智慧工廠概念最早由IBM于2009年提出,是IBM“智慧地球”理念在制造業(yè)的實踐。隨著智能化成為各國制造業(yè)的發(fā)展方向,企業(yè)生產管理和競爭格局發(fā)生巨變,智慧工廠建設得到前所未有的重視,有望成為未來制造業(yè)的新模式。
首先,智慧工廠并沒有嚴格的定義,一般認為是在數字化工廠的基礎上,利用物聯(lián)網的技術和設備監(jiān)控技術加強信息管理和服務,清楚掌握產銷流程、提高生產過程的可控性、減少生產線上人工的干預、即時正確地采集生產線數據,以及合理的生產計劃編排與生產進度;并加上綠色智能的手段和智能系統(tǒng)等新興技術于一體,構建一個高效節(jié)能的、綠色環(huán)保的、環(huán)境舒適的人性化工廠。
根據此定義延伸,智慧工廠主要特征包括五個方面:一是利用物聯(lián)網技術實現(xiàn)設備間高效的信息互聯(lián);二是令工廠具備自我學習能力;三是滿足個性化定制柔性化生產需求;四是實現(xiàn)貨物出入庫的高效管理;五是操作人員可遠程參與生產。
智慧工廠主要特征
序號 | 主要特征 |
1 | 利用物聯(lián)網技術實現(xiàn)設備間高效的信息互聯(lián),數字工廠向“物聯(lián)工廠”升級,操作人員可實時獲取生產設備、物料、成品等相互間的動態(tài)生產數據,滿足工廠24小時監(jiān)測需求。 |
2 | 基于龐大數據庫實現(xiàn)數據挖掘與分析,使工廠具備自我學習能力,并在此基礎上完成能源消耗的優(yōu)先、生產決策的自動判斷等任務。 |
3 | 引入基于計算機數控機床、機器人等高度智能化的自動化線,滿足個性化定制柔性化生產需求,有效縮短產品生產周期,并同時大幅降低產品成本。 |
4 | 配套智能物流倉儲系統(tǒng),通過自動化立體倉庫、自動輸送分揀系統(tǒng)、智能倉儲管理系統(tǒng)等實現(xiàn)倉庫管理過程中各環(huán)節(jié)數據錄入的實時性以及對于貨物出入庫管理的高效性。 |
5 | 工廠內配備電子看板顯示生產的實時動態(tài),同時,操作人員可遠程參與生產過程的修正或指揮。 |
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“智能工廠”在美國、歐洲、中國三大地區(qū)的重要性排名分別為第4位、第1位與第2位,突顯出其在未來智能制造技術中的重要地位。
先進制造技術的未來重要性排名
先進制造技術 | 美國 | 歐洲 | 中國 |
預測分析 | 1 | 4 | 1 |
智能互聯(lián)產品(LOT) | 2 | 2 | 7 |
先進材料 | 3 | 5 | 4 |
智能工廠(LOT) | 4 | 1 | 2 |
數字化設計、仿真和集成 | 5 | 3 | 5 |
高性能計算 | 6 | 7 | 3 |
先進機器人技術 | 7 | 6 | 8 |
增材制造(3D打?。?/div> | 8 | 9 | 11 |
開源設計/客戶直接輸入 | 9 | 10 | 10 |
增強現(xiàn)實技術(改進質量、培訓、輸出知識) | 10 | 8 | 6 |
增強現(xiàn)實技術(提升客戶服務和體驗) | 11 | 11 | 9 |
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相關報告:智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國智慧工廠行業(yè)市場競爭格局及未來發(fā)展趨勢報告》
對于我國而言,智慧工廠建設的驅動力還來自三個方面,即產業(yè)升級、勞動力成本以及節(jié)能環(huán)保。在產業(yè)升級方面,我國正大力推動智能制造轉型,《中國智能制造“十三五”規(guī)劃》的頒布確立了到2020年,傳統(tǒng)制造業(yè)完成數字化改造,到2025年,重點企業(yè)實現(xiàn)智能化轉型。在政策引導推動下,中國智能制造業(yè)在制造業(yè)中扮演越來越重要角色,2017年,中國智能制造業(yè)行業(yè)規(guī)模已達15000億元,同比增長22.6%。
2014-2018年中國智能制造行業(yè)規(guī)模及增長(億元)
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勞動力成本方面,自2008年以來,我國勞動力成本的增速明顯快于工業(yè)生產效率增速,相對于印度、越南、泰國等國家的人力成本優(yōu)勢逐漸減弱。根據測算,2019年,我國制造業(yè)勞動成本將為越南的177%、印度的218%。因此,需要積極推動智慧工廠建設,避免因勞動力成本上升而失去競爭力。
節(jié)能環(huán)保方面,推動綠色制造一直是我國制造業(yè)轉型的重中之重,《中國制造2025》中明確提出全面推行綠色制造,到2020年,建成千家綠色示范工廠和百家綠色示范園區(qū),部分重化行業(yè)能源資源消耗出現(xiàn)拐點,重點行業(yè)主要污染物排放強度下降20%。根據國家發(fā)改委能源研究所的測算,我國通用領域、電力、鋼鐵三大行業(yè)的節(jié)能潛力分別高達13428萬TCE、5906萬TCE、2111萬TCE。
我國各行業(yè)節(jié)能潛力測算(單位:萬TCE)
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隨著智慧工廠的進一步發(fā)展,自動化、機器人,系統(tǒng)集成、工業(yè)物聯(lián)網、邊緣計算、霧計算、云計算以及工業(yè)安全,還包括大數據分析、增材制造、仿真技術、虛擬現(xiàn)實VR技術和增強現(xiàn)實AR技術都將應用在智慧工廠的實際運行中。
總的來說,智慧工廠建設大勢所趨。不過,值得一提的是,由于我國自動化水平相對較低,企業(yè)信息化建設不足,智慧工廠在我國仍處于早期階段,未來還有很長一段路要走。


2021-2027年中國工廠自動化行業(yè)供需態(tài)勢分析及投資機會分析報告
《2021-2027年中國工廠自動化行業(yè)供需態(tài)勢分析及投資機會分析報告》共十四章,包含2021-2027年工廠自動化行業(yè)面臨的困境及對策,工廠自動化行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究,研究結論及投資建議等內容。



