中國(guó)智能制造的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

智能制造是一種可以讓企業(yè)在研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等方面變得更加“聰明”的生產(chǎn)方法，制造業(yè)企業(yè)要從自身發(fā)展的核心痛點(diǎn)出發(fā)，在合理的整體規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，沿著智能制造要素→智能制造能力→智能制造系統(tǒng)的發(fā)展方向，分階段且持續(xù)性的獲取智能制造要素，建立、完善、擴(kuò)展企業(yè)在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、物流倉(cāng)儲(chǔ)、訂單獲取、產(chǎn)品服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的智能制造能力，最終形成完整、高效、科學(xué)的智能制造系統(tǒng)。

目前中國(guó)智能制造仍面臨關(guān)鍵裝備與核心零部件受制于人、中小企業(yè)難以融入智能制造浪潮、大部分企業(yè)缺少智能制造的文化內(nèi)核等重大挑戰(zhàn)，制造業(yè)企業(yè)要順應(yīng)趨勢(shì)，提前規(guī)劃，明確目標(biāo)，關(guān)注網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、5G等新模式、新技術(shù)帶來(lái)的新機(jī)遇，以“立足當(dāng)前，著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)”的原則，分階段、持續(xù)性地實(shí)施智能化轉(zhuǎn)型。

智能制造的“何為”與“為何”

“何為”智能制造

企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、管理、服務(wù)、產(chǎn)品智能化的全新生產(chǎn)方式

“智能制造”這一概念最早由美國(guó)學(xué)者P.K.Wright和D.A.Bourne在其著作《Manufacturing Intelligence》中出現(xiàn)，他們將智能制造定義為機(jī)器人應(yīng)用制造軟件系統(tǒng)技術(shù)、集成系統(tǒng)工程以及機(jī)器人視覺(jué)等技術(shù)，實(shí)行批量生產(chǎn)的系統(tǒng)性過(guò)程。工信部出臺(tái)的《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》中，將智能制造定義為基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。

艾瑞認(rèn)為，智能制造是通過(guò)新一代信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、工業(yè)軟件及現(xiàn)代管理思想在制造企業(yè)全領(lǐng)域、全流程的系統(tǒng)應(yīng)用而產(chǎn)生的一種全新的生產(chǎn)方式。智能制造的應(yīng)用能夠使制造業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)智能化、管理智能化、服務(wù)智能化與產(chǎn)品智能化。

智能制造的起源與演變

起源：數(shù)字化制造→成長(zhǎng)：網(wǎng)絡(luò)化制造→目標(biāo)：智能化制造

智能制造代表著先進(jìn)制造技術(shù)與信息化的融合，盡管概念提出至今僅30年的時(shí)間，但智能制造的起源可以追溯至上世紀(jì)中葉，其發(fā)展與演進(jìn)可以大致分為三個(gè)階段：從上世紀(jì)中葉到90年代中期的數(shù)字化制造，以計(jì)算、通訊和控制應(yīng)用為主要特征；從上世紀(jì)九十年代中期發(fā)展至今的網(wǎng)絡(luò)化制造，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模普及應(yīng)用，先進(jìn)制造進(jìn)入了以萬(wàn)物互聯(lián)為主要特征的網(wǎng)絡(luò)化階段；當(dāng)前，在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、機(jī)器視覺(jué)等技術(shù)突飛猛進(jìn)的基礎(chǔ)上，人工智能逐漸融入制造領(lǐng)域，先進(jìn)制造開(kāi)始步入以新一代人工智能技術(shù)為核心的智能化制造階段。但受限于人工智能技術(shù)的發(fā)展水平與制造業(yè)應(yīng)用尚未成熟，目前的“智能制造”還遠(yuǎn)未達(dá)到“自適應(yīng)、自決策、自執(zhí)行”的完全智能化階段，智能化制造仍是未來(lái)的主要發(fā)展目標(biāo)。

