智能制造系統(tǒng)集成發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

愛波瑞精益與智能
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智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商聯(lián)盟北京分盟、東莞分盟、河南分盟、建材行業(yè)分盟、電力裝備分盟、船舶行業(yè)分盟、紡織行業(yè)分盟的成立預(yù)示著各細(xì)分行業(yè)對(duì)于智能制造系統(tǒng)集成發(fā)展的高度重視。

一、產(chǎn)業(yè)定義與范疇

智能制造系統(tǒng)集成指以自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ),以數(shù)字化為手段,以智能制造為目標(biāo),借助新一代信息通信技術(shù),通過工業(yè)軟件、生產(chǎn)和業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、智能技術(shù)和裝備的集成,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)縱向集成、橫向集成的各類智能化解決方案的總稱。其中縱向集成是指在智能工廠內(nèi)部,把現(xiàn)場(chǎng)層、控制層、車間管理層有機(jī)整合在一起,同時(shí)確保這些信息能夠傳輸?shù)缴a(chǎn)資源計(jì)劃(ERP);橫向集成是指將各種不同制造階段的智能系統(tǒng)集成在一起,既包括一個(gè)公司內(nèi)部的材料、能源和信息的配置,也包括不同公司之間的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的配置。

二、產(chǎn)業(yè)政策分析

(一)產(chǎn)業(yè)環(huán)境

1、多個(gè)系統(tǒng)集成商分聯(lián)盟成立推動(dòng)地區(qū)及細(xì)分行業(yè)專精發(fā)展

智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商聯(lián)盟北京分盟、東莞分盟、河南分盟、建材行業(yè)分盟、電力裝備分盟、船舶行業(yè)分盟、紡織行業(yè)分盟的成立預(yù)示著各細(xì)分行業(yè)對(duì)于智能制造系統(tǒng)集成發(fā)展的高度重視。北京、上海、廣州作為全國智能制造系統(tǒng)集成商高度集聚的三個(gè)城市,依舊是發(fā)展的先行者,北京分盟的成立將有效聚攏相關(guān)企業(yè)資源,實(shí)現(xiàn)企業(yè)間高效合作。而以電力裝備、船舶和紡織等行業(yè)為引領(lǐng),專業(yè)細(xì)分行業(yè)智能制造系統(tǒng)集成的發(fā)展將成為主流趨勢(shì),以核心制造工藝軟件固化為關(guān)鍵點(diǎn),將加速傳統(tǒng)制造行業(yè)智能化改造升級(jí)的進(jìn)程。

2、2018年投資環(huán)境整體遇冷行業(yè)發(fā)展仍有較大資金壓力

2018年整體投資環(huán)境較為嚴(yán)峻,投資熱點(diǎn)仍主要集中在人工智能、智能硬件等熱門領(lǐng)域,對(duì)于裝備制造業(yè)投資熱度依舊不高,而由于智能制造系統(tǒng)集成領(lǐng)域成熟的市場(chǎng)運(yùn)營模式仍有待摸索,個(gè)別企業(yè)在模式探索中遇到了較大困難,導(dǎo)致投資環(huán)境不甚理想。而面對(duì)上游設(shè)備供應(yīng)商出貨需求以及下游終端客戶押款等雙向壓力,智能制造系統(tǒng)集成商資金墊付壓力加大,亟需專項(xiàng)產(chǎn)業(yè)基金、政企合作拉動(dòng)改造需求等方式來推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。

3、智能制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系完善將極大助推系統(tǒng)集成發(fā)展

智能制造系統(tǒng)集成涉及生產(chǎn)全生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)的硬件、軟件及相關(guān)系統(tǒng),協(xié)同難度大、復(fù)雜程度高,尤其是軟硬件之間的連接,涉及不同品牌的產(chǎn)品差異以及不同端口的各類協(xié)議,亟需在國家、行業(yè)層面推出標(biāo)準(zhǔn)化體系。目前,我國智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南已經(jīng)發(fā)布了2018版,而長三角地區(qū)智能制造協(xié)同發(fā)展也在積極編制標(biāo)準(zhǔn)體系及評(píng)價(jià)互認(rèn)機(jī)制,這些舉措將推動(dòng)我國智能制造系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。

(二)政策分析

1、黨的十九大報(bào)告持續(xù)鼓勵(lì)先進(jìn)制造業(yè)融合發(fā)展

黨的十九大報(bào)告強(qiáng)調(diào),“加快建設(shè)制造強(qiáng)國,加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合,在中高端消費(fèi)、創(chuàng)新引領(lǐng)、綠色低碳、共享經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)代供應(yīng)鏈、人力資本服務(wù)等領(lǐng)域培育新增長點(diǎn)、形成新動(dòng)能。”為了深入貫徹落實(shí)黨的十九大精神,國務(wù)院于2017年11月27日發(fā)布了《深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》,明確指出我國“總體發(fā)展水平及現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)仍然不高,關(guān)鍵平臺(tái)綜合能力不強(qiáng),標(biāo)準(zhǔn)體系不完善,企業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化水平有待提升”,產(chǎn)業(yè)鏈集成整合能力的提升將是未來智能制造系統(tǒng)集成商突破的主要方向,即積極突破關(guān)鍵軟硬件產(chǎn)品及聯(lián)動(dòng),加強(qiáng)整體解決方案提供能力。

2、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃鼓勵(lì)培育智能制造系統(tǒng)集成新模式新業(yè)態(tài)

