中國(guó)制造業(yè)企業(yè)智能化路徑研究報(bào)告

1、 中國(guó)智能制造之路中國(guó)制造業(yè)企業(yè)智能化路徑研究報(bào)告2摘要在經(jīng)歷了2008年全球金融危機(jī)之后，實(shí)體經(jīng)濟(jì)的重要性被重新認(rèn)知，以制造業(yè)為核 心的實(shí)體經(jīng)濟(jì)才是保持國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的基礎(chǔ)這已經(jīng)是世界各國(guó)的 共識(shí)。為了振興中國(guó)制造業(yè)，國(guó)務(wù)院于2015年出臺(tái)中國(guó)制造2025作為制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略 的行動(dòng)綱領(lǐng)，并明確以“智能制造”為主攻方向。智能制造是搶占未來經(jīng)濟(jì)和科技 發(fā)展制高點(diǎn)的戰(zhàn)略選擇，更是傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必由之路。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

2、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。3智能制造的“何為”與“為何”1智能制造系統(tǒng)的構(gòu)成要素2中國(guó)制造業(yè)企業(yè)智能化路徑分析3中國(guó)智能制造面臨的挑戰(zhàn)

3、與發(fā)展趨勢(shì)4第四次工業(yè)革命的核心中國(guó)制造業(yè)規(guī)模雖大 但基礎(chǔ)薄弱，要以 “創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為 先”為原則，以智能 制造為主攻方向，走 “2.0”補(bǔ)課、“3.0”普及、“4.0”示范的 發(fā)展道路，通過“三 步走”在較長(zhǎng)的時(shí)間 內(nèi)逐步實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó) 的戰(zhàn)略目標(biāo)美國(guó)創(chuàng)建了“國(guó) 家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng) 絡(luò)”，由美國(guó)商 務(wù)部、國(guó)防部等 部門出資，在全 國(guó)范圍內(nèi)建立制 造業(yè)創(chuàng)新中心， 旨在構(gòu)建制造業(yè) “產(chǎn)政學(xué)研”聯(lián) 合的基礎(chǔ)平臺(tái)并 形成創(chuàng)新智能制 造生態(tài)體系工業(yè)強(qiáng)國(guó)的制造業(yè)戰(zhàn)略核心均指向“智能制造”人類的每一次工業(yè)革命都會(huì)開創(chuàng)一個(gè)嶄新的時(shí)代，隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展， 第四次工業(yè)革命

4、也已悄然興起。為了抓住新工業(yè)革命的歷史機(jī)遇，美國(guó)、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼部署制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略， 中國(guó)也在2015年推出了“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃。盡管各國(guó)“再工業(yè)化”戰(zhàn)略的規(guī)劃路徑和邏輯不盡相同，但其核心皆是“智能制造”，都將發(fā)展智能制造作為本國(guó)確立制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵舉措，并提出了相應(yīng)的發(fā)展路線。美、德、日、中四國(guó)制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中國(guó)制造2025先進(jìn)制造業(yè)“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略 國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃德國(guó)在汽車工業(yè) 和自動(dòng)化工程方 面的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)的 基礎(chǔ)上，大力發(fā) 展和應(yīng)用信息物 理系統(tǒng)（CPS）， 旨在提升制造業(yè) 智能化水平，以 智能工廠、智能 生產(chǎn)、智能物流 為三大主題工業(yè)價(jià)值鏈計(jì)劃日本通過建立頂層

5、的框架體系，讓不 同的企業(yè)通過接口 鏈接組成日本制造 的聯(lián)合體王國(guó)，充 分利用其發(fā)達(dá)的物 聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器人技術(shù) 促進(jìn)制造業(yè)發(fā)展5“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)器人視覺等技術(shù)，實(shí)行批量生產(chǎn)的系統(tǒng)性過程。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

6、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。智能制造的內(nèi)涵產(chǎn)品智能化生產(chǎn)智能化管理智能化服務(wù)智能化ERP、MES、PLM等管理軟件 的應(yīng)用使制造業(yè)企業(yè)的管理更 加準(zhǔn)確、更加高效、更加科學(xué)通過數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等 生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用，融合物聯(lián)網(wǎng)、 大數(shù)據(jù)等技術(shù)，使生產(chǎn)過程可 視、透明、可控、高效把傳感器、處理器、儲(chǔ)存器、 通信模塊、傳輸系統(tǒng)融入

7、產(chǎn)品， 使產(chǎn)品具備感知、通信能力， 可追溯、可識(shí)別、可定位以產(chǎn)品智能化為基礎(chǔ)，依托產(chǎn) 品自身的可感知、可識(shí)別屬性， 拓展后續(xù)服務(wù)，從生產(chǎn)性制造 向生產(chǎn)服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。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)：智能化制造數(shù)字化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)入了以萬物互聯(lián)為主要

8、 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的主要發(fā)展目標(biāo)。智能制造的演進(jìn)與發(fā)展1952年美國(guó)帕森斯公司與MIT合作研發(fā)世界第一臺(tái)數(shù)控銑床1958年美國(guó)卡尼特雷克 公司開發(fā)第一臺(tái) 可自動(dòng)更換刀具 的數(shù)控加工中心1961年美國(guó)Unimation公司生 產(chǎn)的第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人 在通用汽車安裝運(yùn)行1971年英特爾推出微處理器1974年美、日等

9、國(guó)相繼研制出 以微處理器為核心的計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。1967年美國(guó)出現(xiàn)多臺(tái)數(shù)控 機(jī)床連接而成的柔 性制造系統(tǒng)1988年P(guān).K.Wright和 D.A.Bourne首次 提出“智能制造” 概念70年代中期至80年代中期CAD/CAM出現(xiàn)并呈融合 趨勢(shì)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造軟件空前繁榮1989年萬維網(wǎng)被發(fā)明90年代初ERP/MES等系統(tǒng)相 繼出現(xiàn)，逐漸衍生 出CRM/SCM/SRM等信息化系統(tǒng)1992年誕生了用于PLC的以太網(wǎng) 和傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié) 議（TCP/IP）連接1999年Ashton首次提出物聯(lián)網(wǎng) 的概念網(wǎng)絡(luò)化2000年以波音、雷神、BAE等公司為代表