中國(guó)“為何”需要智能制造

智能制造是中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提質(zhì)增效的必由之路

近年來(lái)，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展已由高速增長(zhǎng)階段逐步轉(zhuǎn)入高質(zhì)量發(fā)展階段，政府更加關(guān)注于優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長(zhǎng)動(dòng)力。制造業(yè)是供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的主要領(lǐng)域，盡管制造業(yè)增加值在全國(guó)GDP總量中的比重呈下降態(tài)勢(shì)，但以制造業(yè)為代表的實(shí)體經(jīng)濟(jì)才是中國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的核心支撐力量。2015-2016年，中國(guó)制造業(yè)增加值的同比增速僅為3.5%和5.9%，原料、土地、人力資源等生產(chǎn)要素成本的不斷上漲使制造業(yè)本就不高的利潤(rùn)率很難提升。提高質(zhì)量效益、轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式是中國(guó)制造業(yè)必須要解決的問(wèn)題，而發(fā)展智能制造正是中國(guó)制造由大到強(qiáng)的必由之路。

智能制造系統(tǒng)的構(gòu)成要素

智能制造系統(tǒng)的基本構(gòu)成

智能制造系統(tǒng)=自動(dòng)化設(shè)備+智能“神經(jīng)系統(tǒng)”

智能制造是一種可以讓企業(yè)在研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等方面變得更加“聰明”的方法，我們可以把制造智能化理解為企業(yè)在引入數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等生產(chǎn)設(shè)備并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，再搭建一套精密的“神經(jīng)系統(tǒng)”。智能“神經(jīng)系統(tǒng)”以ERP（企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)）、MES（生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行系統(tǒng)）等管理軟件組成中樞神經(jīng)，以傳感器、嵌入式芯片、RFID標(biāo)簽、條碼等組件為神經(jīng)元，以PLC（可編程邏輯控制器）為鏈接控制神經(jīng)元的突觸，以現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)、NB-IoT等通信技術(shù)為神經(jīng)纖維。企業(yè)能夠借助完善的“神經(jīng)系統(tǒng)”感知環(huán)境、獲取信息、傳遞指令，以此實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策、智能設(shè)計(jì)、合理排產(chǎn)，提升設(shè)備使用率，監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，指導(dǎo)設(shè)備運(yùn)行，讓自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備如臂使指。

智能制造系統(tǒng)的整體架構(gòu)

智能制造要素是構(gòu)建智能制造系統(tǒng)的基本組成單位

中國(guó)制造業(yè)企業(yè)智能化路徑分析

實(shí)現(xiàn)路徑千差萬(wàn)別，總體思路可以總結(jié)

智能化之路——智造要素→智造能力→智能制造系統(tǒng)

制造業(yè)企業(yè)智能化不存在“放之四海而皆準(zhǔn)”的普適路徑。艾瑞認(rèn)為，制造業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化要從自身的核心痛點(diǎn)出發(fā)，在合理且有延續(xù)性的整體規(guī)劃與頂層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，沿著智能制造要素→智能制造能力→智能制造系統(tǒng)的發(fā)展方向，分階段且持續(xù)性的獲取智能制造要素，建立、完善、擴(kuò)展企業(yè)在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、物流倉(cāng)儲(chǔ)、訂單獲取、產(chǎn)品服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的“智造能力”，最終形成完整、高效、科學(xué)的智能制造系統(tǒng)。

本部分對(duì)制造業(yè)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的六種典型智能制造能力從預(yù)期收益、實(shí)施難度、成本下降、資金投入、時(shí)間跨度五個(gè)維度進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，并以此為基礎(chǔ)提出智能化路徑示例。

數(shù)字化設(shè)計(jì)

縮短研發(fā)周期、降低研發(fā)成本、對(duì)接制造環(huán)節(jié)

數(shù)字化設(shè)計(jì)是智能制造系統(tǒng)的源頭，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化道路上必須要突破的關(guān)鍵點(diǎn)。制造業(yè)中的設(shè)計(jì)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化、樣品制造、檢測(cè)檢驗(yàn)等一系列過(guò)程。傳統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計(jì)流程是以模塊分立形式，按照順序完成開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)且質(zhì)量得不到保證。而數(shù)字化設(shè)計(jì)借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件（CAX）、三維設(shè)計(jì)與建模工具等技術(shù)能夠賦予企業(yè)將研發(fā)過(guò)程全面數(shù)字化、模型化，實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)流程的高度集成、協(xié)同與融合，大幅縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和開(kāi)發(fā)費(fèi)用。

