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近日，中國(guó)信息通信研究院發(fā)布《中國(guó)智能制造發(fā)展研究報(bào)告——智能工廠》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《研究報(bào)告》），提出了智能工廠建設(shè)的5大趨勢(shì)，梳理了智能工廠建設(shè)落地的10大場(chǎng)景，并對(duì)未來(lái)智能工廠的發(fā)展前景提出展望。這對(duì)“十四五”期間高水平推進(jìn)智能制造具有重要參考意義。

01

建設(shè)的5大趨勢(shì)

結(jié)合國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先企業(yè)的探索實(shí)踐，《研究報(bào)告》認(rèn)為，智能工廠建設(shè)走深向?qū)?，呈現(xiàn)5大趨勢(shì)，具體表現(xiàn)在要素驅(qū)動(dòng)、手段優(yōu)化、生產(chǎn)變革、資源配置和可持續(xù)維度等方面。

● 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)：數(shù)據(jù)成為智能應(yīng)用關(guān)鍵使能。傳統(tǒng)生產(chǎn)要素逐步數(shù)字化，通過(guò)構(gòu)建“采集、建模、分析、決策”的數(shù)據(jù)優(yōu)化閉環(huán)，應(yīng)用“數(shù)據(jù)+模型”對(duì)物理世界進(jìn)行狀態(tài)描述、規(guī)律洞察和預(yù)測(cè)優(yōu)化，已成為智能化實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵路徑。

● 虛實(shí)融合：在數(shù)字空間中超越實(shí)際生產(chǎn)。工業(yè)領(lǐng)域能夠在數(shù)字空間中對(duì)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行高精度刻畫(huà)和實(shí)時(shí)映射，進(jìn)而以獲得的較優(yōu)結(jié)果或決策來(lái)控制和驅(qū)動(dòng)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過(guò)程。如數(shù)字孿生能夠以實(shí)時(shí)性、高保真性、高集成性在虛擬空間模擬物理實(shí)體的狀態(tài)，已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域虛實(shí)融合的關(guān)鍵紐帶。

● 柔性敏捷：柔性化制造將成為主導(dǎo)模式。目前，消費(fèi)方式正逐步由標(biāo)準(zhǔn)化、單調(diào)統(tǒng)一向定制化、個(gè)性差異轉(zhuǎn)變。工廠亟需通過(guò)構(gòu)建柔性化生產(chǎn)能力，以大批量規(guī)模化生產(chǎn)的低成本，實(shí)現(xiàn)多品種、變批量和短交期的個(gè)性化訂單的生產(chǎn)和交付。

● 全局協(xié)同：?jiǎn)吸c(diǎn)優(yōu)化邁向全局協(xié)同變革。5G、物聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的全面應(yīng)用，促進(jìn)企業(yè)打通全要素、全價(jià)值鏈和全產(chǎn)業(yè)鏈的“信息孤島”，進(jìn)而推動(dòng)從數(shù)字化設(shè)計(jì)、智能化生產(chǎn)等局部業(yè)務(wù)優(yōu)化，向網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、共享制造等全局資源協(xié)同優(yōu)化邁進(jìn)。

● 綠色安全：資源效率與社會(huì)效益相統(tǒng)一。在雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)指引下，開(kāi)展智能工廠建設(shè)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的同時(shí)，行業(yè)積極以數(shù)字技術(shù)賦能節(jié)能環(huán)保安全技術(shù)創(chuàng)新，提升工廠能耗、排放、污染、安全等管控能力，逐步邁向綠色制造、綠色工廠和綠色供應(yīng)鏈，加快制造業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型。

02

落地的10大場(chǎng)景

《研究報(bào)告》通過(guò)對(duì)2021年度智能制造示范工廠和優(yōu)秀場(chǎng)景的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后認(rèn)為，智能工廠發(fā)展路徑以制造過(guò)程和生產(chǎn)管理的智能優(yōu)化切入，加速供應(yīng)鏈打通和協(xié)同，并向價(jià)值鏈上游研發(fā)設(shè)計(jì)和下游銷(xiāo)售服務(wù)等高價(jià)值環(huán)節(jié)延伸，最終推動(dòng)生產(chǎn)方式、商業(yè)模式和業(yè)務(wù)形態(tài)的創(chuàng)新變革。

此外，《研究報(bào)告》發(fā)現(xiàn)，智能場(chǎng)景梯次落地，形成多樣應(yīng)用，具體包括以下10大場(chǎng)景：

01

數(shù)據(jù)與算法驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)工業(yè)質(zhì)檢；

02

數(shù)字空間中高效規(guī)劃和迭代工藝；

03

物料自動(dòng)存取和管控的智能倉(cāng)儲(chǔ)；

04

智能機(jī)器與人員協(xié)同的敏捷作業(yè)；

05

全環(huán)節(jié)質(zhì)量數(shù)據(jù)匯聚與精準(zhǔn)追溯；

06

設(shè)備可視化運(yùn)行監(jiān)控與故障洞察；

07

自適應(yīng)生產(chǎn)變化的產(chǎn)線柔性配置；

08

實(shí)時(shí)精準(zhǔn)與動(dòng)態(tài)響應(yīng)的智能排程；

09

全要素透明可控的精益生產(chǎn)管理；

10

產(chǎn)供銷(xiāo)一體化協(xié)同生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化。

