智能工廠成為制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型主戰(zhàn)場

我國“十四五”規(guī)劃綱要提出，要深入實施智能制造和綠色制造工程，發(fā)展服務(wù)型制造新模式，推動制造業(yè)高端化智能化綠色化。隨著5G等新一代信息技術(shù)與制造業(yè)不斷深度融合，制造業(yè)的智能化發(fā)展成為未來我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方向?！丁笆奈濉敝悄苤圃彀l(fā)展規(guī)劃》提出，到2025年70%的規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)基本實現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化，建成500個以上引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的智能制造示范工廠。

在政策引導(dǎo)和行業(yè)探索的雙重作用下，智能制造不斷推進，已從最初的探索嘗試、單點優(yōu)化階段發(fā)展到系統(tǒng)變革、全面轉(zhuǎn)型階段，推動生產(chǎn)模式、運營模式、資源配置模式的全方位變革。

中國信通院發(fā)布的《中國智能制造發(fā)展研究報告——智能工廠》（以下簡稱“報告”）顯示，當(dāng)前，智能工廠已成為制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的策源地和主戰(zhàn)場，成為制造業(yè)構(gòu)建新核心競爭力、引領(lǐng)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的必由之路和重要引擎。

數(shù)據(jù)成為驅(qū)動智能工廠應(yīng)用的關(guān)鍵使能

智能制造是推進制造強國戰(zhàn)略的主攻方向，加速制造企業(yè)設(shè)備、產(chǎn)線、車間和工廠的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化升級，從根本上變革制造業(yè)生產(chǎn)方式和資源組織模式。隨著新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)深度融合，傳統(tǒng)生產(chǎn)要素逐步向數(shù)字化演進，產(chǎn)生海量工業(yè)數(shù)據(jù)。利用大數(shù)據(jù)分析對物理世界進行狀態(tài)描述、規(guī)律洞察和預(yù)測優(yōu)化，已成為實現(xiàn)工廠智能化的關(guān)鍵路徑，在工廠各個領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大賦能潛力。寧德時代結(jié)合材料機理、大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法探索各種材料基因的結(jié)合點，加速電解液、正極、包覆等電池材料的開發(fā)，研發(fā)周期縮短了30%，研發(fā)成本降低了30%。

可以看到，大數(shù)據(jù)在智能工廠中起到了不可忽視的作用，基于大數(shù)據(jù)分析，可以實現(xiàn)工廠的生產(chǎn)過程智能優(yōu)化、精準(zhǔn)管控與智能決策，以及加速模式業(yè)態(tài)創(chuàng)新與價值鏈重構(gòu)。濰柴動力構(gòu)建智能管理與決策分析平臺，匯聚海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，基于大數(shù)據(jù)分析結(jié)合人工智能算法，開展動態(tài)資源調(diào)度、設(shè)備預(yù)測維護、能耗智能優(yōu)化等數(shù)據(jù)應(yīng)用，生產(chǎn)效率提升了30%，生產(chǎn)成本降低了15%。

柔性化制造將成為智能工廠主導(dǎo)模式

目前，消費方式正逐步由標(biāo)準(zhǔn)化、單調(diào)統(tǒng)一向定制化、個性差異轉(zhuǎn)變，如服裝行業(yè)積極落地多種成衣的在線定制，家具行業(yè)大力推廣全屋家居的客戶定制，汽車行業(yè)加速探索乘用車用戶直連制造，鋼鐵行業(yè)小批量訂單需求增長等。傳統(tǒng)大規(guī)模量產(chǎn)的生產(chǎn)模式已無法在可控成本范圍內(nèi)滿足個性化需求的敏捷響應(yīng)和快速交付。工廠亟須通過構(gòu)建柔性化生產(chǎn)能力，以大批量規(guī)?；a(chǎn)的低成本，實現(xiàn)多品種、變批量和短交期的個性化訂單的生產(chǎn)和交付。 報告顯示，未來智能工廠主要通過四個方面的協(xié)同來實現(xiàn)柔性生產(chǎn)。一是產(chǎn)品模塊化快速開發(fā)。二是柔性資源配置與動態(tài)調(diào)度。三是柔性與自適應(yīng)加工。四是柔性供應(yīng)鏈系統(tǒng)。在柔性與自適應(yīng)加工方面，TCL構(gòu)建了基于5G的可重構(gòu)柔性液晶生產(chǎn)線，結(jié)合5G邊緣計算，實現(xiàn)按訂單快速調(diào)整產(chǎn)線布局，自動更新設(shè)備參數(shù)等，轉(zhuǎn)產(chǎn)時間縮短了93%，產(chǎn)能提升了10%。 值得注意的是，未來智能工廠的“綠色安全”問題也是智能制造發(fā)展的重要關(guān)注點。近年來，在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，開展智能工廠建設(shè)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的同時，以數(shù)字技術(shù)賦能節(jié)能環(huán)保安全技術(shù)創(chuàng)新，應(yīng)用人工智能、大數(shù)據(jù)、5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等提升工廠能耗、排放、污染、安全等管控能力，逐步邁向綠色制造、綠色工廠和綠色供應(yīng)鏈，制造業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型步伐不斷加快。

智能工廠成為智能制造主要落腳點

以典型場景為基本要素，加速數(shù)字技術(shù)與全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈和全要素的融合滲透，是深化智能制造發(fā)展的新路徑探索。報告顯示，目前智能工廠應(yīng)用數(shù)量排名前十的“十大智能場景”分別是智能在線檢測、工藝數(shù)字化設(shè)計、智能倉儲、人機協(xié)同作業(yè)、質(zhì)量精準(zhǔn)追溯、在線運行監(jiān)測與故障診斷、產(chǎn)線柔性配置、車間智能排產(chǎn)、精益生產(chǎn)管理、生產(chǎn)計劃優(yōu)化，總占比超過50%。

為推動傳統(tǒng)制造向智能制造轉(zhuǎn)型升級，我國推動建設(shè)了一批智能制造示范工廠，聚焦原材料、裝備制造、消費品、電子信息等重點行業(yè)，圍繞研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)領(lǐng)域開展轉(zhuǎn)型實踐。經(jīng)過智能制造示范工廠改造后的傳統(tǒng)工廠價值得到全面提升，創(chuàng)新效率顯著提升，運營水平明顯改善，節(jié)能減排成效顯著。

“十四五”期間，智能制造的技術(shù)融合創(chuàng)新、供給生態(tài)構(gòu)建、場景應(yīng)用落地和新型組織形態(tài)變革將進一步加速工廠智能化進程，推動數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化工廠全面邁向智能工廠。

審核編輯 ：李倩