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文檔簡介
中國智能制造發(fā)展現(xiàn)狀研究
行業(yè)需求與技術(shù)創(chuàng)新助力全球制造業(yè)發(fā)展進(jìn)入4.0階段4第一次工業(yè)革命 第二次工業(yè)革命 第三次工業(yè)革命第四次工業(yè)革命行業(yè)需求技術(shù)創(chuàng)新家庭手工作坊無法滿足社會化商品交換的需求蒸汽機(jī)的發(fā)明等產(chǎn)業(yè)變革機(jī)器代替手工勞動,生產(chǎn)力大幅提高,手工業(yè)開始發(fā)展單個機(jī)械生產(chǎn)率見頂,產(chǎn)生社會化生產(chǎn)的需求電機(jī)的發(fā)明電氣設(shè)備/流水線等效率更高的流水線和自動化電氣設(shè)備代替了大量人力勞動,重工業(yè)開始發(fā)展計算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)原子能/生物工程等機(jī)械化電氣自動化數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化/智能化物聯(lián)網(wǎng)/云計算/5G大數(shù)據(jù)/人工智能/機(jī)器人等出現(xiàn)數(shù)控機(jī)床,以及流程管理系統(tǒng)、計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)等工業(yè)軟件,效率進(jìn)一步優(yōu)化制造業(yè)進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展階段,產(chǎn)生精益生產(chǎn)需求需求的快速變動/人力成本上升產(chǎn)生智能生產(chǎn)需求出現(xiàn)智能工廠、智能物流、C2M等新模式,全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展,生產(chǎn)效率再次提高更高的生產(chǎn)力和利潤率隨著新科技發(fā)展,各國制造業(yè)也開始新一輪變革浪潮。從18世紀(jì)60年代蒸汽機(jī)的發(fā)明引爆第一次工業(yè)革命開始,制造業(yè)經(jīng)歷機(jī)械化、電氣自動化、數(shù)字化三個階段,進(jìn)入以網(wǎng)絡(luò)化、智能化為代表的工業(yè)4.0發(fā)展階段。技術(shù)的發(fā)展促使生產(chǎn)力不斷提高,而更高的生產(chǎn)力和利潤率的追求促使行業(yè)不斷發(fā)生變革。億歐智庫:行業(yè)需求與技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革18世紀(jì)60年代開始 19世紀(jì)60年代開始 20世紀(jì)40年代開始 21世紀(jì)開始Part1.
中國智能制造現(xiàn)狀智能制造定義與背景數(shù)據(jù)來源:億歐智庫整理
智能制造定義包含數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化5智能制造是一系列新型技術(shù)與應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合,其內(nèi)涵會隨著技術(shù)的發(fā)展不斷變化。智能制造定義當(dāng)前包含“數(shù)字化”、“網(wǎng)絡(luò)化”、“智能化”三部分:“數(shù)字化”指將工業(yè)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式,利用計算機(jī)進(jìn)行管理或控制的過程;“網(wǎng)絡(luò)化”指新的軟硬件技術(shù)將生產(chǎn)者-機(jī)器,機(jī)器-機(jī)器,消費(fèi)者-生產(chǎn)者之間的相關(guān)內(nèi)容連接,形成數(shù)據(jù)、流程互通的基礎(chǔ),即萬物互聯(lián)過程;“智能化”是指通過人工智能等新技術(shù)提高全流程的自主化水平。1960s1970s1990s2000s2010s智能化網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化數(shù)控機(jī)床CAECAM2DCADSRMERPCRMPDMMES工業(yè)軟件LANWAN互聯(lián)網(wǎng)3D打印物聯(lián)網(wǎng)5G傳感器自然語言處理機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)器視覺語音識別人工智能工業(yè)大數(shù)據(jù)數(shù)字孿生柔性工廠云計算邊緣計算1980s更高的生產(chǎn)力和利潤率Part1.
中國智能制造現(xiàn)狀智能制造定義與背景數(shù)據(jù)來源:億歐智庫整理億歐智庫:智能制造關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展路徑智能制造創(chuàng)造新型生產(chǎn)方式,終極愿景是自感知、自決策、自執(zhí)行6隨著工業(yè)軟件的普及和升級,感知元件的換代,新傳輸技術(shù)以及高端數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等智能設(shè)備的使用,智能制造的基礎(chǔ)元素已經(jīng)逐步構(gòu)建。而工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能的運(yùn)用,使得大量工業(yè)數(shù)據(jù)會不斷連接、運(yùn)算、迭代,最終形成能夠自感知、自決策、自執(zhí)行的高度協(xié)同制造模式。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃階段采購階段生產(chǎn)階段物流階段銷售階段
工業(yè)軟件體系CADCAEPDM數(shù)字孿生CRM不斷升級和改造的 PLC工業(yè) SCADA軟件 DCSERP升級SRM升級升級WCS升級設(shè)計階段智能制造模式:高度協(xié)同/高度智能設(shè)計階段終極愿景自感知、自決策、自執(zhí)行規(guī)劃階段采購階段生產(chǎn)階段物流階段銷售階段傳統(tǒng)制造模式:單一流程化機(jī)床/生產(chǎn)線高級數(shù)控機(jī)床/機(jī)器人邊緣計算工業(yè)大數(shù)據(jù)云計算AGV/立體倉儲MEMS/激光/CMOS傳感器通信網(wǎng)絡(luò)/總線/網(wǎng)關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)/RFID智能化改造進(jìn)程工業(yè)硬件體系
感知執(zhí)行層傳統(tǒng)傳感器/執(zhí)行器/伺服系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)層裝備層人工智能機(jī)器視覺/自然語言處理/語音識別/深度學(xué)習(xí)Part1.
中國智能制造現(xiàn)狀智能制造定義與背景數(shù)據(jù)來源:億歐智庫整理6FCS
生產(chǎn)環(huán)節(jié)MES
工業(yè)軟件
90.0336.609.69%0501001502002009年
2010年
2011年
2012年
2013年
2014年
2015年
2016年
2017年
2018年
2025年國內(nèi)生產(chǎn)總值(萬億元)國內(nèi)生產(chǎn)總值同比增長率第二產(chǎn)業(yè)增加值(萬億元)第二產(chǎn)業(yè)增加值同比增長率四大引擎助推中國工業(yè)從去產(chǎn)能向智能制造階段邁進(jìn)2016年開始戰(zhàn)略進(jìn)入智能制造階段中國工業(yè)高度發(fā)展時期已過,進(jìn)入新常態(tài):2012-2016年中國第二產(chǎn)業(yè)增加值增速低于GDP增長率,2015年第二產(chǎn)業(yè)增加值增速迅速下降至1.6%,說明中國正在進(jìn)入工業(yè)新常態(tài)階段,高速發(fā)展時期已過。供給側(cè)改革效果顯著,未來智能制造成為新動力:2015年后中國第二產(chǎn)業(yè)增速不斷回升,主要是因?yàn)槿ギa(chǎn)能政策的推進(jìn)使得中國工業(yè)在短暫陣痛后煥發(fā)生機(jī);2017年后,第二產(chǎn)業(yè)增加值再次回落,未來智能制造將成為保持工業(yè)持續(xù)快速發(fā)展的源動力。勞動力、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、政策和技術(shù)四大引擎將大力主推中國智能制造改革浪潮。億歐智庫:2010-2018年中國GDP與第二產(chǎn)業(yè)增加值 億歐智庫:四大引擎推進(jìn)改革浪潮勞動力成本提高工資剛性上升、人口老齡化導(dǎo)致中國勞動力優(yōu)勢減弱,智能制造提高生產(chǎn)效率產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型工業(yè)附加值低、產(chǎn)能利用率低倒逼中國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,智能制造可提高工業(yè)附加值政策支持國家響應(yīng)全球趨勢自上而下支撐中國制造業(yè)改革體系技術(shù)支撐技術(shù)積累為智能制造奠定科技基礎(chǔ)多項(xiàng)技術(shù)已在全球領(lǐng)先2015年供給側(cè)改革維持高增速需要依賴智能制造數(shù)據(jù)來源:左圖來自國家統(tǒng)計局,右圖為歐智庫整理Part1.
