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智能制造解决方案顾问组织

推动中国智能制造创新解决方案发展

 
 
 

日志

 
 

智能制造系统架构将进一步完善,工业软件领域的集成与发展将成为重点。  

2016-07-22 10:22:18|  分类: 智能制造探索 |  标签: |举报 |字号 订阅

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我国制造业正面临着愈益沉重的双重压力,亟待形成实践意义突出、可行性高、示范效应显著的智能制造系统解决方案,重塑产业核心竞争力。

智能制造系统解决方案是当前工业发展“利器” - 智能制造顾问群 - 智能制造解决方案顾问群
 


  工欲善其事,必先利其器。无论德国的工业4.0、美国的工业互联网如何包罗万象,如何高瞻远瞩,都绕不开一个问题——他们要通过怎样的工具和方式才能实现既定目标。答案就是,只有立足于制造业信息化、网络化、智能化的共性需求,针对不同制造行业不同特性形成的系统解决方案,才是充实、提升、重塑制造业竞争力的核心重“器”和关键利“器”。站在我国积极推进“互联网 ”制造业,着力构建新型工业体系的角度来看,亦为如此。
  提升系统解决方案提供能力的重大现实意义
  把握智能制造全球竞争主导权。智能制造是全球新一轮科技和产业竞争的核心,系统解决方案提供能力则是竞争核心的核心。德国和美国对各自的智能制造发展战略不遗余力地进行推广,在很大程度上相当于西门子、SAP、GE等跨国企业对其跨行业、全链条、综合性的系统解决方案的推广,以抢占当前全球产业链、价值链和产业生态系统重构进程中的主导权。如西门子的SiemensPLMSoftware平台创建并管理了全球48%以上的三维数据;GE的Predix系统面向全球企业开放,计划打造为工业互联网领域的安卓系统。
  破解国内制造业当前发展困局。发达国家推动“再工业化”战略引发的高端制造业回流,以及发展中国家加快推进工业化进程的中低端制造业分流,使我国制造业正面临着愈益沉重的双重压力,亟待形成实践意义突出、可行性高、示范效应显著的智能制造系统解决方案,重塑产业核心竞争力。目前,我国已有部分行业出现此类趋势:如青岛软控提供橡胶轮胎行业智能工厂“交钥匙工程”,促使我国橡胶轮胎行业大幅提升整体竞争优势。深圳雷柏科技打造电子信息制造业智能工厂解决方案,推动键盘、鼠标、遥控器、导航仪等劳动密集型电子制造行业智能化转型。  开辟国内智能制造相关企业“蓝海”市场。作为制造业规模全球占比达20%、工业制成品出口占全球制成品贸易七分之一的世界第一制造大国,我国拥有全球最大的智能制造系统解决方案市场需求。面对尚未被跨国企业完全开发的新兴市场,国内已有一批企业踊跃行动。沈阳新松机器人依托完全自主知识产权的装配型搬运机器人,为制造企业用户提供智能化立体仓库建设方案。阿里推出“淘工厂”业务,通过线下工厂数据化、工厂产能商品化的模式,从提供电子商务交易平台演进为提供用户深度参与、供应链高度协同、迭代式创新的制造智能化、柔性化、定制化解决方案。
  系统解决方案提供能力的主要实现路径
  智能制造系统解决方案,是围绕制造业信息化、网络化、智能化的发展需求,以打造行业智能制造系统(CPS)为核心,以实现人、设备、产品、服务等制造业要素和资源的相互识别、实时交互、信息集成为导向,以用户功能、产品形态和供给模式可持续演进为特性,依托于软硬件产品及系统提供的一体化、柔性化、定制化服务。当前在国内包括以下五种主要实现路径:
  一是行业配套厂商的业务延伸和水平提升。配套厂商依托较突出的研发及加工制造能力,向用户企业的自动化、信息化、智能化建设领域延伸业务,从零部件供应商演进为智能制造系统集成商。青岛软控从提供橡胶轮胎配料工序的控制软件,逐步延伸至配料辅机、加工设备等硬件产品,再发展为全生命周期管理系统。无锡贝斯特从提供汽车关键零部件发展为提供汽车行业智能工厂建设的系统解决方案。
  二是专业信息技术厂商联合创新。若干家IT厂商协同创新服务模式与产品形态,联合打造符合用户企业需求的智能制造系统解决方案。北京数码大方与北京市计算中心共建工业云平台,提供覆盖生产制造多环节的在线云服务。
  三是大型制造企业的信息技术服务部门剥离重组。大型制造企业信息化部门独立组建公司,从内部机构转化为面向市场、盈亏自负的智能制造系统解决方案提供商。徐工信息前身是徐工集团的信息化管理部,拥有76项软件著作权和近200人的员工团队,目前客户包括三星重工、潍柴动力、陕鼓动力等国内外知名装备制造企业。
  四是装备制造企业的战略转型。以互联网为代表的新一代信息技术与生产设备深度融合,加速推动装备制造企业向系统解决方案提供商战略转型。沈阳机床集团打造机床互联网,将机床加工的设计、制造、服务、供应链、用户等环节集成到云端,通过对加工制造过程的监测和追溯,实现了智能机床的全生命周期管理。
  五是制造企业巩固竞争优势的业务拓展。率先采用数控机床等智能化设备的制造企业开始拓展系统解决方案业务,以巩固先发优势。广东长盈精密设立专业的智能制造装备及解决方案子公司,进一步支撑自身的智能化转型和无人工厂建设。
  提升系统解决方案提供能力的措施建议
  融入国家相关顶层设计,统筹理念创新、科技创新和模式创新,以技术为先导,以服务为支撑,以应用为牵引,牢牢把握安全可控命脉,突出使命感、责任感,持续强化智能制造系统解决方案提供能力。
  一是组织开展行业系统解决方案试点示范。以企业为主体、市场为导向、应用为核心,聚焦制造关键环节,在基础条件好、需求迫切的重点地区和行业,遴选一批在智能装备、智能工厂、智能服务、智能供应链、制造新模式领域具有引领示范作用的行业系统解决方案试点企业,不断提炼和总结有效的经验和模式,开展行业示范和应用推广。
  二是鼓励支持企业围绕系统解决方案协同创新。依托工业转型升级、智能制造专项等既有财政资金,研究设立运作机制更为市场化、参与主体更为多元化的智能制造系统解决方案投资基金,支持和引导制造企业、解决方案企业、互联网企业之间建立协同创新机制。围绕物理仿真、工业传感、人机交互、系统架构、敏捷网络等核心环节,形成一批跨界融合的制造业创新中心,开展智能制造系统解决方案关键共性重大技术研究和产业化应用。
  三是加强信息物理系统(CPS)测证平台建设。依托科研院所、高校、大型企业,围绕重点行业,建立行业CPS综合验证能力的实验床,开展关键技术、网络、平台、应用环境的兼容适配、互联互通和互操作测试验证。支持第三方机构建立CPS安全测试评估平台,测试评估CPS关键软件、传感器、移动终端设备、工业网络等的安全性能。

