重量級(jí)發(fā)布！2021-2022中國智能制造十大熱點(diǎn)新鮮出爐

導(dǎo)讀

智能制造日益成為未來制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢(shì)和核心內(nèi)容，e-works特別盤點(diǎn)了2021至2022年中國智能制造十大熱點(diǎn)，聚焦智能制造推進(jìn)政策、工業(yè)軟件、智能物流、綠色制造、工業(yè)機(jī)器人、標(biāo)桿工廠等內(nèi)容，剖析中國智能制造的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢(shì)。

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各地紛紛出臺(tái)智能制造推進(jìn)政策

加快發(fā)展智能制造，是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新動(dòng)能，也是搶占未來經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展制高點(diǎn)的戰(zhàn)略選擇，對(duì)于推動(dòng)我國制造業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，打造我國制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國具有重要戰(zhàn)略意義。為了加速推動(dòng)我國制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，我國各地紛紛出臺(tái)了推進(jìn)智能制造與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的政策措施。

2021年，我國已陸續(xù)發(fā)布了《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》、《“十四五”信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展規(guī)劃》、《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》等一系列政策，從國家層面部署推動(dòng)智能制造發(fā)展。

2021年5月，廣東省印發(fā)《關(guān)于加快數(shù)字化發(fā)展的意見》，7月,廣東省印發(fā)《廣東省制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)施方案（2021-2025年）》，并制定了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的政策措施。隨后，佛山、廣州、中山、東莞等城市也積極響應(yīng)，相繼制定推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的若干扶持政策。在江蘇，智能化、數(shù)字化有一個(gè)專有詞：“智改數(shù)轉(zhuǎn)”。2021年12月，江蘇省印發(fā)《江蘇省制造業(yè)智能化改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型三年行動(dòng)計(jì)劃（2022-2024年）》。

此外，2021年，全國各省市也相繼出臺(tái)了一系列推進(jìn)智能制造與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的行動(dòng)計(jì)劃與措施，包括《天津市加快數(shù)字化發(fā)展三年行動(dòng)方案（2021-2023年）》、《上海市全面推進(jìn)城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型“十四五”規(guī)劃》、《山東省“十四五”數(shù)字強(qiáng)省建設(shè)規(guī)劃》、《廣西加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)行動(dòng)方案》、《成都市智能制造三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》等，對(duì)各地制造企業(yè)推進(jìn)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型給予指引，具有重要的意義。

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國產(chǎn)工業(yè)軟件迎投資熱潮，仍需務(wù)實(shí)前進(jìn)

2021年，國產(chǎn)工業(yè)軟件迎來投資風(fēng)口。中望軟件、概倫電子成功登陸科創(chuàng)板，廣立微、華大九天、華如科技 IPO過會(huì)，其他包括CAXA、華天軟件、安世亞太、思普軟件、浩辰軟件、思爾芯等均在積極籌備上市。但長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，工業(yè)軟件是個(gè)需要持續(xù)奮斗的行業(yè)，國內(nèi)工業(yè)軟件在投資熱潮之下，仍需保持理性，務(wù)實(shí)前行。

2021年12月，工信部、發(fā)改委、教育部、科技部等八部委聯(lián)合發(fā)布的《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》則提出，70%的規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化，并實(shí)現(xiàn)智能制造裝備和工業(yè)軟件市場(chǎng)滿足率分別超過70%和50%。在國家政策大力支持的背景下，工業(yè)軟件在2021年受到資本的高度熱捧，無論是一級(jí)市場(chǎng)的融資，還是二級(jí)市場(chǎng)的表現(xiàn)，都在釋放一個(gè)很明顯的信號(hào)：國產(chǎn)工業(yè)軟件迎來了資本風(fēng)口。一批國產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)得以走到聚光燈下，迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

工業(yè)軟件是在長(zhǎng)期工業(yè)實(shí)踐中為支持工業(yè)界的創(chuàng)新實(shí)踐而生的，客觀來說，國產(chǎn)工業(yè)軟件存在的不足仍十分明顯：一是自主創(chuàng)新能力薄弱；二是基礎(chǔ)配套能力不足；三是部分領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量可靠性有待提升；四是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理。智能制造相關(guān)政策的大力扶植，以及資本的不斷涌入給國產(chǎn)工業(yè)軟件注入了發(fā)展活力，一定程度上加速了國產(chǎn)工業(yè)軟件奮起直追的步伐。

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工業(yè)軟件平臺(tái)化趨勢(shì)凸顯

從工業(yè)軟件的發(fā)展趨勢(shì)來看，其演進(jìn)方向不僅體現(xiàn)在軟件功能上，還體現(xiàn)在系統(tǒng)架構(gòu)、軟件性能、用戶界面等諸多方面，在這個(gè)過程中，工業(yè)軟件正逐漸擺脫單純的工具屬性，成為支撐企業(yè)業(yè)務(wù)的重要使能平臺(tái)。進(jìn)一步來說，隨著工業(yè)軟件平臺(tái)化趨勢(shì)愈加凸顯，也帶來了商業(yè)模式的革新和改變，越來越多工業(yè)軟件支持SaaS模式，部署在云端的工業(yè)軟件將普惠更廣泛的中小企業(yè)。