中國智能制造現(xiàn)狀中國發(fā)展智能制造動力7
中國智能制造總體水平偏低,處于電氣自動化+數(shù)字化發(fā)展階段中國智能制造發(fā)展情況在全世界范圍內(nèi)屬于第二梯隊:中國相對于其他21個國家來說屬于第二梯隊先進(jìn)型國家,強(qiáng)于南非、巴西、印度等新興制造業(yè)國家,但距離美國、日本、德國還有較大差距,總體水平偏低。當(dāng)前中國制造企業(yè)總體處于電氣自動化+數(shù)字化階段,隨著智能制造推進(jìn),有望在2025年實(shí)現(xiàn)總體進(jìn)入數(shù)字化+網(wǎng)絡(luò)化階段:億歐智庫調(diào)研顯示,當(dāng)前90%制造業(yè)企業(yè)配有自動生產(chǎn)線,但僅有40%實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理,5%打通工廠數(shù)據(jù),1%使用智能化技術(shù),而預(yù)計2025年數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造企業(yè)占比將達(dá)到70%、30%、10%。40%10%1%30%5%90%70%100%電氣自動化階段電氣自動化階段數(shù)字化階段網(wǎng)絡(luò)化階段智能化階段2018年整體水平2025年整體水平億歐智庫:中國智能制造總體進(jìn)程2018年我國制造企業(yè)所處該階段占比2025年我國制造企業(yè)所處該階段占比11.58.57.57.561825.52525273131.534.533.537.53736.535.53545.553.586.5020406080100 120俄羅斯土耳其南非巴西尼日利亞印度以色列西班牙意大利美國日本德國韓國英國中國瑞典瑞士芬蘭法國奧地利加拿大比利時億歐智庫:全球智能制造發(fā)展指數(shù)高端技術(shù)、專利以及品牌為核心的制造業(yè)有部分核心技術(shù)、有能力大規(guī)模集成、并生產(chǎn)關(guān)鍵元件的制造業(yè)原材料、勞動密集型制造業(yè)第一梯隊:引領(lǐng)型國家第二梯隊:先進(jìn)型國家第三梯隊:潛力型國家第四梯隊:滯后型國家核心技術(shù)較少、零部件加工為主的制造業(yè)8數(shù)字化階段 網(wǎng)絡(luò)化階段 智能化階段數(shù)據(jù)來源:左圖來自中國經(jīng)濟(jì)信息社,右圖為億歐智庫整理Part1.
中國智能制造現(xiàn)狀
中國智能制造細(xì)分行業(yè)差別大,多重原因影響工業(yè)化進(jìn)程9414154023734489274912528721234184521609515008 149081224990857712 7532482445072700179096416192861368383257185733674013739143324948455316020000400006000080000中國制造業(yè)細(xì)分領(lǐng)域眾多:億歐智庫參考證監(jiān)會以及統(tǒng)計局對制造業(yè)的行業(yè)劃分,最終將我國制造業(yè)劃分為19個制造子行業(yè)億歐智庫:制造業(yè)細(xì)分行業(yè)規(guī)模以上公司數(shù)及A股上市公司數(shù)規(guī)模以上公司數(shù)A股上市公司數(shù)數(shù)據(jù)來源:左圖來自wind、國家統(tǒng)計局,右圖來自中國智能制造供應(yīng)商聯(lián)盟Part1.
中國智能制造現(xiàn)狀
中國智能制造細(xì)分行業(yè)現(xiàn)狀魔力象限圖指標(biāo)分析10數(shù)據(jù)來源:wind、上市公司年報、億歐智庫專家訪談Part1.
中國智能制造現(xiàn)狀億歐智庫將從當(dāng)前工業(yè)化進(jìn)程和智能制造需求兩個角度,結(jié)合2000+制造業(yè)上市企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)及多位專家調(diào)研,總結(jié)出中國制造業(yè)19個細(xì)分領(lǐng)域的智能制造現(xiàn)狀,將其歸類為領(lǐng)導(dǎo)者、挑戰(zhàn)者、探索者及觀望者四大象限。橫軸代表工業(yè)化進(jìn)程,結(jié)合包括固定資產(chǎn)、研發(fā)投入、人效等多個指標(biāo)以及專家打分量化得出。縱軸代表智能制造需求,結(jié)合利潤、勞動力回報率、勞動力成本等多個指標(biāo)以及專家打分量化得出。需求類關(guān)鍵指標(biāo):利潤水平較低,且下降較快——對應(yīng)N年行業(yè)平均凈利率下降較快的勞動力成本較高——對應(yīng)薪酬水平勞動力投入效果大幅下降——對應(yīng)N年勞動投入效果下降較快的,其中勞動投入效果為近N年ROP(息稅前利潤(TTM)/薪酬總額)變動資本投入效果逐步上升——對應(yīng)資本投入效果變動大于0%,其中資本投入效果為近N年ROIC(EBITDA/年均資本投入)變動工業(yè)進(jìn)程類關(guān)鍵指標(biāo):固定資產(chǎn)或無形資產(chǎn)投資較多——對應(yīng)行業(yè)平均折舊攤銷額較多的機(jī)器設(shè)備擴(kuò)張較多的——對應(yīng)行業(yè)平均固定資產(chǎn)擴(kuò)張率變動生產(chǎn)效率較高的——平均人效
中國智能制造細(xì)分行業(yè)現(xiàn)狀魔力象限圖11工業(yè)化進(jìn)程智能制造需求電氣自動化階段數(shù)字化階段需求較低領(lǐng)導(dǎo)者需求較高挑戰(zhàn)者觀望者探索者需求居中億歐智庫將從當(dāng)前工業(yè)化進(jìn)程和智能制造需求兩個角度,結(jié)合2000+制造業(yè)上市企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)及多位專家調(diào)研,總結(jié)出中國制造業(yè)19個細(xì)分領(lǐng)域的智能制造現(xiàn)狀,將其歸類為領(lǐng)導(dǎo)者、挑戰(zhàn)者、探索者及觀望者四大象限。億歐智庫:中國智能制造細(xì)分行業(yè)象限圖機(jī)械裝備制造業(yè)電氣設(shè)備制造業(yè)非金屬礦物制品業(yè)紡織服裝業(yè)黑色金屬冶煉及加工業(yè)家電制造業(yè)家具建材制造業(yè)計算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)汽車制造業(yè)化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)文體娛樂用品制造業(yè)醫(yī)藥制造業(yè)儀器儀表制造業(yè)航空航天、鐵路及船舶制造業(yè)有色金屬冶煉及加工業(yè)橡膠與塑料制品業(yè)造紙、包裝及印刷業(yè)食品飲料制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)化階段 智能化階段數(shù)據(jù)來源:wind、上市公司年報、億歐智庫專家訪談Part1.
