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36氪研究院36KRRESEARCH《2023年中國制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型研究報告》——將至已至,智能技術(shù)帶領(lǐng)中國制造業(yè)提質(zhì)升級2023.08引言發(fā)達(dá)國家制造業(yè)回流力度加大,中國制造業(yè)戰(zhàn)略地位提升?
隨著全球制造業(yè)生產(chǎn)從西向東轉(zhuǎn)移,許多發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟體經(jīng)歷了一段衰退期。美國制造業(yè)在20世紀(jì)50年代達(dá)到巔峰,約占經(jīng)濟總量的28%,但此后逐步下降至略高于10%;1991年至2022年期間,制造業(yè)在德國經(jīng)濟所占比重也從25%降至19%。然而在過去的幾年間,新的制造業(yè)時代開始形成,以德、美、日、法為代表的發(fā)達(dá)國家紛紛加大制造業(yè)回流力度,積極部署制造業(yè)自動化、智能化升級,以求提振制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的戰(zhàn)略地位。?
對于中國而言,制造業(yè)發(fā)展水平不僅關(guān)乎國家地位,對于加快發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系、鞏固壯大實體經(jīng)濟根基并在建設(shè)工業(yè)強國的同時構(gòu)建高質(zhì)量發(fā)展新格局更具有重要的戰(zhàn)略意義。歷經(jīng)數(shù)十年的高速發(fā)展,中國制造業(yè)已經(jīng)建立了獨立完善的產(chǎn)業(yè)體系,中國制造業(yè)規(guī)模排名世界第一,2022年中國制造業(yè)增加值占GDP比重達(dá)27.7%*。*注:數(shù)據(jù)來源于工信部歐盟工業(yè)5.0、中國美國《數(shù)據(jù)法案》《制造業(yè)可靠性《國家先進(jìn)制造提升實施意見》、《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》日本業(yè)戰(zhàn)略》、《芯片和科學(xué)法案》《制造業(yè)白皮書》、《機器人新戰(zhàn)略》圖示:全球國家制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型部署舉例12引言數(shù)字化技術(shù)全面重塑制造業(yè)生產(chǎn)體系,并為產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)帶來發(fā)展新機?
中國制造業(yè)體量龐大,一些產(chǎn)業(yè)內(nèi)的先進(jìn)企業(yè)正積極探索從自動化、信息化向數(shù)字化、智能化發(fā)展,但是多數(shù)企業(yè)對于前沿技術(shù)的融合落地應(yīng)用還處于初級階段,我國制造業(yè)距離完成真正的數(shù)字化轉(zhuǎn)型還有很長距離。?
隨著制造業(yè)數(shù)字化進(jìn)程的加速,人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等底層技術(shù)正全面重塑制造業(yè)生產(chǎn)體系,推動新的生產(chǎn)要素、研發(fā)范式和商業(yè)模式的建立。這個變革過程不僅是對原有制造體系的顛覆,而且會影響制造業(yè)的所有細(xì)分行業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈價值鏈的每個環(huán)節(jié),為眾多領(lǐng)域以更高效率穩(wěn)住發(fā)展動力提供了新的可能。?
本報告從“研發(fā)設(shè)計”、“供應(yīng)鏈”、“制造生產(chǎn)”及“營銷及售后服務(wù)”四個部分,闡述工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等底層數(shù)字技術(shù)對制造業(yè)各環(huán)節(jié)的支持與賦能,并在此基礎(chǔ)上對中國制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢做出展望。我們相信,本報告所展現(xiàn)的產(chǎn)業(yè)洞察將為業(yè)界帶來新的啟示,幫助眾多制造業(yè)創(chuàng)新企業(yè)更好地把握數(shù)字化轉(zhuǎn)型的要點及路徑。研發(fā)設(shè)計供應(yīng)鏈制造生產(chǎn)營銷及售后服務(wù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等底層技術(shù)支持圖示:底層技術(shù)從各個環(huán)節(jié)賦能制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型23目錄contents01
制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型底層技術(shù)支持ll人工智能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)02
研發(fā)設(shè)計ll產(chǎn)品設(shè)計洞察ll工藝仿真研發(fā)類工業(yè)軟件研發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜03
供應(yīng)鏈ll智能倉儲與物流配送供應(yīng)鏈協(xié)同l供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜04
制造生產(chǎn)lll高級排產(chǎn)設(shè)備管理質(zhì)量管理ll能源管理與環(huán)保監(jiān)測制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜05
營銷及售后服務(wù)ll智能營銷銷售預(yù)測ll售后服務(wù)營銷及售后服務(wù)環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜06
產(chǎn)業(yè)總結(jié)和趨勢展望l產(chǎn)業(yè)總結(jié)l趨勢展望01
制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型底層技術(shù)支持l
人工智能-
以深度學(xué)習(xí)、計算機視覺等為代表的AI技術(shù)正加速向制造業(yè)滲透l
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)-
5G、區(qū)塊鏈、邊緣計算及數(shù)字孿生等技術(shù)體系為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供有力支撐41.1
人工智能從技術(shù)突破到應(yīng)用拓展,AI技術(shù)正加速在制造業(yè)中的滲透?
以深度學(xué)習(xí)、計算機視覺等為代表的AI技術(shù)正加速向制造業(yè)滲透,領(lǐng)先的AI能力能成為我國制造業(yè)在全球競爭力的重要體現(xiàn)。?
1)深度學(xué)習(xí)。曾經(jīng)制造業(yè)的數(shù)據(jù)分析方法以經(jīng)典統(tǒng)計學(xué)和計算機科學(xué)為基礎(chǔ),能夠處理的數(shù)據(jù)量和計算速度都較為有限。引入深度學(xué)習(xí)等機器學(xué)習(xí)方法后,制造業(yè)企業(yè)能夠?qū)A繑?shù)據(jù)進(jìn)行高效處理分析,并使其產(chǎn)生業(yè)務(wù)價值。深度學(xué)習(xí)技術(shù)能夠?qū)⒐I(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具備價值的數(shù)據(jù)資產(chǎn),隨著各類算法的逐漸完善,深度學(xué)習(xí)技術(shù)逐漸成為衡量制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程的核心技術(shù)之一。?
2)計算機視覺。計算機視覺是以深度學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的、研究機器如何獲取、處理、分析和理解數(shù)字圖像的技術(shù)。對比人眼,計算機視覺具有識別精度高、速度快、效率高、環(huán)境適應(yīng)性好、方便信息集成等優(yōu)點,目前這類技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電器制造、汽車、紡織等制造業(yè)領(lǐng)域。未來,隨著人力成本的不斷上升和傳感器、電子元器件等工業(yè)硬件成本的逐漸下降,機器視覺在制造業(yè)中的滲透率將逐步提高。應(yīng)用落地需求分析一體化系統(tǒng)高級排產(chǎn)智能工控營銷預(yù)測機器學(xué)習(xí)框架搭建供應(yīng)鏈管理物流機器人分揀機器人能耗監(jiān)測工業(yè)質(zhì)檢工藝仿真語音識別計算機視覺重點技術(shù)聚焦突破行業(yè)應(yīng)用逐步擴大行業(yè)應(yīng)用持續(xù)深入……圖示:AI技術(shù)在制造業(yè)逐步落地應(yīng)用561.2
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系支撐下的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)制造業(yè)實現(xiàn)全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施?
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)與工業(yè)制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物,通過對人、機、物、系統(tǒng)的全面鏈接,構(gòu)建起覆蓋工業(yè)制造業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的全新制造和服務(wù)體系,是工業(yè)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵綜合信息基礎(chǔ)設(shè)施。業(yè)務(wù)應(yīng)用應(yīng)用開發(fā)需求引導(dǎo)決策優(yōu)化數(shù)據(jù)優(yōu)化閉環(huán)業(yè)務(wù)視圖描述
診斷
預(yù)測
指導(dǎo)分析技術(shù)體系支撐安全平臺網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理數(shù)字模型工業(yè)模型、數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)管理功能架構(gòu)需求構(gòu)建感知控制實施框架識別感知控制執(zhí)行物理資產(chǎn)圖示:技術(shù)體系支撐下的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)功能架構(gòu)?
以5G、區(qū)塊鏈、邊緣計算、數(shù)字孿生等技術(shù)為代表的新興數(shù)字技術(shù)對支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)、平臺和安全的建設(shè)以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化閉環(huán)具有重要作用。?
1)5G技術(shù)。制造業(yè)領(lǐng)域中的人、機、物系統(tǒng)的全面鏈接,離不開具有海量連接、低時延的網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)。5G作為最新一代的蜂窩移動技術(shù),具備海量連接、高可靠、低時延等優(yōu)勢,利用5G無線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),以及其他與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合的5G+時間敏感網(wǎng)絡(luò)、5G+云等技術(shù),可有效解決不同工業(yè)場景的多樣性需求。671.2
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)5G、區(qū)塊鏈、邊緣計算數(shù)字孿生等技術(shù)將在更廣泛的生產(chǎn)制造場景中實現(xiàn)落地應(yīng)用?