目前CAX類(lèi)軟件在國(guó)內(nèi)制造業(yè)企業(yè)中已有一定程度應(yīng)用基礎(chǔ)，但從發(fā)展趨勢(shì)及與智能制造系統(tǒng)的契合程度來(lái)看，第三代產(chǎn)品設(shè)計(jì)語(yǔ)言MBD（基于模型的設(shè)計(jì)）技術(shù)將成為數(shù)字化設(shè)計(jì)的主武器，MBD的應(yīng)用將打通數(shù)字化設(shè)計(jì)與數(shù)字化制造，使三維模型成為制造的唯一數(shù)據(jù)源，讓產(chǎn)品模型在整個(gè)生命周期得到充分利用。

智能制造單元

提升設(shè)備使用率帶動(dòng)企業(yè)加快生產(chǎn)節(jié)奏，增加產(chǎn)出與效益

智能制造單元是針對(duì)離散加工現(xiàn)場(chǎng)，將一組能力相近的加工設(shè)備和輔助設(shè)備進(jìn)行模塊化、集成化、一體化的聚合，使其具備多品種少批量產(chǎn)品的生產(chǎn)輸出能力。對(duì)于離散制造領(lǐng)域的中小型企業(yè)來(lái)說(shuō)，打造智能制造單元是開(kāi)啟智能化道路行之有效的切入點(diǎn)，其最大的作用在于提升設(shè)備開(kāi)動(dòng)率，加快生產(chǎn)節(jié)奏，“簡(jiǎn)單粗暴”的通過(guò)增加產(chǎn)出來(lái)提升企業(yè)收益。

奇步自動(dòng)化控制設(shè)備有限公司推出的“智造單元”是智能制造單元的成熟范式之一?！爸窃靻卧笔且环N模塊化的小型數(shù)字化工廠實(shí)踐，整個(gè)單元由自動(dòng)化模塊、信息化模塊和智能化模塊三部分組成，以“最小的數(shù)字化工廠”實(shí)現(xiàn)企業(yè)在多品種小批量乃至單件自動(dòng)化的生產(chǎn)智能化。

生產(chǎn)全過(guò)程數(shù)字化

打通數(shù)據(jù)→整合優(yōu)化→互聯(lián)互通→降本增效

生產(chǎn)全過(guò)程數(shù)字化是將“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五個(gè)層面的數(shù)據(jù)連接、融合并形成一個(gè)完整的閉環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析、決策，優(yōu)化資源動(dòng)態(tài)配置，提升產(chǎn)品質(zhì)量管控。生產(chǎn)全過(guò)程數(shù)字化需要企業(yè)在人員配備、自動(dòng)化設(shè)備、設(shè)備連接、環(huán)境感知等各方面具備良好的基礎(chǔ)，即前文中提到的智能“神經(jīng)系統(tǒng)”包含的要素必須齊全。在此基礎(chǔ)上，生產(chǎn)全過(guò)程數(shù)字化的重點(diǎn)工作是打通各種數(shù)據(jù)流，包括從生產(chǎn)計(jì)劃到生產(chǎn)執(zhí)行（ERP與MES）的數(shù)據(jù)流、MES與控制設(shè)備和監(jiān)視設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流。有條件的企業(yè)可以自主研發(fā)或委托開(kāi)發(fā)生產(chǎn)數(shù)字化集成平臺(tái)，將不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的設(shè)備、軟件和人員無(wú)縫地集成為一個(gè)協(xié)同工作的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、互通、互操作。

智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)

讓一切物理實(shí)體流動(dòng)起來(lái)，節(jié)省空間、時(shí)間與人力資源

物流倉(cāng)儲(chǔ)是制造業(yè)中極為重要的一環(huán)，如果說(shuō)通信網(wǎng)絡(luò)是智能制造系統(tǒng)的神經(jīng)纖維，那么物流倉(cāng)儲(chǔ)則可視為智能制造系統(tǒng)的血管。智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用能夠使原材料、輔助物料、在制品、制成品等物理對(duì)象在各個(gè)生產(chǎn)工序間順暢流轉(zhuǎn)，并通過(guò)提升倉(cāng)庫(kù)貨位利用效率、提高倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)的靈活性與準(zhǔn)確性、合理控制庫(kù)存總量、降低物流倉(cāng)儲(chǔ)人員需求數(shù)量等方式大幅壓縮物流倉(cāng)儲(chǔ)成本。