中國智能制造現(xiàn)狀
智能制造四象限分類:領(lǐng)導(dǎo)者、挑戰(zhàn)者、探索者、觀望者汽車、計算機(jī)通訊、家電等制造業(yè)領(lǐng)跑智能制造:這些行業(yè)普遍下游市場較大,市場更新?lián)Q代需求高、制造過程較復(fù)雜,其中電腦、手機(jī)、汽車、醫(yī)藥等是科技應(yīng)用最廣泛、更新?lián)Q代最快的市場紡織服裝、機(jī)械裝備制造業(yè)等改革需求強(qiáng)烈,智能制造勢在必行:這些行業(yè)產(chǎn)品普遍偏中游,客戶對產(chǎn)品更新?lián)Q代要求較低,但行業(yè)中勞動力成本影響較大,智能制造改革需求強(qiáng)烈石油、化工等工業(yè)化基礎(chǔ)高,探索精益生產(chǎn)模式:基本屬于流程工業(yè),且均在工業(yè)上游,生產(chǎn)過程要求嚴(yán)苛,工業(yè)基礎(chǔ)要求高,但行業(yè)更新?lián)Q代慢,改造需求較領(lǐng)導(dǎo)者和挑戰(zhàn)者較弱食品飲料、文體娛樂制造業(yè)等工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,未來改革潛力較大:這些行業(yè)普遍技術(shù)門檻較低,工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,勞動密集度高,行業(yè)分散,同時該行業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代慢,國內(nèi)需求市場穩(wěn)定,勞動力成本影響較挑戰(zhàn)者象限較小。智能制造領(lǐng)導(dǎo)者計算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)汽車制造業(yè)家電制造業(yè)家具建材制造業(yè)醫(yī)藥制造業(yè)數(shù)據(jù)來源:均來源于wind12Part1.
中國智能制造現(xiàn)狀智能制造挑戰(zhàn)者紡織服裝業(yè)機(jī)械裝備制造業(yè)儀器儀表制造業(yè)電氣設(shè)備制造業(yè)航空航天、鐵路及船舶制造業(yè)智能制造探索者石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)非金屬礦物制品制造業(yè)有色金屬冶煉及加工業(yè)黑色金屬冶煉及加工業(yè)智能制造觀望者食品飲料制造業(yè)文體娛樂用品制造業(yè)橡膠與塑料制品制造業(yè)造紙、包裝及印刷業(yè)
汽車、石油、食品、服裝四個萬億消費(fèi)市場,可代表四大象限典型制造業(yè)0100002000030000400001997年
1999年
2001年
2003年
2005年
2007年
2009年
2011年
2013年
2015年
2017年從2017年社會零售額構(gòu)成來看,汽車、石油、食品飲料以及服裝紡織為萬億消費(fèi)市場,在日常生活中扮演著重要角色。根據(jù)前文智能制造細(xì)分領(lǐng)域象限圖來看,汽車、紡織服裝、石油及食品飲料分布在領(lǐng)導(dǎo)者象限、挑戰(zhàn)者象限、探索者象限和觀望者象限。億歐智庫將以這四個制造子行業(yè)為四大象限代表行業(yè),分析智能制造在不同象限的落地情況。億歐智庫:1997-2017年社會零售額構(gòu)成(單位:億元)汽車類服裝鞋帽、針、紡織品日用品類金銀珠寶類化妝品石油及制品家用電器和音像器材類文化辦公用品建筑及裝潢材料書報雜志類糧油食品、飲料煙酒類中西藥品通訊器材類家具類體育、娛樂用品類萬億市場汽車制造業(yè)石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)食品飲料制造業(yè)紡織服裝制造業(yè)智能制造領(lǐng)導(dǎo)者智能制造探索者智能制造觀望者智能制造挑戰(zhàn)者數(shù)據(jù)來源:左圖來源于wind13Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況
中國汽車制造業(yè)工業(yè)化程度:生產(chǎn)體系標(biāo)準(zhǔn),自動化程度領(lǐng)先硬件體系:當(dāng)前國內(nèi)整車廠商已經(jīng)100%實(shí)現(xiàn)了核心工藝全自動化數(shù)控機(jī)床:已基本普及數(shù)控機(jī)床,如發(fā)動機(jī)車間,金屬加工設(shè)備數(shù)控化率90%以上工業(yè)機(jī)器人:已廣泛利用在沖壓、焊裝、涂裝、總裝“四大工藝”中,如自動上下料機(jī)器人、柔性焊裝機(jī)器人等物流輸送:已使用AGV、程控葫蘆、自動化輸送線、自動化滾床和自動檢測裝備軟件體系:當(dāng)前國內(nèi)汽車廠商大部分已經(jīng)有完整的信息化管理系統(tǒng)工業(yè)軟件:大部分已采用企業(yè)資源計劃系統(tǒng)(ERP)、生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)(SCM)以及底層生產(chǎn)控制系統(tǒng)數(shù)字仿真:部分汽車企業(yè)已經(jīng)使用數(shù)字化工廠系統(tǒng)對制造設(shè)備、生產(chǎn)線、工藝和物流進(jìn)行建模仿真,其中在焊接和涂裝工藝使用率最高億歐智庫:汽車整車標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)體系圖其他汽車相關(guān)行業(yè)汽車零部件制造業(yè)汽車整車制造業(yè)設(shè)計采購制造物流倉儲動力傳 發(fā)動機(jī) 懸架制 電氣電 車身零 照明儀動裝置 零部件 動裝置 子裝置 部件 表裝置汽車輪胎汽車玻璃汽車蓄電池沖壓焊裝內(nèi)飾線地盤線最終裝配線檢測線總裝銷售/售后涂裝數(shù)據(jù)來源:億歐智庫專家訪談、北汽藍(lán)谷重大資產(chǎn)置報告書、《中國智能制造綠皮書2017》、中國智能制造系統(tǒng)解決方案市場調(diào)研報告2018、西門子官網(wǎng)14Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造領(lǐng)導(dǎo)者:汽車制造業(yè)
汽車行業(yè)智能制造需求:供應(yīng)鏈、質(zhì)量、C2M當(dāng)前中國汽車供應(yīng)鏈效率低,整個行業(yè)面臨去庫存問題:2018年至2019年4月汽車經(jīng)銷商庫存預(yù)警指數(shù)連續(xù)16個月高于榮枯線(50%),庫存積壓將對整個汽車產(chǎn)業(yè)鏈帶來巨大損失。2019年1-4月經(jīng)銷商庫存預(yù)警指數(shù)為58.9%、63.6%、55.3%、61.0%中國汽車產(chǎn)品質(zhì)量和性能要求不斷提高,C2M等個性化需求逐步釋放:2018年中國汽車召回總量已從2017年2087萬輛下降到1242萬輛,下降比例為41%國內(nèi)三家主要獨(dú)立汽車設(shè)計公司收入總和已超過10億元,增長率也不斷攀升至40%,個性化設(shè)計改裝進(jìn)入高速發(fā)展時代數(shù)據(jù)來源:中國汽車流通協(xié)會15Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造領(lǐng)導(dǎo)者:汽車制造業(yè)2330.5710.951.281.63.493.875.417.955.386.749.2112.9225.3%36.6%40.3%181614121086420202015年2017年億歐智庫:2015-2018年國內(nèi)主要獨(dú)立汽車設(shè)計公司收入(單位:億元)阿爾特2016年長城華冠龍創(chuàng)設(shè)計2018年三家匯總收入增長率%531500555113320871242050010001500200025002013年2014年2015年2016年2017年2018年億歐智庫:2013-2018年中國汽車召回總量(單位:萬輛)
