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當(dāng)前，世界經(jīng)濟進(jìn)入下行趨勢，各國對于制造業(yè)發(fā)展愈發(fā)重視，紛紛加快推動技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，智能制造戰(zhàn)略由此不斷升溫。目前，因此，智能化、綠色化已成為制造業(yè)發(fā)展的主流方向，智能制造也將成為世界各國競爭的焦點。
2010年，中國制造業(yè)產(chǎn)值達(dá)到萬億美元，超過美國總產(chǎn)值，高居全球第一。隨著制造業(yè)智能化的升級改造，我國智能制造產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)較快增長。到2017年，中國智能制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值規(guī)模將近億元，預(yù)計到2020年產(chǎn)值規(guī)模將達(dá)到一個新高度。
哪些產(chǎn)業(yè)屬于智能制造
自律能力即搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息，并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。具有自律能力的設(shè)備稱為“智能機器”，“智能機器”在一定程度上表現(xiàn)出獨立性、自主性和個性，甚至相互間還能協(xié)調(diào)運作與競爭。強有力的知識庫和基于知識的模型是自律能力的基礎(chǔ)。
智能制造技術(shù)包括自動化、信息化、互聯(lián)網(wǎng)和智能化四個層次，產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋智能裝備（機器人、數(shù)控機床、服務(wù)機器人、其他自動化裝備），工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（機器視覺、傳感器、RFID、工業(yè)以太網(wǎng)）、工業(yè)軟件（等）、3D打印以及將上述環(huán)節(jié)有機結(jié)合的自動化系統(tǒng)集成及生產(chǎn)線集成等。
智能產(chǎn)業(yè)鏈，基于一般的產(chǎn)業(yè)鏈分析模式，我們認(rèn)為智能產(chǎn)業(yè)鏈由“基礎(chǔ)、核心、應(yīng)用和服務(wù)”四個方面構(gòu)成，每個環(huán)節(jié)都能形成較大的產(chǎn)業(yè)集群。
智能基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)是構(gòu)成智能化系統(tǒng)的最基本元件或材料，包括電子元器件、光學(xué)配件、精密基礎(chǔ)件、光電材料、智能材料等，一般不具有獨立應(yīng)用功能。
智能核心產(chǎn)業(yè)是構(gòu)成智能化系統(tǒng)的核心功能組件，包括感知、傳輸、計算、控制等功能單元，具體涵蓋計算機設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、儀器儀表、集成電路、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和軟件等。智能應(yīng)用產(chǎn)業(yè)是推動智能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的終端應(yīng)用領(lǐng)域，可分為智能電網(wǎng)、智能交通、智能汽車、智能金融、智能醫(yī)療、智能建筑、智能安防、智能物流、智能家居、智能商業(yè)等領(lǐng)域，智能應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度、技術(shù)復(fù)雜性較高，是最終引領(lǐng)智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驅(qū)動力量。
從智能應(yīng)用的不同領(lǐng)域看，有些是偏重生活方面的，有些是偏重生產(chǎn)方面的，有些的影響是全方位的，如智能電網(wǎng)，其輻射范圍相當(dāng)廣闊，包括新材料、電力電子元器件制造、電池制造、新能源發(fā)電、鋼鐵制造、通信設(shè)備、智能家電、電動汽車、智能家居等上下游產(chǎn)業(yè)，而后續(xù)還將衍生出諸如智能城市、智能交通等更多新的產(chǎn)業(yè)。
