智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。它包含智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)，智能制造系統(tǒng)不僅能夠在實(shí)踐中不斷地充實(shí)知識(shí)庫，而且還具有自學(xué)習(xí)功能，還有搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息，并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。智能制造通過人與智能機(jī)器的合作共事，擴(kuò)大、延伸、部分取代人類專家在制造過程中的腦力勞動(dòng)，把制造自動(dòng)化的概念更新，擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。

中國(guó)智能制造行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國(guó)已具備發(fā)展智能制造的基礎(chǔ)與條件。

一是取得了一大批相關(guān)的基礎(chǔ)研究成果，掌握了長(zhǎng)期制約我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的部分智能制造技術(shù)，如機(jī)器人技術(shù)、感知技術(shù)、復(fù)雜制造系統(tǒng)、智能信息處理技術(shù)等。以新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化成套生產(chǎn)線為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系初步形成。

二是我國(guó)制造業(yè)數(shù)字化具備一定的基礎(chǔ)。目前規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)對(duì)數(shù)字化工廠普及率已經(jīng)達(dá)到54%，生產(chǎn)線上數(shù)控裝備比重已經(jīng)達(dá)到30%。

然而，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比我國(guó)還有較大差距，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一是智能制造基礎(chǔ)理論和技術(shù)體系建設(shè)滯后

目前，我國(guó)主要側(cè)重智能制造技術(shù)追蹤和技術(shù)引進(jìn)，而基礎(chǔ)研究能力相對(duì)不足，對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收力度不夠，原始創(chuàng)新匱乏;控制系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)薄弱，技術(shù)體系不夠完整。

二是我國(guó)發(fā)展智能制造的數(shù)字化基礎(chǔ)較為薄弱

制造業(yè)發(fā)展整體上還處于機(jī)械自動(dòng)化向數(shù)字自動(dòng)化過渡階段，如果以德國(guó)工業(yè)4.0作為參照系，比較一致的看法是我國(guó)總體上還處于2.0時(shí)代，部分企業(yè)在向3.0時(shí)代邁進(jìn)。

三是高端軟件產(chǎn)品缺乏

我國(guó)制造業(yè)的“兩化”融合程度相對(duì)較低，低端CAD軟件和企業(yè)管理軟件得到很好普及，但應(yīng)用于各類復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)和企業(yè)管理的智能化高端軟件產(chǎn)品缺失，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、資源計(jì)劃軟件、電子商務(wù)等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國(guó)家差距依然較大。

四是企業(yè)系統(tǒng)集成能力較為薄弱

缺乏像西門子、GE一樣的國(guó)際級(jí)大型企業(yè)。質(zhì)量和水平不高。

當(dāng)前，智能制造已成為我國(guó)建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的主攻方向，加快發(fā)展智能制造解決方案是推動(dòng)中國(guó)制造邁向高質(zhì)量發(fā)展、形成國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)的必由之路。中國(guó)制造企業(yè)必須通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型提升產(chǎn)品創(chuàng)新與管理能力，提質(zhì)增效，從而贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

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智能制造業(yè)九大未來發(fā)展趨勢(shì)

設(shè)備數(shù)字化率穩(wěn)步提升

設(shè)備的自動(dòng)化和數(shù)字化是企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，根據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，設(shè)備數(shù)字化率達(dá)57.98%，24.04%的企業(yè)具備自動(dòng)化物流設(shè)備，22.06%的企業(yè)在關(guān)鍵工序?qū)崿F(xiàn)質(zhì)量在線檢測(cè)。設(shè)備數(shù)字化率的提升，有利于企業(yè)提升生產(chǎn)制造效率。

設(shè)備互聯(lián)互通能力持續(xù)加強(qiáng)

車間是生產(chǎn)制造信息的重要載體，包含設(shè)備、工藝、質(zhì)量、作業(yè)等相關(guān)基礎(chǔ)資源，只有通過設(shè)備、質(zhì)量、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)信息采集與追溯，才能真正意義上實(shí)現(xiàn)車間各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)互通。根據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和設(shè)備數(shù)據(jù)采集的28.78%，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集的達(dá) 40.18%，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量全流程追溯的僅有16.97%。

生產(chǎn)作業(yè)可視化程度有待進(jìn)一步提高

生產(chǎn)過程的標(biāo)準(zhǔn)化、可視化和智能化是企業(yè)智能化改造和智能車間建設(shè)的重要目標(biāo)，也是制約影響智能車間投資效果的關(guān)鍵內(nèi)容。根據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，28.43%的企業(yè)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程可視，30%的企業(yè)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)文件的自動(dòng)下發(fā)，10.42%的企業(yè)應(yīng)用了高級(jí)排產(chǎn)系統(tǒng)。

智能倉儲(chǔ)應(yīng)用場(chǎng)景逐漸普及

面向原料、半成品、成品倉儲(chǔ)管控環(huán)節(jié)，依托倉儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)或平臺(tái)等解決方案，借助于條形碼、二維碼、無線射頻等標(biāo)識(shí)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)出入庫、自動(dòng)運(yùn)輸、配送過程監(jiān)控，可有效提高配送效率、降低庫存量。