軟件國產(chǎn)化、數(shù)據(jù)集成分析為汽車制造業(yè)重點(diǎn)推進(jìn)方向設(shè)計采購制造物流倉儲用于產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計、制造、測試的高端三維仿真軟件全部被國外企業(yè)壟斷,基本未實(shí)現(xiàn)PLM管理個性化定制模式需要滿足汽車模塊化設(shè)計和個性化組合設(shè)計、產(chǎn)品工藝優(yōu)化等新功能汽車零配件來自全球各地,中國全球化采購系統(tǒng)較少,仍采用傳統(tǒng)經(jīng)銷商模式國內(nèi)ERP系統(tǒng)無法完全滿足汽車制造商的需求,BOM管理也較薄弱設(shè)備控制核心產(chǎn)品PLC在國內(nèi)基本空白,MES系統(tǒng)也基本使用國外大廠產(chǎn)品各系統(tǒng)軟件接口并未打通,大量數(shù)據(jù)沉積,制造過程信息化、透明化、柔性化有待深化傳統(tǒng)模式下物流效率已經(jīng)接近瓶頸,先進(jìn)的AGV/SPS系統(tǒng)并未大量普及未建立實(shí)時有效的WMS/OTD管理系統(tǒng),無法滿足汽車行業(yè)零庫存的倉配要求當(dāng)前中國汽車行業(yè)智能制造從設(shè)計到供應(yīng)鏈仍存在較多的問題,其中關(guān)鍵軟件缺失、數(shù)據(jù)孤島為主要問題。因此未來汽車行業(yè)將著力進(jìn)行關(guān)鍵軟件系統(tǒng)國產(chǎn)化,同時積極研發(fā)并使用新技術(shù),如三維仿真數(shù)字孿生技術(shù)、系統(tǒng)集成與大數(shù)據(jù)分析等。當(dāng)前問題 發(fā)展方向關(guān)鍵軟件系統(tǒng)國產(chǎn)化新技術(shù)的研發(fā)和使用沃爾沃汽車特斯蘭大工廠轎廂底板分裝線虛擬(左)與實(shí)際(右)生產(chǎn)線沃爾沃使用西門子PLM系統(tǒng)KAMAZ使用西門子XZ3D設(shè)計系統(tǒng)三維仿真及數(shù)字孿生技術(shù)系統(tǒng)集成與數(shù)據(jù)聯(lián)通技術(shù)西門子SIMATIC
MES系統(tǒng)MES/3D設(shè)計系統(tǒng)/PLM的等系統(tǒng)的國產(chǎn)化大數(shù)據(jù)挖掘與分析黑湖數(shù)據(jù)移動端與WEB端監(jiān)控界面示意圖
吉利汽車大數(shù)據(jù)挖掘及分析示意圖數(shù)據(jù)來源:億歐智庫專家訪談、西門子官網(wǎng)、《中國汽車制造行業(yè)與數(shù)字化制造——價值體現(xiàn)與發(fā)展趨勢》16Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造領(lǐng)導(dǎo)者:汽車制造業(yè)
案例:北汽集團(tuán)—國產(chǎn)新式汽車集團(tuán)智能制造之路北汽集團(tuán)前身北京汽車制造廠成立第一家中美合資企業(yè)北京吉普成立北京現(xiàn)代成立,現(xiàn)代乘用車一工廠投產(chǎn)北京奔馳成立,MRA工廠投產(chǎn)株洲分公司乘用車工廠投產(chǎn)動力總成發(fā)動機(jī)工廠投產(chǎn)與戴勒姆簽署協(xié)議,引進(jìn)奔馳E級平臺及技術(shù)開始研發(fā)一期BOM系統(tǒng),與PDM、ERP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了集成開始研發(fā)二期BOM系統(tǒng),與SRM、售后EPC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了集成北汽藍(lán)谷借殼上市,新能源汽車第一股;北汽集團(tuán)各工廠已實(shí)現(xiàn)柔性制造智能制造標(biāo)準(zhǔn)全新“智能、透明、綠色、互聯(lián)”株洲基地二工廠投產(chǎn)564.4842.31162.41341.629.071.5235.5342.2383.5400.7423.7432.228.819.338.235.455.4128.882.5114.7134.5137.4131.21520.3010002000300040001958年1983年2002年2006年2015年 2016年 2017年 2018年2011年總收入2012年 2013年固定資產(chǎn)凈值2014年商譽(yù)及無形資產(chǎn)25億新建新能源高端智能生態(tài)工廠北汽集團(tuán)智能制造分為3個階段:1958年-2011年為引進(jìn)產(chǎn)線、自動化基礎(chǔ)建設(shè)階段,這一階段公司通過自建或合作搭建生產(chǎn)線;2011年-2014年為快速擴(kuò)產(chǎn)、核心技術(shù)研發(fā)階段,這一階段公司固定資產(chǎn)以127%復(fù)合增長率增長,快速擴(kuò)張產(chǎn)能。2015年至今為新能源、新制造全面發(fā)展階段:北汽集團(tuán)大力發(fā)展新能源和智能制造,2017年全球純電動汽車市場第一,同時積極開展智能網(wǎng)聯(lián)、大數(shù)據(jù)等前瞻技術(shù)研究,智能制造標(biāo)準(zhǔn)工廠株洲基地已經(jīng)投產(chǎn)。當(dāng)前北汽已經(jīng)成為中國產(chǎn)業(yè)鏈最完善的大型汽車企業(yè)集團(tuán),2018年收入1520.3億元,固定資產(chǎn)432.2億元,無形資產(chǎn)131.2億元。億歐智庫:北汽集團(tuán)智能制造發(fā)展路徑數(shù)據(jù)來源:北京汽車招股說明書、北京汽車年報、wind、億歐智庫整理等17Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造領(lǐng)導(dǎo)者:汽車制造業(yè)引進(jìn)產(chǎn)線、自動化基礎(chǔ)建設(shè)階段快速擴(kuò)產(chǎn)、核心技術(shù)研發(fā)階段億歐智庫:北京汽車相關(guān)財務(wù)數(shù)據(jù)(單位:億元)新能源、新制造全面發(fā)展階段
案例:北汽新投產(chǎn)株洲二廠已達(dá)世界智能制造領(lǐng)先水平?jīng)_壓車間采用德國汽車工業(yè)最先進(jìn)的沖壓技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn),保證每一張鋼板送壓前都做40℃、潔凈度10μm的專業(yè)清洗。焊裝車間配備175臺機(jī)器人德國KUKA機(jī)器人,自動化率達(dá)80%;搭載在線激光測量設(shè)備ACS及機(jī)器人抓件視覺引導(dǎo)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測和精準(zhǔn)定位。涂裝車間配備瑞典ABB噴涂機(jī)器人全封閉式管理,通過3C1B水性漆環(huán)保工藝、機(jī)器人全自動噴涂、TNV廢氣焚燒系統(tǒng)、智能管控系統(tǒng)等多種新技術(shù),較傳統(tǒng)工藝降低約40%的能耗總裝車間采用世界一流水準(zhǔn)的杜爾檢測線、DSA電檢設(shè)備、扭矩管理系統(tǒng)等先進(jìn)輔助工具,扭矩精度達(dá)到正負(fù)3%;總裝物流采用世界先進(jìn)的SPS配貨方式,運(yùn)用CarryAnt機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)與裝備線同步跟蹤,完成小批量多頻次的精確化配送。北汽工廠通過MES制造執(zhí)行系統(tǒng)和LES物流執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián),通過電子工藝卡系統(tǒng)與MES制造執(zhí)行系統(tǒng)相連接,實(shí)時獲取每臺車的配置信息,實(shí)現(xiàn)全工廠數(shù)字化實(shí)時管理。同時構(gòu)建C2B交互平臺,制定個性化營銷方案,實(shí)現(xiàn)定制化柔性生產(chǎn),運(yùn)用數(shù)字化工廠、互聯(lián)網(wǎng)+和工業(yè)以太網(wǎng)等技術(shù),將自動化、柔性化生產(chǎn)線及裝備物流等相關(guān)系統(tǒng)整合與互聯(lián),實(shí)現(xiàn)器械、車間、管理層的網(wǎng)絡(luò)連接。北汽集團(tuán)打造了一個先進(jìn)工業(yè)技術(shù)及設(shè)備組成的智慧透明的數(shù)字化工廠——北京汽車株洲二工廠,從沖壓到檢測所有環(huán)節(jié)的自動化和數(shù)字化都達(dá)到國際領(lǐng)先水平,工廠使用了近200架機(jī)器人,同時先進(jìn)的MES、LES物流系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)的部署標(biāo)志著北汽已初步實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化,部分環(huán)節(jié)還采用了工業(yè)視覺等工業(yè)智能技術(shù)。北汽工廠沖壓車間 北汽工廠焊裝車間北汽工廠噴涂車間北汽工廠總裝車間工廠架構(gòu)軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源:億歐智庫整理18Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造領(lǐng)導(dǎo)者:汽車制造業(yè)
