隨著勞動力成本的持續(xù)上升,今年以來,越來越多的傳統(tǒng)制造企業(yè)通過引進和開發(fā)智能化設備,優(yōu)化產(chǎn)品設計與生產(chǎn)工藝,實現(xiàn)生產(chǎn)自動化,也為機器人、智能設備工業(yè)迅速崛起提供了良好契機。2015年中國的智能化產(chǎn)業(yè)將有更多的市場機遇。作為“第三次工業(yè)革命”的一個切入點和重要增長點,機器人、人工智能、移動互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、新型傳感器、3D打印以及由此帶來的智能制造技術,正日益成為我國工業(yè)轉型升級、由制造大國向強國轉變的重要技術手段。
互聯(lián)網(wǎng)向制造環(huán)節(jié)滲透
十八大報告提出了四化同步、兩化深度融合的方向。工信部也在積極推動兩化深度融合,去年發(fā)布了《工業(yè)和信息化深度融合專項行動計劃》,其中第七個專項行動就叫做互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng)新行動。互聯(lián)網(wǎng)進一步向制造環(huán)節(jié)滲透,網(wǎng)絡協(xié)同制造、工業(yè)云已經(jīng)開始出現(xiàn)。
隨著互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)的融合趨勢不斷加強,智能制造發(fā)展不斷深入,美國和德國變革制造業(yè)的戰(zhàn)略構想日趨明朗。工業(yè)互聯(lián)將大大提高企業(yè)的靈活性,中小企業(yè)將成為新一代智能化生產(chǎn)技術的使用者和受益者,同時也成為先進工業(yè)生產(chǎn)技術的創(chuàng)造者和供應者。
在互聯(lián)網(wǎng)背景下,產(chǎn)品生產(chǎn)與價值的創(chuàng)造日益走向社會化和公眾參與,企業(yè)與客戶間的關系趨向平等、互動和相互影響。所謂工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),即在低成本小型化傳感技術取得突破的基礎上,泛在的制造信息與互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)技術交會將促使生產(chǎn)制造過程智能化、互聯(lián)化,將人和機器、機器與機器連接起來,為制造商和客戶帶來前所未有的數(shù)據(jù)、信息和解決方案。
通用電氣估計,在未來20年,生產(chǎn)率的這種加速增長將提振全球GDP(國內(nèi)生產(chǎn)總值)多達10-15萬億美元。據(jù)悉有關部門正在推動互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng)新的頂層設計和前期規(guī)劃,包括出臺相關政策措施,法律法規(guī)與標準。國際上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的代表,是美國的先進制造戰(zhàn)略,和德國的工業(yè)4.0。通過互聯(lián)網(wǎng),大數(shù)據(jù),云計算,寬帶網(wǎng)絡等技術,通過接入傳感器,實現(xiàn)對物理設備的信息感知、網(wǎng)絡通信、遠程控制和協(xié)作。
在傳感器方面,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)十二五規(guī)劃的數(shù)據(jù),目前全國傳感器市場規(guī)模超過900億元,但進口占比高達80%,傳感器芯片進口占比更是高達90%。盡管國內(nèi)也有不少傳感器相關上市公司,比如長電科技、歌爾聲學、漢威電子、中航電測、大立科技、高德紅外、聚光科技等,但多為產(chǎn)業(yè)鏈中技術門檻不高的環(huán)節(jié),可見,國內(nèi)傳感器生產(chǎn)技術還遠遠落后于西方國家。
在數(shù)據(jù)處理技術方面,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深入發(fā)展,使得大數(shù)據(jù)分析不再局限于結構化的歷史數(shù)據(jù),因為傳感器采集的多是非結構化數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)分析技術的要求更高。因此,由現(xiàn)有的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理走向企業(yè)級應用、移動終端數(shù)據(jù)應用,將是數(shù)據(jù)處理的下一輪創(chuàng)新中心。