面对制造业信息化、网络化、智能化发展的迫切需求及其所带来的市场空间,国内各领域企业不断拓展业务范围,进军智能制造系统解决方案领域,加快推动了国内智能制造发展。2015年3月,华为宣布与SAP加强物联网领域的联合创新,致力于智能工厂解决方案的研发与产业化。
 
  面对智能制造广阔市场空间,各领域企业积极抢占系统解决方案发展的制高点,但由于国内智能制造发展起步较晚,离散型智能制造系统解决方案需求缺口较大,目前智能制造系统解决方案供给处于中低端水平。智能制造是一项系统性工程,系统解决方案领域的并购与合作将更加活跃,工业软件领域的集成与发展将成为重点,而领先制造企业逐渐将行业系统解决方案作为新增长点。
 
  企业抢占发展制高点
 
  面对智能制造广阔市场空间,各领域企业积极抢占系统解决方案发展的制高点。
 
  国内智能制造改造需求迫切,系统解决方案市场需求广阔。2012年以来,国内劳动力人口逐渐减少,人工成本日益上升,企业迫切需要实施机器换人战略,以工业机器人为例,2014年国内工业机器人销售同比增长了56%。同时,随着用户需求日趋多样化、定制化,企业订单呈现出小型化、碎片化的发展趋势,引进与应用智能制造系统解决方案已经成为企业满足新时代发展需要的重要着力点。
  生产设备、工业软件、互联网等领域企业纷纷投身行业系统解决方案领域,以提升智能制造安全可控程度。如沈阳新松机器人依托装配型搬运机器人领域的优势,为用户提供智能化立体仓库建设方案;鼎捷软件凭借多年ERP服务经验,将管理软件与物联网硬件融合,为大型或超大型企业提供系统解决方案;阿里推出“淘工厂”业务,提供O2O式智能制造解决方案;华为结合自身ICT基础设施优势,打造智能工厂物联网解决方案。
 
  离散型需求缺口较大
 
  由于我国离散制造领域的智能制造渗透较低,因此离散型智能制造系统解决方案需求缺口较大。
 
  目前,国内流程行业智能制造渗透率较高,离散行业信息化起步较晚。以电力、钢铁为代表的流程制造行业较早运用信息技术进行产业改造,自动化、数字化程度较高。如早在几年前流程行业中的大企业就已应用MES系统,同时面对新一轮产业变革和科技革命,流程制造企业加强原有系统间的综合集成应用,智能制造发展水平较高。而离散行业在以前人工成本较低、产品质量要求不太高的情况下,使用信息技术动力较小,整体信息化水平较低。如离散行业MES系统普及率较低,大多数离散企业的企业层与生产控制层缺失MES系统,没有真正实现精益生产。
 