中國紡織服裝工業(yè)化進(jìn)程:體系日漸成熟,改革快速普及硬件體系:當(dāng)前紡織服裝廠數(shù)字化裝備普及率達(dá)到70%,大多數(shù)未使用機(jī)器人、智能傳感器等先進(jìn)硬件體系國內(nèi)數(shù)字化智能化方式裝備和工藝有所突破:2014年“筒子紗數(shù)字化自動染色成套技術(shù)與裝備”項(xiàng)目創(chuàng)新研發(fā)了自動染色成套裝備,“高效能棉紡精梳關(guān)鍵技術(shù)”實(shí)現(xiàn)高端精梳機(jī)的進(jìn)口替代,“自動落紗粗紗機(jī)及粗細(xì)聯(lián)輸送系統(tǒng)”、“細(xì)絡(luò)聯(lián)型和紗庫型自動喂管自動絡(luò)筒機(jī)”均實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人、AGV、智能傳感器并未得到大規(guī)模普及軟件體系:當(dāng)前國內(nèi)紡織服裝廠信息化停留在ERP、傳統(tǒng)檢測等系統(tǒng),大多數(shù)未建立MES系統(tǒng)、未進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化紡織服裝制造中等規(guī)模以上企業(yè)信息化應(yīng)用比率超過70%,大部分普及ERP等資源管理系統(tǒng)印染工藝的數(shù)字化紡紗系統(tǒng)自動化檢測、印染在線檢測自動配送系統(tǒng)、化纖自動包裝、服裝智能倉儲系統(tǒng)等已實(shí)現(xiàn)應(yīng)用大多數(shù)紡織服裝制造業(yè)尚未建立MES,即使建立了MES,計劃和成本控制對象也未細(xì)化,未實(shí)現(xiàn)與ERP系統(tǒng)的集成,未實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)纖維生產(chǎn)紗線生產(chǎn)染整布生產(chǎn)染整裁片縫紉染色熨燙包裝分銷零售纖維生產(chǎn)環(huán)節(jié)紗線生產(chǎn)環(huán)節(jié)布生產(chǎn)環(huán)節(jié)服裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)銷售環(huán)節(jié)億歐智庫:紡織成衣生產(chǎn)體系圖服裝設(shè)計 輔料配件數(shù)據(jù)來源:億歐智庫專家訪談、《中國智能制造綠皮書2017》、中國智能制造系統(tǒng)解決方案市場調(diào)研報告201819Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造挑戰(zhàn)者:紡織服裝制造業(yè)
中國紡織服裝智能制造需求:勞動力成本、節(jié)能、創(chuàng)新勞動力成本上升對紡織服裝業(yè)影響大,勞動力成本控制為紡織服裝制造業(yè)最大動力:2013-2018年A股制造業(yè)子行業(yè)勞動力投入回報率數(shù)據(jù)顯示,紡織服裝業(yè)5年復(fù)合增長率為-27.9%,相對其他制造子行業(yè)墊底,說明勞動力成本上升對紡織服裝業(yè)影響較大,成本控制形成了紡織服裝業(yè)智能制造較大需求。紡織服裝業(yè)對資源消耗大,節(jié)能減排、綠色工業(yè)目標(biāo)促進(jìn)紡織服裝制造業(yè)工業(yè)化改革:紡織服裝對水資源等消耗大,紡織行業(yè)每萬元工業(yè)增加值取水量達(dá)到213立方米/萬元,超過制造業(yè)整體用水量2倍電商等平臺不斷向上游滲透,C2M/B2B不斷影響制造業(yè)生產(chǎn)、供應(yīng)模式:2016年中國紡織電子商務(wù)交易規(guī)模和服裝網(wǎng)購規(guī)模分別達(dá)到4萬億和0.9萬億,復(fù)合增長率30%左右,隨著電商平臺向上游供應(yīng)鏈和制造端發(fā)展整合,互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)將支撐服裝紡織行業(yè)進(jìn)一步改革發(fā)展。數(shù)據(jù)來源:wind20Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造挑戰(zhàn)者:紡織服裝制造業(yè)14,01018,45523,81629,59637,10047,00620353050434961537457934301000020000300004000050000600002011年2016年億歐智庫:中國紡織服裝電商交易規(guī)模(單位:億元)2012年 2013年紡織電子商務(wù)交易規(guī)模2014年 2015年服裝網(wǎng)購交易市場規(guī)模178131108103903902642322131539410890991248861504101002003004005002007年2009年億歐智庫:2006-2010萬元工業(yè)增加值取水量(單位:立方米/萬元)3722006年工業(yè)整體紡織行業(yè)2008年造紙行業(yè)2010年食品和發(fā)酵行業(yè)
專用設(shè)備研發(fā)和工業(yè)軟件的應(yīng)用為紡織服裝重點(diǎn)推進(jìn)方向當(dāng)前紡織服裝的工業(yè)化程度較低,因此首要的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)從纖維生產(chǎn)到成衣生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動化,如數(shù)碼絡(luò)筒機(jī)、自動染色機(jī)、裁床模板機(jī)等專用設(shè)備的研發(fā)和使用。應(yīng)用流程管控和C2M定制系統(tǒng)等工業(yè)軟件的應(yīng)用為紡織服裝軟件上發(fā)力的重點(diǎn)方向,實(shí)現(xiàn)資源、能源、工時的統(tǒng)一實(shí)時管理。纖維生產(chǎn)染色/整理紗線生產(chǎn)染色/印花布生產(chǎn)輔料及配件生產(chǎn)縫紉染色熨燙分銷纖維生產(chǎn)環(huán)節(jié)紗線生產(chǎn)環(huán)節(jié)布生產(chǎn)環(huán)節(jié)包裝服裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)零售銷售環(huán)節(jié)服裝設(shè)計裁片精密數(shù)碼絡(luò)筒機(jī)自動裁床自動吊掛模板機(jī)紗線質(zhì)量檢測儀自動染色成套裝備紡織服裝ERP系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)工時系統(tǒng)紡織服裝MES系統(tǒng)C2M定制化系統(tǒng)紡紗、染整及剪裁專業(yè)自動化設(shè)備的研發(fā)流程管控和C2M系統(tǒng)等工業(yè)軟件的應(yīng)用智能檢測設(shè)備數(shù)據(jù)來源:億歐智庫專家訪談、杰克股份官網(wǎng)、酷特智能招股募集書、《中國智能制造綠皮書2017》,億歐智庫公開資料整理21Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造挑戰(zhàn)者:紡織服裝制造業(yè)
