智能工厂开创 “智”造无限可能

前不久，世界经济论坛再次甄选10家新工厂加入全球灯塔网络，新增的“灯塔工厂”在应用第四次工业革命技术精简运营和提高效率方面展现出卓越的领导力，而其中就有4家位于中国。截至目前，现有的54家灯塔工厂中，中国名列前茅（坐拥16家）。

麦肯锡方面指出，通过数字技术，端到端灯塔企业在生产力、敏捷、速度、定制等关键运营指标上都取得了卓越成效。这也有力证明了第四次工业革命的创新技术在完成试点阶段后会催生巨大力量。

作为全球生产制造大国，中国的汽车、家电、3C电子、轨道交通等多个行业亦积极顺应智能化发展趋势，对自身企业生产和装配线进行自动化、智能化改造，加快推进智能工厂建设。近期，本刊在全球智能工厂会议上，有幸采访了几位不同行业的嘉宾，听听他们对所处行业的智能化发展的见解和看法。

“智能工厂常被看作是‘数字化工业革命’的重要环节，它利用物联网、大数据分析、人工智能和先进的机器人技术等数字化技术，提升生产力、生产效率和灵活性。”中国德国商会总经理温歌乐博士（SigridWinkler）从智能工厂的定义聊起未来发展。

今年初，新冠肺炎疫情爆发，智能工厂的重要性凸显出来。智能工厂意味着，即使面对必要的社交隔离，工厂依然能够正常的生产。中国是推动“智能制造”最为积极的国家之一，从以下几组数据中就可窥见一斑：中国对于物联网的投资占全球的24%，中国和美国占据了全球云计算市场75%的份额。中国正在加速智能工厂建设。

智能工厂已进入快速成长期，预计2022年，全球智能工厂的市场规模将达到2054.2亿美元，到2024年预计达到2448亿美元，2019-2024年的复合年增长率将为9.76％。市场持续增长的原因在于工业机器人的广泛应用和物联网（IoT）的迅猛发展，加之自动化解决方案需求的增长以及政府对市场监管的重视。到2022年底，中国制造业企业中21%的工厂将会转为智能工厂。显然，正处于转型升级的中国制造产业正在引领新一轮产业竞争焦点。

工业机器人在工业自动化中发挥着至关重要的作用，许多行业的核心业务由机器人管理。那么，智能工厂中的“工人”――机器人市场表现又如何呢？

协作机器人：扮演重要角色

随着智能制造2025发展规划的颁布，中国要实现从制造大国向制造强国的转变。而工业机器人在实现智能制造、柔性制造过程中的角色，将变得愈发重要，这也给国内工业机器人领域的协作机器人带来发展机遇。

据国际机器人联合会（IFR）预测,到2027年，协作机器人市场规模预计将达到14.3亿美元，年复合增长率为22.6%，生产规模将达到56,479台，从2020-2027年期间，年复合增长率将达到26.1%。2020年，中国作为协作机器人最大的市场，约占总市场的1/3，到2023年将增长到大约1/2。

相对传统型机器人，协作机器人灵活轻便，生产效率高，对一起工作的人类而言安全性高。协作机器人的主要目标客户是中小企业（SMEs），目前全球共拥有超过600万家中小企业，提供了全世界接近70%的制造能力，基于如此庞大的潜在用户基数，整个协作机器人工业市场的增长可期。

智能工厂代表了从传统自动化向完全互联和柔性系统的飞跃。这个系统能够从互联的运营和生产系统中源源不断地获取数据，从而了解并适应新的需求。真正的智能工厂能够整合全系统内的物理资产、运营资产和人力资本，推动制造、维护、库存跟踪、通过数字孪生实现运营数字化以及整个制造网络中其他类型的活动。总而言之，在交融发展、跨界拥抱的大势下，市场在热切地呼唤价值创新。而在智能制造逐渐落地的发展中，“标准化”的情况如何？