10、的美英國(guó)防航空巨 頭組建了Exostar， 探索國(guó)防航空行業(yè) 的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)協(xié)同2006年OPC獨(dú)立架構(gòu)協(xié)議發(fā)布， 工業(yè)通信系統(tǒng)具備了安全 遠(yuǎn)程通信基礎(chǔ)2013年GE Predix工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)正式上線2013年海爾沈陽(yáng)冰箱互聯(lián)工廠投產(chǎn)智能化未來發(fā)展目標(biāo)713.015.617.018.219.620.221.440.248.954.059.564.468.974.432.532.031.430.630.429.428.8262728293031320102030405060708033201020112012制造業(yè)增加值（萬億元）20132014GDP總量（萬億元）20152016制造業(yè)增加值占

11、比（%）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，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。20

12、10-2016年中國(guó)制造業(yè)增加值及其占GDP總量的比重用戶“為何”需要智能制造B端用戶需要智能裝備與材料、C端用戶需要智能產(chǎn)品與服務(wù)制造業(yè)的產(chǎn)品種類繁多，從高端制造裝備、航天飛機(jī)到家用電器、食品飲料等，用戶既有工業(yè)、建筑業(yè)、服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域的企業(yè)，也包括最普通的消費(fèi)者，我們可以把智能制造的需求方簡(jiǎn)單分為“B端用戶”和“C端用戶”兩種類型。智能制造能夠?yàn)锽端用戶帶來準(zhǔn)確性、適用性、耐用性更加符合自身生產(chǎn)要求的冶金、鋼鐵、石化等原材料；能夠?yàn)锽端用 戶生產(chǎn)擁有感知環(huán)境、互聯(lián)互通、遠(yuǎn)程可控等特性的智能裝備，推動(dòng)B端用戶的智能化發(fā)展。對(duì)于C端用戶來說，智能制造 能夠?qū)崿F(xiàn)消費(fèi)者對(duì)商品的個(gè)性化、定制化需求，并

13、持續(xù)提供更加優(yōu)質(zhì)、更加智能的產(chǎn)品。智能制造對(duì)用戶的核心價(jià)值智 能 制 造B 端 用 戶C 端 用 戶通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造等新型生 產(chǎn)模式，使產(chǎn)業(yè)鏈上游供應(yīng) 商精準(zhǔn)、快速地生產(chǎn)出自身 需要的原材料、元器件等生 產(chǎn)資料從智能裝備制造商處購(gòu)入可 追溯、可識(shí)別、可聯(lián)網(wǎng)的生 產(chǎn)設(shè)備，推動(dòng)自身生產(chǎn)經(jīng)營(yíng) 的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化 進(jìn)程制造企業(yè)通過大數(shù)據(jù)、云計(jì) 算等技術(shù)洞察市場(chǎng)需求，指 導(dǎo)設(shè)計(jì)研發(fā)，能夠?yàn)橄M(fèi)者 提供更符合預(yù)期、智能水平 更高的產(chǎn)品智能制造廠商能夠提供滿足 不同消費(fèi)者個(gè)性化、定制化 需求的智能3C產(chǎn)品、智能 家電、智能穿戴設(shè)備、服裝 乃至食品飲料等消費(fèi)品來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。制造業(yè)企

14、業(yè)“為何”需要智能制造減少物料浪費(fèi)，減輕倉(cāng)儲(chǔ)壓力；降低產(chǎn)品的不合格率，減少因產(chǎn)品質(zhì)量造成的損失；通過數(shù)控機(jī)床、柔性 產(chǎn)線、工業(yè)機(jī)器人等生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用，降低勞動(dòng)力需求，減少人工成本大幅優(yōu)化生產(chǎn)過程，改善生產(chǎn)工藝，加快生產(chǎn)速度；科學(xué)合理排產(chǎn)，提升設(shè)備利用率；提高生產(chǎn)執(zhí)行 精度，提升產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制、智能產(chǎn)品遠(yuǎn)程運(yùn)維、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造等多種新型生產(chǎn)方式，使企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求， 拓展商業(yè)模式，增加收入及利潤(rùn)來源降低生來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。產(chǎn)成本提高生產(chǎn)效率重塑生產(chǎn)方式降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、重塑生產(chǎn)方式對(duì)制造業(yè)企業(yè)而言，構(gòu)建智能制造系統(tǒng)的核心價(jià)值主要體現(xiàn)在降低生產(chǎn)成本、提升生產(chǎn)效

15、率和重塑生產(chǎn)方式。基于生產(chǎn)現(xiàn) 場(chǎng)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)工藝、運(yùn)營(yíng)管理等數(shù)據(jù)的綜合考量，企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)更精準(zhǔn)的供應(yīng)鏈管理和財(cái)務(wù)管理，減少物料浪費(fèi)，減輕倉(cāng) 儲(chǔ)壓力，降低運(yùn)營(yíng)成本；通過對(duì)“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)”各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的全面采集和深度分析，企業(yè)能夠發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致生產(chǎn) 瓶頸與產(chǎn)品缺陷的深層次原因，不斷提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量；引入高度柔性的以數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人為主的生產(chǎn)設(shè)備，企 業(yè)可以實(shí)現(xiàn)多品種、小批量的新型生產(chǎn)方式，推動(dòng)生產(chǎn)模式由大規(guī)模生產(chǎn)向個(gè)性化定制生產(chǎn)進(jìn)化。智能制造對(duì)企業(yè)的核心價(jià)值10智能制造的“何為”與“為何”1智能制造系統(tǒng)的構(gòu)成要素2中國(guó)制造業(yè)企業(yè)智能化路徑分析3中國(guó)智能制造面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢(shì)4智能制造系統(tǒng)的

16、基本構(gòu)成來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。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