當(dāng)前,5G賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)取得了一定的研究及應(yīng)用成果。在生產(chǎn)制造場景下,5G能夠支持AGV等移動機器設(shè)備的部署,并在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)融合的基礎(chǔ)上支持部分設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。?
2)區(qū)塊鏈。企業(yè)在部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)過程中,隱私數(shù)據(jù)需要上云,因此需要區(qū)塊鏈技術(shù)解決工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中的互信協(xié)作及數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)控制權(quán)等問題。通過區(qū)塊鏈的加密算法、訪問控制、隱私保護、入侵檢測等技術(shù),可以實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)共享、網(wǎng)絡(luò)加密及訪問權(quán)限控制等功能。目前,區(qū)塊鏈技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量管理及生產(chǎn)過程追溯等環(huán)節(jié)已經(jīng)落地應(yīng)用,未來隨著“區(qū)塊鏈+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合研究以及各項標(biāo)準(zhǔn)制度的發(fā)展與完善,區(qū)塊鏈技術(shù)將在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中持續(xù)發(fā)揮更大的作用。?
3)邊緣計算。一些需要高效計算能力的生產(chǎn)控制場景不支持將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫撕笤龠M(jìn)行計算,并且由于生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備之間通信標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一和總線連接的異構(gòu),需要將計算資源部署在生產(chǎn)現(xiàn)場附近,以滿足這部分業(yè)務(wù)的高效實時需求。邊緣計算技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合,能夠?qū)⒐I(yè)場景中的計算以及存儲分散到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣來降低云端計算和存儲的壓力,解決云計算模式存在的實時性差、運維成本高、數(shù)據(jù)安全風(fēng)險等問題。未來,邊緣計算技術(shù)的數(shù)據(jù)安全能力及其協(xié)同性、可靠性將進(jìn)一步提升,邊緣計算將成為制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的強大驅(qū)動力。?
4)數(shù)字孿生。數(shù)字孿生為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能化部署提供了強大驅(qū)動力。數(shù)字孿生是物理世界在數(shù)字世界的建模映射,起源于新興信息技術(shù)與不同領(lǐng)域技術(shù)的融合,其技術(shù)基礎(chǔ)包括物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、機理模型建模、人工智能及云邊協(xié)同計算等技術(shù)。這些數(shù)字技術(shù)的融合賦予數(shù)字孿生系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、建模分析、高效計算和判斷決策等功能,未來,數(shù)字孿生與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合將持續(xù)完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的功能架構(gòu),幫助企業(yè)實現(xiàn)全方位數(shù)據(jù)優(yōu)化閉環(huán)。7802
研發(fā)設(shè)計l
產(chǎn)品設(shè)計洞察-
大數(shù)據(jù)、AI、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)助力企業(yè)貼近需求端,加快研發(fā)效率的同時,縮短研發(fā)周期l
研發(fā)類工業(yè)軟件-AI/云計算+研發(fā)類工業(yè)軟件,實現(xiàn)研發(fā)質(zhì)量與效率的雙提升l
工藝仿真-
多物理場耦合、云仿真和SaaS化、人工智能成為工藝仿真技術(shù)未來發(fā)展新機遇l
研發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜82.1
產(chǎn)品設(shè)計洞察大數(shù)據(jù)、AI、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)助力企業(yè)貼近需求端,加快研發(fā)效率的同時,縮短研發(fā)周期?
工業(yè)設(shè)計是制造業(yè)的第一步,也是產(chǎn)品的起點與核心,包含需求洞察、產(chǎn)品研發(fā)、仿真優(yōu)化等環(huán)節(jié)。工業(yè)設(shè)計與創(chuàng)新能力息息相關(guān),設(shè)計越活躍,其市場競爭能力越強,制造業(yè)水平越高。數(shù)字技術(shù)的成熟,推動企業(yè)可在設(shè)計環(huán)節(jié),根據(jù)用戶需求,在大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實等支撐技術(shù)的作用下,對海量信息進(jìn)行分析,實現(xiàn)高效設(shè)計的同時,對產(chǎn)品進(jìn)行仿真,進(jìn)而快速產(chǎn)出符合用戶需求的產(chǎn)品設(shè)計。?
在需求洞察環(huán)節(jié),過去主要依賴研發(fā)人員,研發(fā)思路、手段、創(chuàng)意均受到限制,這導(dǎo)致家電、汽車、服裝等制造業(yè)細(xì)分產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重,各品牌難以通過差異性產(chǎn)品搶占市場份額,行業(yè)競爭激烈。此外,消費者需求愈加碎片化、多元化,僅依靠傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計思路已難以適應(yīng)市場變化。精準(zhǔn)挖掘并高效響應(yīng)市場需求,已成為決定企業(yè)市場份額螺旋上升的關(guān)鍵。因此,制造業(yè)積極探索需求洞察環(huán)節(jié)的數(shù)字化,借助大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù),抓取并分析需求,指導(dǎo)新產(chǎn)品的設(shè)計與改進(jìn),縮短研發(fā)周期的同時,提升研發(fā)效率。?
1)人工智能+大數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)可基于用戶訪問、交易等海量數(shù)據(jù),對需求端進(jìn)行全方位深度挖掘分析,以數(shù)據(jù)驅(qū)動,構(gòu)建用戶、產(chǎn)品畫像的同時,及時捕捉用戶需求,從而為新品設(shè)計提供思路,提高研發(fā)效率。此外,隨著深度學(xué)習(xí)和知識圖譜等技術(shù)的成熟,大數(shù)據(jù)分析能力和效率增強,可深度挖掘數(shù)據(jù)價值,提升數(shù)據(jù)洞察能力。美的即通過瓴羊旗下的數(shù)據(jù)銀行產(chǎn)品,洞察消費趨勢,準(zhǔn)確了解消費者喜好及目前使用痛點,明確“清洗方便”是急需提升的產(chǎn)品特點,從而進(jìn)軍免洗破壁機市場,研發(fā)出更復(fù)合年輕消費者對廚房空間和生活方式期待的產(chǎn)品。?
2)物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)可打通消費端與設(shè)計端,遠(yuǎn)程從IoT設(shè)備獲取設(shè)備數(shù)據(jù),評估產(chǎn)品運行狀態(tài),收集消費者使用反饋,幫助產(chǎn)品進(jìn)行迭代設(shè)計。1092.2
研發(fā)類工業(yè)軟件研發(fā)類工業(yè)軟件輔助設(shè)計工作,但面臨要求高、數(shù)據(jù)孤島等問題?
研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件融合多學(xué)科,利用計算機計算和圖文處理能力,以可視化方式,在設(shè)計階段即可規(guī)劃產(chǎn)品整個生命周期,幫助設(shè)計人員完成產(chǎn)品設(shè)計和工程繪圖等多項工作,提高設(shè)計環(huán)節(jié)效率的同時,大大簡化了設(shè)計人員的重復(fù)工作,降低誤差概率,管控研發(fā)質(zhì)量。CADCAMCAE計算機輔助設(shè)計,人員利用計算機輔助工程技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計、工程繪圖和數(shù)據(jù)管理。計算機輔助制造,將計算機應(yīng)用到生產(chǎn)制造過程中,以代替人工對生產(chǎn)設(shè)備與操作的控制。計算機輔助工程,利用計算機對工程和產(chǎn)品進(jìn)行性能與安全可靠性分析。PLMPDMEDA電子設(shè)計自動化,利用CAD完成超大規(guī)模集成電路芯片功能設(shè)計、綜合、驗證、物理設(shè)計等流程的設(shè)計方式。產(chǎn)品生命周期管理,覆蓋產(chǎn)品導(dǎo)入期、成長期、成熟期到衰退期整個生命周期的管理軟件。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理,幫助產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計,完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化,跟蹤研發(fā)中的設(shè)計概念。圖示:研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件舉例?
傳統(tǒng)工業(yè)研發(fā)軟件基于單機或局域網(wǎng)本地部署,對使用環(huán)境配置、數(shù)據(jù)版本一致性、數(shù)據(jù)安全性有較高要求,各環(huán)節(jié)的獨立也導(dǎo)致團隊合作較為割裂。此外,目前各個研發(fā)軟件差異較大,各軟件間數(shù)據(jù)一致性、時效性不同,且存在難以流通、數(shù)據(jù)孤島問題,對企業(yè)的研發(fā)工作造成困難。AI與云計算等數(shù)字技術(shù)和軟件一體化有望解決以上問題,提升設(shè)計效率和結(jié)果的同時,降低軟件使用成本。?
1)一體化。研發(fā)類軟件一體化指將設(shè)計各環(huán)節(jié)、各類軟件功能聚合,標(biāo)準(zhǔn)化并共享設(shè)計數(shù)據(jù),有望實現(xiàn)多方協(xié)同設(shè)計,縮短開發(fā)時間。例如,中望軟件提出all-in-one
CAx戰(zhàn)略,逐步向CAx一體化軟件平臺發(fā)展,從二維CAD軟件逐步向三維CAD、CAM、CAE拓展,并協(xié)同發(fā)展PDM、PLM軟件能力。10112.2
研發(fā)類工業(yè)軟件AI、一體化、云計算幫助研發(fā)類工業(yè)軟件實現(xiàn)研發(fā)質(zhì)量與效率的雙提升?