案例:申洲國際—中國服裝代工廠龍頭智能制造之路18.921.224.829.890.589.4100.7111.5126.6151.2181.0209.76.18.610.812.816.419.722.727.129.929.833.135.241.855.570.171.280.00.036.61.348.21.260.91.267.21.11.11.01.01.11.11.01.020010003004005001990年1997年2002年2003年2004年2005年2007年2008年億歐智庫:申洲國際相關(guān)財務(wù)數(shù)據(jù)(單位:億元)2006年總收入2009年 2010年 2011年固定資產(chǎn)凈值上海針織二十廠與外商共同創(chuàng)立申洲制造優(yōu)衣庫成為公司首位大客戶,業(yè)務(wù)向上游面料延伸進(jìn)入運(yùn)動服裝界,阿迪達(dá)斯成為公司大客戶港交所上市,同時柬埔寨工廠成立,此時已引進(jìn)全套印染自動化設(shè)備NIKE和ADIDAS專用工廠建成投產(chǎn)衢州、安慶制衣工廠建成投產(chǎn),同時繼續(xù)自動化改造柬埔寨、安慶二期共產(chǎn)建成投產(chǎn),創(chuàng)造性研發(fā)Flyknit鞋面制品越南面料生產(chǎn)基地成立,同時引進(jìn)自動噴墨繪圖機(jī)、自動鋪布機(jī)、自動裁床等越南二期工廠、柬埔寨成衣工廠投產(chǎn)上游面料廠織布、印染基本實(shí)現(xiàn)自動化和數(shù)字化,正在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化申洲國際智能制造分為3個階段:1990年-2005年為創(chuàng)建工廠獲取客戶階段,建立基本的自動化設(shè)施;2005年-2011年為持續(xù)擴(kuò)展、提升自動化水平階段,這一階段為了滿足公司產(chǎn)能擴(kuò)張需求,對現(xiàn)有工廠進(jìn)行改革;2011年至今為國際化、數(shù)字化階段,當(dāng)前公司已形成一體化生產(chǎn)流程,面料廠織布、印染基本實(shí)現(xiàn)自動化和數(shù)字化,并且正在實(shí)現(xiàn)跨國各工廠的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化。成立于1990年的申洲國際經(jīng)過近30年以高投入、高研發(fā)發(fā)展策略,不斷提高生產(chǎn)效率、持續(xù)在生產(chǎn)材料和模式上創(chuàng)新,獲得了優(yōu)衣庫、耐克和阿迪達(dá)斯等國際大品牌近20年的深度合作,是中國服裝出口企業(yè)中出口金額第一的公司。億歐智庫:申洲國際智能制造發(fā)展路徑創(chuàng)建工廠、獲取大客戶階段持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)、提升自動化水平階段國際化、進(jìn)一步自動化數(shù)字化階段2012年 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年無形資產(chǎn)數(shù)據(jù)來源:申洲國際歷年年報、wind、億歐智庫公開資料整理22Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造挑戰(zhàn)者:紡織服裝制造業(yè)
案例:申洲已基本實(shí)現(xiàn)自動化、節(jié)能化,將進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化申洲國際當(dāng)前在上游面料環(huán)節(jié)基本形成自動化生產(chǎn)流程:申洲國際已裝配自動絡(luò)筒機(jī)、自動印染機(jī)、自動鋪布機(jī)、人機(jī)協(xié)作剪裁等自動化硬件系統(tǒng),以及ERP、立體倉庫及柔性電腦排版系統(tǒng),下一步將進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化改造。能源改造也使得公司能耗迅速降低:申洲國際寧波地區(qū)萬元產(chǎn)值能耗由2006年0.43噸煤/萬元產(chǎn)值下降至0.1噸煤/萬元產(chǎn)值。0.430.400.270.210.140.160.140.130.120.110.10 0.100.000.050.100.150.200.250.300.350.400.450.502006年2008年2010年億歐智庫:申洲國際寧波地區(qū)萬元產(chǎn)值能耗(單位:噸煤/萬元產(chǎn)值)能源環(huán)境管理回收鍋爐熱能系統(tǒng)吹氣臺板智能管理生物質(zhì)鍋爐改天然氣鍋爐自動絡(luò)筒機(jī)自動印染裝置自動鋪布機(jī)人機(jī)協(xié)作剪裁條碼追蹤分揀柔性電腦排版自動化裝備2012年 2014年 2016年 2018年數(shù)據(jù)來源:申洲國際年報、億歐智庫公開資料整理23Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造挑戰(zhàn)者:紡織服裝制造業(yè)
中國石油加工業(yè)工業(yè)化進(jìn)程:體系工藝復(fù)雜,技術(shù)門檻高硬件體系:煉化工程的設(shè)備主體95%實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化煉化設(shè)備包括塔器、反應(yīng)器、換熱器、工業(yè)爐、儲罐等靜設(shè)備以及壓縮機(jī)、泵、電機(jī)、攪拌器等轉(zhuǎn)動傳動裝置核心設(shè)備如常減壓裝置、加氫精制、催化重整、加氫裂化等過程的裝置均實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化軟件體系:PCS/ERP/MES等基本普及,操作優(yōu)化與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正在建設(shè)應(yīng)用中90%以上的石化生產(chǎn)企業(yè)采用了過程控制系統(tǒng)PCS,80%以上的企業(yè)應(yīng)用了企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)ERP裝置級操作優(yōu)化技術(shù)如流程模擬、APC、在線調(diào)和等與國外同行仍有差距,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)較薄弱,先進(jìn)控制普及率不到40%億歐智庫:石油煉化生產(chǎn)體系圖原油常減壓裝置蠟油石腦油催化重整化學(xué)原料國標(biāo)汽油國標(biāo)柴油汽油液化氣柴油石腦油航空煤油尾油柴油加氫精制催化裂化加氫裂化渣油焦化處理蠟油柴油殘渣石腦油柴油石腦油尾油石腦油民用液化氣瀝青化工原料分離轉(zhuǎn)換
處理數(shù)據(jù)來源:億歐智庫專家訪談、《煉油化工設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀》、中國化學(xué)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會、中國石油天然氣集團(tuán)、中國智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商聯(lián)盟24Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造探索者:石油加工業(yè)
生產(chǎn)管控一體化、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同為石油加工業(yè)重點(diǎn)推進(jìn)方向西門子cosmos系統(tǒng)石化盈科工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)石油加工業(yè)數(shù)據(jù)集成平臺當(dāng)前大多數(shù)石油以及下游的化工企業(yè)的生產(chǎn)計劃、調(diào)度、排產(chǎn)、操作以及設(shè)備管理、HSE管理等相關(guān)數(shù)據(jù)均在分散在ERP、MES、PCS等系統(tǒng)中,缺乏統(tǒng)一的管理模式和數(shù)據(jù)集成平臺,大量數(shù)據(jù)沉積無法使用,也無法統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)監(jiān)測生產(chǎn)進(jìn)度、設(shè)備毀損、能源消耗等重要應(yīng)用。數(shù)據(jù)集成及生產(chǎn)管控一體化通過數(shù)據(jù)集成,盤活大量數(shù)據(jù),并通過最優(yōu)化模擬計算每個生產(chǎn)流程的最佳載荷,工業(yè)大數(shù)據(jù)已具備預(yù)防性維修、智能生產(chǎn)優(yōu)化等能力。