IoT打造智能工廠(chǎng) 看日本是怎么做的

　　在技術(shù)、市場(chǎng)、政策等方面因素的推動(dòng)下，全球正在掀起一股智能制造的熱潮，越來(lái)越多的國家大力推進(jìn)智能工廠(chǎng)的建設。有機構預測，未來(lái)五年智能工廠(chǎng)領(lǐng)域的投資將促進(jìn)生產(chǎn)力增長(cháng)27%，預計到2022年年底，21%的工廠(chǎng)將會(huì )成為智能工廠(chǎng)。在美好的市場(chǎng)預期下，企業(yè)嘗試將移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據、人工智能等技術(shù)融入工廠(chǎng)建設和生產(chǎn)中，以進(jìn)一步提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和競爭力。

　　在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據以及人工智能等技術(shù)的興起下，IoT技術(shù)也迎來(lái)了蓬勃發(fā)展，成為打造智能工廠(chǎng)的重要支撐。從概念上看，IoT(Internet of Things)即物聯(lián)網(wǎng)，指利用紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，將物品與網(wǎng)絡(luò )連接并進(jìn)行識別與管理。當前，越來(lái)越多的國家開(kāi)始利用IoT等信息技術(shù)以及機器人等智能生產(chǎn)設備，推進(jìn)智能工廠(chǎng)的建設。下面就來(lái)看看日本如何依托IoT等技術(shù)建設智能工廠(chǎng)，IoT又究竟能夠給制造業(yè)帶來(lái)什么?

　　制造業(yè)成IoT應用主體

　　針對日本企業(yè)IoT利用現狀調查，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省針對開(kāi)發(fā)設計、生產(chǎn)部門(mén)合作、使用與維修、貿易等環(huán)節對企業(yè)進(jìn)行了問(wèn)卷調查。調查結果顯示，從利用的程度來(lái)看，不同領(lǐng)域IoT的利用程度有所不同。具體來(lái)看，在生產(chǎn)過(guò)程可視方面(數據搜集、改善、利用等)的利用比較多，而預測、試驗等方面的利用較少;從企業(yè)規模來(lái)看，規模越大，IoT的利用率越高。另外，無(wú)論哪個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節，從業(yè)人員在300人以上的企業(yè)IoT利用率均最高，其次是101～300人之間的企業(yè)，最后是100人以下的企業(yè)。

　　日本總務(wù)省的統計數據顯示(如圖1)，與智慧城市相關(guān)的IoT/M2M市場(chǎng)規模在2014年為9.3兆日元，到2020年將達到18.9兆日元，年均增長(cháng)率在10%以上。根據試算，2020年分領(lǐng)域的IoT/M2M市場(chǎng)規模中，制造業(yè)市場(chǎng)規模為4.14兆日元，占比為22%，位居第一位。

　　伴隨著(zhù)IoT技術(shù)的應用，機器人市場(chǎng)正在從制造業(yè)向服務(wù)業(yè)過(guò)渡。一直以來(lái)，機器人的采用都是智能工廠(chǎng)建設的重要標志之一，日本《情報通信白書(shū)2015》統計顯示(如圖2)，2015年日本機器人產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規模為1.6兆日元，其中制造業(yè)用機器人占比為62.7%，位居第一位。根據預測，未來(lái)20年日本的機器人產(chǎn)業(yè)將大幅增長(cháng)，分行業(yè)占比中，服務(wù)用機器人無(wú)論增長(cháng)速度、總量規模都將超越制造業(yè)用機器人。具體來(lái)看，到2025年，機器人產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規模將為5.3兆日元，制造業(yè)用機器人占比將為30.1%，位居第二位。到2035年，機器人產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規模將達9.7兆日元，制造業(yè)占比將為28.1%，位居第二位，而服務(wù)業(yè)用機器人占比將達51.1%。

　　大企業(yè)更青睞IoT技術(shù)

　　為調查日本智能工廠(chǎng)發(fā)展現狀(IoT利用現狀)，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省分別對3858家企業(yè)進(jìn)行了調查，并將全體企業(yè)分為A、B、C、D、E五組(如右表)，從A組到E組的IoT利用率依次提高，企業(yè)規模分為300人以上、101～300人、100人以下三個(gè)等級。橫向看，無(wú)論哪個(gè)組中，100人以下、101～300人的中小企業(yè)占比均較高，原因在于中小企業(yè)數量較多，而300人以上企業(yè)的數量較少，僅占全體企業(yè)的7.8%;從縱向來(lái)看，300人以上企業(yè)IoT利用率從A組的5.0%依次提高，在E組中的占比為15.1%，而100人以下企業(yè)的占比則呈現了依次下降的情況，101～300人企業(yè)在各組中的占比均比較穩定。由此可見(jiàn)，企業(yè)IoT利用以大企業(yè)為主，中小企業(yè)引入態(tài)度積極。

　　從實(shí)際應用上看，IoT利用提高了全體企業(yè)的決策速度，縮短了產(chǎn)品生命周期。從決策速度的變化上看(如圖3)，雖然決策維持原狀的企業(yè)占比較大，但IoT利用率越高的企業(yè)決策速度越快，E組中決策速度加速的企業(yè)占47.7%，而A組中決策速度加速的企業(yè)僅占28.2%。主打產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期也與決策速度呈現了同樣的趨勢(如圖4)，E組中主打產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期縮短的企業(yè)占比為49.3%，A組中主打產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期縮短的企業(yè)占比僅為26.7%。

　　目前，日本中小企業(yè)IoT設備投資呈穩步增長(cháng)趨勢。調查顯示，對于小企業(yè)而言，無(wú)論是決策速度還是主打產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，IoT利用率較高的企業(yè)均取得了較好的效果。其中，E組中決策速度加快的企業(yè)占比為49.3%，主打產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期縮短的企業(yè)占47.1%。從設備投資預測來(lái)看(如圖5)，未來(lái)三年，除E組外，投資平穩增長(cháng)的企業(yè)占比較多，E組中設備投資預測微增的企業(yè)占比較大，為46.9%，同時(shí)E組中設備投資增加的比例也比其他組大，為8%。

　　三大方向推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　可以看到，日本正在將體制機制改革、發(fā)展新模式、產(chǎn)業(yè)培育作為政策支持的三大方向。

　　實(shí)行體制機制改革——推進(jìn)無(wú)人駕駛以及智能工廠(chǎng)的實(shí)現(到2020年培育50件先進(jìn)事例)，促進(jìn)小型無(wú)人機產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)業(yè)安全智能化、金融科技(FinTech)等規制、制度的改革。

　　創(chuàng )新發(fā)展模式——以IoT、大數據、人工智能為重點(diǎn)，制定2030年“新產(chǎn)業(yè)結構展望”，通過(guò)官民協(xié)作進(jìn)行規制改革，推進(jìn)各領(lǐng)域示范項目進(jìn)行以及相關(guān)支持活動(dòng)，形成新的規制以及創(chuàng )新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。

　　加大支持力度——加強網(wǎng)絡(luò )安全對策，將其作為成長(cháng)型產(chǎn)業(yè)，制定新的人才培育計劃，對既有基礎設施建設計劃等進(jìn)行修訂與完善。同時(shí)，重視對中小企業(yè)的支持，尤其在IT、改善活動(dòng)、機器人導入等方面的專(zhuān)家支持。