17、、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“神經(jīng)系統(tǒng)”的基本架構(gòu)MES系統(tǒng)相當(dāng)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的脊髓， 向上連接ERP，向下連接PLC或其他控制系 統(tǒng)，負(fù)責(zé)整個(gè)生產(chǎn)過程的控制傳感器、RFID標(biāo)簽等組件是整個(gè)系統(tǒng)的神經(jīng) 元，負(fù)責(zé)收集生產(chǎn)環(huán)境、物料流向、在制品 狀態(tài)等數(shù)據(jù)并上傳ERP系統(tǒng)相當(dāng)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的腦部，負(fù) 責(zé)制定計(jì)劃，調(diào)配資源，提供決策支持PLC是中樞神經(jīng)系統(tǒng)與神經(jīng)元之間 的突觸，負(fù)責(zé)信息的采集與轉(zhuǎn)發(fā)， 并直接控制生產(chǎn)設(shè)備與產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)等通信設(shè)備是神 經(jīng)纖維，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、指令的 傳輸工

18、作，是系統(tǒng)運(yùn)作的基本保障中樞神經(jīng)ERP+MES來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。打通ERP與MES的數(shù)據(jù)流是生產(chǎn)過程數(shù)字化的基礎(chǔ)ERP系統(tǒng)是企業(yè)最頂端的資源管理系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)對(duì)企業(yè)管理的事前控制能力，它的核心功能是管理企業(yè)現(xiàn)有資源并對(duì)其合理 調(diào)配和準(zhǔn)確利用，為企業(yè)提供決策支持；MES系統(tǒng)是面向車間層的管理信息系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行，能夠解 決工廠生產(chǎn)過程的“黑匣子”問題，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的可視化和可控化。ERP與MES兩大系統(tǒng)在制造業(yè)企業(yè)信息系統(tǒng)中處于 絕對(duì)核心的C位，但兩大系統(tǒng)也都存在著比較明顯的局限性。ERP系統(tǒng)處于企業(yè)最頂端，但它并不能起到定位生產(chǎn)瓶頸、 改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量等作用；MES系

19、統(tǒng)主要側(cè)重于生產(chǎn)執(zhí)行，財(cái)務(wù)、銷售等業(yè)務(wù)不在其監(jiān)控范疇。企業(yè)要搭建一套健康的智能“神經(jīng)系統(tǒng)”，ERP與MES就如同“任督二脈”一般，必須要將兩者打通，構(gòu)成計(jì)劃、控制、反饋、調(diào)整的完整系統(tǒng)，通過接口進(jìn)行計(jì)劃、命令的傳遞和實(shí)績(jī)的接收，使生產(chǎn)計(jì)劃、控制指令、實(shí)時(shí)信息在整個(gè)ERP系 統(tǒng)、MES系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、自動(dòng)化體系中透明、及時(shí)、順暢地交互傳遞并逐步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過程數(shù)字化。ERP與MES的職能與集成物資資源管理人力資源管理財(cái)務(wù)資源管理信息資源管理ERPERP的主要宗旨是對(duì)企業(yè)所擁有的人、財(cái)、 物、信息、時(shí)間和空間等資源進(jìn)行綜合平 衡和優(yōu)化管理。計(jì)劃排程管理生產(chǎn)設(shè)備管理生產(chǎn)調(diào)度管理過程控制管理MESM

20、ES側(cè)重在計(jì)劃的執(zhí)行情況，通過信息傳 遞對(duì)從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過 程進(jìn)行優(yōu)化管理。以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為依據(jù)，及時(shí)調(diào)整計(jì)劃，提高決策和預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和透明度強(qiáng)化對(duì)客戶需求的快速反應(yīng)，優(yōu)化客戶服務(wù)并提高整體工作效率改進(jìn)現(xiàn)有生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理層和車間執(zhí)行層一體化標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)作神經(jīng)突觸PLC機(jī)械裝備和生產(chǎn)線的控制器，制造信息的采集器和轉(zhuǎn)發(fā)器PLC即可編程邏輯控制器，主要由CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出單元、外設(shè)I/O接口、通信接口及電源共同組成，根據(jù)實(shí)際控 制對(duì)象的需要配備編程器、打印機(jī)等外部設(shè)備，具備邏輯控制、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，能夠完成對(duì)各類機(jī)械電子 裝置的控制任務(wù)。PLC系統(tǒng)具有可靠性高、易于

21、編程、組態(tài)靈活、安裝方便、運(yùn)行速度快等特點(diǎn)，是控制層的核心裝置。 在智能制造系統(tǒng)中，PLC不僅是機(jī)械裝備和生產(chǎn)線的控制器，還是制造信息的采集器和轉(zhuǎn)發(fā)器，類似于神經(jīng)系統(tǒng)中的“突 觸”，一方面收集、讀取設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)并反饋給上位機(jī)（SCADA或DCS系統(tǒng)），另一方面接收并執(zhí)行上位機(jī)發(fā)出的指令，直接控制現(xiàn)場(chǎng)層的生產(chǎn)設(shè)備。PLC的類型、結(jié)構(gòu)及典型產(chǎn)品類型標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)典型產(chǎn)品小型PLCI/O點(diǎn)數(shù)小 于256整體式三菱FX2N西門子S7-200歐姆龍CPM2A中型PLCI/O點(diǎn)數(shù)在 2562048之間模塊式西門子S7-300A-B CompactLogix 5380大型PLCI/O點(diǎn)數(shù)大于2048模塊式A-B

22、SLC05西門子S7-40013神經(jīng)元傳感器與RFID標(biāo)簽觸覺聽覺嗅覺視覺味覺壓力傳感器 溫度傳感器 速度傳感器 位置傳感器 電流傳感器 振動(dòng)傳感器光學(xué)傳感器 圖像傳感器 色度傳感器電化學(xué)氣體傳感器 半導(dǎo)體氣體傳感器pH傳感器 黏度傳感器 濁度傳感器聲敏傳感器 聲壓傳感器智能制造系統(tǒng)感知物理世界的最前端數(shù)據(jù)源神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)的基本組成單位，在智能制造“神經(jīng)系統(tǒng)”中，擔(dān)任此角色的就是與物料、在制品、生產(chǎn)設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等物理界面直接相連的傳感器、RFID標(biāo)簽、條碼等組件。傳感器能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，傳感器使智能制造系統(tǒng) 有了觸覺、味覺、嗅覺

