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【年终盘点】2015工控行业十大关键词

  2015年即将过去,工控行业在这一年里留下了太多的烙印。OFweek工控网特意安排工控十大盘点系列文章带各位回顾2015年工控行业的那些事那些人那些抹不掉的烙印。本篇是工控行业十大关键词的盘点。

  中国制造2025

  2015工控行业最火的热词无疑是中国制造2025。 今年是《中国制造2025》国家战略实施的元年。自今年5月份国务院正式公布《中国制造2025》以来,这一中国版的工业4.0规划,已成为我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。

  新一轮工业革命到来之际,发展中国家或许不会一步一步沿袭发达国家工业转型升级的进化路线,而是会借助新一轮工业革命的历史性机遇,实现跨越式发展,甚至弯道超车。

  《中国制造2025》是我国实施制造强国战略第一个十年期行动纲领。它并不是一个一般性的行业发展规划,而是着眼于整个国际国内的经济社会发展、产业变革大趋势所制定的一个长期战略性规划,不仅要推动传统制造业的转型升级和健康稳定发展,还要在应对新技术革命的同时,实现高端制造业的跨越式发展。

  《中国制造2025》的出台主要源于三大背景。一是环境与资源的制约加剧,劳动力与原材料等成本日益上涨,使得我国面临巨大的压力。由于劳动力成本上涨以及制造业领域的技术进步,随着发达国家纷纷出台重振制造业的强力政策,部分制造业企业开始从我国迁出,也有部分跨国企业为了节约成本,将目光转向工资低廉的东南亚地区,我国世界工厂的地位受到了严峻的挑战。同时,传统制造业能源消耗大、污染严重,也饱受大众的质疑。二是受德国工业4.0战略和美国再工业化战略的刺激,激发了我国从工业大国升级到工业强国的坚定决心。三是受到现代制造业与新一代信息技术深度融合的发展趋势,以及各国制造业科技创新的影响,我国也亟待找到一条新的发展之路。

  《中国制造2025》明确指出:形成经济增长新动力,塑造国际竞争新优势,重点在制造业,难点在制造业,出路也在制造业。因此,强化制造业应成为中国未来宏观政策和产业政策的重点。

  工业4.0

  工业4.0最早由德国政府提出,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现,涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。目前多国政府已经意识到互联制造的重要性并纷纷出台政策大力扶持相关产业,中德双方针对工业4.0签署了《中德合作行动纲要》,我国将研究出台互联网与工业融合创新指导意见,将互联网技术融入到工业领域更大的机器设备中,2015年中国制造业在慢慢融入工业4.0时代!

  工业4.0时代又可以叫做智能制造时代、工业互联时代、大数据时代,它通过通讯技术、虚拟实现技术、和现实工厂、机器设备相结合,实现制造业的智能化转变。

  工业4.0具有强烈颠覆性,工业4.0将发展出全新的商业模式和合作模式。网络化制造、自我组织适应性强的物流和集成客户的制造工程等特征,也使得它率先满足动态的商业网络而非单个公司,这将引发一系列诸如融资、发展、可靠性、风险、责任和知识产权以及技术安全等问题。它带来的革命性效应将冲击现有的市场格局,最终可能影响全球产业链的分工。越早开始意味着市场优势越明显,正在欢呼和跟风淘宝的胜利的业界是否认识到淘宝的克星--工业4.0正在到来?

  过去的制造业逼于成本而不得不大规模生产产品,稍有不慎就会陷入产能过剩的危机,甚至落下倒闭跑路的结果,而全自动化生产带来了高效率低成本的制造,未来工厂联网后将进入定制化生产时代,这也就是时下唱得正热的工业4.0--互联网制造。

  工业机器人

  在中国,工业机器人产业已经成为了大数据时代下新的朝阳产业。2013年,我国共销售3.7万台工业机器人,占全球销量的20.67%,超越日本成为全球最大的工业机器人市场,而在国内机器人市场大热的背后是国产机器人的竞争力明显不足、整体技术水平处于中低端的尴尬现状。中国市场是未来全球最大的机器人市场,近年来增长迅猛。国际机器人巨头纷纷抢滩中国市场,以ABB、库卡、安川电机、发那科四大家族为代表的国外机器人企业占据了中国机器人市场90%以上的市场份额。

  工业和信息化部的数据显示,今年上半年,智能制造、高端轨道交通、海洋工程等高端装备制造业产值占装备制造业比重已超过10%。其中,以机器人为主的智能制造业广受关注。在新一轮科技革命和产业复苏的背景下,各国围绕科技与产业发展制高点的竞争日趋激烈。被誉为制造业皇冠上的明珠的工业机器人,将带来制造业模式的巨大变革。

  随着工业机器人市场火热,地方政府也出台了一系列的政策。据相关数据统计,已经有浙江、重庆、洛阳、广州、东莞、佛山、顺德等地方政府出台机器人相关扶持政策。近期,黑龙江起草机器人产业规划,上海再出政策支持机器人产业发展,深圳发布机器人可穿戴设备智能装备产业规划政策等。市场火热需求,政策引导发展,工业机器人能不火吗?