2)人工智能。AI技術(shù)有望引領(lǐng)研發(fā)工業(yè)軟件交互模式、設(shè)計模式變革,已在芯片、制藥等領(lǐng)域應(yīng)用。具體而言,工程師通過自然語言下達(dá)指令,設(shè)定材料和工藝要求,AI自動生成多種設(shè)計方案,提高設(shè)計效率的同時,提前預(yù)設(shè)到各類影響因素,提升設(shè)計效果。在芯片制作領(lǐng)域,Cadence推出智能芯片設(shè)計工具Optimality,AI驅(qū)動取代傳統(tǒng)設(shè)計、測試和調(diào)整循環(huán)的交互流程,幫助工程師自動優(yōu)化設(shè)計,生產(chǎn)效率提升近10倍,部分設(shè)計上操作速度提升百倍。圖示:Optimality智能系統(tǒng)優(yōu)化?
3)云化。一方面,基于Web或云端部署的研發(fā)軟件,可將用戶產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存儲在云端服務(wù)器上,方便其隨時掌握知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)品生產(chǎn)制造等核心數(shù)據(jù)的同時,云架構(gòu)軟件將各個環(huán)節(jié)整合,使設(shè)計師隨時隨地可協(xié)作工作,提高工作效率。另一方面,企業(yè)無需再配置本地圖形工作站和專業(yè)運維團隊,減少其軟件使用成本。以釘釘為例,基于云服務(wù)等技術(shù),釘釘幫助企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)上云,并可以通過低代碼開發(fā)的方式,幫助制造業(yè)企業(yè)以較小的成本實現(xiàn)研發(fā)工作的協(xié)同。11122.3
工藝仿真工藝仿真與數(shù)字技術(shù)的融合,有望解決行業(yè)門檻高、效率低、局部優(yōu)化等問題?
工藝仿真利用產(chǎn)品三維數(shù)字樣機,對產(chǎn)品裝配過程進(jìn)行統(tǒng)一建模,在計算機上實現(xiàn)對零部件、裝置(整機)、生產(chǎn)線和工廠工作、運行狀態(tài)的模擬和仿真,從而在研發(fā)階段,通過虛擬調(diào)試,對產(chǎn)品性能與功能進(jìn)行預(yù)測分析,并模擬真實生產(chǎn)制造工作狀態(tài)和表現(xiàn)情況,確保設(shè)計方案及工藝的準(zhǔn)確性,協(xié)助設(shè)計人員及早發(fā)現(xiàn)制作工藝、工藝布局中潛在問題,減少物理實驗次數(shù),加速設(shè)計迭代并降低試錯成本。?
目前,傳統(tǒng)的工藝仿真技術(shù)面臨著單領(lǐng)域、單學(xué)科仿真僅能優(yōu)化局部、使用門檻高、仿真效率低、仿真結(jié)果置信度不高等問題。在多物理場耦合、云計算、人工智能等技術(shù)賦能下,一方面工藝仿真的結(jié)果準(zhǔn)確度和計算速度有望提升,另一方面,降低仿真技術(shù)使用門檻,最終實現(xiàn)研發(fā)環(huán)節(jié)的降本增效。無法進(jìn)行多學(xué)科仿真與優(yōu)化,僅能解決局部優(yōu)化問題僅針對某個領(lǐng)域的仿真技術(shù),無法解決多物理場耦合分析難以全局優(yōu)化存在算力瓶頸無法復(fù)雜仿真易用性低模擬仿真需大算力支持,本地部署受制于個體算力限制涉及數(shù)學(xué)、物理等專業(yè)知識,難以普及應(yīng)用過于依靠用戶自身水平,不同經(jīng)驗、知識水平的用戶,仿真結(jié)果差異性大效率低模擬結(jié)果差異大部分流程需手工管理圖示:工藝仿真技術(shù)現(xiàn)存挑戰(zhàn)?
1)多物理場耦合。工藝仿真需在多物理場耦合的情況下,對真實物理世界建模還原,應(yīng)用過程復(fù)雜多樣,且各個參數(shù)相互影響。因此多單一學(xué)科中進(jìn)行多次往返計算的工藝仿真無法滿足精確性要求,將底層求解公式融合的多物理場耦合仿真、多學(xué)科結(jié)合仿真成為未來發(fā)展方向。例如,COMSOL推出集成化仿真平臺COMSOL
Multiphysics,可靈活組合電磁、結(jié)構(gòu)力學(xué)、聲學(xué)等領(lǐng)域多個附加專業(yè)模塊,提供豐富的多物理場仿真解決方案,幫助客戶精確分析、預(yù)測真實場景下的設(shè)備、工藝和流程,提升仿真結(jié)果準(zhǔn)確度。12132.3
工藝仿真多物理場耦合、云仿真和SaaS化、人工智能成為工藝仿真技術(shù)未來發(fā)展新機遇?
2)云仿真和SaaS化。工藝仿真為確定最優(yōu)設(shè)計參數(shù),提高仿真效果,涉及大量計算,對算力要求較高。云仿真和SaaS化可解決算力問題,為工藝仿真提供多端訪問,讓客戶可直接在云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,靈活運用計算資源,提升計算速度的同時,大幅降低客戶使用門檻和采購、維護成本。例如,阿里云可為工藝仿真廠家提供上云服務(wù)。作為仿真業(yè)務(wù)底層基礎(chǔ)設(shè)施,阿里云實現(xiàn)云上高性能計算的性能無損。同時,阿里云高性能計算平臺(E-HPC)可自動管理計算資源,優(yōu)化運維成本,改善用戶體驗,解決訪問潮汐問題。此外,用Serverless工作流編排函數(shù)計算,可同時拉起數(shù)百個CPU實例進(jìn)行三維渲染,效率提升近百倍。全自主底層求解器SaaS云原生ü
自適應(yīng)多層局部網(wǎng)格加密部分算法ü
多云調(diào)度的云原生仿真技術(shù)ü
三維在線渲染技術(shù)工藝仿真ü
不可壓縮流體格子玻爾茲曼求解算法ü
大紊流模擬Re~106ü
“重”數(shù)據(jù)壓縮率90%ü
大數(shù)據(jù)在線可視化技術(shù)ü
MPI+OPENMP混合并行框架ü
基于反算模型的4D界面換熱系數(shù)模型計算速度提升8-10倍仿真成本下降80%-90%圖示:云原生壓鑄CAE?
3)人工智能。AI與工藝仿真的融合可優(yōu)化代碼生成能力的同時,使用AI自動尋找仿真參數(shù)、增強仿真,提升仿真速度和準(zhǔn)確性。目前,Ansys等龍頭企業(yè)已開始使用AI優(yōu)化工藝仿真技術(shù)。一方面,Ansys使用AI/ML方法自動查找仿真參數(shù);另一方面,利用增強仿真,通過數(shù)據(jù)驅(qū)動方法或基于物理的方法訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),將仿真速度提高100倍的同時,優(yōu)化仿真效果。13142.4
研發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜研發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜研發(fā)類工業(yè)軟件CADCAMEDAPLM/PDMCAE工業(yè)云平臺注:本圖譜由36氪研究院整理,僅列舉部分企業(yè)為代表,未覆蓋全產(chǎn)業(yè)141503
供應(yīng)鏈l
智能倉儲與物流配送-
智能倉儲物流系統(tǒng)將硬件與軟件有機結(jié)合,為企業(yè)實現(xiàn)倉儲物流環(huán)節(jié)的降本增效l
供應(yīng)鏈協(xié)同-
人工智能、區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游,實現(xiàn)供應(yīng)鏈管理的高效協(xié)同l
供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜153.1
智能倉儲與物流配送智能倉儲物流系統(tǒng)將硬件與軟件有機結(jié)合,為企業(yè)實現(xiàn)倉儲物流環(huán)節(jié)的降本增效?
智能倉儲物流系統(tǒng),通常是指通過信息化、物聯(lián)網(wǎng)和機電一體化等技術(shù)共同實現(xiàn)的智慧倉儲物流解決方案。這套方案能夠?qū)⑽锪铣鋈霂?、存儲、分揀、輸送等過程實現(xiàn)自動化、信息化和智能化。從構(gòu)成來看,智能倉儲物流配送系統(tǒng)可分為硬件裝備和軟件系統(tǒng)兩部分。智能倉儲物流系統(tǒng)智能物流硬件裝備分揀設(shè)備軟件系統(tǒng)智能倉儲倉儲設(shè)備搬運與輸送設(shè)備A控制與管理系統(tǒng)堆倉儲管理系統(tǒng)倉儲控制系統(tǒng)軟件系統(tǒng)分揀機器人GV和R碼垛機器人立體倉庫手持終端分揀機輸送機GV圖示:智能倉儲物流系統(tǒng)?