智能汽車和智能家居是影響人們生活最重要的兩個方面，都具有非常巨大的市場空間。智能化汽車設(shè)備主要體現(xiàn)在眾多輔助駕駛系統(tǒng)上，如智能雨刷、自動前照燈、智能空調(diào)、智能懸架、防打瞌睡系統(tǒng)等電子信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為汽車的智能化提供了廣闊的前景。電子元器件智能基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)智能應(yīng)用產(chǎn)業(yè)智能核心產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)集成服務(wù)網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備計算機設(shè)備儀器儀表集成電路物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)汽車電子設(shè)備智能電網(wǎng)設(shè)備智能交通設(shè)備智能家居設(shè)備智能通訊設(shè)備光學(xué)配件精密基礎(chǔ)件光電材料智能醫(yī)療設(shè)備智能樓宇系統(tǒng)軟件智能制造裝備智能材料
智能化家居主要體現(xiàn)在智能樓宇管理上，安防監(jiān)控、中央空調(diào)、火災(zāi)自動報警、立體車庫、遠(yuǎn)程抄表，這些現(xiàn)代化的智能家居系統(tǒng)目前已初步應(yīng)用于溫州的幾個新建住宅小區(qū)。智能制造是生產(chǎn)領(lǐng)域的典型代表。自動化改造是我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型與升級的主要方式。我國制造業(yè)升級與轉(zhuǎn)型應(yīng)從制造環(huán)節(jié)開始，自動化改造包括兩個方面：一是以自動化器械代替人工；二是以智能化器械代替非智能化器械，包括工業(yè)機器人、智能化數(shù)控機床、智能紡機等，是不斷提升生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要保障。
智能制造十大未來行業(yè)趨勢分析
無人機
中國無人機市場正在逐漸走向成熟，從技術(shù)、成本、應(yīng)用成熟度和行業(yè)發(fā)展規(guī)律等角度看。首先，隨著傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理芯片廠商如因特爾、高通、英偉達(dá)布局無人機數(shù)據(jù)處理平臺上，無人機將成為實現(xiàn)人工智能的最佳載體，快速突破專業(yè)應(yīng)用的技術(shù)瓶頸；
其次，以歌爾聲學(xué)、比亞迪為代表的ODM廠商逐漸布局無人機生產(chǎn)制造，加速產(chǎn)品量產(chǎn)及迭代，有效降低專業(yè)應(yīng)用成本，從根本上推動專業(yè)應(yīng)用市場的發(fā)展；
再次，經(jīng)過幾年的用戶培養(yǎng)，無人機在各專業(yè)領(lǐng)域尤其是農(nóng)業(yè)植保的應(yīng)用逐步為用戶所接受，無人機專業(yè)應(yīng)用將呈現(xiàn)旺盛的市場需求；最后，由于航拍應(yīng)用的局限性，消費級無人機市場短期內(nèi)將不會呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，愈發(fā)激烈的競爭也促使企業(yè)向?qū)I(yè)級應(yīng)用轉(zhuǎn)型。
虛擬現(xiàn)實
為實現(xiàn)將用戶置身于一個包括視覺、聽覺、觸感和嗅覺全體感的”以假亂真”的虛擬環(huán)境中，VR需要更加豐富的人機交互形式。作為人類溝通中最自然的語言與視覺，語音識別技術(shù)和眼球追蹤技術(shù)將成為下一階段人機交互技術(shù)發(fā)展的熱點，情感合成技術(shù)、跨語言交流技術(shù)等已經(jīng)嶄露頭角。
動作捕捉、觸覺反饋、方向追蹤、手勢跟蹤等一系列更加自然化的人機交互技術(shù)也將呈現(xiàn)革命性的突破，同時如何組合不同的交互技術(shù)帶來沉浸式的VR體驗也是各企業(yè)追逐的焦點。隨著人機交互技術(shù)的全面爆發(fā)，預(yù)計被多數(shù)用戶及業(yè)內(nèi)人士認(rèn)可的VR設(shè)備交互范式將有望在明年出現(xiàn)。
機器人
機器人在汽車、電子制造等產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，而隨著傳感器、人工智能等技術(shù)的進(jìn)步，機器人正朝向與信息技術(shù)相融合的方向發(fā)展，通過云計算和人工智能深度學(xué)習(xí)，機器人可從執(zhí)行一項簡單重復(fù)性的工作進(jìn)化為執(zhí)行各種復(fù)雜多樣化的工作，并開始應(yīng)用大數(shù)據(jù)實現(xiàn)自律化。
