重量級發(fā)布！2021-2022中國智能制造十大熱點(diǎn)新鮮出爐

導讀

智能制造日益成為未來(lái)制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢和核心內容，e-works特別盤(pán)點(diǎn)了2021至2022年中國智能制造十大熱點(diǎn)，聚焦智能制造推進(jìn)政策、工業(yè)軟件、智能物流、綠色制造、工業(yè)機器人、標桿工廠(chǎng)等內容，剖析中國智能制造的發(fā)展現狀和未來(lái)趨勢。

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各地紛紛出臺智能制造推進(jìn)政策

加快發(fā)展智能制造，是促進(jìn)我國經(jīng)濟增長(cháng)的新動(dòng)能，也是搶占未來(lái)經(jīng)濟和科技發(fā)展制高點(diǎn)的戰略選擇，對于推動(dòng)我國制造業(yè)供給側結構性改革，打造我國制造業(yè)競爭新優(yōu)勢，實(shí)現制造強國具有重要戰略意義。為了加速推動(dòng)我國制造企業(yè)轉型升級，我國各地紛紛出臺了推進(jìn)智能制造與數字化轉型的政策措施。

2021年，我國已陸續發(fā)布了《“十四五”數字經(jīng)濟發(fā)展規劃》、《“十四五”信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展規劃》、《“十四五”智能制造發(fā)展規劃》等一系列政策，從國家層面部署推動(dòng)智能制造發(fā)展。

2021年5月，廣東省印發(fā)《關(guān)于加快數字化發(fā)展的意見(jiàn)》，7月,廣東省印發(fā)《廣東省制造業(yè)數字化轉型實(shí)施方案（2021-2025年）》，并制定了數字化轉型的政策措施。隨后，佛山、廣州、中山、東莞等城市也積極響應，相繼制定推動(dòng)制造業(yè)數字化轉型發(fā)展的若干扶持政策。在江蘇，智能化、數字化有一個(gè)專(zhuān)有詞：“智改數轉”。2021年12月，江蘇省印發(fā)《江蘇省制造業(yè)智能化改造和數字化轉型三年行動(dòng)計劃（2022-2024年）》。

此外，2021年，全國各省市也相繼出臺了一系列推進(jìn)智能制造與數字化轉型的行動(dòng)計劃與措施，包括《天津市加快數字化發(fā)展三年行動(dòng)方案（2021-2023年）》、《上海市全面推進(jìn)城市數字化轉型“十四五”規劃》、《山東省“十四五”數字強省建設規劃》、《廣西加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展推動(dòng)制造業(yè)數字化轉型升級行動(dòng)方案》、《成都市智能制造三年行動(dòng)計劃（2021-2023年）》等，對各地制造企業(yè)推進(jìn)數字化、智能化轉型給予指引，具有重要的意義。

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國產(chǎn)工業(yè)軟件迎投資熱潮，仍需務(wù)實(shí)前進(jìn)

2021年，國產(chǎn)工業(yè)軟件迎來(lái)投資風(fēng)口。中望軟件、概倫電子成功登陸科創(chuàng )板，廣立微、華大九天、華如科技 IPO過(guò)會(huì )，其他包括CAXA、華天軟件、安世亞太、思普軟件、浩辰軟件、思爾芯等均在積極籌備上市。但長(cháng)遠來(lái)看，工業(yè)軟件是個(gè)需要持續奮斗的行業(yè)，國內工業(yè)軟件在投資熱潮之下，仍需保持理性，務(wù)實(shí)前行。