23、等感官。RFID標(biāo)簽具有讀取快捷、批量識(shí)別、實(shí)時(shí)通信、重復(fù)使用、標(biāo)簽可動(dòng)態(tài)更改等優(yōu)秀品質(zhì)， 與智能制造的需求極為契合。通過射頻識(shí)別技術(shù)，企業(yè)可以將物料、刀具、在制品、成品等一切附有RFID標(biāo)簽的物理實(shí)體 納入監(jiān)測(cè)范圍，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)減少短貨現(xiàn)象、快速準(zhǔn)確獲得物流信息等目標(biāo)。傳感器與智能神經(jīng)系統(tǒng)“五感”RFID標(biāo)簽在智能制造系統(tǒng)中的典型應(yīng)用場(chǎng)景物料流轉(zhuǎn)物料入庫(kù)時(shí)即 附著RFID標(biāo) 簽，配合射頻 識(shí)別設(shè)備、立 體倉(cāng)庫(kù)和 AGV，使物料 在倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)和 車間中自動(dòng)流 轉(zhuǎn)柔性生產(chǎn)刀具管理14在制品綁定的 RFID標(biāo)簽中附 帶訂單信息， 將訂單工藝信 息按照工位拆 分直接推送給 現(xiàn)場(chǎng)工作工人 進(jìn)行指導(dǎo)生產(chǎn)為

24、刀具配備超 高頻RFID標(biāo) 簽，實(shí)時(shí)查詢 刀具的已加工 零部件數(shù)量、 匹配輔具、刃 磨次數(shù)、剩余 生命期等信息來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。神經(jīng)纖維工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)流量整形問題。15工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)種類繁雜，現(xiàn)階段仍以有線通信網(wǎng)絡(luò)為主企業(yè)在日常經(jīng)營(yíng)過程中，研發(fā)、計(jì)劃、生產(chǎn)、工藝、物流、倉(cāng)儲(chǔ)、檢測(cè)等各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，要讓海量數(shù)據(jù)在智 能制造神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)順暢流轉(zhuǎn)，就要綜合利用現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)光纖網(wǎng)絡(luò)、TSN、NB-IoT等各類工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)建 立一套健全的神經(jīng)纖維網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)總體上可以分為有線通信網(wǎng)絡(luò)和無線通信網(wǎng)絡(luò)。有線通信網(wǎng)絡(luò)主要包括現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)光纖網(wǎng)絡(luò)、TSN（

25、時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)）等，現(xiàn)階段工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集 主要采用有線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以保證信息實(shí)時(shí)采集和上傳，對(duì)生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控的需求。無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正逐步向工業(yè)數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域滲透，是有線網(wǎng)絡(luò)的重要補(bǔ)充，主要包括短距離通信技術(shù)（RFID、Zigbee、WIFI 等），用于車間或工廠內(nèi)的傳感數(shù)據(jù)讀取、物品及資產(chǎn)管理、AGV 等無線設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接；專用工業(yè)無線 通信技術(shù)（WIA-PA/FA、WirelessHART、ISA100.11a等）；以及蜂窩無線通信技術(shù)（4G/5G、NB-IoT）等，用于工廠 外智能產(chǎn)品、大型遠(yuǎn)距離移動(dòng)設(shè)備、手持終端等的網(wǎng)絡(luò)連接。工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)主要類型現(xiàn)場(chǎng)總線主要解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀

26、 器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和 高級(jí)控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題，是 連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的全數(shù) 字、雙向、多站的通信系統(tǒng)。工業(yè)以太網(wǎng)采用TCP/IP 協(xié)議，和IEEE802.3 標(biāo)準(zhǔn)兼容，實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)TCP/IP 協(xié)議與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線的融合，是在標(biāo)準(zhǔn) 以太網(wǎng)協(xié)議基礎(chǔ)上修改或增加一些特定 的功能而形成的。NB-IoT 是基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的窄帶物聯(lián)網(wǎng) 技術(shù)，它支持海量連接、有深度覆蓋能 力、功耗低，適合于傳感、計(jì)量、監(jiān)控 等工業(yè)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用，可滿足這些應(yīng)用 對(duì)廣覆蓋、低功耗、低成本的需求。TSN是基于以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的確定性 實(shí)時(shí)通信機(jī)制，定義了極其準(zhǔn) 確、極

27、易預(yù)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間，有效 地解決了工業(yè)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)在以 太網(wǎng)傳輸中的時(shí)序性、低延時(shí)和強(qiáng)有力的軀干智能制造裝備集銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋 等功能于一體，適用于形狀較復(fù)雜，精度 要求高的單件加工或中小批量多品種生產(chǎn)由機(jī)器人本體、焊接電源、焊接裝備（送 絲機(jī)、焊槍）等部分組成，主要用于完成 弧焊、點(diǎn)焊、激光焊接、激光切割等工作數(shù)控加工中心、裝配機(jī)器人等制造裝備是柔性生產(chǎn)的保障企業(yè)打造智能制造系統(tǒng)的核心目的是實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)，智能生產(chǎn)的落地基礎(chǔ)即是智能制造裝備。智能制造裝備是指具有感 知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備，它是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成和深度融合。目前智能制 造裝備

28、的兩大核心即是數(shù)控機(jī)床與工業(yè)機(jī)器人。數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床，該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序， 并將其譯碼，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng) 作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來，能夠較好地解決復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題。 工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn) 行。工業(yè)機(jī)器人在汽車制造、電子設(shè)備制造等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，有點(diǎn)焊/弧焊機(jī)器人、搬運(yùn)/碼垛機(jī)器人、裝配機(jī)器人等多種 類型，能夠高效、精準(zhǔn)、