為加快推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展,加強(qiáng)對(duì)有關(guān)工作的統(tǒng)籌規(guī)劃和政策協(xié)調(diào),國家制造強(qiáng)國建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組決定下設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)工作組。2018年5月工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)工作組第一次會(huì)議審議通過了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2018-2020年)》,提出通過跨工廠內(nèi)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),聯(lián)動(dòng)智能工廠建設(shè)及系統(tǒng)集成解決方案,形成智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個(gè)性化定制和服務(wù)化延伸等應(yīng)用模式,力爭到2020年前,形成一批面向中小企業(yè)的典型應(yīng)用,打造一批優(yōu)秀系統(tǒng)集成商和應(yīng)用服務(wù)商。行動(dòng)計(jì)劃的推出將進(jìn)一步加速工業(yè)領(lǐng)域軟硬件協(xié)同發(fā)展,推動(dòng)數(shù)字孿生等新興數(shù)字技術(shù)在傳統(tǒng)工廠改造和智能工廠建設(shè)中的應(yīng)用。

3、國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南進(jìn)一步規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

為加快推進(jìn)智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化工作,加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),構(gòu)建智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)體系,發(fā)揮智能制造標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范和引領(lǐng)作用,工業(yè)和信息化部、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)組織開展了智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)研究工作,并印發(fā)了《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2018年版)》。文件針對(duì)基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)三大方面進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)制(修)訂,提出到2018年,累計(jì)制修訂150項(xiàng)以上智能制造標(biāo)準(zhǔn),基本覆蓋基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。到2019年,累計(jì)制修訂300項(xiàng)以上智能制造標(biāo)準(zhǔn),全面覆蓋基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),逐步建立起較為完善的智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系。建設(shè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái),提升公共服務(wù)能力,提高標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用水平和國際化水平。指南的頒布將持續(xù)支撐我國智能制造的良性發(fā)展,并推進(jìn)我國智能制造標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)互認(rèn),助力我國智能制造國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)上升為國際標(biāo)準(zhǔn)。。

三、產(chǎn)業(yè)鏈全景圖

智能制造系統(tǒng)集成主要按照生產(chǎn)特點(diǎn)分為離散型制造和流程型制造兩大類。

圖1智能制造系統(tǒng)集產(chǎn)業(yè)鏈全景圖

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智能制造系統(tǒng)集成按照業(yè)務(wù)類型分類主要分為整體解決方案和局部解決方案,其中整體解決方案的代表成果主要體現(xiàn)為智能工廠及數(shù)字化車間,而局部解決方案主要是整體解決方案的細(xì)致拆分,又根據(jù)工業(yè)領(lǐng)域兩大制造類型,即流程型制造和離散型制造分為兩大類。根據(jù)生產(chǎn)流程,智能制造系統(tǒng)集成主要分為五大環(huán)節(jié),包括研發(fā)環(huán)節(jié)數(shù)字化、制造環(huán)節(jié)數(shù)字化、物流環(huán)節(jié)智能化、企業(yè)管理信息化和工業(yè)互聯(lián)服務(wù),由于流程型制造和離散型制造的特點(diǎn)不同,兩者的主要差異體現(xiàn)在研發(fā)環(huán)節(jié)數(shù)字化、制造環(huán)節(jié)數(shù)字化和企業(yè)管理信息化三大領(lǐng)域。

四、市場(chǎng)規(guī)模

中國智能制造系統(tǒng)集成市場(chǎng)受益于國家大力推動(dòng)智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展、智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商聯(lián)盟加速細(xì)分行業(yè)滲透、制造業(yè)核心工藝技術(shù)加速突破等利好,在2018年整體規(guī)模持續(xù)保持較高增速,預(yù)計(jì)2018年整體規(guī)模將達(dá)到1548億元,到2020年將突破2300億元,并將有效帶動(dòng)我國制造業(yè)整體水平發(fā)展,加速向新一代智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的步伐。

圖2 2016-2021年中國智能制造系統(tǒng)集成市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)

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隨著我國傳統(tǒng)制造業(yè)改造升級(jí)需求的進(jìn)一步擴(kuò)大,在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中最具代表性的柔性裝備系統(tǒng)和加工環(huán)節(jié)數(shù)字化仍將是大中型企業(yè)進(jìn)行局部改造,尤其是提高制造工藝及產(chǎn)品合格率方面的首選,而智能輸送系統(tǒng)和智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)作為通用性環(huán)節(jié),其改造需求將保持一個(gè)比較穩(wěn)定的水平。

圖3 2016-2021年中國智能制造系統(tǒng)集成市場(chǎng)結(jié)構(gòu)及預(yù)測(cè)

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五、趨勢(shì)研判

1、智能制造系統(tǒng)集成引領(lǐng)設(shè)備供應(yīng)商及軟件集成商融合發(fā)展新方向,有望成為智能制造龍頭企業(yè)發(fā)展核心模式。

2、京津冀、長三角及珠三角地區(qū)依舊是智能制造系統(tǒng)集成發(fā)展領(lǐng)先區(qū)域,其中尤以京津冀地區(qū)企業(yè)集中程度最高。

3、局部解決方案仍舊是市場(chǎng)主流,但是國內(nèi)企業(yè)需要積極向整體解決方案領(lǐng)域發(fā)力,力爭突破國際龍頭企業(yè)在該領(lǐng)域的行業(yè)壟斷地位。

4、邊緣智能技術(shù)加速應(yīng)用將打破傳統(tǒng)設(shè)備集中式軟件集成發(fā)展思路,使邊緣端設(shè)備成為集成新端口。

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