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智能物流產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈全面發(fā)展

智能物流是智能制造的核心與關(guān)鍵。面對(duì)全球供應(yīng)鏈一體化、各種新業(yè)態(tài)不斷落地和疫情散發(fā)等影響因素，企業(yè)在推進(jìn)智能制造過程中，物流環(huán)節(jié)面臨著諸多新需求、新變化與新挑戰(zhàn)，向智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)已是大勢(shì)所趨。乘此時(shí)勢(shì)，由物流設(shè)備制造商、物流軟件供應(yīng)商、物流系統(tǒng)集成商和物流信息平臺(tái)服務(wù)商等構(gòu)成的智能物流產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈迎來全面發(fā)展。

從政策層面來看，2021年是智能物流產(chǎn)業(yè)持續(xù)深入發(fā)展的一年。從市場(chǎng)層面來看，2021年是智能物流產(chǎn)業(yè)百花齊放的一年。從應(yīng)用層面來看，2021年是智能物流技術(shù)加速落地的一年。

中物聯(lián)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年工業(yè)品物流總額299.6萬億元，同比增長(zhǎng)9.6%，兩年平均增長(zhǎng)6.1%，增速接近疫情前水平。其中制造業(yè)中出口相關(guān)以及高新制造業(yè)物流需求發(fā)展較好，2021全年裝備制造業(yè)、高技術(shù)制造業(yè)物流需求比上年增長(zhǎng)12.9%、18.2%，增速高于全部工業(yè)平均水平3.3、8.6個(gè)百分點(diǎn)，是工業(yè)物流恢復(fù)的主要拉動(dòng)力。然而此前第三季度，工業(yè)生產(chǎn)與物流需求受主動(dòng)調(diào)控、原材料價(jià)格高位上漲等因素疊加影響，增速明顯放緩。因此，為更好地應(yīng)對(duì)全球供應(yīng)鏈中斷和原材料價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，企業(yè)仍然需要借助自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化科技手段建設(shè)高智能、全覆蓋、高柔性的智能物流，不斷改善物流運(yùn)行效率和增強(qiáng)供應(yīng)鏈韌性，從而支撐制造穩(wěn)定、高效發(fā)展。

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綠色低碳趨勢(shì)下，企業(yè)關(guān)注能源管理

綠色制造是生態(tài)發(fā)展的需要，也是中國制造向高端發(fā)展的必然選擇，其與智能制造相互補(bǔ)充，相互促進(jìn)，不可分割。面對(duì)未來綠色低碳的大趨勢(shì)，國內(nèi)制造企業(yè)勢(shì)必進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)過程中的能源管控，通過數(shù)字技術(shù)優(yōu)化資源利用率，降低能源消耗，減少碳排放，早日實(shí)現(xiàn)我國“雙碳”目標(biāo)。其中，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、軟件與數(shù)據(jù)分析技術(shù)，都將在能源管理中起到積極的支撐作用。

回顧2021年，許多企業(yè)借助工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)搭建能源管理系統(tǒng)，以數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)建模和智能分析為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)綠色低碳的發(fā)展目標(biāo)。例如在聯(lián)想的聯(lián)寶工廠，通過LAPS生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)優(yōu)化了生產(chǎn)線之間的生產(chǎn)資源分配和調(diào)度，每年節(jié)省超過2,696兆瓦時(shí)電力，間接減少2,000多噸二氧化碳的排放。在九牧廚衛(wèi)的永春陶瓷工廠，通過構(gòu)建綠色能源管控平臺(tái)使單位產(chǎn)值能耗降低7%，運(yùn)營成本降低8%，實(shí)現(xiàn)了向綠色制造的升級(jí)。

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工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)百舸爭(zhēng)流，新興廠商不斷涌現(xiàn)

2021年我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量再上新臺(tái)階，首次突破30萬套大關(guān)。與此同時(shí)，工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的投融資熱潮再起，工業(yè)機(jī)器人企業(yè)注冊(cè)數(shù)量也大增。尤其在并聯(lián)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人、自主移動(dòng)機(jī)器人等細(xì)分領(lǐng)域，不僅老牌工業(yè)機(jī)器人廠商紛紛涉足，新興工業(yè)機(jī)器人廠商也不斷涌現(xiàn)。