制造業(yè)企業(yè)傳統(tǒng)倉儲與物流配送存在倉儲空間利用率低、人力成本高、物料盤點及出入庫流程手續(xù)繁瑣、倉儲信息透明度低、信息更新不及時、物料減配差錯率高、人工安全風(fēng)險等諸多痛點。隨著軟硬件兩端的數(shù)字技術(shù)不斷更新,越來越多的制造業(yè)企業(yè)在智能倉儲物流系統(tǒng)的加持下,實現(xiàn)了倉儲與物流環(huán)節(jié)的降本增效。?
1)工業(yè)移動機器人。在倉庫物料移動配送過程中,各類工業(yè)機器人的協(xié)同工作能夠在保障物料完好性的同時,提升物料出入庫的整體效率,以安踏晉江倉為例,其智能倉儲物流項目上線后,在各類機器人協(xié)同幫助下,全倉實現(xiàn)入庫產(chǎn)能1,000箱/小時,整體出庫產(chǎn)能20萬件/天;出庫效率為20,000件/小時,是傳統(tǒng)人工效率的2倍以上*。*注:數(shù)據(jù)資料來源于東北證券研究所《倉安四海,智拓八方》16173.1
智能倉儲與物流配送以機器人為代表的硬件和以智能算法為基礎(chǔ)的軟件雙輪驅(qū)動,助力制造業(yè)倉儲物流智能升級?
隨著計算機視覺、激光傳感器和機器學(xué)習(xí)等技術(shù)的成熟,分揀、搬運及堆碼垛機器人可應(yīng)用于更多精細(xì)復(fù)雜的場景,滿足更多制造業(yè)企業(yè)的應(yīng)用需求。以3D視覺算法、高速準(zhǔn)確讀碼、OCR等技術(shù)為核心,完成托盤識別、缺陷檢測、re“眼”尺寸測量、分色等各類復(fù)雜工作依托視覺感知、力觸感知、抓取規(guī)劃等,可精確控制關(guān)節(jié)運動,適應(yīng)各類手勢切換,以及狹小空間物體抓取移動底盤采用激光雷達(dá)進(jìn)行導(dǎo)航與避障,快速適應(yīng)不同“手”“腳”作業(yè)場景圖示:工業(yè)移動機器人“手腳眼”三位一體?
此外,云計算技術(shù)也在幫助工業(yè)機器人企業(yè)探索商業(yè)模式新方向。在阿里云協(xié)助下,極智嘉的機器人調(diào)度部署逐漸從本地化向云化發(fā)展。通過計算巢平臺,極智嘉能夠?qū)⑵湮锪鳈C器人軟件交付部署自動化、服務(wù)在線化,并在云上實現(xiàn)統(tǒng)一的運維與軟件更新。這種云化發(fā)展不僅能夠獲得高性價比的算力資源,也能保障業(yè)務(wù)的持續(xù)穩(wěn)定運行。?
2)智能算法。在人力參與的工作環(huán)節(jié)中,即使是最為瑣碎的工作內(nèi)容,也需要工作人員的決策才能繼續(xù)推進(jìn),而人力做出決策需要消耗一定時間。一個物流環(huán)節(jié)作業(yè)量越大,需要進(jìn)行決策的問題就越多,且問題之間的關(guān)聯(lián)也越復(fù)雜。在此情況下,單靠人力在短時間內(nèi)很難給到最優(yōu)決策。當(dāng)前,智能倉儲物流系統(tǒng)中的智能決策算法正不斷更新,通過與自動分揀技術(shù)、射頻識別和語音識別等技術(shù)的結(jié)合,幫助制造業(yè)企業(yè)物料的收、存、發(fā)、配全過程任務(wù)逐步走向自觸發(fā)與自執(zhí)行,在降低用人成本的同時提升物料周轉(zhuǎn)效率。例如,緯創(chuàng)資通建立的PCBA智能倉儲配送系統(tǒng)能夠通過智能決策算法將物料管理用人從6人縮減至3人,PCBA平均庫存周轉(zhuǎn)天數(shù)從3天縮短至1.5天。17183.2
供應(yīng)鏈協(xié)同人工智能技術(shù)串聯(lián)供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù),實現(xiàn)供應(yīng)鏈高效協(xié)同?
供應(yīng)鏈?zhǔn)钦瞎九c供應(yīng)商、分銷商,實現(xiàn)原材料采購、生產(chǎn)、銷售、物流等全過程協(xié)同的組織形態(tài)。對于制造業(yè)而言,智慧供應(yīng)鏈體系可降低企業(yè)經(jīng)營成本和交易成本,有效提高各環(huán)節(jié)協(xié)同效率。?
現(xiàn)階段,在流通環(huán)節(jié)長且多、貿(mào)易商格局分散的大背景下,我國制造業(yè)供應(yīng)鏈存在體系建設(shè)不足的問題,導(dǎo)致企業(yè)運作成本高、流通效率較低。此外,供應(yīng)鏈數(shù)字化程度較低,這表現(xiàn)為信息孤島、數(shù)據(jù)分割、數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、上下游企業(yè)聯(lián)動不足等問題頻發(fā)。人工智能、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)有效串聯(lián)、整合、分析各方業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),推動供應(yīng)鏈高效協(xié)同且更加透明、智慧,實現(xiàn)供應(yīng)鏈的降本增效。信息孤島數(shù)據(jù)割裂信任度低上下游割裂管理成本高各方信息難以打通數(shù)據(jù)一致性、維度不同,難以互通出于保密性原則,產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)難以互相信任上下游鏈接不緊密,
運作成本高、流通效分別處于獨立狀態(tài)
率低圖示:供應(yīng)鏈現(xiàn)存挑戰(zhàn)?
1)人工智能。嵌入人工智能技術(shù)的供應(yīng)鏈可根據(jù)經(jīng)濟周期、地緣政治、天氣、經(jīng)營情況等內(nèi)外部數(shù)據(jù)和供應(yīng)鏈策略,預(yù)測可能發(fā)生的問題、新需求等情況,并自動設(shè)計、決策、執(zhí)行相應(yīng)解決方案,幫助企業(yè)降低供應(yīng)鏈管理難度,實現(xiàn)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)高效協(xié)同和企業(yè)的降本增效。例如,阿里云基于數(shù)據(jù)中臺幫助某頭部乳業(yè)品牌拉通采購、生產(chǎn)、計劃、物流、銷售各部門數(shù)據(jù),設(shè)計并形成內(nèi)外部的全鏈路分析場景,通過全局?jǐn)?shù)據(jù)洞察打造供需端到端協(xié)同;并通過人工智能算法,幫助該企業(yè)在實際訂單和未來需求的基礎(chǔ)上,綜合庫存、運力、需求、運輸時間等因素給出基地倉到總倉和總倉間調(diào)撥計劃和排單計劃。庫存調(diào)撥和排單算法的應(yīng)用,將該企業(yè)的人工效率提升了20%以上。18193.2
供應(yīng)鏈協(xié)同區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游并保證數(shù)據(jù)安全性,實現(xiàn)供應(yīng)鏈管理的降本增效?
2)區(qū)塊鏈。區(qū)塊鏈去中心化、不可篡改、公開透明等特點,幫助供應(yīng)鏈上下游企業(yè)提供互相信任基礎(chǔ),保證區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)的安全性和保密性,簡化各企業(yè)操作流程的同時,使信息更加透明化,強化上下游協(xié)同,提高供應(yīng)鏈運營效率。例如,廈門國貿(mào)的“國貿(mào)云鏈”智慧供應(yīng)鏈平臺利用區(qū)塊鏈技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,保證供應(yīng)鏈透明安全。?