29、持續(xù)地完成焊接、涂裝、組裝、物流、包裝、檢測(cè)等工作。數(shù)控機(jī)床與工業(yè)機(jī)器人在智能制造系統(tǒng)中的典型應(yīng)用數(shù)控加工中心焊接機(jī)器人裝配機(jī)器人裝配機(jī)器人是柔性自動(dòng)化裝配系統(tǒng)的核心 設(shè)備，主要用于電器制造、汽車及其部 件、計(jì)算機(jī)、機(jī)電產(chǎn)品及其組件的裝配等 方面16智能制造系統(tǒng)的整體架構(gòu)操 作 層控 制 層現(xiàn) 場(chǎng) 層數(shù)控機(jī)床AGV通信系統(tǒng)有 線 通 信 網(wǎng) 絡(luò)無 線 通 信 網(wǎng) 絡(luò)企 業(yè) 層ERP財(cái)務(wù)管理采購(gòu)管理物料管理人事管理SCMCRM客戶管理市場(chǎng)管理供應(yīng)商管理庫(kù)存管理檢測(cè)設(shè)備智能制造要素是構(gòu)建智能制造系統(tǒng)的基本組成單位典型智能制造系統(tǒng)架構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)工藝數(shù)據(jù)庫(kù)訂單數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)

30、MES計(jì)劃分解設(shè)備管理質(zhì)量管理能源管理生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)KPI分析PDMBOM管理工藝數(shù)據(jù)管理WMS物料識(shí)別貨位管理物料傳輸自動(dòng)分揀布置工作計(jì)劃反饋生產(chǎn)情況控制、監(jiān)測(cè)生產(chǎn)設(shè)備工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)產(chǎn)線執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)并上傳現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳感器RFID標(biāo)簽RFID讀寫器發(fā)布控制指令預(yù)處理現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)后匯報(bào)PLCSCADA/DCS過程報(bào)警人機(jī)界面現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè) 數(shù)據(jù)處理設(shè)備控制 事故追憶來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。1718智能制造的“何為”與“為何”1智能制造系統(tǒng)的構(gòu)成要素2中國(guó)制造業(yè)企業(yè)智能化路徑分析3中國(guó)智能制造面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢(shì)4實(shí)現(xiàn)路徑千差萬別，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)是一個(gè)極其龐

31、大的領(lǐng)域，涵蓋了30個(gè)大類行業(yè)、191個(gè)中類行業(yè)、525個(gè)小類行業(yè)。由于涉及的行業(yè)、領(lǐng)域眾多， 不同行業(yè)及領(lǐng)域的企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中的主要關(guān)注點(diǎn)各異，即便同行業(yè)的不同企業(yè)需要解決的問題也是千差萬別，因此制造 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

32、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。“智造能力”的五維評(píng)價(jià)體系預(yù)期 收益“智造能力”通過 訂單增長(zhǎng)、生產(chǎn)節(jié) 奏加快、盈利渠道 拓展等方式為企業(yè)成本 下降資金 投入時(shí)間 跨度實(shí)施 難度19“智造能力”通過 工藝優(yōu)化、產(chǎn)品不 良率下降、庫(kù)存及 在制品減少等途徑創(chuàng)造收益的能力為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)降來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。 低成本的能力企業(yè)建立“智造能 力”過程中的設(shè)計(jì) 研發(fā)費(fèi)用、軟硬件 購(gòu)買安裝費(fèi)用、相 關(guān)咨詢費(fèi)用等各項(xiàng) 資金投入總量“智造能力”需要 的前期準(zhǔn)備、自主 研發(fā)、安裝調(diào)試、 人

33、員培訓(xùn)、實(shí)際應(yīng) 用等過程需要耗費(fèi) 的時(shí)間總和企業(yè)構(gòu)建“智造能 力”面臨的相關(guān)技 術(shù)獲取難度、對(duì)原 有組織架構(gòu)及業(yè)務(wù) 體系的沖擊等阻力 因素的綜合評(píng)估數(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 發(fā)，產(chǎn)品開發(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

34、合，大幅縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低 開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和開發(fā)費(fèi)用。目前CAX類軟件在國(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。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)AdvantageChallenge減少30-40%的模型不一致大大簡(jiǎn)化檢驗(yàn)過程降低對(duì)專門技能的要求減少為車間解讀圖紙所需的時(shí)間對(duì)工藝標(biāo)準(zhǔn)化程度要求高模型格式的轉(zhuǎn)換難度較大MBD實(shí)施過程中需

35、要研發(fā)、生產(chǎn)、 質(zhì)檢等部門的協(xié)同，推進(jìn)阻力大數(shù)字化設(shè)計(jì)的五維評(píng)價(jià)雷達(dá)圖第三代產(chǎn)品設(shè)計(jì)語(yǔ)言MBD預(yù)期收益MBD是將產(chǎn)品的所有相關(guān)設(shè)計(jì)定義、工藝描述、屬性和 管理等信息都附著在產(chǎn)品三維模型中的數(shù)字化定義方法20實(shí)施難度資金投入成本下降來源：艾瑞咨詢研究院根據(jù)專家訪談及公開資料自主研究及繪制。時(shí)間跨度來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。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)來說，打造智能制造單元是開啟智能化道

36、路行之有 效的切入點(diǎn)，其最大的作用在于提升設(shè)備開動(dòng)率，加快生產(chǎn)節(jié)奏，“簡(jiǎn)單粗暴”的通過增加產(chǎn)出來提升企業(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。“智造單元”是一種模塊化的小型數(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。智能制造單元的五維評(píng)價(jià)雷達(dá)圖實(shí)踐奇步“智造單元”的模塊組成單化自數(shù)控機(jī)床動(dòng)裝夾模塊化控制模塊機(jī)床聯(lián)網(wǎng)智信造息信息采集APS元可視化中央刀庫(kù)智物料配送能智能排產(chǎn)化互聯(lián)互通研 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)

37、預(yù)期收益實(shí)施難度成本下降資金投入時(shí)間跨度來源：艾瑞咨詢研究院根據(jù)專家訪談及公開資料自主研究及繪制。來源：奇步自動(dòng)化。21生產(chǎn)全過程數(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)，通過對(duì)生產(chǎn)全過 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、ME