2021年12月，工信部、發(fā)改委、教育部、科技部等八部委聯(lián)合發(fā)布的《“十四五”智能制造發(fā)展規劃》則提出，70%的規模以上制造業(yè)企業(yè)基本實(shí)現數字化網(wǎng)絡(luò )化，并實(shí)現智能制造裝備和工業(yè)軟件市場(chǎng)滿(mǎn)足率分別超過(guò)70%和50%。在國家政策大力支持的背景下，工業(yè)軟件在2021年受到資本的高度熱捧，無(wú)論是一級市場(chǎng)的融資，還是二級市場(chǎng)的表現，都在釋放一個(gè)很明顯的信號：國產(chǎn)工業(yè)軟件迎來(lái)了資本風(fēng)口。一批國產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)得以走到聚光燈下，迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機遇。

工業(yè)軟件是在長(cháng)期工業(yè)實(shí)踐中為支持工業(yè)界的創(chuàng )新實(shí)踐而生的，客觀(guān)來(lái)說(shuō)，國產(chǎn)工業(yè)軟件存在的不足仍十分明顯：一是自主創(chuàng )新能力薄弱；二是基礎配套能力不足；三是部分領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量可靠性有待提升；四是產(chǎn)業(yè)結構不合理。智能制造相關(guān)政策的大力扶植，以及資本的不斷涌入給國產(chǎn)工業(yè)軟件注入了發(fā)展活力，一定程度上加速了國產(chǎn)工業(yè)軟件奮起直追的步伐。

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工業(yè)軟件平臺化趨勢凸顯

從工業(yè)軟件的發(fā)展趨勢來(lái)看，其演進(jìn)方向不僅體現在軟件功能上，還體現在系統架構、軟件性能、用戶(hù)界面等諸多方面，在這個(gè)過(guò)程中，工業(yè)軟件正逐漸擺脫單純的工具屬性，成為支撐企業(yè)業(yè)務(wù)的重要使能平臺。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，隨著(zhù)工業(yè)軟件平臺化趨勢愈加凸顯，也帶來(lái)了商業(yè)模式的革新和改變，越來(lái)越多工業(yè)軟件支持SaaS模式，部署在云端的工業(yè)軟件將普惠更廣泛的中小企業(yè)。

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智能物流產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈全面發(fā)展

智能物流是智能制造的核心與關(guān)鍵。面對全球供應鏈一體化、各種新業(yè)態(tài)不斷落地和疫情散發(fā)等影響因素，企業(yè)在推進(jìn)智能制造過(guò)程中，物流環(huán)節面臨著(zhù)諸多新需求、新變化與新挑戰，向智能化轉型升級已是大勢所趨。乘此時(shí)勢，由物流設備制造商、物流軟件供應商、物流系統集成商和物流信息平臺服務(wù)商等構成的智能物流產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈迎來(lái)全面發(fā)展。

從政策層面來(lái)看，2021年是智能物流產(chǎn)業(yè)持續深入發(fā)展的一年。從市場(chǎng)層面來(lái)看，2021年是智能物流產(chǎn)業(yè)百花齊放的一年。從應用層面來(lái)看，2021年是智能物流技術(shù)加速落地的一年。

中物聯(lián)統計數據顯示，2021年工業(yè)品物流總額299.6萬(wàn)億元，同比增長(cháng)9.6%，兩年平均增長(cháng)6.1%，增速接近疫情前水平。其中制造業(yè)中出口相關(guān)以及高新制造業(yè)物流需求發(fā)展較好，2021全年裝備制造業(yè)、高技術(shù)制造業(yè)物流需求比上年增長(cháng)12.9%、18.2%，增速高于全部工業(yè)平均水平3.3、8.6個(gè)百分點(diǎn)，是工業(yè)物流恢復的主要拉動(dòng)力。然而此前第三季度，工業(yè)生產(chǎn)與物流需求受主動(dòng)調控、原材料價(jià)格高位上漲等因素疊加影響，增速明顯放緩。因此，為更好地應對全球供應鏈中斷和原材料價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險，企業(yè)仍然需要借助自動(dòng)化、數字化、智能化科技手段建設高智能、全覆蓋、高柔性的智能物流，不斷改善物流運行效率和增強供應鏈韌性，從而支撐制造穩定、高效發(fā)展。