此外，機(jī)器人視覺系統(tǒng)廠商也發(fā)展迅速。近年來，市場(chǎng)上就涌現(xiàn)出了梅卡曼德、圖漾科技、聚時(shí)科技、敏越科技、微鏈科技、誠創(chuàng)達(dá)、埃爾森、庫伯特、星猿哲、熵智科技、匯萃視覺、靈西機(jī)器人等眾多的機(jī)器人視覺系統(tǒng)廠商。

整體來看，隨著智能制造浪潮的興起，以及越來越多的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)、投資機(jī)構(gòu)都加入到工業(yè)機(jī)器人賽道中，工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)正呈現(xiàn)出“百花齊放、百舸爭(zhēng)流”的局面。但這同時(shí)也意味著工業(yè)機(jī)器人廠商之間的競(jìng)爭(zhēng)也將更加激烈。所謂“百舸爭(zhēng)流，奮楫者先”。因此，對(duì)于工業(yè)機(jī)器人廠商而言，更應(yīng)找準(zhǔn)自身定位、緊隨市場(chǎng)變化、迅速抓住機(jī)遇、建立核心優(yōu)勢(shì)，不斷探索新的增長(zhǎng)動(dòng)力與發(fā)展路徑，以在制造業(yè)數(shù)字化、智能化的浪潮中不斷奮進(jìn)。

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標(biāo)桿工廠照亮制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)之路

智能工廠是制造業(yè)轉(zhuǎn)型的樞紐與核心。近年來，隨著新一輪制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)浪潮再起，以及物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、VR/AR等技術(shù)的蓬勃發(fā)展，眾多制造企業(yè)加快了智能工廠推進(jìn)步伐，并涌現(xiàn)了一批真正取得成效的標(biāo)桿智能工廠。這些標(biāo)桿工廠，在數(shù)字化和智能化方面領(lǐng)跑所屬行業(yè)，并探索出了推進(jìn)數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型的成功之道，為廣大制造企業(yè)推進(jìn)智能工廠提供了良好示范與借鑒 ，助推企業(yè)成功實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

2021年3月，e-works重磅發(fā)布2020中國標(biāo)桿智能工廠百強(qiáng)榜。該活動(dòng)受到業(yè)界廣泛關(guān)注， 吸引了中國一汽、海爾、華星光電、濰柴、寧德新能源等200多家優(yōu)秀企業(yè)的參與。通過遴選出不同地域、不同行業(yè)背景的標(biāo)桿智能工廠，形成了2020“中國標(biāo)桿智能工廠”畫像，并總結(jié)了標(biāo)桿智能工廠的推進(jìn)之“道、術(shù)、法”，為其他制造企業(yè)推進(jìn)智能工廠提供了借鑒與參考，并極大地推動(dòng)了我國制造企業(yè)智能工廠建設(shè)的燎原之勢(shì)。例如，通過分析入選百強(qiáng)榜的標(biāo)桿工廠，e-works發(fā)現(xiàn)真正的智能工廠并不是一味地追求無人工廠，而是實(shí)現(xiàn)少人化和人機(jī)協(xié)作，是精益、柔性、綠色、節(jié)能的工廠；標(biāo)桿智能工廠非常注重工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G+MEC、工業(yè)機(jī)器人、人工智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)等智能制造使能技術(shù)在重點(diǎn)業(yè)務(wù)場(chǎng)景中的交叉融合、集成應(yīng)用等。

作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的先驅(qū)與領(lǐng)航者，燈塔工廠也備受關(guān)注。近年來，中國燈塔工廠數(shù)量不斷攀升。據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇（WEF）在2021年9月發(fā)布了新一期全球制造業(yè)領(lǐng)域燈塔工廠名單顯示，全球燈塔工廠數(shù)量已增加至90家，而中國有31家入選，是目前擁有燈塔工廠最多的國家，主要分布在3C電子、家電、汽車、鋼鐵、新能源等行業(yè)。另外，從縱向看，中國“燈塔工廠”在2020年兩批次共新增10家，2021年兩批次共新增15家，增速明顯。

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從數(shù)字化交付到數(shù)字化運(yùn)營，掀起流程行業(yè)發(fā)展新浪潮

以鋼鐵及石化工業(yè)為代表、占全國規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值的47%的流程制造業(yè)，正順應(yīng)時(shí)代技術(shù)發(fā)展潮流，積極在工程建設(shè)、投產(chǎn)運(yùn)營各階段開展數(shù)字化交付實(shí)踐，努力實(shí)現(xiàn)從數(shù)字化交付到數(shù)字化運(yùn)營的全方位數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)。數(shù)字化交付作為流程行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，貫穿從工廠建設(shè)交付到運(yùn)營管理的全生命周期，為企業(yè)打造智能工廠奠定基礎(chǔ)。

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打破虛實(shí)界線，XR技術(shù)增添制造新勢(shì)能