38、S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。生產(chǎn)全過程數(shù)字化的五維評(píng)價(jià)雷達(dá)圖生產(chǎn)全過程數(shù)字化的閉環(huán)系統(tǒng)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)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資源計(jì)劃 運(yùn)算，全面進(jìn)行產(chǎn) 能負(fù)荷分析與詳細(xì) 能力計(jì)劃的平衡；基于生產(chǎn)調(diào)度 算法，實(shí)現(xiàn)高級(jí)排 產(chǎn)與調(diào)度采購(gòu)管理系統(tǒng)與生 產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng) 的集成，實(shí)現(xiàn)計(jì) 劃、流水、庫(kù)存、 單據(jù)的同步采集生產(chǎn)過程實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)信息，提供實(shí) 時(shí)更新的制造過程 分析結(jié)果并將其

39、可 視化；通過生產(chǎn)過利用RFID/二維碼 實(shí)現(xiàn)對(duì)原材料、中 間件、成品等的 數(shù)字化標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)出入庫(kù)管理， 最終銷售數(shù)據(jù)反向計(jì)采劃購(gòu)生配預(yù)期收益送產(chǎn)程數(shù)據(jù)優(yōu)化工藝資金投入成本下降影響計(jì)劃安排來源：艾瑞咨詢研究院根據(jù)專家訪談及公開資料自主研究及繪制。來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。22實(shí)施難度時(shí)間跨度智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)讓一切物理實(shí)體流動(dòng)起來，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 通過提升倉(cāng)庫(kù)

40、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。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)智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)ERP 系統(tǒng)的物流、采 購(gòu)、庫(kù)存等管理模塊企業(yè)層RFID設(shè)備/傳感器/機(jī)器視覺/智能

41、攝像頭AGV/智能托盤/物流機(jī)器人/輸送帶立體倉(cāng)庫(kù)/智能叉車/碼垛機(jī)器人/提升機(jī)WMS(倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng))TMS(運(yùn)輸管理系統(tǒng))操作層智能物流倉(cāng)儲(chǔ)的五維評(píng)價(jià)雷達(dá)圖預(yù)期收益識(shí)別設(shè)備物流設(shè)備倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備資金投入成本下降來源：艾瑞咨詢研究院根據(jù)專家訪談及公開資料自主研究及繪制。來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。23實(shí)施難度時(shí)間跨度大規(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)值與用戶粘性銷售是所有企業(yè)的核心業(yè)務(wù)之一，智能制造系統(tǒng)中的銷售智能化除了應(yīng)用CRM等軟件管理銷售業(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)通過建立定制平臺(tái)，能夠?qū)⒂脩籼崆耙氲疆a(chǎn)品的設(shè) 計(jì)

42、、生產(chǎn)過程中，通過差異化的定制參數(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) 從線上用戶定制方案，到線下柔性化生產(chǎn)的全定制過程；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，優(yōu)化產(chǎn)品及工藝，基于用戶需求新趨勢(shì)開展研發(fā)活動(dòng)。大規(guī)模定制平臺(tái)的五維評(píng)價(jià)雷達(dá)圖實(shí)踐海爾智家定制平臺(tái)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)提供模塊定制、眾創(chuàng) 定制、專屬定制三種 定制模式用戶可在社區(qū)

43、提交需 求與想法，設(shè)計(jì)師領(lǐng) 取后共同設(shè)計(jì)平 臺(tái) 端一條生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)500余種型號(hào)冰箱工訂單交付周期僅7天廠生產(chǎn)全程可視化，用端定 制 訂 單迅 速 響 應(yīng)預(yù)期收益戶可隨時(shí)監(jiān)控資金投入成本下降來源：艾瑞咨詢研究院根據(jù)專家訪談及公開資料自主研究及繪制。來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。24實(shí)施難度時(shí)間跨度實(shí)施難度成本下降資金投入時(shí)間跨度產(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

44、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，向用戶提供增 值服務(wù)。產(chǎn)品遠(yuǎn)程運(yùn)維的五維評(píng)價(jià)雷達(dá)圖預(yù)期收益實(shí)踐

45、徐工集團(tuán)基于Xrea工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供 工程機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)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)集團(tuán)應(yīng)用平臺(tái)公司應(yīng)用平臺(tái)用戶應(yīng)用APP市場(chǎng)分析大項(xiàng)目機(jī)會(huì) 發(fā)現(xiàn)指標(biāo)分析統(tǒng)計(jì)報(bào)表物聯(lián)網(wǎng)注冊(cè)安裝調(diào)試售后服務(wù)來源：艾瑞咨詢研究院根據(jù)專家訪談及公開資料自主研究及繪制。來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。25風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警遠(yuǎn)程控制設(shè)備監(jiān)控維保管理運(yùn)營(yíng)管理機(jī)群管理落地基石整體規(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”三大問題尋找答案：首先要明

46、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”。智能制造系統(tǒng)整體規(guī)劃與頂層設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及流程 1現(xiàn)狀評(píng)估核心

47、技術(shù) 產(chǎn)品工藝 生產(chǎn)運(yùn)營(yíng) 財(cái)務(wù)收支 人員配備 組織架構(gòu) 2能力測(cè)評(píng)智能制造要素完整度 智能制造能力成熟度 智能化程度總體評(píng)價(jià) 3需求分析識(shí)別企業(yè)短板 定位核心痛點(diǎn) 明確關(guān)鍵項(xiàng)目 4整體規(guī)劃總系統(tǒng)整體框架搭建 工廠/車間仿真優(yōu)化 自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì) 5項(xiàng)目設(shè)計(jì)數(shù)字化產(chǎn)品/工藝設(shè)計(jì) 智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng) 信息管理系統(tǒng)集成 6實(shí)施落地分階段實(shí)施驗(yàn)收 關(guān)鍵項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)制 實(shí)施成果監(jiān)測(cè)及評(píng)估打造智能化能力提升閉環(huán)，不斷完善智能制造系統(tǒng)來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。26智能化路徑示例No.1效 用痛 點(diǎn)生產(chǎn)排程不合理、刀具管理混亂、換 裝調(diào)試時(shí)間長(zhǎng)、不良品率提升等因素 導(dǎo)致OEE（設(shè)備綜合效率）較低物料出入