3)5G+物聯(lián)網(wǎng)。5G與物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的應(yīng)用,使制造業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈可打破限制,進(jìn)行更廣泛地連接,打通信息孤島,并推動數(shù)據(jù)、資源要素在產(chǎn)業(yè)鏈上下游高效共享,實現(xiàn)全局資源協(xié)同。企業(yè)可基于數(shù)據(jù)貫通多級供應(yīng)商體系,構(gòu)建供應(yīng)鏈協(xié)同平臺,連接供應(yīng)商采購、產(chǎn)品庫存、銷售等上下游環(huán)節(jié),通過集成優(yōu)化,實現(xiàn)供應(yīng)鏈可視化管理和資源調(diào)控,降本增效。如新寶電器與阿里云合作構(gòu)建供應(yīng)鏈協(xié)同平臺,將35家核心供應(yīng)商接入平臺,及時同步訂單計劃變動、生產(chǎn)安排調(diào)整等信息,系統(tǒng)整體運作效率提升10%的同時,實現(xiàn)供應(yīng)鏈的透明化可控。此外,產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同平臺也幫助供應(yīng)商實現(xiàn)降本增效,再反哺新寶物資采購質(zhì)量、成本、效率的提升,實現(xiàn)雙贏。工具下發(fā)計劃排程生產(chǎn)執(zhí)行生產(chǎn)報工質(zhì)檢執(zhí)行成品入庫送貨預(yù)約打印送貨單送貨通知發(fā)貨上游供應(yīng)商接收訂單排程監(jiān)控進(jìn)度監(jiān)控質(zhì)量追蹤庫存監(jiān)控供應(yīng)鏈協(xié)同平臺采購訂單下發(fā)供應(yīng)商送貨計劃下發(fā)供應(yīng)商采購訂單送貨計劃收貨原料入庫客戶管理產(chǎn)品BOM新寶電器應(yīng)付賬單工藝BOM銷售訂單銷售預(yù)測MRP生產(chǎn)計劃物料需求計劃APS總裝生產(chǎn)計劃生產(chǎn)及設(shè)備管理付款生產(chǎn)過程協(xié)同圖示:阿里云供應(yīng)鏈協(xié)同制造解決方案19203.3
供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜硬件裝備倉儲分揀搬運與輸送軟件系統(tǒng)一體化解決方案注:本圖譜由36氪研究院整理,僅列舉部分企業(yè)為代表,未覆蓋全產(chǎn)業(yè)202104
制造生產(chǎn)l
高級排產(chǎn)-人工智能和模塊集成技術(shù)幫助制造業(yè)企業(yè)實現(xiàn)更高效率的排產(chǎn)調(diào)度l
設(shè)備管理-5G、數(shù)字孿生等技術(shù)從設(shè)備使用和設(shè)備維護兩方面賦能企業(yè)設(shè)備管理l
質(zhì)量管理-人工智能和區(qū)塊鏈技術(shù)分別從提高檢測效率和數(shù)據(jù)管理兩方面,提高企業(yè)質(zhì)量管理能力l
能源管理與環(huán)保監(jiān)測-數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新引發(fā)軟硬件創(chuàng)新變革,實現(xiàn)資源效率和社會效益雙提高l
制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜214.1
高級排產(chǎn)生產(chǎn)排程軟件整合各類生產(chǎn)信息資源,快速生成排產(chǎn)計劃?
排產(chǎn)即生產(chǎn)排程,是指將生產(chǎn)任務(wù)分配至生產(chǎn)資源的過程。在考慮訂單、人效、物料和設(shè)備等情況的前提下,如何平衡所有資源負(fù)荷,并優(yōu)化生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)順序,是制造業(yè)企業(yè)排產(chǎn)環(huán)節(jié)的首要目標(biāo)。?
訂單信息:銷售訂單、預(yù)測訂單、庫存訂單?
工藝信息:工廠車間的生產(chǎn)工藝流程?
工序信息:加工、生產(chǎn)操作流程排產(chǎn)規(guī)則設(shè)備調(diào)度人員調(diào)度物料調(diào)度工裝工具?
人員信息:生產(chǎn)現(xiàn)場工人的工作安排?
BOM信息:物料清單信息記錄(產(chǎn)品結(jié)構(gòu)表)?
日歷信息:人員、設(shè)備安排情況?
庫存信息:生產(chǎn)所需物料倉庫情況圖示:從信息整合到排產(chǎn)調(diào)度?
目前,大部分制造業(yè)企業(yè)已經(jīng)在排產(chǎn)過程中普及了APS等生產(chǎn)排程軟件的應(yīng)用,但這些傳統(tǒng)排產(chǎn)軟件仍面臨一定局限性。例如針對下游客戶越來越高的定制化需求,傳統(tǒng)軟件難以快速給到合理的換線計劃和生產(chǎn)安排;或是在發(fā)生設(shè)備故障、原材料短缺和自然災(zāi)害等突發(fā)事件時,傳統(tǒng)排產(chǎn)軟件的計算速度無法及時響應(yīng)重排應(yīng)急需求。?
隨著人工智能及模塊集成等技術(shù)的不斷迭代,排產(chǎn)軟件將基于生產(chǎn)一線繁雜多變的信息和資源狀況,更快速地實現(xiàn)作業(yè)計劃的高級排程,在提升生產(chǎn)效率、降低使用門檻等方面取得進(jìn)步。22234.1
高級排產(chǎn)人工智能和模塊集成等技術(shù),幫助制造業(yè)企業(yè)實現(xiàn)更高效率的排產(chǎn)調(diào)度?
1)人工智能。由于排程約束信息的復(fù)雜性,目前絕大部分APS系統(tǒng)都采用規(guī)則或啟發(fā)式算法。這類算法優(yōu)勢是能快速得到一個可行的排程結(jié)果,但是無法保證最優(yōu)解,也無法量化排程結(jié)果。與人工智能動態(tài)調(diào)整算法融合后,APS系統(tǒng)的算法引擎能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化,有高度智能的生產(chǎn)計劃調(diào)度功能,可以在多任務(wù)且存在諸多約束條件的復(fù)雜生產(chǎn)流程中,最大化地利用企業(yè)的資源條件,找到最佳的調(diào)度排程結(jié)果。此外,在面臨重排需求時,人工智能優(yōu)化后的APS系統(tǒng)能夠針對新的需求進(jìn)行約束條件的動態(tài)調(diào)整,快速給出新的排產(chǎn)方案。以阿里云開發(fā)的工業(yè)生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化解決方案為例,該方案通過配置高度智能的算法引擎,幫助制造業(yè)企業(yè)精細(xì)化工序與設(shè)備的生產(chǎn)計劃,精簡計劃人員需求,提升主計劃排產(chǎn)速度和效率。?
2)模塊集成。APS作為生產(chǎn)排程系統(tǒng),需要調(diào)用銷售、采購、倉儲、車間等諸多數(shù)據(jù)信息,因此在排產(chǎn)功能上與MES和ERP系統(tǒng)存在一定重疊。目前的趨勢是APS、MES與ERP等系統(tǒng)的一體化,企業(yè)希望在同一系統(tǒng)中實現(xiàn)功能模塊的集成,形成生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的閉環(huán)管理。生產(chǎn)指示需求計劃生產(chǎn)計劃車間管理ERP(銷售、采購、倉庫等信息)APS(輸出生產(chǎn)計劃調(diào)度)MES(工單、車間、質(zhì)檢等信息)【未來】【現(xiàn)在】生產(chǎn)計劃制定生產(chǎn)執(zhí)行控制HR(人力資源信息)IOT控制設(shè)備對象【過去】人工智能(決策輔助)生產(chǎn)情況分析實時生產(chǎn)進(jìn)度和數(shù)據(jù)圖示:APS、MES、ERP的功能一體化集成23244.2
設(shè)備管理5G等通訊技術(shù)改善工業(yè)設(shè)備遠(yuǎn)程控制中數(shù)據(jù)延時和控制精度不足等痛點?
工業(yè)設(shè)備是制造業(yè)企業(yè)執(zhí)行生產(chǎn)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ),企業(yè)設(shè)備管理水平與其生產(chǎn)任務(wù)是否能按期完成密切相關(guān)。設(shè)備管理手段大致可以分為設(shè)備使用和設(shè)備維護兩類。其中,設(shè)備使用包括工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)備遠(yuǎn)程控制和設(shè)備調(diào)試/調(diào)參等,設(shè)備維護則主要是指日常巡檢、預(yù)測性維護等。設(shè)備使用?
工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)備維護?
日常巡檢、預(yù)測性維護痛點:產(chǎn)能浪費、運維成本高、故障發(fā)現(xiàn)不及時、關(guān)鍵設(shè)備突發(fā)故障影響生產(chǎn)計劃痛點:多套系統(tǒng)疊加,復(fù)雜度高、性能較差?
設(shè)備遠(yuǎn)程控制、設(shè)備調(diào)試痛點:數(shù)據(jù)延時、控制精度不足制造業(yè)企業(yè)設(shè)備管理圖示:制造業(yè)企業(yè)設(shè)備管理主要手段及當(dāng)前痛點?
1)工業(yè)設(shè)備遠(yuǎn)程控制。制造業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境通常較為惡劣、復(fù)雜,員工面對惡劣工作環(huán)境生產(chǎn)效率較低,并常伴隨生產(chǎn)安全隱患。智能機器人等工業(yè)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制能夠大幅提升工作效率、降低生產(chǎn)安全風(fēng)險。目前,大多制造業(yè)企業(yè)的工業(yè)裝備遠(yuǎn)程控制存在數(shù)據(jù)延時和控制精度不足等問題,5G等通訊技術(shù)的落地應(yīng)用極大改善了這類問題。5G低時延、高帶寬的特性使其能夠快速傳輸工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù),基于現(xiàn)場總線/TSN實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時上傳和控制指令即時傳遞,能夠滿足生產(chǎn)現(xiàn)場的控制精度要求。例如,華辰智通通用型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以通過其5G邊緣計算網(wǎng)關(guān),實施對工業(yè)設(shè)備進(jìn)行接入,并在采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)的同時,對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。24254.2
設(shè)備管理智能工業(yè)裝備控制平臺解決傳統(tǒng)工控系統(tǒng)工具成本高、協(xié)同性不足等痛點?
2)智能工業(yè)控制平臺。傳統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)需要企業(yè)額外購買或自研授權(quán)軟件,工具成本較高,并且多套功能性系統(tǒng)的疊加提升了其整體復(fù)雜度,協(xié)同性不足?;谶@種情況,越來越多的企業(yè)開始探索實時上云、軟件定義、集成協(xié)同的智能工控平臺。?