如今，微軟、谷歌、英特爾等科技巨頭已進(jìn)軍機器人產(chǎn)業(yè)，布局“機器人2.0”時代，引領(lǐng)智能機器人的創(chuàng)新發(fā)展。我國已發(fā)布《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》，重點開展人工智能、機器人深度學(xué)習(xí)等新一代機器人技術(shù)研究，注重戰(zhàn)略性、前瞻性、創(chuàng)新性的工作，以期在機器人產(chǎn)業(yè)變革中實現(xiàn)“彎道超車”。
視覺系統(tǒng)技術(shù)正加速向機器人、汽車、無人機等多領(lǐng)域滲透
隨著機器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，視覺感知方式正在從傳統(tǒng)的深度地圖、激光雷達(dá)系統(tǒng)向視覺系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，而該領(lǐng)域的技術(shù)已經(jīng)于近兩年有了較大的突破，以韓國、美國、日本為代表的多個國家的機器人研究院均在2016年的多場世界級機器人大賽中應(yīng)用視覺技術(shù)。
而隨著電動汽車的加速普及，無人駕駛技術(shù)的快速突破，消費級無人機市場的進(jìn)一步開拓，在視覺系統(tǒng)于機器人產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用愈發(fā)成熟的背景下，以無人駕駛、無人機、機器人為代表的新興領(lǐng)域?qū)⒊蔀橐曈X系統(tǒng)應(yīng)用的新焦點。
云制造
云制造是一種基于泛在網(wǎng)絡(luò)、以人為中心的智能制造新模式，是兩化深度融合和產(chǎn)業(yè)鏈資源優(yōu)化配置的重要途徑，未來云制造將獲得更多的投資關(guān)注。一方面，云制造已經(jīng)滲透到產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)，包括云端3D打印、供應(yīng)鏈融資、基于工業(yè)云的大數(shù)據(jù)研發(fā)等，在航空航天、汽車工業(yè)、工程機械、石油化工、電子電氣等眾多行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。
另一方面，云制造也在重塑產(chǎn)業(yè)生態(tài)，例如在數(shù)控機床領(lǐng)域，已經(jīng)出現(xiàn)了以數(shù)控機床生產(chǎn)力和云平臺為主要商業(yè)模式的新型互聯(lián)網(wǎng)制造形態(tài)；在汽車工業(yè)領(lǐng)域，也有企業(yè)開始嘗試打造汽車全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈，形成資本、資源、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、充電、售后等全方位的云平臺制造模式。
數(shù)字孿生
數(shù)字孿生是以數(shù)字化方式為物理對象創(chuàng)建虛擬模型，模擬其在現(xiàn)實環(huán)境中的行為特征，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期內(nèi)生產(chǎn)、管理、連接的高度數(shù)字化及模塊化。智能工廠是數(shù)字孿生的核心載體，其設(shè)備和系統(tǒng)的智能化、集成化程度是數(shù)字孿生得以發(fā)揮作用的關(guān)鍵因素。
汽車工業(yè)在智能工廠、數(shù)字化車間、自動化生產(chǎn)線建設(shè)方面具備良好的基礎(chǔ)，汽車是工業(yè)機器人最大的應(yīng)用領(lǐng)域，并在PLM、MES等應(yīng)用方面等成熟度高，能較好的進(jìn)行系統(tǒng)集成，預(yù)計數(shù)字孿生將率先在汽車領(lǐng)域推廣應(yīng)用，形成集設(shè)計與仿真、制造執(zhí)行（MES）與質(zhì)量追溯、數(shù)據(jù)采集與分析為一體的新一代智能工廠。
智能制造
隨著《中國智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》的出臺和智能制造試點示范項目的展開，智能制造產(chǎn)業(yè)將迎來巨大的發(fā)展機遇。
智能制造屬于資金密集型行業(yè)，而廣大中小企業(yè)普遍面臨著融資難問題，資金已經(jīng)成為制約中小型智能制造企業(yè)發(fā)展的一個重要因素，來自中央和地方政府的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)和科研基金投入，將為智能制造產(chǎn)業(yè)提供強大的動力和資源，解決智能制造企業(yè)孵化、發(fā)展、擴大規(guī)模的資金需求及資源引進(jìn)、配置問題。
目前北京市、廣東省、山東省、湖南省均已經(jīng)出現(xiàn)不同形式的智能制造產(chǎn)業(yè)投資基金，預(yù)計智能制造產(chǎn)業(yè)基金產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模將成為智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要推動力。