48、庫(kù)手續(xù)繁瑣、生產(chǎn)備料速度 慢、在制品流轉(zhuǎn)難以管理等因素導(dǎo)致 庫(kù)存成本增加，產(chǎn)品無法按時(shí)交付產(chǎn)能提升25-50%OEE提升20%以上倉(cāng)庫(kù)貨位周轉(zhuǎn)率提高10-30%不良品率下降30-60%產(chǎn)品交付時(shí)間減少15-30%庫(kù)管人員需求減少30-50%路 徑智造單元按照局部停產(chǎn)、分 段施工的方式，為 各車間配置智造單 元，使各車間均能 實(shí)現(xiàn)多種型號(hào)連桿 生產(chǎn)自由切換智能物流 倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)引入立體倉(cāng)庫(kù)、碼 垛機(jī)器人與AGV， 通過WMS系統(tǒng)管 控，使原材料與在 制品在各個(gè)生產(chǎn)工 序間快速流轉(zhuǎn)數(shù)字化設(shè)計(jì)在工藝標(biāo)準(zhǔn)化的基 礎(chǔ)上，利用CAD、 CAE等計(jì)算機(jī)輔助 設(shè)計(jì)軟件與PDM集 成，使設(shè)計(jì)研發(fā)過 程數(shù)字化、模型化

49、生產(chǎn)全過程 數(shù)字化全面打通生產(chǎn)各環(huán) 節(jié)數(shù)據(jù)流，通過對(duì) 生產(chǎn)全過程數(shù)據(jù)的 采集、傳輸、分 析、決策，提升產(chǎn) 品質(zhì)量管控來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。27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)連桿的汽車配件廠商，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和客戶的增加，Alpha公司的產(chǎn)品線不斷拓展，生產(chǎn) 車間由3個(gè)增加至10個(gè)。生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大、產(chǎn)品種類增加給Alpha公司帶來了設(shè)備利用率不足、交貨期難以保證、物料及在 制品積壓嚴(yán)重等一系列問題，亟需智能化轉(zhuǎn)型來應(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.1智能化路徑示例No.2路 徑數(shù)字化設(shè)計(jì)在工藝標(biāo)準(zhǔn)化的基 礎(chǔ)上，

50、利用CAD、 CAE等計(jì)算機(jī)輔助 設(shè)計(jì)軟件與PDM集 成，使設(shè)計(jì)研發(fā)過 程數(shù)字化、模型化大規(guī)模定制平臺(tái)建立定制網(wǎng)站，精 準(zhǔn)匹配用戶定制需 求，與研發(fā)設(shè)計(jì)、 計(jì)劃排產(chǎn)、制造執(zhí) 行等模塊集成，實(shí) 現(xiàn)以需求指揮生產(chǎn)生產(chǎn)全過程數(shù)字化全面打通生產(chǎn)各環(huán) 節(jié)數(shù)據(jù)流，通過對(duì) 生產(chǎn)全過程數(shù)據(jù)的 采集、傳輸、分 析、決策，提升產(chǎn) 品質(zhì)量管控智能物流 倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)引入立體倉(cāng)庫(kù)、碼 垛機(jī)器人與AGV， 通過WMS系統(tǒng)管 控，實(shí)現(xiàn)原材料與 在制品在各個(gè)生產(chǎn) 工序間快速流轉(zhuǎn)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)械鍵盤生產(chǎn)廠商，近年來游戲市場(chǎng)的持續(xù)火爆帶動(dòng)機(jī)械鍵盤市場(chǎng)的新進(jìn)玩家數(shù)量激增，為應(yīng)對(duì)激烈的

51、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.2痛 點(diǎn)玩家數(shù)量激增，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重價(jià)格戰(zhàn)導(dǎo)致利潤(rùn)率明顯下降品牌力不足，無法形成溢價(jià) 缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力，用戶黏度低效工藝標(biāo)準(zhǔn)化增加銷售收入樹立品牌價(jià)值洞察用戶需求助力新產(chǎn)品開發(fā)用設(shè)計(jì)模型化提升利潤(rùn)空間建立差異化優(yōu)勢(shì)來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。28智能化路徑示例No.3路 徑PLM+生產(chǎn)全過程 數(shù)字化全面打通從設(shè)計(jì)研 發(fā)到生產(chǎn)執(zhí)行的各 環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)流，對(duì)產(chǎn) 品從設(shè)計(jì)生產(chǎn)到使 用到報(bào)廢的全生命 周期數(shù)據(jù)進(jìn)行管理產(chǎn)品智能化為產(chǎn)品加裝嵌入式 芯片、通信模塊、 傳感器等智能組 件，使產(chǎn)品與供應(yīng)

52、 商和用戶實(shí)現(xiàn)互聯(lián) 互通智能遠(yuǎn)程 運(yùn)維服務(wù)建立遠(yuǎn)程運(yùn)維平 臺(tái)，全面收集產(chǎn)品 在使用中的各類運(yùn) 行數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ) 上為用戶提供故障 預(yù)警、診斷與修復(fù) 等服務(wù)預(yù)測(cè)性維護(hù)基于產(chǎn)品的設(shè)備狀 態(tài)、作業(yè)操作、環(huán) 境情況等數(shù)據(jù)的深 度分析，提供預(yù)測(cè) 性的停機(jī)保養(yǎng)、零 件更換等服務(wù)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)略探索過程中，確立了 以研發(fā)生產(chǎn)智能化產(chǎn)品、為客戶提供智能遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)作為企業(yè)的未來發(fā)展方向。智能化路徑示例No.3痛 點(diǎn)產(chǎn)品種類繁多且銷往世界各地，運(yùn)維服務(wù)效率和服務(wù)質(zhì)量亟待提升被動(dòng)響應(yīng)維修需求