  离散型智能制造系统解决方案需求缺口较大,能够提供行业解决方案的企业订单增速较快。如名匠智能凭借其在智能采集板卡领域的技术优势,为汽车零部件、家电等离散行业提供硬件+中间件+软件的一体化综合解决方案。根据广发证券发展研究中心数据,明匠智能2013年营业收入仅为1412万元,2014年达到4034万元,同比增长185.7%。2015年上半年营业收入再创新高,实现5208.8万元,全年营业收入有望实现200%以上的增长,同时2015年三季度订单数量较2015年年初增长了五倍左右。
 
  国内供给处于中低端水平
 
  由于国内智能制造发展起步较晚,目前我国的智能制造系统解决方案供给处于中低端水平。
 
  国内制造企业两化深度融合总体上还处于起步阶段,智能制造发展水平参差不齐。两化融合评估标准把企业信息化水平分为基础建设、局部应用、综合集成、创新引领等阶段。当前,我国大多数企业、行业都还处于局部应用阶段,只有少数大企业单项业务信息技术覆盖面较高,关键业务环节应用系统之间实现了一定的协同和集成。从制造企业生产力水平来看,大量企业处于工业2.0要补课,有些企业处于工业3.0待普及,有个别企业处于工业4.0要示范。
 
  国内智能制造解决方案涉及系统体系中的某几层,未能实现横向集成、纵向集成以及端到端集成。从企业系统架构来看,智能制造解决方案体系可以分为数据采集层、执行设备层、控制层、管理层、企业层、云服务层、网络层。目前,国内智能制造系统解决方案厂商承担起了整个架构体系中某几层的集成角色,还未出现像西门子这样能够打通整个架构体系的智能制造解决方案商。
 
  呈现三大发展趋势
 
  第一大趋势,智能制造是一项系统性工程,系统解决方案领域的并购与合作将更加活跃。
 
  智能制造发展具有复杂性、系统性,涉及设计、生产、物流、销售、服务等产品全生命周期,涉及执行设备层、控制层、管理层、企业层、云服务层、网络层等企业系统架构,需要实现横向集成、纵向集成和端到端集成。限于资金投入不足、技术研发周期较长以及工艺壁垒等因素,单个系统解决方案商很难满足各个细分行业的智能制造发展需要,企业间将不断加强协同创新,以强化智能制造系统解决方案自主提供能力。目前,东方精工、鼎捷软件等企业依托自身优势,开展资本并购、战略合作来拓展业务范围,打造行业系统解决方案。
 
  第二大趋势,智能制造系统架构将进一步完善,工业软件领域的集成与发展将成为重点。
 
  从企业系统架构来看,国内目前还没有出现能够打通整个架构体系的智能制造解决方案商,但随着技术水平的不断进步,系统解决方案提供商将不断完善架构体系。智能制造系统解决方案主要依托于软硬件产品及系统,实现制造要素和资源的相互识别、实时交互、信息集成。从硬件层面来看,基于成本大幅降低的现实需要,硬件中通用性强的部分将日趋模块化、标准化发展。从软件层面来看,工业软件存在于智能制造的每个角落,智能制造解决方案将更加倚重于与硬件层关系密切的软件部分(SCADA、MES、ERP、PLM)的集成与发展,其中MES是软件层中最核心部分。
 
  第三大趋势,凭借技术积累和对行业的深刻理解,领先制造企业逐渐将行业系统解决方案作为新增长点。
 
  近年来,领先制造企业积累了行业内相当程度的专业化知识、技术、能力,同时凭借其自身对行业工艺的深入理解,自用智能制造系统解决方案日趋成熟。面对智能制造巨大的市场空间,这些领先制造企业趋向于将自用解决方案提供给具有共性需求的同行业其他用户,寻求新的业务增长点。当前,已有深圳雷柏科技等企业将自身较为成熟的解决方案作为独立业务对外提供,也有徐工集团、陕鼓集团等大型制造企业,将内部信息技术部门转型为外部专业化的智能制造系统解决方案提供商。
 
  加快自主提供能力建设
 
  第一,做好顶层设计,加快自主标准体系研制。
 
  将强化行业系统解决方案自主提供能力作为加快推动智能制造发展的着力点,尽快出台相关政策规划,加强统筹规划。分行业制定智能制造标准化战略和标准化路线图,开展智能制造系统架构、参考模型、硬件设备等方面标准研制。
 
  第二,健全人才政策,加快高端创新人才培养。
 
  制定智能制造人才储备计划,优化创新人才成长环境,健全科技人才激励机制,构建智能制造科研人才专家库,建设能够承担智能制造技术研发及产业化应用的创新人才队伍。以国家重大专项、重大工程和骨干企业为依托,建立智能制造领域高端人才引进机制。
 
  第三,依托产业联盟,打造行业试点示范工程。
 
  充分发挥联盟优势,整合政产学研用等多方资源,建立智能制造创新中心,研究智能制造系统解决方案需求及发展趋势,组织智能制造相关软硬件技术研发和产业化应用。围绕重点行业,开展智能制造优秀试点示范,培育发展一批行业系统解决方案提供商。
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