从“制造大国”到“智造强国” 智能制造将在这五个领域长足发展
时间:2018-09-25 查看数:164

智能制造发展到今天,已经不再只是“纸上谈兵”的概念,而是众多行业未来发展的助力。笔者观察发现,在汽车制造、制药、3C、锂电池和光伏这五大领域中,智能制造将拥有长足发展的机会。

自2015年5月国务院颁布《中国制造2025》行动纲领以来,关于推动我国制造业转型升级的议题便如雨后春笋般不断冒出。消失的人口红利,日渐集中化、规模化的生产以及制造业需要高质量发展的诉求,成为推进我国智能制造发展的先决条件。而在技术、资本、政策和人才的多重助力下,智能制造作为我国工业自动化生产的重要助力,已经在众多行业得以应用,并取得显著成效。

智能制造涉及的技术和概念众多,但总体可以概括成四个方面:自动化、信息化、互联网化和智能化。随着技术的不断进步,越来越多的传统制造业开始利用智能制造的技术对生产过程进行自动化改造升级,其中又以汽车、制药、3C、锂电和光伏这五大领域最具代表性。

存量市场广阔,汽车、制药行业自动化程度最高

在一众工业领域中,汽车制造是世界上规模最大、最重要的产业之一,同时也集中了最多的高新前沿技术,其发展水平和实力反映出一个国家的综合国力和竞争力。有观点认为,国家智能制造水平的增强,在很大程度上也取决于汽车工业的发展水平。因此,汽车智造成为代表我国智能制造最高水平的产业之一。

智能制造为何会在汽车行业大规模使用呢?

首先,是因为汽车制造业的自动化程度本身就很高。资料显示,早在上世纪80年代,丰田在日本爱知县设立的田原工厂的自动化程度便已达到95%,拥有的工业机器人数量更是达到1500台之多。随着中国汽车市场总量的进一步提升,越来越多的汽车厂商开在设立工厂的同时,也将他们的自动化产线带到国内。除了如丰田、通用等传统车企,新能源汽车制造商特斯拉也有计划在华设立生产基地。

在生产汽车的全流程中,从装配、压制、焊接到搬运、包装,到检测,各个步骤均有工业机器人的参与,可以说工业机器人已经成为汽车生产过程中必不可少的智能化设备,除了极少数超豪华品牌强调手工打造的尊贵感,几乎所有汽车公司都在追求提高工厂的自动化和数字化水平。

近年来,不断发展的智能汽车也成为推动我国智能制造领域发展的重要力量。集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术的智能汽车,不能只被当作交通工具,更是个性化需求和数据的手机终端与交互平台,更是全新的智能制造体系以及产业价值链的重要环节。

巨大的存量市场是其中又一重要原因。随着我国经济水平的不断提高,汽车产销保持了高速增长。数据显示,我国的汽车产量由2005年的570.77万台上升到了2016年的2811.88万台,而销量则由2005年575.82万辆增长至2016年的2802.82万辆。高速增长的产销量实则对汽车生产提出了更高要求,自动化、智能化都是其生产过程中必须要做到的。

与汽车制造业情况相同的还有制药业。FosterWheeler设计院数据显示,在过去数年间,全球制药行业一直保持着约5%的复合增长率,而这个数字在中国则是20%,是全球的四倍,国内从事制药的企业有数千家之多,市场增速很快。

然而,制药产业的专业门槛高、链条长,国内长期以来的“多头管理”体制造成了国内的药品数据极度割裂,标准不统一,数据孤岛现象严重。另外,医药领域涉及广大民生,监管政策与机构改革频繁,造成历史药品数据衔接难度较大。对于制药产业的从业人员而言,获得目标数据的过程,一直存在渠道众多、口径不一、过度依赖人工的难题。

与此同时,制药行业的特殊性也决定了国家对其品质、用料、生产过程、数据完整性等方面都有严苛规定,以保证药品的质量和安全,这就对整个产品的流程监控提出了很高要求,也是推行智能制造在制药业广泛应用的重要因素。