以阿里云智能融合控制平臺為例,該新型工控平臺內(nèi)置包含AI和傳統(tǒng)工控技術(shù)在內(nèi)的各類組件,能夠針對工業(yè)設(shè)備實現(xiàn)系統(tǒng)試驗、工業(yè)分析、實時控制、離線訓(xùn)練建模、性能監(jiān)測等多種功能。阿里云智能融合工控平臺憑借其云端的低代碼開發(fā)和服務(wù),基于SaaS化方式為客戶提供持續(xù)性的便捷服務(wù)。目前該新型工控平臺已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、水泥、固廢和汽車等工業(yè)領(lǐng)域。值得一提的是,阿里云智能融合工控平臺是AI和傳統(tǒng)工控技術(shù)的結(jié)合,代表著新科學(xué)工具的發(fā)展和新科研范式的構(gòu)建,契合了人工智能技術(shù)AI
forScience的發(fā)展趨勢,能夠長久、持續(xù)地為制造業(yè)產(chǎn)業(yè)賦能。工業(yè)分析統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)處理實時控制智能控制工業(yè)視覺系統(tǒng)試驗系統(tǒng)辨識數(shù)據(jù)采集控制參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸控制策略設(shè)備AICS邊緣端離線訓(xùn)練建模模型訓(xùn)練性能監(jiān)測&整定PID整定AICS智能控制平臺模型發(fā)布性能評估AICS公共云數(shù)據(jù)上云,模型訓(xùn)練VPN
模型下發(fā)可視化算法編排自定義算法上架
DAG編排
Serverless開發(fā)定時/API調(diào)度
運行日志系統(tǒng)辨識
動態(tài)仿真
數(shù)據(jù)建模智能控制
過程優(yōu)化工業(yè)時序數(shù)據(jù)采集/存儲/查詢/分析-IGates圖示:阿里云智能控制融合平臺25264.2
設(shè)備管理數(shù)字孿生技術(shù)是設(shè)備預(yù)測性維護的基礎(chǔ),通過數(shù)字建模實現(xiàn)工業(yè)設(shè)備實時管理?
3)設(shè)備可視化與預(yù)測性維護。工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備造價高昂,且一旦出現(xiàn)故障造成產(chǎn)線停工,會使企業(yè)面臨重大損失,但常規(guī)的人工點檢、日常巡檢和定期維護成本較高,并且難以及時發(fā)現(xiàn)故障隱患和細(xì)微的設(shè)備壽命衰減。因此,制造業(yè)企業(yè)需要在生產(chǎn)設(shè)備可視化的基礎(chǔ)上開展設(shè)備預(yù)測性維護,實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)控、實時進(jìn)行運行效率和性能狀況綜合分析,并作出故障診斷和故障預(yù)警。?
數(shù)字孿生技術(shù)能夠通過數(shù)字建模實現(xiàn)工業(yè)設(shè)備運行狀態(tài)的可視化、實時分析與故障預(yù)測;設(shè)備健康預(yù)測模型能夠?qū)崿F(xiàn)實時分析設(shè)備狀態(tài),從而在設(shè)備出現(xiàn)故障異常時自動報警。以阿里云為某固廢企業(yè)提供的設(shè)備預(yù)測性維護服務(wù)應(yīng)用為例,阿里云故障算法能夠?qū)⒃O(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、故障維修記錄和設(shè)備閾值規(guī)則等信息輸入至故障算法模型,通過該算法模型完成設(shè)備異常狀態(tài)檢測和趨勢預(yù)測,最終輸出設(shè)備具體故障,極大提升了設(shè)備檢修效率并降低了設(shè)備故障率。故障算法輸入故障算法模型故障算法輸出?
設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)?
故障維修數(shù)據(jù)?
設(shè)備閾值規(guī)則?
異常狀態(tài)檢測?
殘差預(yù)測?
爐排卡澀?
鍋爐本體爆管?
噴霧器振動?
……?
長期趨勢檢測圖示:阿里云為某固廢企業(yè)提供設(shè)備預(yù)測性維護服務(wù)應(yīng)用26274.3
質(zhì)量管理作為產(chǎn)品生產(chǎn)生命線,質(zhì)量管理面臨效率低、準(zhǔn)確度差、數(shù)據(jù)無法收集應(yīng)用等問題?
對于制造業(yè)而言,提升質(zhì)量是推動產(chǎn)業(yè)鏈向中高端轉(zhuǎn)變,加速行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要手段之一,因此,質(zhì)量管理成為工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的生命線。質(zhì)量管理指運用科學(xué)理論和專業(yè)技術(shù)對產(chǎn)品質(zhì)量、性能等方面進(jìn)行檢測,以保證產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)并滿足消費者需求。?
傳統(tǒng)質(zhì)量監(jiān)測主要依賴人工,以專業(yè)人員進(jìn)行質(zhì)檢為主,檢測效率低且易出現(xiàn)誤判,導(dǎo)致不合格產(chǎn)品流入市場,對消費者和企業(yè)造成損失的同時,影響企業(yè)形象。此外,傳統(tǒng)質(zhì)量管理僅局限于檢測產(chǎn)品質(zhì)量,無法收集并應(yīng)用質(zhì)量數(shù)據(jù),實現(xiàn)產(chǎn)品全流程質(zhì)量追溯。人工智能、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用,為越來越多工業(yè)企業(yè)提供高效質(zhì)量管理與追蹤能力,提高良品率的同時,為產(chǎn)品迭代提供支持。?
1)人工智能。隨著深度學(xué)習(xí)、機器學(xué)習(xí)、強化學(xué)習(xí)等技術(shù)的成熟,人工智能相關(guān)技術(shù)已可以覆蓋產(chǎn)品質(zhì)檢、根原因分析、質(zhì)量提升等質(zhì)量管理全流程,工業(yè)企業(yè)質(zhì)量管理能力得到提升的同時,實現(xiàn)生產(chǎn)效率的提速。AI產(chǎn)品質(zhì)檢根因分析產(chǎn)品優(yōu)化根原因分析質(zhì)量即時性預(yù)測安全風(fēng)險預(yù)測即時預(yù)測發(fā)展趨勢應(yīng)用模型滾動尋優(yōu)工藝參數(shù)增強控制圖示:AI對質(zhì)量管理全流程的技術(shù)能力27284.3
質(zhì)量管理人工智能和區(qū)塊鏈技術(shù)分別從提高檢測效率和數(shù)據(jù)管理兩方面,提高企業(yè)質(zhì)量管理能力?
在質(zhì)檢環(huán)節(jié),基于深度學(xué)習(xí)的視覺檢測技術(shù),讓機器擁有人的視覺功能,并支持2D/3D成像方式,提供缺陷檢測、分類、定位、分割提取等檢測功能。其非接觸、高精度、高速度等特點,降低人工質(zhì)檢成本的同時,提高檢測準(zhǔn)確率。在根因分析環(huán)節(jié),機器學(xué)習(xí)技術(shù)幫助客戶在出現(xiàn)質(zhì)量缺陷時,收集、建模分析數(shù)據(jù),從數(shù)十個、甚至數(shù)百個分析維度,找出問題根源,降低產(chǎn)品質(zhì)量診斷時間。在產(chǎn)品優(yōu)化環(huán)節(jié),強化學(xué)習(xí)技術(shù)在模型預(yù)測控制中進(jìn)行滾動尋優(yōu),提高企業(yè)質(zhì)量改進(jìn)效率。以阿里云智能制造AI中臺解決方案為例,其工業(yè)視覺AI產(chǎn)品可管理、標(biāo)注、訓(xùn)練數(shù)據(jù),提高檢測效率與準(zhǔn)確度。樣本數(shù)據(jù)管理算法模型管理智能輔助標(biāo)注樣本預(yù)處理分布式訓(xùn)練遷移學(xué)習(xí)框架增值學(xué)習(xí)自動化運維IaaS數(shù)據(jù)資源庫光照系統(tǒng)工業(yè)相機圖示:阿里云智能制造AI中臺——工業(yè)視覺AI?
2)區(qū)塊鏈。工業(yè)企業(yè)通過數(shù)字化手段收集并記錄各環(huán)節(jié)質(zhì)量信息,再通過條碼和區(qū)塊鏈技術(shù),打通質(zhì)量數(shù)據(jù)與產(chǎn)品實物間的聯(lián)系,實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量管控、追溯和改善,并為后續(xù)產(chǎn)品優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持,加速產(chǎn)品迭代。例如,歌爾股份建立的質(zhì)量管理系統(tǒng),通過其內(nèi)置的條碼和區(qū)塊鏈技術(shù)可對生產(chǎn)流程、供應(yīng)鏈質(zhì)量等問題追蹤分析,產(chǎn)品良率提升10%*。*注:數(shù)據(jù)資料來源于中國信息通信研究院《中國智能制造發(fā)展研究報告-智能工廠》28294.4
能源管理與環(huán)保監(jiān)測智能采集裝置可實時收集能源消耗與污染排放等數(shù)據(jù),為后續(xù)管理提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?