智能制造落地标准化要关注

工信部电子技术标准化研究院科技发展部副主任董挺就曾指出：从国际看，全球金融危机后，世界经济格局发生了深刻变化，实体经济的战略意义再次凸显，发达国家纷纷实施以重振制造业为核心的“再工业化”战略。与此同时，互联网、大数据、云计算等新一代信息通信技术的快速发展和广泛应用，在全球范围内掀起了新一轮技术与产业革命，为传统制造业提供了新的机遇。像我们耳熟能详的德国工业4.0，美国“先进制造业国家战略计划”，“新工业法国战略”，日本智能社会5.0等，都是推动制造业转型升级的国家级战略。

从国内看，我国拥有门类齐全、独立完整的制造业产业体系，在保障产业链、供应链畅通等方面体现出了不少优势。然而，我国制造业大而不强的问题依然突出，通过信息技术赋能、新模式探索、智能装备的应用、工艺的改进、知识的数字化及传递等数字化、网络化、智能化手段，培育壮大新兴产业、改造提升传统产业，就成为了我们推动智能制造的一个重要的因素。

2015年以来，为支撑“制造强国”和“网络强国”战略，我国正式提出了“智能制造重大工程”，并将智能制造标准化列为四项重点工作之一，工信部、市场监管总局等相关部委陆续发布了《智能制造工程实施指南》、《智能制造发展规划（2016-2020年）》等文件，开展了智能制造试点示范专项、智能制造综合标准化建设、智能制造综合标准化与新模式项目、智能制造系统解决方案供应商生态培育等一系列卓有成效的工作。目前，船舶总装、印刷、纺织行业智能制造标准体系已发布；石油化工行业、汽车行业智能制造标准体系正在征求意见。

数字化已成为驱动智能制造的核心技术，并快速渗透到社会的各个行业中。那么，高度智能化的汽车行业情况如何呢？

汽车行业：探索智能工厂不停歇

智能工厂代表了高度互联和智能化的数字时代，其实现依靠互联互通、数字化、大数据、智能装备与智能供应链五大关键领域的相互协调与彼此促进。因此，如何实现精益生产，柔性制造等仍是行业重点关注的问题。

在汽车工业中，包括新能源汽车、智能汽车，联网汽车、无人驾驶汽车，安全性以及个性化需求等的关键进步及用户需求正在鼓励汽车OEM制造商在智能工厂的探索上不遗余力。

奔驰作为汽车的发明者和领跑者，迄今为止的一百多年来，奔驰一直引领着汽车技术的创新发展。北京奔驰汽车有限公司的技术维护总经理兼业务信息安全官郭东栋先生介绍，借助智能化，北京奔驰在产量的提升上获得了大跃进，“我们的第一个100万辆生产，耗时10年，第二个100万辆则花费了3年，第三个100万辆用了22个月！”

北京奔驰目前在北京义庄及顺义区分别设有生产基地，对于制造业未来的思考表现在企业向数字化、柔性化、绿色的转型发展上。郭东栋表示：“首先，数字化应该是覆盖全产业流程的，包括采购、物流、生产规划系统、质量检测、维护系统等，而单就技术维护而言，其职责逐渐由原先的紧急性维修、修正性维修转变为预测性维修。”

在智能机器人无缝对接、协同作业的今天，生产1辆车的时间不用一分钟，无论是智能化程度还是生产速度，都是令人惊叹的。

工业软件作为实现工业数字化、网络化、智能化的核心。不但可以控制产品和装备运行，而且可以把产品和装备运行的状态实时展现出来，通过分析、优化，作用到产品、装备的运行，甚至是设计环节，实现迭代优化。制造业要想数字化转型，需要推动以数据分析为核心的新型工业软件的构建。

工业软件：实现智能制造的必需品

而作为数字制造领域的引领者，西门子在向“工业4.0”时代迈进的创新步伐一刻也没有停止。在向“工业4.0”时代迈进的初始阶段，以工业IT和软件为代表的数字化技术已经发挥了重要的作用。西门子预计，未来工业IT以及软件产业全球市场年均增长率可以达到7%-9%。西门子很早就认识到数字化技术的巨大潜力，并投入大量资金进行开发。目前，西门子大约50%的研发预算都投放到了软件开发方面。同时西门子持续将工业IT和软件与其强大的自动化和驱动技术的硬件设备进行集成，继续在集成制造技术领域占据领导地位。

