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乾元坤和MES系統應用

中國智能制造未來發展分析

日期:2019-05-29
乾元坤和編輯

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智能制造體系是基于新一代信息技術,貫穿設計、生產、管理、服務等制造活動各個環節,是先進制造過程、系統與模式的總稱。其中智能制造過程是指通過自動化裝備及通信技術實現生產自動化,并能夠通過各類數據采集技術,以及應用通信互聯手段,將數據連接至智能控制系統,并將數據應用于企業統一管理控制平臺,從而提供最優化的生產方案、協同制造和設計、個性化定制,最終實現智能化生產。


智能制造發展需經歷自動化、信息化、互聯化、智能化四個階段,每一階段都對應著智能制造體系中某一核心環節的不斷成熟,分為四個階段,分別為自動化(淘汰、改造低自動化水平的設備,制造高自動化水平的智能裝備)、信息化(產品、服務由物理到信息網絡,智能化元件參與提高產品信息處理能力)、互聯化(建設工廠物聯網、服務網、數據網、工廠間互聯網,裝備實現集成)、智能化(通過傳感器和機器視覺等技術實現智能監控、決策)。

自動化生產線集成興起

國內系統集成商正在崛起。系統集成方案解決商處于相對于智能設備的下游應用端,為終端客戶提供應用解決方案,負責工業機器人軟件系統開發和集成。目前我國系統集成商多是從國外購買機器人整機,根據不同行業或客戶的需求,制定符合生產需求的解決方案。業務形式主要以大型項目(關鍵設備生產線的集成,如機器人工作島)和工廠的產線技術改造為載體,對現有設備進行升級和聯網,提供工業控制、傳動、通訊、生產與管理信息等方面的系統設計、系統成套、設備集成及EPC工程等服務。

其他應用領域不斷擴圍。隨著國內自主品牌整車企業的崛起,近年來國內系統集成企業份額開始不斷提升,機器人產品認可度的不斷提高,系統集成應用領域也擴展至一般工業;

根據中國機器人產業聯盟的數據,2016年上半年國產工業機器人應用行業進一步拓寬至農副食品加工業,酒、飲料和精制茶制造業,醫藥制造業,餐飲業等,其中金屬制造業行業和以家用電器制造、電子元器件、計算機和外部設備制造等為代表的電器機械和器材制造行業,在國產工業機器人銷售總量中的占比最高,分別占31%和23%,汽車以外其它領域的系統集成正在迅速增加。

工業軟件分類

相較于歐美發達國家,我國在RFID、機器視覺、傳感器等物聯技術和設備產業上的發展還較為落后,如我國RFID企業總數雖然超過百家,但是缺乏關鍵核心技術,尤其是芯片、中間件等方面,目前還未形成成熟的RFID產業鏈。

雖然中低、高頻標簽封裝技術在國內已經基本成熟,但只有極少數企業已經具備了超高頻讀寫器設計制造能力;機器視覺方面,國內機器視覺廠商多是引進國外的產品,在此基礎上做系統集成方面的工作,實際從事生產機器視覺產品的企業非常少。

傳感器行業發展相對成熟。相較于RFID、機器視覺產業發展,國內傳感器行業發展相對成熟。傳感器應用四大領域為工業及汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品專用設備。傳感器作為一種信息檢測裝置,能將監測到的信息按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,與RFID、機器視覺等物聯設備一起運用于產品制造以及全生命周期,從而實現對產品制造與服務過程及全生命周期中制造資源與信息資源的動態感知、智能處理與優化控制、工藝和產品的創新等。

目前在全球范圍內有2萬多種傳感器,我國能完全國產的種類大約只有6000多種,且種類遠遠不能滿足國內生產生活的需要,傳感器在重大技術裝備中所占價值量不足5%,技術攻關及產業化難度大,較重大技術裝備主機與國外先進水平差距更大。傳感技術及產品已成為制約智能制造工業物聯網等產業發展的瓶頸。

開發系統解決方案是智能制造的核心

智能制造是全球新一輪科技和產業競爭的核心,系統解決方案提供能力則是競爭核心的核心。智能制造系統解決方案是圍繞制造業信息化、網絡化、智能化的發展需求,以打造行業智能制造系統(CPS)為核心,以實現人、設備、產品、服務等制造業要素和資源的相互識別、實時交互、信息集成為導向,以用戶功能、產品形態和供給模式可持續演進為特性,依托于軟硬件產品及系統提供的一體化、柔性化、定制化服務。當前在國內包括以下五種主要實現路徑:

一是行業配套廠商的業務延伸和水平提升。配套廠商依托較突出的研發及加工制造能力,向用戶企業的自動化、信息化、智能化建設領域延伸業務,從零部件供應商演進為智能制造系統集成商。

二是專業信息技術廠商聯合創新。若干家IT廠商協同創新服務模式與產品形態,聯合打造符合用戶企業需求的智能制造系統解決方案。

三是大型制造企業的信息技術服務部門剝離重組。大型制造企業信息化部門獨立組建公司,從內部機構轉化為面向市場、盈虧自負的智能制造系統解決方案提供商。

四是裝備制造企業的戰略轉型。以互聯網為代表的新一代信息技術與生產設備深度融合,加速推動裝備制造企業向系統解決方案提供商戰略轉型。

五是制造企業鞏固競爭優勢的業務拓展。率先采用數控機床等智能化設備的制造企業開始拓展系統解決方案業務,以鞏固先發優勢。

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