數(shù)控機床進入“智能制造”領域
經(jīng)過近些年來在進一步提高精度、效率、自動化、智能化、網(wǎng)絡化的基礎上,逐步向加工單元和尖端柔性制造系統(tǒng)過渡。而中國機床工業(yè)在經(jīng)歷了學習、模仿、自主創(chuàng)新的發(fā)展過程后,目前在精度、效率、自動化、智能化、環(huán)保等方面與國外先進水平之間還存在相當大的差距。
數(shù)控機床與工業(yè)機器人的配合使用更使得智能生產(chǎn)或者“無人化”工廠成為發(fā)展趨勢。數(shù)控一代和智能一代是信息化和工業(yè)化深度融合的產(chǎn)物,可以看到機械產(chǎn)品的數(shù)控化和智能化創(chuàng)新具有鮮明的特征、本質的規(guī)律,可以普遍運用于各種機械產(chǎn)品創(chuàng)新,可以引起機械產(chǎn)品的升級換代,引起機械工業(yè)的深刻變革。
中國目前一些行業(yè)的勞動力成本的不斷上升,隨之出現(xiàn)的“用工荒”為數(shù)控機床提供了又一具有潛力的應用領域--智能制造。中國企業(yè)越來越多地向智能制造轉型以減輕人力短缺的影響,企業(yè)需要能夠720小時連續(xù)不斷高質量運轉的機床設備,這就使得機床設備的可靠性變得尤其重要。
目前,國產(chǎn)高檔數(shù)控機床開始進入國家重點發(fā)展領域和國防軍工建設領域,國民經(jīng)濟發(fā)展中急需的高檔數(shù)控機床過度依賴進口的局面,正在逐步得到改善,國產(chǎn)金屬加工機床產(chǎn)值市場占有率繼續(xù)提高,達到了80%,國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)值市場占有率達到75%。
數(shù)字化正在引發(fā)制造業(yè)革命
業(yè)內(nèi)人士指出,未來制造業(yè)將由信息技術主導,并采用先進制造模式、先進制造系統(tǒng)和先進制造技術。數(shù)字化制造技術是產(chǎn)品創(chuàng)新和技術創(chuàng)新的共性使能技術,它將促進產(chǎn)品和工藝設計更趨現(xiàn)代化,加工制造更加精密、快速,制造系統(tǒng)更加柔性、智能。數(shù)字化制造技術將改變制造業(yè)的設計、生產(chǎn)、管理和服務方式,從而推動產(chǎn)業(yè)形態(tài)和制造模式的深刻變革。
隨著全球、全國產(chǎn)業(yè)升級,工業(yè)4.0、數(shù)字化工廠將不僅僅是停留在鮮活的概念階段,其能極大地改大企業(yè)、行業(yè)、國家的核心競爭力,已在一些行業(yè)逐步應用,爆發(fā)趨勢漸近,發(fā)展空間巨大。數(shù)字化工廠是“工業(yè)4.0”的核心環(huán)節(jié),發(fā)展空間巨大、爆發(fā)趨勢漸近。“工業(yè)4.0”是通過信息物理系統(tǒng)相結合的手段,實現(xiàn)整個供應鏈的動態(tài)最優(yōu)化的先進智能制造思想。數(shù)字化工廠是實現(xiàn)“工業(yè)4.0”的核心中間環(huán)節(jié),是信息化與自動化重要結合點,智能制造必要的一環(huán)。金模網(wǎng)CEO羅百輝認為,數(shù)字化所帶來的魔力,自動化需要大量的數(shù)據(jù),包括機械、傳感器等,這些數(shù)據(jù)需要通過數(shù)字化實現(xiàn)。譬如說大型燃氣輪機有1500個傳感器,每一個傳感器都可以講述自己的故事。不過,數(shù)據(jù)不是最終目標,而要如何通過數(shù)字化獲得數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行評估、篩選和分析,然后從中真正獲得對業(yè)務的理解。
將數(shù)字化技術用于制造過程,可大大提高制造過程的柔性和加工過程的集成性,從而提高產(chǎn)品生產(chǎn)過程的質量和效率,增強工業(yè)產(chǎn)品的市場競爭力。先進的制造工藝、智能化軟件和柔性的自動化設備、柔性的發(fā)展戰(zhàn)略構成未來企業(yè)競爭的軟、硬件資源。個性化需求和不確定的市場環(huán)境,要求克服設備資源沉淀造成的成本升高風險,制造資源的柔性和可重構性將成為當今企業(yè)裝備的顯著特點。
利用數(shù)字化制造技術可提升質量設計水平??梢詮?D模型中獲取產(chǎn)品設計公差,通過工藝仿真技術分析和統(tǒng)計公差分布情況,并在虛擬環(huán)境下進行零件裝配模擬,在生產(chǎn)和裝配前調整質量設計,從而大大縮短研發(fā)周期,降低研發(fā)成本。