53、，運(yùn)維成本居高不下“產(chǎn)品孤兒”現(xiàn)象嚴(yán)重，實(shí)際工作中 的有效信息無從獲取，研發(fā)設(shè)計(jì)、生 產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策缺乏產(chǎn)品數(shù)據(jù)支持效產(chǎn)品智能化用來源：艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。29嵌入式芯片通信模塊智能傳感器數(shù)據(jù)接口大數(shù)據(jù)平臺(tái)工況數(shù)據(jù)庫(kù)故障數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)后市場(chǎng)服務(wù)智能自診斷備件銷售計(jì)劃性維護(hù)預(yù)防性維護(hù)30智能制造的“何為”與“為何”1智能制造系統(tǒng)的構(gòu)成要素2中國(guó)制造業(yè)企業(yè)智能化路徑分析3中國(guó)智能制造面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢(shì)491620.42734.727.641.148.260103.224.629.731.025.205101520253002040608010028.02013201420162

54、015國(guó)外工業(yè)機(jī)器人（千臺(tái)）2017工業(yè)機(jī)器人國(guó)產(chǎn)率（%）31中國(guó)智能制造面臨的挑戰(zhàn)（1/3）國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人（千臺(tái)）來源：艾瑞咨詢研究院根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）數(shù)據(jù)研究及繪制。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)替代智能制造系統(tǒng)中涉及大量的數(shù)控加工中心、工業(yè)機(jī)器人、嵌入式芯片等各種高端制造裝備和核心零部件以及ERP、MES、CAD等各種工業(yè)軟件，而上述裝備、零部件以及工業(yè)軟件的核心技術(shù)在國(guó)外，國(guó)內(nèi)制造企業(yè)只能大量進(jìn)口。目前，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)

55、智能制造的整體進(jìn)展。以工業(yè)機(jī)器人為例，根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）的數(shù)據(jù)顯示，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)器人銷量達(dá)到了13.8萬臺(tái)，全球占比達(dá)到36%。而其中僅有3.5萬臺(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25.1%，比2016年的31%還下降了近6個(gè)百分點(diǎn)。由此可見，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)難以滿足智能制造的需求。2013-2017年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷量及國(guó)產(chǎn)率12035中國(guó)智能制造面臨的挑戰(zhàn)（2/3）來源：艾瑞咨詢研究院根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)、鈦媒體研究院調(diào)查數(shù)據(jù)研究

56、及繪制。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2000萬元以下）尚有200余萬家小 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，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。中國(guó)制造業(yè)小微企業(yè)

57、發(fā)展智能制造面臨的困境資金不足2017年，中國(guó)30余萬家規(guī)模以上小 型工業(yè)企業(yè)平均利潤(rùn)額僅為750.5萬 元，如果沒有外來資本注入和專項(xiàng)資 金扶持，面對(duì)動(dòng)輒數(shù)十萬元的高端數(shù) 控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人，純靠企業(yè)自身 的資本投入很難短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化信息化基礎(chǔ)薄弱缺乏人才大部分小微工業(yè)企業(yè)尚未構(gòu)建完整的 信息化系統(tǒng)，2018年中國(guó)制造業(yè)痛 點(diǎn)分析報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，制造業(yè)企業(yè) 的數(shù)字化設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率僅為39%、MES 普及率只有18.1%，范圍如縮小到小 微企業(yè)，工業(yè)軟件的普及率只會(huì)更低32制造業(yè)小微企業(yè)的從業(yè)人員多以熟練 技工居多，而企業(yè)搭建智能制造系統(tǒng) 需要管理、技術(shù)等多方面人才，尤其 是既懂業(yè)務(wù)又懂智能制造的

58、復(fù)合型人 才更是緊缺，從外部招聘極為不易， 內(nèi)部培養(yǎng)又需要大量時(shí)間和精力投入中國(guó)智能制造面臨的挑戰(zhàn)（3/3）大部分中國(guó)企業(yè)缺少智能制造的文化內(nèi)核“工匠精神”工業(yè)文明是建立在企業(yè)文化基礎(chǔ)上的，對(duì)于制造業(yè)企業(yè)而言，優(yōu)秀的企業(yè)文化即是“工匠精神”在微觀領(lǐng)域的集合或集中體現(xiàn)，它在形成以后會(huì)向所在產(chǎn)業(yè)及上下游延伸、滲透，在其他企業(yè)接受并實(shí)踐此種文化的過程中逐漸形成工業(yè)文明。中國(guó)走的是一條“壓縮型”的工業(yè)化道路，與美、日、德等制造業(yè)強(qiáng)國(guó)上百年的工業(yè)化歷史相比，中國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程只有 幾十年，快速發(fā)展的副作用是企業(yè)為了追求急速擴(kuò)張占領(lǐng)市場(chǎng)而選擇忽略細(xì)節(jié)因素，大量制造業(yè)企業(yè)沒有建立科學(xué)合理的 企業(yè)文化，即便有，也并未真正落實(shí)到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)。管理大師彼得德魯克曾說過：“對(duì)于文化來說，戰(zhàn)略是早餐，技術(shù)是午餐，產(chǎn)品是晚餐。文化會(huì)吃掉后面的其他東西?！敝悄苤圃煨枰そ尘竦摹皹?biāo)準(zhǔn)、精準(zhǔn)、創(chuàng)新”等核心內(nèi)涵，如果一個(gè)企業(yè)內(nèi)部沒有形成“工匠精神”內(nèi)核，即便是搭建 起形式上的智能制造系統(tǒng)，其系統(tǒng)也會(huì)因文明缺失難以發(fā)揮效用。美國(guó)、德國(guó)、日本的“工匠精神”比較分析維度標(biāo)準(zhǔn)精準(zhǔn)創(chuàng)新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)精準(zhǔn)研發(fā)、精準(zhǔn)營(yíng)銷科技與制度的顛覆式行業(yè)創(chuàng)新，享有創(chuàng)新帶來的先發(fā)優(yōu)勢(shì)和標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)技術(shù)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)精準(zhǔn)研發(fā)、精準(zhǔn)制造科技革新之后能夠積極跟進(jìn)，充分利用 新