上海工业研究院教授汤继亮曾对制药行业“智能制造”的现状和探索进行解读,他认为不管是在自动化还是在信息化方面,制药行业的基础设施虽然相对落后的,但行业中的部分企业已经通过以下几种方式,开始为制药行业的“智能制造”改造打下基础,例如:

对已有的制药装备、自动化控制系统和信息化管理系统的改进、扩展和完善。

部分制药装备制造企业通过兼并、整合与业务扩展,在提升现有制药装备产品的自动化、网络化和智能化的水平和从下到上的纵向综合集成能力。

对智能化设备的应用(如:机器人、AGV车)

通过国家有关智能制造的试点示范工程或新建工厂/车间项目,探索建立制药行业智能制造的示范样板和模式。

在巨大市场增速的刺激和政策的引领下,制药业将迎来快速发展时期。

爆发中的增量市场,3C生产自动化改造正当时

3C行业是电脑Computer、通讯Communication和消费类电子Consumer Electronic的统称,近年来由于智能手机的快速迭代,以及以智能手表、VR眼镜等产品为代表的新兴智能产品的出现,3C行业的上游——自动化集成与工业机器人市场容量迅速扩大,临近行业爆发期。

市场容量将迅速扩大的原因离不开人口红利的消失。有数据显示,世界上70%的电子产业是由我国制造或者装配的,但由于3C产品的零部件制造过程以及整机装配的生产过程工作内容重复,强度也很高,完全具备自动化改造的特征。此外,随着3C下游陈品对于性能和品质的不断升级,以及不同下游厂商对于定制化的各种需求,单一功能的设备正逐渐向自动化生产线转变,而敏捷制造、柔性制造、精益制造成为3C电子生产企业的发展方向,这也相应的促使了新型轻量级机器人的快速发展。

在近日闭幕的工博会上,亿欧同样发现工业机器人正向轻量化发展,不仅ABB、库卡都老牌工业机器人厂商都推出了新一代的轻型工业机器人产品。此外,国内也涌现出一批以轻型工业机器人为核心的技术型初创公司,如李群自动化、橙子自动化等等。

从经济发展到高质量增长,智能制造是新能源产业升级的必经之路

近年来国内经济的快速发展让中国一跃成为世界上第二大能源消耗国,对于各项能源的需求和消耗量仅次于美国,但现阶段国内主要能够倚靠的还是煤炭等常规能源,不仅不可再生且污染严重。因此,发展新能源产业是毋庸置喙的国家层面的战略。

但值得注意的是,新能源在生产过程中很难用人力完成,从诞生之初就是自动化的,具备往“智能制造”发展的“基因”,这其中又以锂电产业和光伏最具代表性。

新闻报道指出,2014年我国多位领导人在视察完比亚迪、北汽新能源等车企后,确定了发展新能源核心技术、整车及全产业链的重要国策,以后这些整车厂开始在国内市场投放了多款电动车和油电混合的新能源车。而锂电池作为新能源车核心动力系统,同样得以快速发展。

虽然电池中国网的产业调研显示,锂电业数字化、智能化制造面临数据量大、设备不兼容等多项挑战,但随着全球新能源汽车市场的爆发,锂电产业在数字化和智能化转型已经在路上。

而光伏作为基于半导体技术和新能源需求而兴起的朝阳产业,更是未来全球先进产业竞争的制高点。有数据显示,2017年我国光伏发电新增装机达到53吉瓦,连续5年光伏发电新增装机全球第一,占全球的一半。但关键设备和材料依赖进口已经成为制约行业发展的关键。

今年5月,工业和信息化部、住房和城乡建设部、国家能源局等六部门联合印发《智能光伏产业发展行动计划(2018—2020年)》明确,到2020年,智能光伏工厂建设成效显著,行业自动化、信息化、智能化取得明显进展;智能制造技术与装备实现突破,支撑光伏智能制造的软件和装备等竞争力显著提升;智能光伏产品供应能力增强并形成品牌效应;智能光伏系统建设与运维水平提升并在多领域大规模应用。

文章来源:中国数控机床网
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