代工模式將在制造業(yè)領(lǐng)域加速鋪開
隨著全球制造業(yè)的發(fā)展模式正在向網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)變，大量中低端生產(chǎn)力正在加速被淘汰。
▼代工模式在制造業(yè)加速鋪開
由于傳統(tǒng)制造業(yè)擁有重資產(chǎn)、生產(chǎn)周期長等特點，擁有新技術(shù)、新模式的企業(yè)難以在短時間內(nèi)將技術(shù)及模式轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，而在互聯(lián)網(wǎng)共享思維不斷普及，金融資本大量注入到智能制造領(lǐng)域的背景下，“蘋果+富士康”這一成功的代工模式能夠?qū)⑿录夹g(shù)、新模式與現(xiàn)有生產(chǎn)力進(jìn)行有機的融合，極大縮短企業(yè)從初創(chuàng)到投產(chǎn)的生長周期，推動產(chǎn)業(yè)更加快速的更新迭代，而在發(fā)展相對成熟的汽車等傳統(tǒng)制造業(yè)領(lǐng)域，該模式有望加速鋪開。
智能制造專項規(guī)劃將于2017年密集發(fā)布
隨著“中國制造2025”的出臺，我國制造業(yè)正式踏上了以智能制造為重要發(fā)展方向的轉(zhuǎn)型升級之路。2016年12月7日，工業(yè)和信息化部、財政部聯(lián)合制定并印發(fā)了《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》，為全國各地大力發(fā)展智能制造提供了明晰的發(fā)展路徑。
截至2016年底，工信部聯(lián)合其他部委已經(jīng)先后發(fā)布了機器人、智智能化新興行業(yè)能硬件等專項規(guī)劃，以及工業(yè)綠色發(fā)展、綠色制造等專項行動指南，而在《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》發(fā)布之后，針對重點領(lǐng)域、重大工程、重大舉措等方面密集發(fā)布相應(yīng)的專項規(guī)劃和行動指南，從而指導(dǎo)我國智能制造未來10年的發(fā)展。
醫(yī)療機器人
發(fā)展醫(yī)療機器人產(chǎn)業(yè)是我國實現(xiàn)工業(yè)4.0的重要環(huán)節(jié)，隨著《中國制造2025》、《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》等一系列重要文件的發(fā)布，醫(yī)療機器人等高智能醫(yī)療設(shè)備成為了未來幾年我國發(fā)展的重點領(lǐng)域之一。各地政府也在積極打造醫(yī)療機器人測試及應(yīng)用平臺，并為建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)給予政策指導(dǎo)，政策方向明確。
目前，醫(yī)療機器人主要集中在北美市場，國內(nèi)市場剛剛興起，市場滲透率不足5%，存在巨大的市場空間和發(fā)展?jié)摿Γ瑖馄髽I(yè)紛紛將中國市場視為提升業(yè)務(wù)的關(guān)鍵點。新松、博實、金山科技、妙手集團等國內(nèi)企業(yè)也為搶占國內(nèi)市場高地，加速對醫(yī)療機器人領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)布局。那么，面對智能制造十大未來行業(yè)趨勢，智能制造的發(fā)展如何取得進(jìn)一步突破呢？專家認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)站在制造業(yè)視角，充分挖掘、利用人工智能技術(shù)價值，引導(dǎo)、促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型變革，要通過不斷的創(chuàng)新去加快人工智能技術(shù)的發(fā)展，從而為智能制造發(fā)展賦能。
當(dāng)然，在智能制造熱潮下，不少企業(yè)迷失了方向、忘記了初心，開始舍本逐末。實際上，智能制造只是創(chuàng)造、提升企業(yè)價值的手段之一，但并非唯一的選項。包括自動化技術(shù)、信息化技術(shù)以及傳統(tǒng)制造技術(shù)等都是可以選擇的方向。智能制造與以往發(fā)生的技術(shù)革命一脈相承，“有人成功也有人失敗”，企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身條件做出最適合的選擇。 |
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