智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)盡管不直接參與產(chǎn)品的生產(chǎn)，但作為整個(gè)智能制造系統(tǒng)中的重要子系統(tǒng)，其組成架構(gòu)也與之類(lèi)似，分為設(shè)備層、操作層、企業(yè)層，設(shè)備層包括倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備、物流設(shè)備、識(shí)別設(shè)備；操作層由WMS、WCS、TMS等軟件構(gòu)成；企業(yè)層則對(duì)接ERP、CRM、SCM等管理軟件的采購(gòu)、計(jì)劃、庫(kù)存、發(fā)貨等模塊，融入總系統(tǒng)的閉環(huán)中。

大規(guī)模定制平臺(tái)

打造向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)型的入口，提升品牌價(jià)值與用戶(hù)粘性

銷(xiāo)售是所有企業(yè)的核心業(yè)務(wù)之一，智能制造系統(tǒng)中的銷(xiāo)售智能化除了應(yīng)用CRM等軟件管理銷(xiāo)售業(yè)務(wù)外，更為重要的是在訂單獲取層面發(fā)揮作用。在當(dāng)前個(gè)性化需求日益旺盛的環(huán)境下，企業(yè)通過(guò)建立定制平臺(tái)，能夠?qū)⒂脩?hù)提前引入到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)差異化的定制參數(shù)、柔性化的生產(chǎn)，使個(gè)性化需求得到快速實(shí)現(xiàn)，以此提升品牌價(jià)值，增加用戶(hù)粘性。與之相匹配的，企業(yè)應(yīng)將定制平臺(tái)與智能制造系統(tǒng)中的研發(fā)設(shè)計(jì)、計(jì)劃排產(chǎn)、制造執(zhí)行等模塊實(shí)現(xiàn)協(xié)同與集成，實(shí)現(xiàn)從線上用戶(hù)定制方案，到線下柔性化生產(chǎn)的全定制過(guò)程；在企業(yè)后臺(tái)建立個(gè)性化產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)用戶(hù)的個(gè)性化需求特征進(jìn)行挖掘和分析，并反饋到研發(fā)設(shè)計(jì)部門(mén)，優(yōu)化產(chǎn)品及工藝，基于用戶(hù)需求新趨勢(shì)開(kāi)展研發(fā)活動(dòng)。

產(chǎn)品遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)

以智能化服務(wù)拓展商業(yè)模式，推動(dòng)價(jià)值鏈向后延伸

智能制造視角下的產(chǎn)品服務(wù)是借助云服務(wù)、數(shù)據(jù)挖掘和智能分析等技術(shù)，捕捉、分析產(chǎn)品信息，更加主動(dòng)、精準(zhǔn)、高效的給用戶(hù)提供服務(wù)，推動(dòng)企業(yè)價(jià)值鏈向后延伸。遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)即是典型的制造企業(yè)智能化服務(wù)模式，企業(yè)利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)對(duì)生產(chǎn)并已投入使用的智能產(chǎn)品的設(shè)備狀態(tài)、作業(yè)操作、環(huán)境情況等維度的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、篩選、分析、儲(chǔ)存和管理，基于上述數(shù)據(jù)的分析結(jié)果為用戶(hù)提供產(chǎn)品的日常運(yùn)行維護(hù)、預(yù)測(cè)性維護(hù)、故障預(yù)警、診斷與修復(fù)、運(yùn)行優(yōu)化、遠(yuǎn)程升級(jí)等服務(wù)。

遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)可以有效降低設(shè)備故障率，提升設(shè)備使用率與使用壽命，既能減輕制造商的負(fù)擔(dān)，又能顯著提升產(chǎn)品價(jià)值。遠(yuǎn)程運(yùn)維對(duì)于企業(yè)產(chǎn)品的智能化程度要求較高，產(chǎn)品必須配備開(kāi)放的數(shù)據(jù)接口，具備數(shù)據(jù)采集、通信模塊；企業(yè)還需建立遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)前端平臺(tái)與后端數(shù)據(jù)中心，采集產(chǎn)品數(shù)據(jù)并基于大數(shù)據(jù)分析與計(jì)算，向用戶(hù)提供增值服務(wù)。

落地基石——整體規(guī)劃與頂層設(shè)計(jì)