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綠色低碳趨勢下，企業(yè)關(guān)注能源管理

綠色制造是生態(tài)發(fā)展的需要，也是中國制造向高端發(fā)展的必然選擇，其與智能制造相互補充，相互促進(jìn)，不可分割。面對未來(lái)綠色低碳的大趨勢，國內制造企業(yè)勢必進(jìn)一步加強對生產(chǎn)過(guò)程中的能源管控，通過(guò)數字技術(shù)優(yōu)化資源利用率，降低能源消耗，減少碳排放，早日實(shí)現我國“雙碳”目標。其中，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、軟件與數據分析技術(shù)，都將在能源管理中起到積極的支撐作用。

回顧2021年，許多企業(yè)借助工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云平臺搭建能源管理系統，以數據采集、數據建模和智能分析為基礎，實(shí)現綠色低碳的發(fā)展目標。例如在聯(lián)想的聯(lián)寶工廠(chǎng)，通過(guò)LAPS生產(chǎn)調度系統優(yōu)化了生產(chǎn)線(xiàn)之間的生產(chǎn)資源分配和調度，每年節省超過(guò)2,696兆瓦時(shí)電力，間接減少2,000多噸二氧化碳的排放。在九牧廚衛的永春陶瓷工廠(chǎng)，通過(guò)構建綠色能源管控平臺使單位產(chǎn)值能耗降低7%，運營(yíng)成本降低8%，實(shí)現了向綠色制造的升級。

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工業(yè)機器人市場(chǎng)百舸爭流，新興廠(chǎng)商不斷涌現

2021年我國工業(yè)機器人產(chǎn)量再上新臺階，首次突破30萬(wàn)套大關(guān)。與此同時(shí)，工業(yè)機器人領(lǐng)域的投融資熱潮再起，工業(yè)機器人企業(yè)注冊數量也大增。尤其在并聯(lián)機器人、協(xié)作機器人、自主移動(dòng)機器人等細分領(lǐng)域，不僅老牌工業(yè)機器人廠(chǎng)商紛紛涉足，新興工業(yè)機器人廠(chǎng)商也不斷涌現。

此外，機器人視覺(jué)系統廠(chǎng)商也發(fā)展迅速。近年來(lái)，市場(chǎng)上就涌現出了梅卡曼德、圖漾科技、聚時(shí)科技、敏越科技、微鏈科技、誠創(chuàng )達、埃爾森、庫伯特、星猿哲、熵智科技、匯萃視覺(jué)、靈西機器人等眾多的機器人視覺(jué)系統廠(chǎng)商。

整體來(lái)看，隨著(zhù)智能制造浪潮的興起，以及越來(lái)越多的創(chuàng )業(yè)團隊、投資機構都加入到工業(yè)機器人賽道中，工業(yè)機器人市場(chǎng)正呈現出“百花齊放、百舸爭流”的局面。但這同時(shí)也意味著(zhù)工業(yè)機器人廠(chǎng)商之間的競爭也將更加激烈。所謂“百舸爭流，奮楫者先”。因此，對于工業(yè)機器人廠(chǎng)商而言，更應找準自身定位、緊隨市場(chǎng)變化、迅速抓住機遇、建立核心優(yōu)勢，不斷探索新的增長(cháng)動(dòng)力與發(fā)展路徑，以在制造業(yè)數字化、智能化的浪潮中不斷奮進(jìn)。

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標桿工廠(chǎng)照亮制造業(yè)轉型升級之路

智能工廠(chǎng)是制造業(yè)轉型的樞紐與核心。近年來(lái)，隨著(zhù)新一輪制造業(yè)轉型升級浪潮再起，以及物聯(lián)網(wǎng)、大數據、人工智能、5G、VR/AR等技術(shù)的蓬勃發(fā)展，眾多制造企業(yè)加快了智能工廠(chǎng)推進(jìn)步伐，并涌現了一批真正取得成效的標桿智能工廠(chǎng)。這些標桿工廠(chǎng)，在數字化和智能化方面領(lǐng)跑所屬行業(yè)，并探索出了推進(jìn)數字化和智能化轉型的成功之道，為廣大制造企業(yè)推進(jìn)智能工廠(chǎng)提供了良好示范與借鑒 ，助推企業(yè)成功實(shí)現轉型升級。

