智能制造發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景趨勢

全球智能制造發(fā)展歷程

智能制造是伴隨信息技術(shù)的不斷普及而逐步發(fā)展起來的。1988年，美國紐約大學(xué)的懷特教授（P．K．Wright）和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的布恩教授（D．A．Bourne）出版了《智能制造》一書，首次提出了智能制造的概念，并指出智能制造的目的是通過集成知識(shí)工程、制造軟件系統(tǒng)、機(jī)器人視覺和機(jī)器控制對(duì)制造技工的技能和專家知識(shí)進(jìn)行建模，以使智能機(jī)器人在沒有人工干預(yù)的情況下進(jìn)行小批量生產(chǎn)。

上世紀(jì)90年代，隨著信息技術(shù)和人工智能的發(fā)展，智能制造技術(shù)引起發(fā)達(dá)國家的關(guān)注和研究，美國、日本等國紛紛設(shè)立智能制造研究項(xiàng)目基金及實(shí)驗(yàn)基地，智能制造的研究及實(shí)踐取得了長足進(jìn)步。

本世紀(jì)尤其是2008年金融危機(jī)以后，發(fā)達(dá)國家認(rèn)識(shí)到以往去工業(yè)化發(fā)展的弊端，制定“重返制造業(yè)”的發(fā)展戰(zhàn)略，同時(shí)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等一批信息技術(shù)發(fā)展的前端科技引發(fā)制造業(yè)加速向智能化轉(zhuǎn)型，把智能制造作為未來制造業(yè)的主攻方向，給予一系列的政策支持，以搶占國際制造業(yè)科技競爭的制高點(diǎn)。

圖表1：智能制造發(fā)展歷程

全球智能制造發(fā)展現(xiàn)狀

智能制造產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋智能裝備（機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、服務(wù)機(jī)器人、其他自動(dòng)化裝備），工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（機(jī)器視覺、傳感器、RFID、工業(yè)以太網(wǎng)）、工業(yè)軟件（ERP/MES/DCS等）、3D打印以及將上述環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合的自動(dòng)化系統(tǒng)集成及生產(chǎn)線集成等。

全球范圍來看，除了美國、德國和日本走在全球智能制造前端，其余國家也在積極布局智能制造發(fā)展。例如，歐盟將發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)作為重要的戰(zhàn)略，在2010年制定了第七框架計(jì)劃（FP7）的制造云項(xiàng)目，并在2014年實(shí)施歐盟“2020地平線”計(jì)劃，將智能型先進(jìn)制造系統(tǒng)作為創(chuàng)新研發(fā)的優(yōu)先項(xiàng)目。加拿大制定的1994-1998年發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃，將具體研究項(xiàng)目選擇為智能計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面、機(jī)械傳感器、機(jī)器人控制、新裝置、動(dòng)態(tài)環(huán)境下系統(tǒng)集成。

根據(jù)工信部的統(tǒng)計(jì)，2010年以來我國制造業(yè)產(chǎn)值規(guī)模占全球的比重在19%-21%之間。2016年，我國智能制造行業(yè)產(chǎn)值規(guī)模達(dá)12233億元。據(jù)此測算，2016年，全球智能制造產(chǎn)值規(guī)模在8687億美元左右。2017年，全球智能制造持續(xù)高速增長的態(tài)勢，預(yù)計(jì)2017年全年產(chǎn)值規(guī)模將達(dá)到1萬億美元左右。

圖表2：2010-2017年全球智能制造產(chǎn)值規(guī)模測算（單位：億美元，%）

全球智能制造裝備發(fā)展現(xiàn)狀

◆ 全球工業(yè)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

工業(yè)機(jī)器人是智能制造業(yè)最具代表性的裝備。根據(jù)IFR（國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)）發(fā)布的最新報(bào)告，2016年全球工業(yè)機(jī)器人銷量繼續(xù)保持高速增長。2016年全球工業(yè)機(jī)器人銷量約29.0萬臺(tái)，同比增長14%。其中，中國工業(yè)機(jī)器人銷量9萬臺(tái)，同比增長31%。IFR預(yù)測，未來十年，全球工業(yè)機(jī)器人銷量年平均增長率將保持在12%左右。預(yù)計(jì)2017全年，全球工業(yè)機(jī)器人銷量在33萬臺(tái)左右。

圖表3：2010-2017年全球工業(yè)機(jī)器人銷量變化情況及其預(yù)測（單位：萬臺(tái)，%）

◆ 全球數(shù)控機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)控機(jī)床智是能制造業(yè)的重要組成部分，近年來數(shù)控機(jī)床不斷高端化、智能化，為智能制造行業(yè)的發(fā)展提供了有力保障。在2016年全球機(jī)床電子市場中，數(shù)控系統(tǒng)的市場規(guī)模為224億美元，占機(jī)床電子市場總規(guī)模的63.9%；預(yù)計(jì)2017年數(shù)控系統(tǒng)的市場規(guī)模將達(dá)到251億美元左右。

圖表4：2010-2017年全球數(shù)控機(jī)床行業(yè)市場規(guī)模變化情況（單位：億美元，%）

全球智能制造發(fā)展前景及趨勢

2017年，具有連接和感知能力的機(jī)器人繼續(xù)引領(lǐng)智能制造發(fā)展，隨著AI技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人也變得更加智能，并能夠感知，學(xué)習(xí)和自己做決策。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院結(jié)合當(dāng)前全球智能制造的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，保守估計(jì)未來幾年全球智能制造行業(yè)將保持15%左右的年均復(fù)合增速，預(yù)計(jì)到2023年全球智能制造的產(chǎn)值將達(dá)到23108億美元左右。

圖表5：2018-2023年全球智能制造產(chǎn)值規(guī)模預(yù)測（單位：億美元，%）

未來智能實(shí)驗(yàn)室是人工智能學(xué)家與科學(xué)院相關(guān)機(jī)構(gòu)聯(lián)合成立的人工智能，互聯(lián)網(wǎng)和腦科學(xué)交叉研究機(jī)構(gòu)。

未來智能實(shí)驗(yàn)室的主要工作包括：建立AI智能系統(tǒng)智商評(píng)測體系，開展世界人工智能智商評(píng)測；開展互聯(lián)網(wǎng)（城市）云腦研究計(jì)劃，構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)（城市）云腦技術(shù)和企業(yè)圖譜，為提升企業(yè)，行業(yè)與城市的智能水平服務(wù)。