中国智造:智能工厂未来五大趋势
2023-08-18发布者: 精泰达浏览次数: 1611

中国信息通信研究院发布了 《中国智能制造发展研究报告——智能工厂》, 阐述了智能工厂目前走深向实,呈现五大趋势。

( 一 )“数据驱动”:数据成为智能应用关键使能

传统生产要素逐步数字化,数控机床、工业机器人等广泛应用和深度互联, 大量工业数据随之产生,同时研发、运营等制造业务逐渐向数字空间转移,进一 步加速了工业数据的积累。加之大数据、人工智能等技术突破与融合应用,为海 量工业数据挖掘分析提供了有效手段。构建“采集、建模、分析、决策”的数据 优化闭环,应用“数据 +模型”对物理世界进行状态描述、规律洞察和预测优化, 已成为智能化实现的关键路径,在工厂各个领域展现出巨大赋能潜力。

( 二 )“虚实融合”:在数字空间中超越实际生产

随着数字传感、物联网、云计算、系统建模、信息融合、虚拟现实等技术推 广应用,实现了物理系统和数字空间的全面互联与深度协同,以及在此过程中的 智能分析与决策优化。使得工业领域能够在数字空间中对现实生产过程进行高精 度刻画和实时映射,以数字比特代替物理原子更高效和近乎零成本的开展验证分 析和预测优化,进而以获得的较优结果或决策来控制和驱动现实生产过程。数字 孪生是在数字空间中对物理世界的等价映射,能够以实时性、高保真性、高集成 性地在虚拟空间模拟物理实体的状态,已成为在工业领域虚实融合实现的关键纽带

( 三 )“柔性敏捷”:柔性化制造将成为主导模式

传统大规模量产的生产模式已无法在可控成本范围内满足个性化需求的敏捷响应和快速交付。工厂亟需通过构建柔性化生产能力,以大批量规模化生产的低成本,实现多品种、变批量和短交期的个性化订单的生产和交付。

( 四 )“全局协同”:单点优化迈向全局协同变革

随着5G、物联网等网络技术的全面应用,万物互联已成为数字时代的典型特征。基于数据协同,通过网络化方式进行资源要素的共享、调度,企业内外业务的集成打通,推动从数字化设计、智能化生产等局部业务优化,向网络化协同、共享制造等全局资源协同优化迈进。

( 五 )“绿色安全”:资源效率与社会效益相统一

以典型场景为基本要素,加速数字技术与全产业链、全价值链和全要素的融 合渗透,是深化智能制造发展的新路径探索。本报告参考“2021年度智能制造试 点示范行动”《智能制造典型场景参考指引(2021年)》1,对来源 2021年度智 能制造示范工厂和优秀场景2..的数据进行统计分析,具体结果如图 1所示。

总体来说,智能工厂发展路径以制造过程和生产管理的智能优化切入,加速 供应链打通和协同,并向价值链上游研发设计和下游销售服务等高价值环节延伸, 最终推动生产方式、商业模式和业务形态的创新变革。一是智能工厂的主攻方向 依旧是制造领域,主要集中在计划调度、生产作业和质量管控的三大核心环节, 相关智能场景应用数量占比 55.4%。二是生产管理也是工厂转型改善重点,管理 应用占比 20.5%,主要集中在设备管理、能源管理和安全管控三大环节。三是数 据驱动的研发变革和商业创新并行探索,各占比 10.6%、13.5%,未来研发变革 和商业创新将创造新的价值,具有更大潜力。应用数量排名前十的“十大智能场 景”分别是智能在线检测、工艺数字化设计、智能仓储、人机协同作业、质量精 准追溯、在线运行监测与故障诊断、产线柔性配置、车间智能排产、精益生产管理、 生产计划优化,总计占比超过 50%。基本集中在工厂生产运营核心的工艺规划、 计划排程、加工作业和生产管控高价值领域,符合智能工厂建设主观需求和客观 规律,具备较为显著的示范性。

 

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