根據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，28.43%的企業(yè)應(yīng)用了基于標(biāo)識(shí)技術(shù)的物料管理方式，倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)應(yīng)用率達(dá)30%，10.42%的企業(yè)實(shí)現(xiàn)了基于生產(chǎn)需求的精準(zhǔn)配送。

數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)能力穩(wěn)步提升

面向產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，依托計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、試驗(yàn)仿真系統(tǒng)、協(xié)同研發(fā)系統(tǒng)或平臺(tái)，應(yīng)用基于模型的定義、知識(shí)工程等技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)、縮短研發(fā)周期、降低研發(fā)成本，提高研發(fā)的效率和質(zhì)量。

目前數(shù)字化研發(fā)工具已在企業(yè)得到了普遍應(yīng)用，由2020年的73% 提高至89%，30%的企業(yè)應(yīng)用了數(shù)字化設(shè)計(jì)建模仿真技術(shù)，55%的企業(yè)實(shí)現(xiàn)基于三維模型的設(shè)計(jì)，32%的企業(yè)建立了典型組件和設(shè)計(jì)知識(shí)庫并有效應(yīng)用。

系統(tǒng)集成與數(shù)據(jù)互聯(lián)仍是高成熟度提升關(guān)鍵點(diǎn)

系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)互聯(lián)是企業(yè)邁向成熟度三級(jí)的關(guān)鍵特征。根據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，20.77%的企業(yè)制定了完整的MES系統(tǒng)集成架構(gòu)和規(guī)范，僅有12.77%的企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷售和服務(wù)全業(yè)務(wù)的集成。企業(yè)集成需求旺盛，普遍存在技術(shù)水平低、人員能力弱、資金投入大等問題，難以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，或制約企業(yè)向高成熟度階段邁進(jìn)。

目前已有 75% 的企業(yè)實(shí)現(xiàn)了部門內(nèi)的數(shù)據(jù)共享，但在數(shù)據(jù)分析利用率方面仍處于起步階段，14% 的企業(yè)采用了大數(shù)據(jù)平臺(tái)，12%的企業(yè)基于模型開展數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用，驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)優(yōu)化，僅有5%的企業(yè)實(shí)現(xiàn)了智能決策。當(dāng)前階段，制造業(yè)實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)決策仍面臨巨大挑戰(zhàn)。

企業(yè)逐漸關(guān)注工業(yè)知識(shí)的積累和沉淀

構(gòu)建企業(yè)知識(shí)庫是經(jīng)驗(yàn)萃取的過程，是對(duì)知識(shí)進(jìn)行有效管理并合理利用的重要手段，通過知識(shí)的積累和增值，企業(yè)才能夠不斷進(jìn)行企業(yè)管理、產(chǎn)品研發(fā)、市場(chǎng)拓展和客戶服務(wù)的創(chuàng)新，持續(xù)提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

根據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，31%的企業(yè)注重智能制造領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，14%的企業(yè)已經(jīng)建立了企業(yè)知識(shí)庫以及知識(shí)管理平臺(tái)，對(duì)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性管理；11%的企業(yè)開始積累沉淀專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)并將其進(jìn)行數(shù)字化和軟件化，應(yīng)用到業(yè)務(wù)活動(dòng)中，以期減少經(jīng)驗(yàn)流失和重復(fù)勞作，幫助企業(yè)解決經(jīng)營(yíng)管理中的復(fù)雜問題。

部分企業(yè)開始逐步實(shí)現(xiàn)綠色低碳制造

我國(guó)制造企業(yè)早期發(fā)展追求迅速擴(kuò)張生產(chǎn)規(guī)模，管理模式較粗放，導(dǎo)致碳排放失控。

一方面是企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，能耗設(shè)備分散，對(duì)設(shè)備的過載、空載狀況無法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，由于設(shè)備管理不到位導(dǎo)致能源損耗大。

另一方面是由于不合理的工藝流程會(huì)造成工序能耗高，從而導(dǎo)致產(chǎn)生不必要的碳排放。

根據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，26%的企業(yè)已應(yīng)用了能源管理平臺(tái)，23%的企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳排放統(tǒng)計(jì)，10%的企業(yè)實(shí)現(xiàn)了碳資產(chǎn)閉環(huán)管理。

下一步企業(yè)將綜合利用能效數(shù)據(jù)，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行技術(shù)改造、優(yōu)化生產(chǎn)管理過程，推動(dòng)低碳生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新與應(yīng)用。

產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)商數(shù)據(jù)的集成和管理

企業(yè)基于生產(chǎn)、庫存、銷售數(shù)據(jù)集成，可進(jìn)行動(dòng)態(tài)安全倉儲(chǔ)分析，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)庫存并實(shí)施采購決策以滿足生產(chǎn)及銷售的需要，同時(shí)降低庫存成本，提高生產(chǎn)資源配置效率，縮短交付周期。

根據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，13%的企業(yè)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商信息協(xié)同，12%的企業(yè)自建或使用了供應(yīng)商協(xié)同平臺(tái)，6%的企業(yè)逐步打造智慧供應(yīng)鏈。

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