  尽管工业机器人市场的火热异常,机器人产业发展迅速,但仍有不少问题值得警惕。目前,在我国市场,外国机器人巨头处于明显的垄断地位。我国机器人产业面临自主品牌薄弱、核心零部件研发滞后、低端产能过剩等一系列问题,技术成果转化率仅在3%左右。一方面在高端领域,国内市场基本被国外品牌垄断,另一方面低端产能的扩张势头令人担忧。机器人行业已出现低端产能无序扩张的苗头。如何避免机器人产业重蹈光伏覆辙的问题值得高层费一番脑筋。

  随着技术提高,机器人成本低、工作质量高、精确度高、节能减排等优势将越发明显,中国机器人市场将在一两年内超过一万亿元。中国机器人产业联盟理事长曲道奎说。

  智能制造

  智能制造是企业新发展战略、行业大型展会、媒体新闻报道中经常出现的一个词语。2015年,在《中国制造2025》大战略背景下,国家将实施智能制造等五大工程,以新型传感器、智能控制系统、工业机器人、制动化成套设备为代表的智能制造产业也因此得到了高速发展的机遇。

  如今,制造业向智能制造发展已经是共识,在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上,通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术,实现设计过程、制造过程和制造装备智能化,是信息技术、智能技术与装备制造技术的深度融合与集成。

  今年,中国制造2025发展规划正式出台,中国制造强国领导小组也随后成立,预示着制造业将在十三五期间进入政策黄金期。中国制造2025作为对制造业的中长期规划,事实上已经对十三五期间的制造业促进政策作出了布局--以智能制造为主导,通过其他政策进一步优化整体环境,为制造业全面升级创造有利条件。

  根据工信部、发改委等部委近期的工作部署,智能制造十三五规划已经基本完成编制工作,进一步的智能制造工程实施方案也在紧锣密鼓的制定中。而另据此前陆续发布的智能制造专项试点等多项政策,智能制造十三五规划将有望成为十三五期间制造业升级的核心政策思路。

  国家制造强国建设战略咨询委员会主任路甬祥院士认为,智能制造是十三五期间促进制造业发展的各项政策规划中的重中之重,通过智能制造将改变我国制造业粗放的发展方式,进一步提升技术实力,增强制造业国际竞争力。

  互联网+制造

  当前,互联网与各行各业融合创新步伐加快,其产生的化学反应和放大效应不断变革研发设计、生产制造和营销服务模式,成为制造业转型升级的新引擎。汽车、家电、消费品等行业加快拥抱互联网,众包众设研发模式、大规模个性化定制等互联网+与制造业融合创新应用模式不断涌现。3月12日,上海汽车集团与阿里巴巴公司签署互联网汽车战略合作框架协议,共建上汽阿里互联网汽车产品设计创意众包平台,推动互联网汽车个性化设计创意的在线集聚。5月16日,青岛海尔集团以生产线、机器、产品、工人等高度互联的智能工厂为依托,推出可以按需定制颜色、材质、功能等要素,具有面料颜色智能识别、体感感应和自动开盖等智能洗衣机生产模式。6月10日,国内鞋业龙头企业奥康国际与电子商务公司兰亭集势开展合作,依托对方覆盖200多个国家的在线销售资源,整合优化线上线下资源,扩大鞋制品销售渠道,加快传统营销服务模式转型。

  3月26日,博鳌亚洲论坛2015年年会在海南召开,业界人士针对互联网+产业未来之梦展开了分享与探讨,引起互联网+热效应,并且持续发酵。360董事长兼CEO周鸿祎针对互联网+提出,其就是各行业和互联网一起发生的一场化学反应、为制造业带来第四次工业革命、未来和万物互联流行,大部分企业被迫转成或主动转成互联网企业;华为消费者业务CEO余承东认为互联网+为各个行业赋能越大,企业肩负建立行业新秩序的责任越大,倡导在互联网+大机会注意面前,拒绝机会主义,心怀梦想,脚踏实地构建良好的行业生态新秩序。