西门子工业软件（上海）有限公司产品与战略咨询首席/大中华区副总裁戚锋博士说：未来西门子的4个核心研发领域：新能源汽车；数字化大飞机制造；半导体电子制造自动化及工业增材制造。在新能源汽车领域，西门子的数字设计和仿真平台助力恒大汽车迅速下线，也为天目湖动力电池制造创新中心搭建了数字化的平台。在工业增材制造领域，西门子的生产软件和MES系统能够通过数字主线实现互通，通过数字双胞胎驱动整个过程。

在智能制造的驱动下，要求制造企业内物流管理更加智能化和柔性化。顺应物联网、大数据和移动应用等新一轮信息技术发展，建设“智能工厂”、打造“智慧物流”已是制造企业未来发展的必然趋势。

对于制造企业而言，企业内部的采购、生产、销售流程都伴随着物料的流动。因此，越来越多的制造企业在重视生产自动化的同时，也越来越重视车间物流自动化、智能化，特别是自动化立体仓库、智能夹具、AGV、桁架式机械手等应用成为了智能工厂建设的重要突破口。

智慧物流行业：“后道工序”同样重要

受疫情持续影响，今年全球各行业均受到了不同程度的冲击，但对于全球而言，电商行业却凭借线上交易、非接触式交货、交易链条短等优势在逆境中异军突起。作为电商的枢纽，智慧物流也再次受到关注。随着亚马逊、阿里、京东、顺丰等巨头对分拣机器人、AGV、无人仓等大幅度加码，智慧物流显然已成为物流行业的大势所趋。

作为行业领先的智能仓储解决方案一站式供应商，霍尼韦尔在全球拥有超过750多家来自零售、电商、物流以及制造等众多行业用户，同时服务半数以上的全球前百家国际零售商。霍尼韦尔提供包括分拣系统、输送系统、ASRS自动存取系统、订单拣选技术等多种可靠的软硬件一体的高性能解决方案，与供应链管理与执行软件、劳动力管理软件、自动识别、以及安全防护类产品巧妙结合，为多行业提供独特的自动仓储与物流解决方案。

霍尼韦尔安全与生产力解决方案集团智能仓储业务大中华区总经理李玥介绍，全系列堆垛机结合了霍尼韦尔在全球仓储行业积累的技术和经验，拥有紧凑结构与精确运行控制带来的高存储密度，优异的可扩展性帮助客户有效应对未来增长，以及全生命周期支持确保多年可靠运行。公司丰富的产品线可以满足不同行业和应用场景的需求，进一步丰富现有智能仓储解决方案，同时能与输送、分拣和订单拣选等高性能系统和技术相互集成，帮助客户在现有基础上进一步升级全流程的仓储自动化，实现智能化的仓储管理和供应链效率优化。

展望未来

中国企业智能制造五大部署重点，依次为：数字化工厂（63%）、设备及用户价值深挖（62%）、工业物联网（48%）、重构商业模式（36%）、人工智能（21%）。数字化工厂是首要任务。智能制造以生产智能化为中心，以端到端数据流为基础和推动力。因此，建设数字化工厂被视为智能制造部署的首要任务。目前，企业专注于将数据流从生产连接到执行，为改进产品和价值链数据流留下了很大的空间。

据市场情报公司IDC预测，未来四年，智能制造在全球将产生3710亿美元红利。智能制造和工业4.0正在重塑制造业新生态。中国智能制造业产能巨大，存在大量的智能化改造需求。智能制造将为设备和软件等行业带来新机会，机器人、传感器、工业软件、3D打印，以及系统集成等都蕴含百亿甚至千亿的市场容量。共同期待2021吧，智能制造的新一年。