作為中國最重要的能源消耗和二氧化碳排放行業(yè),制造業(yè)除依靠節(jié)能技術(shù)降低能耗外,能源管理與環(huán)保監(jiān)測也可提高企業(yè)能源利用效率,并對制造可能產(chǎn)生的環(huán)境影響進(jìn)行分析和評估,降低企業(yè)能耗的同時,構(gòu)建綠色節(jié)能體系,是實現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)的重要手段。?
當(dāng)前,我國能源管理與環(huán)保監(jiān)測存在數(shù)據(jù)采集方式落后、運維監(jiān)管粗放、安全隱患大等問題,傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型需求迫切。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)加速滲透,技術(shù)創(chuàng)新引發(fā)軟硬件發(fā)生變革,一方面,檢測、采集設(shè)備加快智能化轉(zhuǎn)型,另一方面,智能分析系統(tǒng)被越來越多企業(yè)使用,推動制造業(yè)實現(xiàn)資源效率和社會效益雙提高。?數(shù)據(jù)收集、使用效率低傳統(tǒng)能源統(tǒng)計與計量主要依賴人工收集數(shù)據(jù)和信息,數(shù)據(jù)收集效率低人工收集的數(shù)據(jù)不利于進(jìn)行系統(tǒng)整合、分析?能源安全存在隱患在安全出現(xiàn)問題時才進(jìn)行反饋,問題難追蹤,易出現(xiàn)安全隱患?管理方式粗放üüü無法將產(chǎn)能、設(shè)備、能耗、排放情況合理結(jié)合管理ü圖示:能源管理與環(huán)保監(jiān)測現(xiàn)存痛點?
1)智能監(jiān)測、采集裝置。隨著窄帶物聯(lián)網(wǎng)、視聽感知、數(shù)據(jù)處理技術(shù)的不斷成熟,智能電表、智能傳感器等能源采集裝置加速崛起,制造業(yè)可實時采集生產(chǎn)全過程多能源介質(zhì)的消耗數(shù)據(jù)和各種污染物排放數(shù)據(jù),為后續(xù)分析管理提供堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。具體而言,智能電表除了可完成傳統(tǒng)電表數(shù)據(jù)采集、計量等工作外,還滿足負(fù)荷監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制、智能交互、信息儲存、處理等需求;智能傳感器具有編程自動化能力,可實現(xiàn)高精度信息收集,且成本較低。以安科瑞為例,推出電力監(jiān)控儀表、電能管理儀表、電氣安全儀表等智能電力儀表,幫助用戶跟蹤用電設(shè)備或線路運行狀況。29304.4
能源管理與環(huán)保監(jiān)測智能分析系統(tǒng)在能源優(yōu)化、安全預(yù)警、污染優(yōu)化和碳資產(chǎn)管理四方面,助力制造業(yè)綠色發(fā)展?
2)智能分析系統(tǒng)?;趯崟r收據(jù)的數(shù)據(jù),智能分析系統(tǒng)可在能源效率優(yōu)化、安全監(jiān)控預(yù)警、污染優(yōu)化和碳資產(chǎn)管理四方面,幫助企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保并高效處理應(yīng)急能源事件。在能源效率優(yōu)化方面,通過構(gòu)建能耗分析模型,可視化展示能源使用情況,分析能源最佳效率點,并制定相關(guān)計劃,進(jìn)而優(yōu)化能耗,實現(xiàn)節(jié)能降本。在應(yīng)急響應(yīng)方面,智能分析系統(tǒng)利用危險源采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可自動識別并判斷危險情況的發(fā)生,并根據(jù)預(yù)設(shè)解決方案,自動調(diào)度應(yīng)急資源,高效處置安全事故,降低危險造成的損失。在污染監(jiān)測及優(yōu)化方面,根據(jù)采集的污染數(shù)據(jù),對污染物進(jìn)行溯源分析,并建立環(huán)保模型,實時監(jiān)控并優(yōu)化污染排放情況。在碳資產(chǎn)管理方面,智能分析管理系統(tǒng)可收集并計算生產(chǎn)各環(huán)節(jié)碳資產(chǎn)數(shù)據(jù),進(jìn)而管控并優(yōu)化碳交易全過程,提高碳資產(chǎn)計算效率。如阿里云推出碳管理及能耗優(yōu)化產(chǎn)品——能耗寶,依托大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù),幫助制造企業(yè)核算并監(jiān)管碳排放量,并制定降碳方案的同時,提供智慧能源管理和優(yōu)化服務(wù),推動企業(yè)綠色發(fā)展。ü
用能規(guī)劃綜合能源規(guī)劃清潔能源規(guī)劃ü
碳排管理碳盤查工具監(jiān)測上報輔助專業(yè)核查認(rèn)證ü
用能診斷能耗分析ü
碳排追蹤碳排來源追蹤碳排趨勢分析減碳優(yōu)化建議能耗管理碳排管理用能經(jīng)濟性分析新能源效率分析ü
用能預(yù)測用能趨勢預(yù)測新能源發(fā)電預(yù)測綜合決策ü
綠色金融碳排交易決策綠色授信認(rèn)證圖示:阿里云能耗寶30314.5
制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜排產(chǎn)系統(tǒng)APS模塊集成工業(yè)設(shè)備管理工業(yè)質(zhì)量檢測工業(yè)能耗監(jiān)測注:本圖譜由36氪研究院整理,僅列舉部分企業(yè)為代表,未覆蓋全產(chǎn)業(yè)313205
營銷及售后服務(wù)l
智能營銷-
從人群挖掘到效果評估,數(shù)字技術(shù)可優(yōu)化營銷全鏈路,提升營銷效率l
銷售預(yù)測-
智能預(yù)測模型的不斷迭代,提升預(yù)測精準(zhǔn)度和效率l
售后服務(wù)-
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和數(shù)據(jù)分析能力的提升,推動售后服務(wù)向預(yù)測性轉(zhuǎn)變并支持遠(yuǎn)程運維l
營銷及售后服務(wù)環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜325.1
智能營銷從人群挖掘到效果評估,數(shù)字技術(shù)可優(yōu)化營銷全鏈路,提升營銷效率?
營銷指讓消費者了解并購買產(chǎn)品的過程。在價格愈發(fā)透明且互聯(lián)網(wǎng)渠道日益成熟的大背景下,貿(mào)易展覽會、直銷、口碑營銷等形式為主的傳統(tǒng)營銷模式效率較低、成本較高,限制企業(yè)銷售發(fā)展。部分企業(yè)已開始向線上營銷轉(zhuǎn)移,但由于缺少準(zhǔn)確的營銷策略且營銷模式、內(nèi)容同質(zhì)化嚴(yán)重,營銷轉(zhuǎn)化率不高。人工智能、大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用,賦能營銷全流程,提升營銷效率。?
人工智能+大數(shù)據(jù)。利用數(shù)據(jù)分析能力和AI技術(shù),企業(yè)可實現(xiàn)從人群挖掘、營銷渠道、預(yù)算分配、智能監(jiān)播到效果評估的營銷全鏈路生命周期優(yōu)化,提高企業(yè)營銷效率。在人群挖掘環(huán)節(jié),企業(yè)通過豐富的社交媒體渠道,利用知識圖譜、機器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等技術(shù),將復(fù)雜的消費行為轉(zhuǎn)化為可理解的數(shù)據(jù),進(jìn)而全面了解消費者心里,并構(gòu)建消費者360度全景畫像,再精準(zhǔn)輸出人群策略,優(yōu)化營銷策略,并針對不同人群匹配適宜的渠道及營銷內(nèi)容。此外,機器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的成熟,讓營銷效果監(jiān)控成為現(xiàn)實,企業(yè)可從數(shù)據(jù)物理屬性、網(wǎng)絡(luò)屬性、行為屬性等多方面進(jìn)行效果跟蹤,有效避免數(shù)據(jù)造假行為的發(fā)生,明確營銷策略效果,并及時進(jìn)行策略調(diào)整,提高營銷效率。其中,消費品尤其重視營銷環(huán)節(jié),以阿里云工業(yè)大腦產(chǎn)品為例,該產(chǎn)品功能之一便是利用人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)幫助制造業(yè)企業(yè)實現(xiàn)智能營銷,不僅能夠為企業(yè)評估品牌形象,而且可以提供從宏觀產(chǎn)業(yè)洞察到微觀潛客挖掘的多層次分析。文字識別、計算機視數(shù)據(jù)挖掘、云計算、知覺、機器學(xué)習(xí)識圖譜、機器學(xué)習(xí)用戶洞察智能決策創(chuàng)意生成智能投放效果分析再營銷數(shù)據(jù)挖掘、云計算、知識圖譜、機器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)挖掘、計算機視覺、自然語言處理、知識圖譜數(shù)據(jù)挖掘、云計算、機器學(xué)習(xí)圖示:營銷流程及應(yīng)用的數(shù)字技術(shù)33345.2
銷售預(yù)測智能預(yù)測模型的不斷迭代,提升預(yù)測精準(zhǔn)度和效率?