解決“我是誰(shuí)，我在哪，我要干什么”三大問(wèn)題

智能制造系統(tǒng)的整體規(guī)劃與頂層設(shè)計(jì)是制造業(yè)企業(yè)正式踏上智能化道路的第一步，企業(yè)在這一環(huán)節(jié)要為“我是誰(shuí)、我在哪、我要干什么”三大問(wèn)題尋找答案：首先要明確“我是誰(shuí)”，詳細(xì)掃描企業(yè)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力、運(yùn)營(yíng)情況、財(cái)務(wù)狀況、人員配備、組織架構(gòu)等基礎(chǔ)條件；而后通過(guò)智能制造能力成熟度模型等工具進(jìn)行智能程度自評(píng)與診斷，了解企業(yè)缺失的智能制造要素、已具備和尚未具備的智能制造能力，精準(zhǔn)定位企業(yè)目前所處的智能化階段，搞清楚“我在哪”；在回答了前兩個(gè)問(wèn)題的基礎(chǔ)上，以企業(yè)發(fā)展的核心痛點(diǎn)為切入點(diǎn)，以獲取關(guān)鍵“智造能力”為階段性目標(biāo)，以搭建完整、高效、科學(xué)的智能制造系統(tǒng)為發(fā)展方向，按照統(tǒng)一架構(gòu)和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃設(shè)計(jì)智能制造系統(tǒng)總體實(shí)施方案及核心要素能力解決方案，確保企業(yè)在智能化之路上知道“我要干什么”。

智能化路徑示例No.1

破解“多品種、小批量”困局——智造單元+智能物流倉(cāng)儲(chǔ)

Alpha公司是一家生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的汽車(chē)配件廠商，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和客戶(hù)的增加，Alpha公司的產(chǎn)品線不斷拓展，生產(chǎn)車(chē)間由3個(gè)增加至10個(gè)。生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大、產(chǎn)品種類(lèi)增加給Alpha公司帶來(lái)了設(shè)備利用率不足、交貨期難以保證、物料及在制品積壓嚴(yán)重等一系列問(wèn)題，亟需智能化轉(zhuǎn)型來(lái)應(yīng)對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中的重重挑戰(zhàn)，保持競(jìng)爭(zhēng)活力。

智能化路徑示例No.2

以產(chǎn)品差異化突出重圍——數(shù)字化設(shè)計(jì)+大規(guī)模定制平臺(tái)

Beta公司是一家機(jī)械鍵盤(pán)生產(chǎn)廠商，近年來(lái)游戲市場(chǎng)的持續(xù)火爆帶動(dòng)機(jī)械鍵盤(pán)市場(chǎng)的新進(jìn)玩家數(shù)量激增，為應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，拓展商業(yè)模式，提升品牌價(jià)值，Beta公司準(zhǔn)備由批量化生產(chǎn)向大規(guī)模定制模式轉(zhuǎn)型。

智能化路徑示例No.3

抓住產(chǎn)品后市場(chǎng)的廣闊空間——PLM+智能遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)

Gamma公司是一家主要從事高端農(nóng)業(yè)機(jī)械研發(fā)制造的大型裝備制造企業(yè)，Gamma公司在企業(yè)戰(zhàn)略探索過(guò)程中，確立了以研發(fā)生產(chǎn)智能化產(chǎn)品、為客戶(hù)提供智能遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)作為企業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向。

中國(guó)智能制造的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢(shì)

中國(guó)智能制造面臨的挑戰(zhàn)

關(guān)鍵裝備、核心零部件受制于人，短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代

我國(guó)近90%的芯片、70%的工業(yè)機(jī)器人、80%的高檔數(shù)控機(jī)床和80%以上的核心工業(yè)軟件依賴(lài)進(jìn)口。這造成國(guó)內(nèi)制造業(yè)企業(yè)智能化改造成本居高不下，嚴(yán)重制約我國(guó)智能制造的整體進(jìn)展。以工業(yè)機(jī)器人為例，中國(guó)已經(jīng)連續(xù)六年成為工業(yè)機(jī)器人第一消費(fèi)大國(guó)，2017年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量達(dá)到了13.8萬(wàn)臺(tái)，全球占比達(dá)到36%。而其中僅有3.5萬(wàn)臺(tái)是由國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人制造商生產(chǎn)，國(guó)產(chǎn)率僅為25.2%，比2016年的31%還下降了近6個(gè)百分點(diǎn)。由此可見(jiàn)，中國(guó)制造業(yè)企業(yè)在提升自動(dòng)化水平時(shí)優(yōu)先選取的是選購(gòu)國(guó)外品牌的工業(yè)機(jī)器人，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人盡管發(fā)展較快，但短時(shí)間內(nèi)難以滿(mǎn)足智能制造的需求。

