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2021年,CIC灼识咨询撰写了《全球及中国智能制造行业研究》,主要针对新一代的智慧工厂解决方案。在撰写报告的过程中,经测算,2020年全球及中国智慧工厂解决方案在主要高端制造业,市场空间分别达到1.8万亿元和0.7万亿元。预计在2030年全球及中国市场空间将分别达到3.6万亿元以及1.7万亿元。
智能制造从理论到实践,在中国已走过了十多个年头,目前仍然处于发展中。本期会客室,我们邀请到CIC灼识咨询合伙人赵晓马,从整个行业的角度,聊一聊他眼中智能制造的发展趋势,以及企业在推进智能制造过程中获得的经验,面临的挑战。
发展智能制造任重而道远
在赵晓马看来,目前我国在政策和技术两方面都已具备了发展智能制造的一些优势条件。
政策上,围绕实现制造强国的战略目标,2021年12月,以工信部为首的八部门联合印发了《“十四五”智能制造发展规划》。《规划》中提出,到2025年,规模以上制造业企业大部分将实现数字化网络化,重点行业骨干企业初步应用智能化;到2035年,规模以上制造业企业全面普及数字化网络化,重点行业骨干企业基本实现智能化。这为我国智能制造的长远发展提供了充分的政策支持。
技术上,我国已取得了一批智能制造相关的基础研究成果。十三五期间,我国初步形成了以17家国家制造业创新中心、130多家省级制造业创新中心为核心节点的网络化创新体系,解决了如动力电池、增材制造、印刷及柔性显示、信息光电子等一系列行业共性关键技术的持续供给问题,培育了人工智能、智能硬件、新型显示、移动智能终端、5G、先进传感器和可穿戴设备等满足未来先进制造业高质量发展的技术与设备。这些成果为我国智能制造的长远发展奠定了较好的技术基础。
在这些有利条件下,近年来,我国智能制造的市场规模不断增长,制造业逐渐向智能制造方向转型。根据工业和信息化部2021年12月发布的最新数据,智能制造装备国内市场满足率已超过50%,供给能力不断提升。同时,智能制造的支撑体系也不断完善,目前已发布国家标准300余项,主导制定国际标准42项。从不同区位来看,各地争相抢占智能制造高地,现已形成环渤海、长三角、珠三角、中西部这四大智能制造聚集区,其中,山东、江苏、上海、广东、浙江占据全国智能制造指数前五。总体来看,中国智能制造的发展向好。
同时我们也看到,中国是智能制造大国,但不是智能制造强国。我国当前智能制造水平与国际领先技术相比还存在一定的差距:
一是智能制造基础理论滞后,关键技术受制于人。目前,我国智能制造的原始创新能力仍较为有限,尤其在控制系统、系统软件等关键技术环节较为薄弱,技术体系不够完整,对外依赖性较强。
二是高端软件产品缺乏,制造业的“两化”融合度较低。尽管像企业管理软件这类的基础软件产品已得到普及,但应用于各类复杂产品设计和企业管理的智能化高端软件产品仍较为缺失。
三是企业系统集成能力较为薄弱,缺乏国际级的大型企业。现有的智能制造企业规模较小,总体发展水平和产品质量不高,这使得我国的智能制造品牌在国际市场上缺少竞争优势。
赵晓马坦言,随着智能制造确立为我国建设制造强国的主攻方向,智能制造领域已经具备了充分的制度性支持,这将为我国智能制造业的长远发展带来有利影响。但与此同时,中国智能制造企业也应当意识到与发达国家之间的差距,着力解决制约长远发展的技术和管理难题。
实施智能化改造举灯探路
目前我国正一步步走向智能化时代,物联网、人工智能、大数据等技术创新都在不断发展和突破。新兴企业在拥抱智能化的同时,传统制造企业也在积极响应国家政策要求,迎接数字化的到来。智能制造是制造行业向前发展的全新探索,这也意味着当前实施智能制造的企业大多只能自己探路,面临无数未知的风险。赵晓马作为行业多年从业者,也从丰富的工作经验中对此进行了总结建议:
首先,智能设备自身及设备间关联的风险。由于智能设备自身的故障缺陷,智能化改造后的设备可能会导致安全事故,例如智能传感器、仪表、芯片等都有可能面临自身缺陷或误操作带来的安全挑战。此外,由于网络连接的作用和信息与能量的交互,分系统的设备之间可能存在风险依赖性,这将引起故障在系统内的传播。面对这一风险,在智能化改造前,企业应充分了解设备的功能特性,制定有效的安全生产规范标准和运行机制。
其次,信息融合和信息安全防护方面的风险。由于工业领域采用了以太网等大量的通用信息技术,一旦遭受针对工业控制器的黑客攻击,病毒将借助便利的通讯网络迅速扩散,为生产带来巨大损失。因此企业应该做好网络维护,定期检测和检修智能网络系统,做好员工的安全培训,建立一套完善的智能化安全体系。
最后,进行智能化改造时,传统制造企业还可能会因缺乏顶层设计,无法从战略层面绘制发展蓝图,而落入轻整体重局部的误区,造成投资收效甚微的不利局面。对于这种情况,企业首先需要明确通过智能制造想要实现的目标,考虑当前发展模式和产品进行创新的必要性和紧迫性,从而再做业务流程的改造。
在多年的工作经验中,赵晓马也接触到无数在智能制造领域获得成功的企业,在他看来,这样的企业通常也具备一些共性的特点,例如:
1.具备明确的企业目标,即企业能清楚定义其希望借智能制造解决的问题和实现的目标,对需要应用智能制造的领域有清晰的界定。这将让企业从上对下对未来发展做到心中有数,有的放矢,从而朝共同的方向努力;
2.能够有效整合人才配置,即做到合理安排不同人员参与到智能制造的不同项目和环节。这些人员既包括IT技术部门、数字化转型部门,也包括企业管理人员及运营部门、财务部门等人员。通过合理整合人才配置,将使得每个人都能在擅长的领域发挥最大作用,从而提高企业整体运行效率;
3.拥有完整的工作流程,即具备专门解决智能制造问题的一整套规范。成功企业通常在各个环节都有明确的实施规范,并注重实施过程中的数据收集和量化。这些规范的流程及数据记录有助于企业随时查看和解决出现的问题,从而带来显著的成本收益。
新技术赋能 未来可期
疫情的持续蔓延是这两年制造业面临的新挑战。供应端和供应链的断裂、需求端出口受阻/客户需求变化、生产端生产人员无法及时返岗等,都给企业生存带来了巨大压力。对于短期可能还无法解决的疫情困境,赵晓马也给出了自己的建议。
首先,重思企业定位,加速转型步伐。借由疫情,企业应当思考后疫情时代如何生存和发展的问题,摸清现状。通过对标企业行业,必要时也可聘请第三方来重新定位自己的发展路线,建立智能化转型的中长期蓝图和短期实施方案。
第二,拥抱新技术,提高创新能力。企业应当积极探索新兴技术,例如人工智能、大数据、虚拟化技术等,熟悉其在克服疫情弊端时发挥的具体作用,培养新兴的技术人才,通过数字化和智能化全产业协同,为企业智能化转型创造有利条件。
第三,了解客户需求,梳理各环节阻塞。面对疫情后需求端、供应端和生产端的不稳定,企业应当面对客户,切实了解对方需求,基于此确立自身智能化改造的明确目标。同时,也应仔细梳理各环节面临的挑战,以数字化手段打通生产端和消费端,协同上下游,促进企业转型。
政策倾斜、技术扶持培育了我国智能制造发展的优渥土壤,疫情的蔓延也加速了我们对工业时代转型的认知。在赵晓马看来,物联网、5G、云计算、人工智能、3D打印等新技术与制造业的深度融合已经越来越成为一种趋势。
未来,云计算将更广泛地部署到制造行业,显著提高智能制造企业的整体运行效率和规模;传感器技术等物联网的核心技术将大量运用于智能工厂设施中,促进系统协作,提高产品质量一致性;人工智能技术将深度融合到先进制造中,使制造系统具备充分的学习能力,以此提升制造领域知识生产及其应用的效率。新技术的到来,将有可能促进智能制造领域解决制约其长远发展的技术和管理难题,大大推动中国制造的高质量发展。智能制造,或许正走向目力所及的光辉未来。
文/张瑾
来源:荣格-《智能制造纵横》
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