具體應(yīng)用案例方面，例如聯(lián)想集團(tuán)作為在制造業(yè)領(lǐng)域有著深厚積淀同時(shí)在智能化過(guò)程中充分實(shí)踐的企業(yè)，從PC時(shí)代起就不斷打磨自身技術(shù)實(shí)力，經(jīng)過(guò)30多年持續(xù)深耕，全面發(fā)力智能制造時(shí)代，建立起“端-邊-云-網(wǎng)-智”齊備的新IT全能力架構(gòu)。目前聯(lián)想集團(tuán)的硬核智能制造實(shí)力已在合肥聯(lián)寶工廠、武漢產(chǎn)業(yè)基地等自有工廠得到充分驗(yàn)證。

在合肥聯(lián)寶工廠，聯(lián)想集團(tuán)自建的擁有完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能化PC整機(jī)生產(chǎn)線“水星線2.0”及主板智能化工業(yè)互聯(lián)線“哪吒線”，自動(dòng)化率達(dá)到業(yè)界領(lǐng)先水平。兩條智能化生產(chǎn)線每天可處理5000筆訂單，且其中80%以上是單筆小于5臺(tái)的個(gè)性化定制，利用聯(lián)想智能供應(yīng)鏈與排程系統(tǒng)，排產(chǎn)時(shí)間從6小時(shí)大幅縮短至1.5分鐘、生產(chǎn)效率提升了16%、訂單達(dá)成率比業(yè)界平均標(biāo)準(zhǔn)快15%；在武漢產(chǎn)業(yè)基地，聯(lián)想集團(tuán)自主研發(fā)的自動(dòng)化產(chǎn)線——“量子線”，是業(yè)界首條5GIoT自動(dòng)化組裝線，通過(guò)機(jī)器運(yùn)輸材料和智能系統(tǒng)檢測(cè)產(chǎn)品合格情況，擺脫了依靠大量人工進(jìn)行組裝生產(chǎn)的局面。目前，量子線的自動(dòng)化率已經(jīng)從10年前的14.8%提高到今天的48%，以前每條產(chǎn)線上需要由49個(gè)工人24小時(shí)完成，現(xiàn)在28個(gè)人就可以輕松完成。

而在對(duì)外賦能方面，聯(lián)想集團(tuán)也積極利用自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)助力傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)展開(kāi)數(shù)智化變革。

例如聯(lián)想集團(tuán)為三一集團(tuán)提供滿(mǎn)足其數(shù)字化/智能化轉(zhuǎn)型所依賴(lài)的智能化基礎(chǔ)架構(gòu)，并分享了自身在智能制造、國(guó)際化方面的最佳實(shí)踐和方案，助力三一集團(tuán)完成自身的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。據(jù)悉，待項(xiàng)目改造完成后，三一集團(tuán)產(chǎn)能將提升50%，人力需求減少60%，場(chǎng)地壓縮30%。

03

發(fā)展前景

在政策引導(dǎo)和行業(yè)探索的雙重作用下，我國(guó)智能制造不斷推進(jìn)，已從最初的探索嘗試、單點(diǎn)優(yōu)化階段發(fā)展到系統(tǒng)變革、全面轉(zhuǎn)型階段，推動(dòng)生產(chǎn)模式、運(yùn)營(yíng)模式、資源配置模式的全方位變革，衍生出全新的數(shù)字化業(yè)務(wù)和商業(yè)模式。

關(guān)于智能工廠的發(fā)展前景，《研究報(bào)告》認(rèn)為，新一代信息技術(shù)與行業(yè)加速融合，智能工廠支撐技術(shù)體系將逐步形成；供給體系相關(guān)方加速滲透整合，構(gòu)建供給生態(tài)共同打造適用性系統(tǒng)解決方案；通過(guò)智能場(chǎng)景解耦和重構(gòu)工廠轉(zhuǎn)型，進(jìn)而模塊化、組合式推進(jìn)將成為新應(yīng)用模式；工廠組織形態(tài)加速變革，以適應(yīng)新的生產(chǎn)方式、業(yè)務(wù)形態(tài)、資源配置和商業(yè)模式。

作為制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的策源地和主戰(zhàn)場(chǎng)，智能工廠已成為制造業(yè)構(gòu)建新核心競(jìng)爭(zhēng)力，引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的必經(jīng)路徑和重要引擎。十四五期間，技術(shù)融合創(chuàng)新、供給生態(tài)構(gòu)建、場(chǎng)景應(yīng)用落地和新型組織形態(tài)變革將進(jìn)一步加速工廠智能化進(jìn)程，推動(dòng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化工廠全面邁向智能工廠。