小微企業(yè)難以融入智能化發(fā)展浪潮

在全國(guó)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)中，84.2%的企業(yè)屬于小型企業(yè)，規(guī)模以下（年主營(yíng)業(yè)務(wù)收入2000萬(wàn)元以下）尚有200余萬(wàn)家小微企業(yè)。廣大小微企業(yè)是制造業(yè)的根基，其智能化水平很大程度上影響著中國(guó)智能制造工程的實(shí)施效果。然而從《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略提出以來(lái)，由于自有資金不足、信息化基礎(chǔ)薄弱、缺乏相關(guān)人才等多方面因素的影響，大部分中國(guó)制造業(yè)小微企業(yè)只能羨慕大企業(yè)申請(qǐng)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目、圍觀大企業(yè)開(kāi)展轟轟烈烈的智能化改造，自己卻難以融入智能制造的發(fā)展浪潮。相比于大中型企業(yè)，小微企業(yè)的智能化之路面臨更大的試錯(cuò)成本和不可控風(fēng)險(xiǎn)，稍有不慎就會(huì)危及生存。

流程領(lǐng)域有望率先實(shí)現(xiàn)智能化

智能制造系統(tǒng)是一個(gè)覆蓋設(shè)計(jì)、物流、倉(cāng)儲(chǔ)、生產(chǎn)、檢測(cè)等生產(chǎn)全過(guò)程的極其復(fù)雜的巨系統(tǒng)，企業(yè)要搭建一個(gè)完整的智能制造系統(tǒng)，最困難也是最核心的部分就是生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化。尤其是對(duì)于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、原材料及原器件種類(lèi)繁多的離散制造領(lǐng)域，產(chǎn)品往往由多個(gè)零部件經(jīng)過(guò)一系列不連續(xù)的工序裝配而成，其過(guò)程包含很多變化和不確定因素，在一定程度上增加了離散型制造生產(chǎn)組織的難度和配套復(fù)雜性，要做到生產(chǎn)全程數(shù)字化、可視化、透明化殊為不易。

與離散領(lǐng)域顯著不同的是，流程領(lǐng)域的生產(chǎn)流程本質(zhì)上是連續(xù)的，被加工處理的工質(zhì)不論是產(chǎn)生物理變化還是化學(xué)變化，其過(guò)程不會(huì)中斷，而且往往是處于密閉的管道或容器中，生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)流程清晰連貫，生產(chǎn)全過(guò)程數(shù)字化難度相對(duì)較低。流程領(lǐng)域企業(yè)接下來(lái)要做的是在全面貫通整合各階段數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用人工智能的深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)（主要是動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法）進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和實(shí)時(shí)決策，并進(jìn)一步將智能系統(tǒng)延伸至供應(yīng)鏈、生產(chǎn)后服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)全面智能化。

供應(yīng)鏈協(xié)同倒逼產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)“上馬”智能制造

制造業(yè)企業(yè)智能化的動(dòng)力本源是響應(yīng)市場(chǎng)需求，這點(diǎn)在消費(fèi)品制造領(lǐng)域尤為明顯，乘用車(chē)、家電、3C、服裝、醫(yī)藥、食品等直接面向消費(fèi)者的制造業(yè)企業(yè)搭建智能制造系統(tǒng)的主要目的即是實(shí)現(xiàn)高度柔性生產(chǎn)，快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的個(gè)性化、定制化需求。如果我們把視角向上推，對(duì)于原材料工業(yè)和裝備工業(yè)的企業(yè)而言，智能化浪潮前沿的消費(fèi)品制造廠商即是他們的市場(chǎng)所在，要跟上客戶(hù)多品種、小批量的生產(chǎn)節(jié)奏，就必然要大幅提升自身的產(chǎn)品創(chuàng)新能力、快速交貨能力以及連續(xù)補(bǔ)貨能力。快速變化的市場(chǎng)需求從消費(fèi)端沿著產(chǎn)業(yè)鏈不斷向上傳導(dǎo)，下游企業(yè)生產(chǎn)方式的顛覆與創(chuàng)新迫使上游供應(yīng)商融入智能化浪潮，智能制造倒逼機(jī)制就此形成。在這種倒逼機(jī)制的作用下，產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)要主動(dòng)適應(yīng)變化，實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)，基于供應(yīng)商先期介入思維，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造確立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，否則將面臨被市場(chǎng)淘汰的風(fēng)險(xiǎn)。