石油加工最大的成本來自原油,因此原油的價格波動將對整個下游行業(yè)產(chǎn)生較大的影響,同時中下游的設(shè)計、生產(chǎn)需求數(shù)據(jù)無法及時傳導(dǎo),行業(yè)協(xié)同可及時調(diào)節(jié)產(chǎn)業(yè)鏈資源。石油加工行業(yè)代表了一系列流程工業(yè),如化工、鋼鐵等,這些流程工業(yè)大部分?jǐn)?shù)據(jù)化程度高,數(shù)據(jù)量較大,但各個子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)孤島問題嚴(yán)重,可利用大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管控一體化,在最優(yōu)化生產(chǎn)能力基礎(chǔ)上提高生產(chǎn)效率。石油加工業(yè)等與上下游聯(lián)系較為緊密的產(chǎn)業(yè)對行業(yè)協(xié)同渴求度較高,構(gòu)建權(quán)威的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以吸引上下游形成高效協(xié)同生產(chǎn)。數(shù)據(jù)孤島問題 產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同問題工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在自身工廠智能制造基礎(chǔ)上,逐漸匯集和整合行業(yè)的設(shè)備數(shù)據(jù),搭建行業(yè)大數(shù)據(jù)平臺,吸引產(chǎn)業(yè)上下游共同參與構(gòu)建本行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺生態(tài)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)來源:西門子官網(wǎng)、石化盈科官網(wǎng)25Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造探索者:石油加工業(yè)
中石化—中國綜合性石油生產(chǎn)商智能制造路徑2310 3229 3043 3242 4172 5906 7991 10617
12048
14521
13451
19132
25057
27860
28803
28259
20189
19309
23602
289121,8522,1312,3142,4602,7013,0063,4623,6114,0334,6525,4075,6595,8906,6967,3267,035 6,9066,5086,17810404146535993152160229274 348498603787 811 8509711,039700006000050000400003000020000100000億歐智庫:中國石化相關(guān)財務(wù)數(shù)據(jù)(單位:億元)1983年
1990年
1998年
1999年
2000年
2001年
2002年
2003年
2004年
2005年
2006年
2007年
2008年
2009年
2010年
2011年
2012年
2013年
2014年
2015年
2016年
2017年
2018年總收入 固定資產(chǎn) 無形資產(chǎn)中共中央、國務(wù)院,成立中國石油化工總公司中石油重組為中石化與中石油,基本設(shè)施建設(shè)完全2003-2011年,
MES系統(tǒng)建設(shè)和推廣階段,實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)的MES系統(tǒng)在中國石化煉化企業(yè)全覆蓋2016年至今,智能工廠升級,且建設(shè)ProMACE石化云平臺1998年經(jīng)國務(wù)院重組拆分出的中石化,經(jīng)過20年改革發(fā)展,早已成為世界級綜合性石油生產(chǎn)加工商龍頭,2018年收入2.9萬億元。中石化是中國較早進(jìn)行智能制造改革的大型企業(yè),主要經(jīng)過3個階段:1983年-2003年為關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)、石油化工產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)設(shè)施搭建投產(chǎn)階段,由于石油化工生產(chǎn)過程的特殊性,已建成的工廠自動化程度均很高;2003年-2012年數(shù)字化階段,這一時期的典型事件是中石化自主研發(fā)并應(yīng)有MES系統(tǒng),并且推廣至上下游企業(yè);2012年至今為網(wǎng)絡(luò)化、智能化階段,這一階段公司致力于打造智能工廠、互聯(lián)網(wǎng)云平臺。億歐智庫:中國石化智能制造發(fā)展路徑2011年開始海外并購,如OXY阿根廷資產(chǎn)、AOLANG、Devon、Galp巴西打造了燕山、鎮(zhèn)海、茂名和九江四家石化“智能工廠1.0”自行研發(fā)乙烯新型裂解爐、溶聚苯橡膠裝置研發(fā)應(yīng)用成功,設(shè)備達(dá)到國外同等水平關(guān)鍵設(shè)備自研,大規(guī)模投產(chǎn)階段數(shù)字化階段網(wǎng)絡(luò)化、智能化階段數(shù)據(jù)來源:中石化歷年年報、wind、億歐智庫公開資料整理26Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造探索者:石油加工業(yè)
最早打造智能工廠的中石化九江分公司作為中國流程型行業(yè)的典型代表,九江石化集成應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù),打造了業(yè)內(nèi)第一家投入使用的智能工廠。同時在智能工廠的設(shè)備、系統(tǒng)、管理等方面不斷進(jìn)行探索,成為流程型制造業(yè)特別是石化行業(yè)智能化改造的樣本。集成平臺和標(biāo)準(zhǔn)化建立煉化環(huán)節(jié)生產(chǎn)管控中心搭建內(nèi)外協(xié)同聯(lián)動系統(tǒng)九江智能工廠分為三個層次:?九江石化在生產(chǎn)煉化環(huán)節(jié)建立生產(chǎn)管?當(dāng)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息異?九江石化利用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),建成了智?
管理層以資源管理系統(tǒng)ERP、實(shí)驗(yàn)控中心,集生產(chǎn)運(yùn)行、全流程優(yōu)化、?;蛘咴谌粘z查中發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題時,能化的立體閥門倉庫,倉儲作業(yè)、配貨室信息管理系統(tǒng)LIMS、原油評價環(huán)保監(jiān)測、DCS
控制、視頻監(jiān)控等多外出的操作人員就能及時將異常信息送貨效率顯著提升系統(tǒng)、計量管理系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系個信息系統(tǒng)于一體通過移動終端反饋到中控室?產(chǎn)品出廠發(fā)貨實(shí)現(xiàn)了鐵路裝車自動定位、統(tǒng)為主?通過應(yīng)用先進(jìn)信息、通信及工程技術(shù),?中控室再根據(jù)整個生產(chǎn)流程的運(yùn)行參密閉灌裝、流量遠(yuǎn)程控制。通過建設(shè)智?
生產(chǎn)層包括生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)MES、生實(shí)時匯集傳遞生產(chǎn)、安全、環(huán)保、工數(shù)、設(shè)備信息等綜合數(shù)據(jù)做出評判,能倉庫,實(shí)現(xiàn)倉儲、配貨、灌裝、發(fā)貨產(chǎn)計劃于調(diào)度系統(tǒng)、流程模擬系統(tǒng)藝、質(zhì)量等信息,通過數(shù)據(jù)分析,制給出解決方案,并向現(xiàn)場操作人員發(fā)流程無人化,既保障了化學(xué)物品管控的?
操作層以產(chǎn)品生命周期管理PLM、定出精細(xì)化的生產(chǎn)安排出指令安全性,也大大提高了倉儲管理效率流程模擬RSIM以及Orion為主?
