智能制造發展十大趨勢

智能制造是制造業發展的趨勢?！笆濉逼陂g，我國智能制造發展取得了顯著成果。與此同時，其他國家也在智能制造領域加快布局。未來，智能制造的發展將面臨哪些新趨勢？一文詳解。

智能制造的發展背景

黨的十九大明確提出，加快建設制造強國，加快發展先進制造業。中央全面深化改革委員會第十四次會議強調，加快推進新一代信息技術和制造業融合發展，要順應新一輪科技革命和產業變革趨勢，以供給側結構性改革為主線，以智能制造為主攻方向，加快工業互聯網創新發展，加快制造業生產方式和企業形態根本性變革，夯實融合發展的基礎支撐，健全法律法規，提升制造業數字化、網絡化、智能化發展水平?！吨泄仓醒腙P于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》中指出，推動互聯網、大數據、人工智能等同各產業深度融合，推動先進制造業集群發展，構建一批各具特色、優勢互補、結構合理的戰略性新興產業增長引擎，培育新技術、新產品、新業態、新模式。

《智能制造發展規劃（2016—2020年）》對“智能制造”作出了定義，“智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節，具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式?！?/p>

智能制造理論體系架構逐漸完善，新一代智能制造包括數字化、網絡化、智能化特征。智能制造的構成包括智能產品、智能生產、智能服務。智能制造將物聯網、大數據、云計算等新一代信息技術與先進自動化技術、傳感技術、控制技術、數字制造技術結合，實現工廠和企業內部、企業之間和產品全生命周期的實時管理和優化。

需要強調一點，對于智能制造的理解，有一種說法我不是特別認可，即機器換人。智能制造未來發展并不是要把人全部替換，而是人與機器高度協調。智能制造強調的是個體制造單元的自主性和系統整體的自組織能力，發揮主體作用的是從業者。

智能制造發展十大趨勢

趨勢一，“十四五”期間，我國智能制造仍將保持中高速發展勢頭。一方面，“十四五”期間我國工業機器人產量將穩步增長。在經歷了“十三五”前期的高速增長后，我國工業機器人產量于2018年開始回落到中高速增長，隨著智能制造發展逐步提速，企業智能化改造需求進一步攀升，預計“十四五”期間，我國工業機器人產量將穩步增長。另一方面，系統集成將成為我國智能制造發展的重要支點。企業智能化改造的方式正從單一的設備升級、軟件應用、網絡鋪設轉變為實施整線、整廠的系統集成解決方案，乃至搭建行業級平臺。預計到2025年，我國智能制造系統集成產業規模將突破5500億元大關。

趨勢二，工業數據將成為新時期智能制造發展的核心要素。眾所周知，數據很重要。工業核心數據、關鍵技術專利等數字化資產對于企業的價值正在加速提升。企業在進行智能化改造的過程中，對數據安全存在很大的顧慮。因此，降低數據安全隱患、提升系統安全和數據安全成為了企業進行數字化改造升級中愈加重要的參考指標。增加廠區生產安全、過程安全迫在眉睫。

趨勢三，融合發展的工業網絡將領銜智能工廠發展的未來。未來5G應用場景的80%會在工業互聯網，5G不會在制造業中形成技術“通吃”的局面，在一些關鍵場景中，需要在5G技術的支持下，實現多種技術融合應用，這是一個值得探索的方向。5G+TSN+OPC UA有望領銜智能工廠的未來。預計“十四五”末，5G在制造業行業滲透率將達到65%。

趨勢四，工藝智能化將成為新時期智能制造發展的突破口。過去一段時間，我們關注的重點放在了裝備的智能化，裝備的智能化是實現智能制造的突破口。相比之下，對于工藝的關注度相對較低。工藝是核心技術，是制造企業的看家本領和商業秘密。從制造大國到制造強國，中間的差距在于基礎，特別是基礎工藝。當前，在一些制造環節中缺少工藝標準，所以從這個層面講，我們有很多工作可以做。工藝的智能化是未來很值得關注的一個點。

趨勢五，邊緣智能將成為新時期智能制造發展的重要路徑。簡單的“上云上平臺”不是智能制造的本質要求，因此我們提出“邊云協同，以邊為主”。如今，智能工控設備成為了行業龍頭的共同選擇。我們認為，至少在“十四五”期間，“邊云協同，以邊為主”是一個很重要的方向。

趨勢六，“自下而上”的工業互聯網平臺，將構建新時期智能制造發展的操作系統。平臺作為工業互聯網體系的核心，在市場上受到廣泛關注，目前全國各類型工業互聯網平臺數量已達數百家，其中大部分采用“自上而下”模式為企業賦能，即先建平臺，再尋找合適的產業嵌入平臺。這種邏輯出現了一定問題。我們認為，通過“自下而上”模式成長起來的工業互聯網平臺企業，經過長時間在制造業的探索，對工業機理和底層設備具有足夠深入的認知，在此基礎上生長出來的工業互聯網平臺基礎扎實，更能深入應用到制造業。

趨勢七，機理模型驅動的工業軟件，將成為新時期智能制造發展的重要引擎。我國智能制造與海外相比差距較大，其中很重要的原因是數據積累不夠，或對積累的數據缺乏總結。要將數據演變成模型，當然這中間需要標準，基于模型進行優化，優化后分裝成工業軟件，形成閉環。以機理模型為基礎的智能工業軟件將成為換道超車的引擎。AI賦能工業仍然離不開機理模型對工藝的核心控制，因此AI更多需要與機理模型配合共同解決工業痛點。以工業軟件為支撐的數字孿生將實現數字與物理世界雙向映射，實現這一目標，工業機理模型的積累非常關鍵。

趨勢八，“工業電商+工業服務” 將引領新時期智能制造發展的新模式?！肮I電商+工業服務”是我們非?？春玫姆较?，工業電商1.0階段以即時性的產品交易為核心。如今，我們處于工業電商2.0階段，工業互聯網平臺與工業電商融合融通，協調產業鏈上下游環節，提升供應鏈效率。未來，在工業電商3.0階段（工業電商+工業服務），融合售后服務、金融、人才培訓、認證等多維度功能的綜合服務商，連接供應鏈到服務端的各個環節主體，有效提升交易品附加值。

趨勢九，全價值鏈精益管理將成為企業實施智能制造的關鍵支撐。精益管理的核心是根據用戶需求定義企業價值，目的是幫助企業降低成本，提高效率，提高盈利能力。精益管理在智能制造中的應用，一方面是在產品設計、制作、研發、生產、包裝、營銷、售后等全價值鏈中實現精益管理;另一方面是通過計算機技術，把精益管理嵌入到工業軟件中，構成數字化的基礎。預計“十四五”末，制造業企業運用精益管理的比例為57%。

趨勢十，共性技術平臺建設將成為產業基礎再造的重要舉措。智能制造是新一代信息技術與制造業高度融合的發展模式，而共性技術平臺將是推動融合性技術發展的關鍵所在。智能制造的發展也將以基礎零部件（元器件）、關鍵基礎材料、先進基礎工藝、基礎技術平臺、基礎工業軟件（工業五基）為重點方向加強工業基礎研究及協同創新能力，整合一批智能制造共性技術平臺，通過智能化手段完善產業基礎的公共服務體系，增強產業鏈、供應鏈韌性。

（本文系董凱在“2020國家制造強國建設專家論壇”上的演講內容。）