2021年3月，e-works重磅發(fā)布2020中國標桿智能工廠(chǎng)百強榜。該活動(dòng)受到業(yè)界廣泛關(guān)注， 吸引了中國一汽、海爾、華星光電、濰柴、寧德新能源等200多家優(yōu)秀企業(yè)的參與。通過(guò)遴選出不同地域、不同行業(yè)背景的標桿智能工廠(chǎng)，形成了2020“中國標桿智能工廠(chǎng)”畫(huà)像，并總結了標桿智能工廠(chǎng)的推進(jìn)之“道、術(shù)、法”，為其他制造企業(yè)推進(jìn)智能工廠(chǎng)提供了借鑒與參考，并極大地推動(dòng)了我國制造企業(yè)智能工廠(chǎng)建設的燎原之勢。例如，通過(guò)分析入選百強榜的標桿工廠(chǎng)，e-works發(fā)現真正的智能工廠(chǎng)并不是一味地追求無(wú)人工廠(chǎng)，而是實(shí)現少人化和人機協(xié)作，是精益、柔性、綠色、節能的工廠(chǎng)；標桿智能工廠(chǎng)非常注重工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G+MEC、工業(yè)機器人、人工智能、工業(yè)大數據等智能制造使能技術(shù)在重點(diǎn)業(yè)務(wù)場(chǎng)景中的交叉融合、集成應用等。

作為數字化轉型的先驅與領(lǐng)航者，燈塔工廠(chǎng)也備受關(guān)注。近年來(lái)，中國燈塔工廠(chǎng)數量不斷攀升。據世界經(jīng)濟論壇（WEF）在2021年9月發(fā)布了新一期全球制造業(yè)領(lǐng)域燈塔工廠(chǎng)名單顯示，全球燈塔工廠(chǎng)數量已增加至90家，而中國有31家入選，是目前擁有燈塔工廠(chǎng)最多的國家，主要分布在3C電子、家電、汽車(chē)、鋼鐵、新能源等行業(yè)。另外，從縱向看，中國“燈塔工廠(chǎng)”在2020年兩批次共新增10家，2021年兩批次共新增15家，增速明顯。

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從數字化交付到數字化運營(yíng)，掀起流程行業(yè)發(fā)展新浪潮

以鋼鐵及石化工業(yè)為代表、占全國規模以上工業(yè)總產(chǎn)值的47%的流程制造業(yè)，正順應時(shí)代技術(shù)發(fā)展潮流，積極在工程建設、投產(chǎn)運營(yíng)各階段開(kāi)展數字化交付實(shí)踐，努力實(shí)現從數字化交付到數字化運營(yíng)的全方位數字化轉型目標。數字化交付作為流程行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，貫穿從工廠(chǎng)建設交付到運營(yíng)管理的全生命周期，為企業(yè)打造智能工廠(chǎng)奠定基礎。

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打破虛實(shí)界線(xiàn)，XR技術(shù)增添制造新勢能