九江通過搭建企業(yè)級中央數(shù)據(jù)庫,集成了13個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),為9個業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供有效數(shù)據(jù)應(yīng)用智能倉儲27Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造探索者:石油加工業(yè)數(shù)據(jù)來源:億歐智庫公開資料整理
食品飲料粗放式生產(chǎn)為主,僅大型企業(yè)進(jìn)入數(shù)字化階段硬件體系:整體電氣自動化程度較低,基本未使用先進(jìn)制造裝備當(dāng)前國內(nèi)僅針對生產(chǎn)流程中的部分環(huán)節(jié)進(jìn)行升級改造,如可降解食品包裝材料、在線安全檢測及品質(zhì)監(jiān)控、覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的食品安全追溯等,尚未形成體系的自動化管理方案,也基本未使用工業(yè)機(jī)器人等先進(jìn)制造裝備軟件體系:大型生產(chǎn)商ERP普及率較高,但總體數(shù)字化程度很低糧油制品業(yè)、乳制品、肉制品、釀酒和飲料等各個行業(yè)的大型食品生產(chǎn)商ERP普及率接近50%,在銷售收入過億元的企業(yè)則高達(dá)80%以上。但生產(chǎn)環(huán)節(jié)控制系統(tǒng)如MES在大型企業(yè)中尚未完全普及,整體數(shù)字化程度低億歐智庫:食品飲料生產(chǎn)流程包裝運(yùn)輸銷售加工自動化程度較高取材用料自動化程度低檢測小企業(yè)缺失自動化程度較高自動化程度低1.621.892.352.422.1815.0%15.8%18.9%21.5%23.7%17.8%19.6%23.0%24.5%27.3%28.4%24.5%65432102017年億歐智庫:2012-2017年食品飲料制造業(yè)固定資產(chǎn)投入2015年 2016年食品飲料固定資產(chǎn)投入/收入2012年 2013年 2014年食品飲料制造業(yè)固定資產(chǎn)投入(萬億元)制造業(yè)固定資產(chǎn)投入/收入28Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造觀望者:食品飲料制造業(yè)數(shù)據(jù)來源:億歐智庫專家訪談、《中國智能制造綠皮書2017》
案例:伊利股份—中國奶制品生產(chǎn)龍頭智能制造路徑7.19.415.5 17.021.134.544.150.151.155.970.389.0104.0131.2145.6131.4132.6
146.90.1 0.2 0.2 0.4 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.9 0.9 1.1 1.4 1.8 2.3 2.7 4.61.0 2.1 3.6 8.5 10.3 11.5 15.1 27.0 40.1 63.0 87.4
121.8
165.8
193.6
216.6
243.2
296.7
374.5
419.9
477.8
544.4
603.6
606.1
680.6
795.56.8 8.3 9.1 9.3 9.6 9.9 5.1 6.450010001500200001956年
1994年
1995年
1996年
1997年
1998年
1999年
2000年
2001年
2002年
2003年
2004年
2005年
2006年
2007年
2008年
2009年
2010年
2011年
2012年
2013年
2014年
2015年
2016年
2017年
2018年億歐智庫:伊利股份相關(guān)財務(wù)數(shù)據(jù)(單位:億元)總收入 固定資產(chǎn) 無形資產(chǎn)1956年呼和浩特回民區(qū)成立養(yǎng)牛合作小組,擁有1160頭奶牛第一條利樂液態(tài)奶生產(chǎn)線投產(chǎn),同年推出伊利純牛奶,建立無菌奶生產(chǎn)線原始生產(chǎn)階段數(shù)字化階段推出伊利優(yōu)酸乳,開創(chuàng)中國乳飲料市場階段,建立奶粉、冰淇淋工廠并部署會計電算化建立奶粉數(shù)字碼追溯體系,同時原奶從“散養(yǎng)、集中榨乳”升級到“奶站”模式開始部署ERP軟件,原奶生產(chǎn)升級到奶源基地模式已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從原奶到成品的自動化加工,中央管控及數(shù)據(jù)采集等系統(tǒng)部署CRM、APS、二維碼、GPS、電子采購平臺、EOS電子訂單與世界500強(qiáng)SCA集團(tuán)建造內(nèi)蒙古最大包裝基地,同時建設(shè)物流配送體系開始部署MES軟件,開始進(jìn)軍印度和泰國市場產(chǎn)品創(chuàng)新、基地升級擴(kuò)張階段伊利智能制造經(jīng)過3個階段:1956年-1997年為原始生產(chǎn)階段;1997年-2008年為產(chǎn)品創(chuàng)新與基地升級擴(kuò)張階段,此階段伊利建立了數(shù)字溯源、集中奶站以及物流配送系統(tǒng);2009年至今為數(shù)字化階段,這一階段伊利構(gòu)建了ERP、CRM、APS的軟件系統(tǒng)。伊利已經(jīng)通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)構(gòu)建了奶源質(zhì)量追溯體系和養(yǎng)殖體系,實(shí)現(xiàn)奶源從牧場生產(chǎn)、儲運(yùn)工廠的自動化,也從生產(chǎn)管理和質(zhì)量管理向生產(chǎn)管理數(shù)字化發(fā)展,2018年綜合產(chǎn)能為1094萬噸/年,實(shí)現(xiàn)收入795.5億元,規(guī)模為國內(nèi)奶制品生產(chǎn)企業(yè)第一。億歐智庫:伊利股份智能制造發(fā)展路徑數(shù)據(jù)來源:伊利股份年報、wind、伊利官網(wǎng)29Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造觀望者:食品飲料制造業(yè)
案例:伊利集團(tuán)逐步形成自動化數(shù)字化生產(chǎn)體系伊利作為食品飲料行業(yè)的龍頭企業(yè),工業(yè)化水平走在行業(yè)前列,當(dāng)前已經(jīng)形成全產(chǎn)業(yè)鏈的自動化生產(chǎn)模式,從上游的集中取奶到自動包裝和智能物流體系均達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。伊利2009年開始軟件系統(tǒng)的搭建,當(dāng)前已經(jīng)建成能源管理、資源管理和產(chǎn)品生命周期管理等現(xiàn)代化軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)構(gòu)成硬件系統(tǒng)構(gòu)成伊利原奶牧場基地集中取奶裝置原奶牧場基地基本實(shí)現(xiàn)了繁育、體檢、擠奶、運(yùn)輸、檢測、接收等環(huán)節(jié)自動化、數(shù)據(jù)化伊利自動化包裝裝置可實(shí)現(xiàn)全自動化地實(shí)現(xiàn)包裝盒開啟、袋裝奶的直入、稱重檢驗(yàn)、包裝盒封口等工作伊利智能物流體系除了利用AGV以及碼垛機(jī)器人,物流體系還與CRM、APS、電子采購平臺、EOS電子訂單打通伊利EcoStruxure能源管理系統(tǒng)伊利與施耐德電氣合作搭建全廠能源管理系統(tǒng),實(shí)時監(jiān)控工廠能耗伊利管理軟件系統(tǒng)原當(dāng)前伊利已經(jīng)形成較完整的軟件體系包括PLM、ERP以及MES系統(tǒng)伊利搭建全面信息化平臺建立全球新產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(GNPD)、研發(fā)全周期管理系統(tǒng)(PLM)、知識產(chǎn)權(quán)信息管理電子系統(tǒng)、科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)來源:億歐智庫公開資料整理30Part2.
中國智能制造細(xì)分行業(yè)落地情況智能制造觀望者:食品飲料制造業(yè)
智能制造聚焦生產(chǎn)環(huán)節(jié),四個階段發(fā)展智能工廠數(shù)據(jù)來源:中國智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商聯(lián)盟、億歐智庫公開資及訪談梳理設(shè)計 生產(chǎn) 物流 銷售 服務(wù)
注:方塊縱軸長度代表供應(yīng)商數(shù)量,橫軸長度代表服務(wù)跨越的環(huán)節(jié)當(dāng)前大部分智能制造供應(yīng)商聚焦生產(chǎn)環(huán)節(jié),為工廠服務(wù),智能工廠為發(fā)展重點(diǎn)自動化產(chǎn)線與生產(chǎn)裝備工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺C2M智能工廠消費(fèi)者產(chǎn)業(yè)上下游設(shè)備聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)采集傳感器1通訊設(shè)備數(shù)據(jù)打通與直接應(yīng)用工業(yè)軟件工業(yè)SaaS2數(shù)據(jù)智能分析與應(yīng)用工業(yè)大數(shù)據(jù)工業(yè)AI34智能制造供應(yīng)商聚焦生產(chǎn)環(huán)節(jié):當(dāng)前中國提供智能制造的廠商種類眾多,根據(jù)參與的環(huán)節(jié)可分為9類供應(yīng)商,聚焦生產(chǎn)環(huán)節(jié)的供應(yīng)商與客戶最多。因此現(xiàn)階段智能制造聚焦在生產(chǎn)環(huán)節(jié),而智能制造應(yīng)用生產(chǎn)過程的最終愿景是智能工廠。智能工廠發(fā)展需要經(jīng)過4個主要階段,在自動化與生產(chǎn)裝備的基礎(chǔ)上,經(jīng)過數(shù)據(jù)采集-數(shù)據(jù)連接-數(shù)據(jù)分析應(yīng)用-工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等可將工廠從感知層-產(chǎn)線層-工行層-產(chǎn)業(yè)鏈層進(jìn)行連接,形成自感知、自執(zhí)行、自決策的智能工廠體系。億歐智庫:智能制造服務(wù)商分類 億歐智
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