  在互联网+不断发酵的趋势下,德国与中国展开合作,德国借助中国广大的互联网消费市场实现工业4.0,中国借助德国打开德国和欧洲市场,重点都是要把信息技术与制造技术深度融合,通过互联网、大数据等新技术让制造业实现数字化、网络化和智能化。

  当传统制造遇上互联网,信息与生产互联的网络在这里形成并创造价值。

  工业大数据

  工业大数据被许多人视作工业4.0三大基础技术之一。工业大数据应用将带来工业企业创新和变革的新时代。通过互联网、移动物联网等带来的低成本感知、高速移动连接、分布式计算和高级分析,信息技术和全球工业系统正在深入融合,给全球工业带来深刻的变革,创新企业的研发、生产、运营、营销和管理方式。这些创新不同行业的工业企业带来了更快的速度、更高的效率和更高的洞察力。工业大数据的典型应用包括产品创新、产品故障诊断与预测、工业生产线物联网分析、工业企业供应链优化和产品精准营销等诸多方面。

  随着信息化与工业化的深度融合,信息技术渗透到了工业企业产业链的各个环节,条形码、二维码、RFID、工业传感器、工业自动控制系统、工业物联网、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等技术在工业企业中得到广泛应用,尤其是互联网、移动互联网、物联网等新一代信息技术在工业领域的应用,工业企业也进入了互联网工业的新的发展阶段,工业企业所拥有的数据也日益丰富。工业企业中生产线处于高速运转,由工业设备所产生、采集和处理的数据量远大于企业中计算机和人工产生的数据,从数据类型看也多是非结构化数据,生产线的高速运转则对数据的实时性要求也更高。因此,工业大数据应用所面临的问题和挑战并不比互联网行业的大数据应用少,某些情况下甚至更为复杂。

  当互联网与IT技术对传统产业的改造越来越深入,全社会的信息化程度越来越高时,各行各业会产生大量的用户大数据。大数据已经成国家战略,事关中国经济的转型与升级,以及中国在全球经济、政治、文化上的竞争力。

  同样,在工业领域,一整套数据的标准、主数据、数据仓库,甚至BI,亦可以优化工业化生产,提升效率。这其中模型数据化、数据产品化,是工业大数据,两个重要的探索方向。

  工业物联网

  在制造业中,无论称为工业4.0或物联网,其本质均是机器的连接,包括将机器与机器互联,与专家系统互联以及与管理执行系统互联等。从而通过系统架构级别较低的智能设备(按钮、伺服驱动器自动补偿、能量监测器、全景摄像机、加速计和急停按钮等)获得比以往更可行的信息。

  物联网不仅是将工业网络扩展到设备级架构,还包括将安全、运动、机器对机器智能、自动维护资源和企业连接性融入到目前难以企及的制造智能。从资源管理到智能机器设备再到预见性维护,物联网的快速发展,为制造自动化也带来了很多积极的影响。

  近两年物联网在世界范围内逐渐升温,欧美领先公司都在物联网的工业应用方向上投入了巨额资金,尽管打着各种旗号,但不论是IBM的智慧地球、CISCO的万物网(internetofEverything)、GE的工业互联网,还是德国的工业4.0,无不将重点放在了开发工业物联网的解决方案及其业务模式上。2008年,工业物联网在中国政府主导下升温,但并没有在应用上取得大的突破。从技术上看,物联网炙手可热,是因为它所需要的技术基本上已经或正在商业化,并不要求进行实质上的突破,且已经建立了经过深思熟虑的参考架构,颇具吸引力的应用案例正在开发。例如,用物联网把数字操作缆加入到现有的工业系统中的技术正在走向市场。

  物联网希望实现万物互联,以便进行诊断、配方管理、协作工程和各种数据采集(从OEE到序列化)。物联网能够获取更多当前尚未获取的数据。

  机器换人

  在过去劳力密集的年代,制造业必须仰赖大量的人力以应付产量需求,但重复性且精密度高的工作若大量依靠人力生产,便易产生品质良莠不齐、产能不一等许多难以克服的问题。

  此外,近年来,欧、美、亚洲等全球制造业、台商皆开始面临许多劳工问题,像是缺工,以及管理上的问题。在缺工问题方面,因为大陆政策一胎化的影响下,再加上许多家庭薪资水平提升,使得到工厂做作业员的人数不断减少,再加上流动率高与训练成本大增,许多的工厂正苦恼该如何面对缺工这一大问题。

  当劳动成本占营收比率大幅上升后,在中国、东南亚设厂已逐渐不具备跨国企业生产要素的劳动套利吸引力,成为近年来全球制造业经营与发展的重大挑战之一。除了缺工问题、基本薪资不断调升,管理上的问题影响也极为严重,因此,产线自动化与厂房设施的升级,已是台商与跨国制造业在面对劳动成本逐年提升的重要因应方案。