2021年，受新冠疫情影響，在急于減少開(kāi)銷(xiāo)和停機時(shí)間的情況下，越來(lái)越多的制造企業(yè)將眼光對準XR技術(shù)，使其在工業(yè)領(lǐng)域的多元化應用正逐步打開(kāi)。XR技術(shù)正迅速成為制造企業(yè)車(chē)間工人、技術(shù)服務(wù)人員和工程師的全新用戶(hù)界面。例如，XR技術(shù)可為企業(yè)產(chǎn)品提供三維交互手冊，在營(yíng)銷(xiāo)、運維等場(chǎng)景為企業(yè)提供增值，實(shí)現產(chǎn)品3D化；根據企業(yè)數字平臺和工藝流程，提供虛擬仿真培訓技術(shù)開(kāi)發(fā)服務(wù)，實(shí)現培訓場(chǎng)景化；結合AR/VR硬件平臺，為企業(yè)的運維、巡檢等場(chǎng)景開(kāi)發(fā)定制化虛擬仿真應用；結合企業(yè)IoT物聯(lián)網(wǎng)和全流程的數字化需求，為企業(yè)提供生產(chǎn)、管理等多維度的仿真應用平臺。

作為真實(shí)世界的延伸與拓展，XR技術(shù)所帶來(lái)的巨大機遇和作用是值得期待的。然而，XR設備仍然存在缺陷，無(wú)法完美貼合用戶(hù)的需求。體驗感上，目前設備的清晰度和刷新率仍有提升空間；性能上，現有設備的算力負荷大，功耗過(guò)高，直接影響續航；價(jià)格上，設備昂貴，造成消費者經(jīng)濟壓力?？梢灶A見(jiàn)的是，雖然面臨諸多問(wèn)題和難題，但在技術(shù)演進(jìn)和消費者需求的共同推動(dòng)下，XR技術(shù)將催生出更多新的應用場(chǎng)景，賦予制造業(yè)全新的黑科技發(fā)展勢能。

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裝備制造企業(yè)積極探索MBSE應用

當前，隨著(zhù)裝備系統的技術(shù)復雜性和密集性越來(lái)越突出，傳統的裝備產(chǎn)品研制方法已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足新產(chǎn)品功能、性能的持續提升及研制周期的持續縮短。MBSE方法被視為系統工程的革命，是裝備產(chǎn)品研制不可逆轉的趨勢。裝備制造企業(yè)應當主動(dòng)擁抱MBSE，全面梳理企業(yè)內外、產(chǎn)品全生命周期業(yè)務(wù)流程、標準規范，將軟件設計、機械工程、電氣工程、多領(lǐng)域建模和仿真等技術(shù)融合，形成企業(yè)完整的產(chǎn)品研制能力體系。

從全球視野看，在產(chǎn)品研制需求和系統工程理論發(fā)展的推動(dòng)下，國內外的科研機構及航天航空企業(yè)利用MBSE開(kāi)展了大量技術(shù)研究及工程研制應用。NASA是最早將MBSE應用于復雜系統設計中的科研機構之一，近些年，中國高校和航空航天院所也在使用MBSE方法開(kāi)展工程設計，構建了基于MBSE的設計工作流程和設計方法。從廠(chǎng)商動(dòng)態(tài)來(lái)看，近年來(lái)，達索系統、西門(mén)子、IBM、同元軟控等軟件供應商都聚焦于MBSE方法，相繼提出并整合支持裝備制造企業(yè)研制過(guò)程的流程方法和平臺框架。從應用層面來(lái)看，MBSE的應用由航空航天領(lǐng)域擴展至國防工業(yè)、汽車(chē)、船舶、核工業(yè)等裝備制造領(lǐng)域，通過(guò)系統模型體現系統工程流程，并貫穿于全生命周期，實(shí)現設計一致性與關(guān)聯(lián)可追溯性。

需要指出的是，MBSE并不是要顛覆現有的系統工程體系，而是在原有的基于文檔的基礎上，通過(guò)統一建模語(yǔ)言對文件中隱含的設計要素進(jìn)行顯性化的關(guān)聯(lián)建模，通過(guò)模型的不斷迭代、演化，最終形成一個(gè)具有和實(shí)物產(chǎn)品完全一致且經(jīng)過(guò)虛擬試驗仿真驗證的產(chǎn)品數字樣機，避免因后期總裝和測試試驗不滿(mǎn)足而導致設計更改的問(wèn)題，確保復雜產(chǎn)品研制的“一次成功”。