帮助企业实现降本增效、节能降耗、提高质量、提升附加值以及满足客户个性化需求,从而提升企业的核心竞争力,绝不能搞面子工程。

 

未来五年智能工厂领域的投资将促进生产力增长27%,预计到2022年年底,21%的工厂将会成为智能工厂,为全球经济增加5千亿美元。所以,智能工厂不仅将推动企业自身的转型升级,更能够为行业发展及振兴经济作出贡献。

如今,中国制造正处于第四次工业革命的关键时刻,智能工厂作为智能制造转型的重要基础设施,将成为我国制造业从“中国制造”向“中国智造”转型升级的必由之路。为此,从国家到企业乃至整个产业链,都要把握智能制造的发展趋势和方向,贯彻落实“中国制造2025”战略部署,加快建设智能工厂的步伐,全面推动智能化转型升级,才能促进我国向工业强国迈进。