2021年，受新冠疫情影響，在急于減少開銷和停機(jī)時(shí)間的情況下，越來越多的制造企業(yè)將眼光對(duì)準(zhǔn)XR技術(shù)，使其在工業(yè)領(lǐng)域的多元化應(yīng)用正逐步打開。XR技術(shù)正迅速成為制造企業(yè)車間工人、技術(shù)服務(wù)人員和工程師的全新用戶界面。例如，XR技術(shù)可為企業(yè)產(chǎn)品提供三維交互手冊(cè)，在營銷、運(yùn)維等場(chǎng)景為企業(yè)提供增值，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品3D化；根據(jù)企業(yè)數(shù)字平臺(tái)和工藝流程，提供虛擬仿真培訓(xùn)技術(shù)開發(fā)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)場(chǎng)景化；結(jié)合AR/VR硬件平臺(tái)，為企業(yè)的運(yùn)維、巡檢等場(chǎng)景開發(fā)定制化虛擬仿真應(yīng)用；結(jié)合企業(yè)IoT物聯(lián)網(wǎng)和全流程的數(shù)字化需求，為企業(yè)提供生產(chǎn)、管理等多維度的仿真應(yīng)用平臺(tái)。

作為真實(shí)世界的延伸與拓展，XR技術(shù)所帶來的巨大機(jī)遇和作用是值得期待的。然而，XR設(shè)備仍然存在缺陷，無法完美貼合用戶的需求。體驗(yàn)感上，目前設(shè)備的清晰度和刷新率仍有提升空間；性能上，現(xiàn)有設(shè)備的算力負(fù)荷大，功耗過高，直接影響續(xù)航；價(jià)格上，設(shè)備昂貴，造成消費(fèi)者經(jīng)濟(jì)壓力?？梢灶A(yù)見的是，雖然面臨諸多問題和難題，但在技術(shù)演進(jìn)和消費(fèi)者需求的共同推動(dòng)下，XR技術(shù)將催生出更多新的應(yīng)用場(chǎng)景，賦予制造業(yè)全新的黑科技發(fā)展勢(shì)能。

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裝備制造企業(yè)積極探索MBSE應(yīng)用

當(dāng)前，隨著裝備系統(tǒng)的技術(shù)復(fù)雜性和密集性越來越突出，傳統(tǒng)的裝備產(chǎn)品研制方法已經(jīng)無法滿足新產(chǎn)品功能、性能的持續(xù)提升及研制周期的持續(xù)縮短。MBSE方法被視為系統(tǒng)工程的革命，是裝備產(chǎn)品研制不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。裝備制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)主動(dòng)擁抱MBSE，全面梳理企業(yè)內(nèi)外、產(chǎn)品全生命周期業(yè)務(wù)流程、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，將軟件設(shè)計(jì)、機(jī)械工程、電氣工程、多領(lǐng)域建模和仿真等技術(shù)融合，形成企業(yè)完整的產(chǎn)品研制能力體系。

從全球視野看，在產(chǎn)品研制需求和系統(tǒng)工程理論發(fā)展的推動(dòng)下，國內(nèi)外的科研機(jī)構(gòu)及航天航空企業(yè)利用MBSE開展了大量技術(shù)研究及工程研制應(yīng)用。NASA是最早將MBSE應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的科研機(jī)構(gòu)之一，近些年，中國高校和航空航天院所也在使用MBSE方法開展工程設(shè)計(jì)，構(gòu)建了基于MBSE的設(shè)計(jì)工作流程和設(shè)計(jì)方法。從廠商動(dòng)態(tài)來看，近年來，達(dá)索系統(tǒng)、西門子、IBM、同元軟控等軟件供應(yīng)商都聚焦于MBSE方法，相繼提出并整合支持裝備制造企業(yè)研制過程的流程方法和平臺(tái)框架。從應(yīng)用層面來看，MBSE的應(yīng)用由航空航天領(lǐng)域擴(kuò)展至國防工業(yè)、汽車、船舶、核工業(yè)等裝備制造領(lǐng)域，通過系統(tǒng)模型體現(xiàn)系統(tǒng)工程流程，并貫穿于全生命周期，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)一致性與關(guān)聯(lián)可追溯性。

需要指出的是，MBSE并不是要顛覆現(xiàn)有的系統(tǒng)工程體系，而是在原有的基于文檔的基礎(chǔ)上，通過統(tǒng)一建模語言對(duì)文件中隱含的設(shè)計(jì)要素進(jìn)行顯性化的關(guān)聯(lián)建模，通過模型的不斷迭代、演化，最終形成一個(gè)具有和實(shí)物產(chǎn)品完全一致且經(jīng)過虛擬試驗(yàn)仿真驗(yàn)證的產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)，避免因后期總裝和測(cè)試試驗(yàn)不滿足而導(dǎo)致設(shè)計(jì)更改的問題，確保復(fù)雜產(chǎn)品研制的“一次成功”。