有效預(yù)判銷售情況對于生產(chǎn)安排、原材料采購、資源利用、庫存安排等環(huán)節(jié)至關(guān)重要,可幫助企業(yè)動態(tài)、準(zhǔn)確定制各環(huán)節(jié)計劃,減少庫存擠壓的同時,避免資源浪費,提升供應(yīng)鏈效率。傳統(tǒng)的銷售預(yù)測主要基于人工經(jīng)驗和歷史數(shù)據(jù),存在數(shù)據(jù)質(zhì)量不佳、覆蓋面不全、個人偏見和時間成本等局限性,導(dǎo)致銷量預(yù)測常存在誤差。近年來,在算法技術(shù)的加持下,銷售預(yù)測變得更加精準(zhǔn),為供應(yīng)鏈優(yōu)化打下堅實基礎(chǔ)。01.數(shù)據(jù)源選擇02.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)加工
03.通用特征提取圖示:銷售預(yù)測主要步驟04.算法模型05.預(yù)測數(shù)據(jù)修正?
預(yù)測算法。隨著機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)的提高,銷售預(yù)測模型的算法不斷迭代,預(yù)測難度降低,精準(zhǔn)度持續(xù)提升,目前常用機器學(xué)習(xí)模型、深度時序模型和時空圖網(wǎng)絡(luò)模型等算法。機器學(xué)習(xí)模型可從歷史數(shù)據(jù)中找到銷量和各類影響因素的相對穩(wěn)定關(guān)系,并推演至預(yù)測期,預(yù)測效率較高;深度時序模型減少人工參與度,通用性、準(zhǔn)確性較高;時空圖網(wǎng)絡(luò)模型考慮到時間和空間維度的關(guān)聯(lián)關(guān)系,適用于關(guān)聯(lián)替代性商品銷量預(yù)測。?
例如,服裝制造行業(yè)對銷量預(yù)測要求較高,精準(zhǔn)的銷量預(yù)測可優(yōu)化庫存管理,進(jìn)而可減少存貨滯壓和暢銷款缺貨等現(xiàn)象發(fā)生,提高企業(yè)效益的同時,提升用戶體驗。此外,汽車制造業(yè)具有較強周期性,通過各類預(yù)測模型對當(dāng)季銷量進(jìn)行預(yù)測,可對生產(chǎn)資源進(jìn)行高效利用,實現(xiàn)降本增效。34355.3
售后服務(wù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和數(shù)據(jù)分析能力的提升,推動消費者售后服務(wù)體驗提升?
隨著制造業(yè)發(fā)展?jié)u趨成熟,售后服務(wù)不再僅僅是銷售的附屬、用戶的基本保障,已成為企業(yè)差異化競爭點,創(chuàng)造出更大的后市場價值。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)主要依靠人工日常巡檢或使用,難以在出現(xiàn)潛在問題時,進(jìn)行提前預(yù)判,問題日積月累常導(dǎo)致設(shè)備停機;此外,在出現(xiàn)故障后,一般售后需派遣維修人員到現(xiàn)場查看設(shè)備情況,存在配件不齊,一次難以維修好的情況,維修效率較低。面對高效運維的需求,利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析等數(shù)字技術(shù),售后服務(wù)向在線化、預(yù)測性轉(zhuǎn)型,幫助客戶實現(xiàn)降本增效。?
1)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集和分析能力幫助制造業(yè)企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品監(jiān)控和智能報警,用戶和企業(yè)均可自主、提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障,并支持在線診斷和遠(yuǎn)程維修,降低運維成本的同時,減少故障停機風(fēng)險。此外,5G高速率的特點提高了數(shù)據(jù)匯總速度,縮短了用戶收到警報的時間,方便其及早進(jìn)行維修。如積成電子借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案,售后派工效率提升33%*。*注:數(shù)據(jù)資料來源于浪潮官網(wǎng)用戶發(fā)現(xiàn)用戶自主解決在線報修遠(yuǎn)程維修故障修復(fù)企業(yè)發(fā)現(xiàn)聯(lián)系用戶現(xiàn)場維修圖示:產(chǎn)品故障發(fā)現(xiàn)及維修過程?
2)數(shù)據(jù)分析。云計算、人工智能等技術(shù)推動數(shù)據(jù)分析計算能力大幅提高,實現(xiàn)產(chǎn)品故障預(yù)測性分析,幫助工業(yè)企業(yè)提前進(jìn)行預(yù)防性維修,減少故障損失。例如,現(xiàn)代斗山通過瓴羊Quick
BI產(chǎn)品,對部品故障及維保費用等進(jìn)行趨勢分析,進(jìn)而優(yōu)化維保政策及庫存管理的同時,Quick
BI的即席分析功能,可以將任意多張報表同時進(jìn)行對比分析,問題解決效率顯著提升。35365.4
營銷及售后服務(wù)環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜營銷及售后服務(wù)環(huán)節(jié)創(chuàng)新企業(yè)圖譜智能營銷銷售預(yù)測國內(nèi)企業(yè)國外企業(yè)售后服務(wù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析注:本圖譜由36氪研究院整理,僅列舉部分企業(yè)為代表,未覆蓋全產(chǎn)業(yè)363706
產(chǎn)業(yè)總結(jié)和趨勢展望l
產(chǎn)業(yè)總結(jié)l
趨勢展望376.1
產(chǎn)業(yè)總結(jié)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的核心價值在于降低生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)業(yè)效率和創(chuàng)新商業(yè)模式?
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興數(shù)字技術(shù)從每個生產(chǎn)節(jié)點切入,賦能制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。對于制造業(yè)企業(yè)而言,實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的核心價值在于降低生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)業(yè)效率和創(chuàng)新商業(yè)模式。?
1)降低生產(chǎn)成本?;谏a(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的收集處理和生產(chǎn)設(shè)備的智能應(yīng)用,幫助企業(yè)實現(xiàn)更精準(zhǔn)的供應(yīng)鏈及財務(wù)管理,減少物料浪費、降低產(chǎn)品不合格率、降低勞動力需求及人工成本。?
2)提升產(chǎn)業(yè)效率。通過大幅優(yōu)化生產(chǎn)過程、改良生產(chǎn)工藝等手段,提升設(shè)備利用率和生產(chǎn)執(zhí)行精度,縮短生產(chǎn)周期,提升產(chǎn)業(yè)鏈整體效率。?
3)創(chuàng)新商業(yè)模式。通過智能網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、產(chǎn)品遠(yuǎn)程運維、智能銷售預(yù)測等多種新型生產(chǎn)方式,幫助企業(yè)創(chuàng)新商業(yè)模式,增加收入來源。?
未來,隨著各類新興數(shù)字技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,制造業(yè)將在集成協(xié)同平臺、人機交互、共享制造和大模型應(yīng)用等方向持續(xù)探索創(chuàng)新,最終實現(xiàn)制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)、管理全方位、全流程的智能化。產(chǎn)品智能化生產(chǎn)智能化將傳感器、通信模塊等技術(shù)融入產(chǎn)品,使產(chǎn)品具備感知、通訊能力,并且可追溯、可識別、可定位通過工業(yè)機器人等生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用和管理,融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù),實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的高效可控01030204銷售及服務(wù)智能化管理智能化以產(chǎn)品和生產(chǎn)智能化為基礎(chǔ),依托可追溯、可識別等屬性拓展后續(xù)智能化服務(wù)PLM、ERP及智能工控平臺等軟件系統(tǒng)的應(yīng)用使制造業(yè)企業(yè)的管理環(huán)節(jié)更高效、決策更準(zhǔn)確圖示:制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目標(biāo)38396.2
趨勢展望數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下,制造業(yè)將持續(xù)探索設(shè)計制造協(xié)同集成平臺?
對于制造業(yè)而言,設(shè)計制造創(chuàng)新的關(guān)鍵要素在于集成、協(xié)作和靈活性。未來,通過數(shù)字技術(shù)集成各類功能模塊,搭建協(xié)同集成平臺,制造業(yè)企業(yè)將能夠?qū)崿F(xiàn)訂單需求、產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計和制造進(jìn)度的有效同步。1)需求同步:收到客戶訂單后,根據(jù)訂單需求進(jìn)行智能計算,在系統(tǒng)平臺上通過知識管理技術(shù)的協(xié)同優(yōu)化,使設(shè)計和生產(chǎn)動態(tài)無縫銜接提升設(shè)計制造環(huán)節(jié)的靈活性;2)研發(fā)設(shè)計同步:利用工業(yè)設(shè)計的跨學(xué)科屬性將參數(shù)智能計算、產(chǎn)品變形設(shè)計、工藝變形設(shè)計、虛擬樣機設(shè)計、多領(lǐng)域優(yōu)化設(shè)計及智能過程控制等通過PDM系統(tǒng)集成接口整合,縮短設(shè)計周期;3)制造進(jìn)度同步:集成協(xié)作平臺可根據(jù)產(chǎn)品特性與制造原料情況,實時同步產(chǎn)品制造進(jìn)度,提升產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。?
目前,已有服務(wù)方案供應(yīng)商能夠搭建這類集成平臺,如Braincube,通過自有的數(shù)字孿
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