  随着自动化工业机械手臂的发展日益成熟,许多企业将工业用机械手臂导入现有的生产线,带来的优势不仅只是更精准地管理劳动力成本,更能有效提升产品良率及产能,并达到降低污染,有效节能、运用资源,同时还能兼顾产线作业人员的健康,减低慢性职灾发生的可能性。

  自动化产线升级优势多,已成锐不可当的发展趋势,然而,对于众多传统型或正在经历产线转型过程的制造业者来说,自动化生产线并非一蹴可几。转型过程中的成本考量、人才培育、系统整合等,俨然成为制造业者力求升级转型的第二波挑战。

  3D打印

  作为高精尖的辅助设备,在全球范围内工业级3D打印机应用于较高端的航天军工、生物医疗、汽车、船舶等领域,中国亦有相似之处。其实国内不少大型企业比如广汽集团,早开始用我们的机器,只是没有宣传而已。一位不愿具名的美国3D打印巨头STRATASYS的中国华南区销售主管冷静看待外界对3D打印的稀奇。但他已感受到国内尤其是制造业发达的珠三角地区,大中型企业对工业级3D打印机的需求正逐年提升。

  在向智能制造转型的背景下,除继续在原有高端领域深耕外,国内工业级3D打印设备及服务能否进一步应用于加工制造等工业领域,取得超过全球平均水平的增速,值得期待。根据Wohlers report2014统计数据,从1988年至2013年,售价5000美元以上的工业级3D打印机年复合增长率达到了30.9%,经济危机后2010年至2013年的平均增速为22%,但2013年提升至26.4%销量达到9832件,并预测2015年全球工业级3D打印机的销售将超过15000件,其中定价于5000-20000美元的机器将占据销售主导。

  尽管与个人桌面级3D打印机在近两年取得的3位数增长相比逊色,但多位业内人士认为,从中国制造2025提出的元年开始,工业3D打印将打破多年的不温不火,有望迎来市场放量的一天。中国工业3D打印最好的时代可能才刚刚开始。全球知名的3DInside Printing全球巡展策展商珠海再生时代董事总经理李广连表示。他认为,在国家战略发展的支撑之下,讲求高质量、高精度的工业3D打印产业将伴随企业转型而逐步成长,就此开拓高端与高附加值的全新工业应用市场。

  面对中国制造的升级版,3D打印将如何真正成为国内企业跨越PMI枯荣线、迈向智造的强大助推器?现实矛盾难以忽视:一面工业级3D设备普遍昂贵,材料局限性较大,精度、速度与效率不太尽人意的产业局限客观存在,另一面是中国级工业4.0过程中潜伏的规模个性化定制巨大市场开始启动。

  无人工厂

  无人工厂又叫自动化工厂、全自动化工厂,是指全部生产活动由电子计算机进行控制,生产第一线配有机器人而无需配备工人的工厂。30年前,世界上第一个无人工厂在日本诞生,现在随着技术的进步以及人力成本的提升,无人工厂在世界范围内逐渐普及。目前,主要经济体纷纷将发展机器人产业上升为国家战略,并以此作为保持和重获制造业竞争优势的重要手段。机器人革命成为第三次工业革命的一个切入点和重要增长点,将影响全球制造业格局。

  今年5月2日,广东东莞第一家民营无人工厂开始投入建设,这标志着当地机器换人战略进入新阶段。作为中国家电企业最先开启互联网转型的代表,海尔位于沈阳的冰箱无人工厂打造的智能交互制造平台前联研发、后联用户,通过打通整个生态价值链,实现用户、产品、机器、生产线之间的实时互联,从而使用户在家中通过网络定制自己的冰箱成为可能。当前,工业4.0浪潮正席卷全球,我国正在编制的《中国制造2025》也将工业智能化作为未来产业发展的重要方向。可以说,海尔沈阳冰箱无人工厂以智能互联为基础,以用户个性化定制为主线,以全流程整合为途径,已成为中国制造2025率先落地的最佳样本。

  机器人产业,并不能单独支撑起整个生产,良好的基础设施,稳定的政治局势,完整而集中的产业链与产业聚集,熟练的技术工人与工程师,甚至,经过多年扩招的高校提供的较高质量的劳动力,都是不能移动的。所以,即便是无人工厂,即便是资本替代人,经过三十年的积累,中国仍具优势。

  实际上,这个过程已经发生过。随着汽车制造业的转移,许多巨头公司,早在十几年前就已经进驻中国。无人工厂的开建或许不能完全缓解用工荒的现象,但将对我国机器人产业产生积极影响。

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