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近日，中國信息通信研究院發(fā)布《中國智能制造發(fā)展研究報告——智能工廠》（以下簡稱《研究報告》），提出了智能工廠建設的5大趨勢，梳理了智能工廠建設落地的10大場景，并對未來智能工廠的發(fā)展前景提出展望。這對“十四五”期間高水平推進智能制造具有重要參考意義。

01

建設的5大趨勢

結合國內外領先企業(yè)的探索實踐，《研究報告》認為，智能工廠建設走深向實，呈現(xiàn)5大趨勢，具體表現(xiàn)在要素驅動、手段優(yōu)化、生產變革、資源配置和可持續(xù)維度等方面。

● 數(shù)據(jù)驅動：數(shù)據(jù)成為智能應用關鍵使能。傳統(tǒng)生產要素逐步數(shù)字化，通過構建“采集、建模、分析、決策”的數(shù)據(jù)優(yōu)化閉環(huán)，應用“數(shù)據(jù)+模型”對物理世界進行狀態(tài)描述、規(guī)律洞察和預測優(yōu)化，已成為智能化實現(xiàn)的關鍵路徑。

● 虛實融合：在數(shù)字空間中超越實際生產。工業(yè)領域能夠在數(shù)字空間中對現(xiàn)實生產過程進行高精度刻畫和實時映射，進而以獲得的較優(yōu)結果或決策來控制和驅動現(xiàn)實生產過程。如數(shù)字孿生能夠以實時性、高保真性、高集成性在虛擬空間模擬物理實體的狀態(tài)，已成為實現(xiàn)工業(yè)領域虛實融合的關鍵紐帶。

● 柔性敏捷：柔性化制造將成為主導模式。目前，消費方式正逐步由標準化、單調統(tǒng)一向定制化、個性差異轉變。工廠亟需通過構建柔性化生產能力，以大批量規(guī)模化生產的低成本，實現(xiàn)多品種、變批量和短交期的個性化訂單的生產和交付。

● 全局協(xié)同：單點優(yōu)化邁向全局協(xié)同變革。5G、物聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡技術的全面應用，促進企業(yè)打通全要素、全價值鏈和全產業(yè)鏈的“信息孤島”，進而推動從數(shù)字化設計、智能化生產等局部業(yè)務優(yōu)化，向網(wǎng)絡化協(xié)同、共享制造等全局資源協(xié)同優(yōu)化邁進。

● 綠色安全：資源效率與社會效益相統(tǒng)一。在雙碳戰(zhàn)略目標指引下，開展智能工廠建設和數(shù)字化轉型的同時，行業(yè)積極以數(shù)字技術賦能節(jié)能環(huán)保安全技術創(chuàng)新，提升工廠能耗、排放、污染、安全等管控能力，逐步邁向綠色制造、綠色工廠和綠色供應鏈，加快制造業(yè)綠色化轉型。

02

落地的10大場景

《研究報告》通過對2021年度智能制造示范工廠和優(yōu)秀場景的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析后認為，智能工廠發(fā)展路徑以制造過程和生產管理的智能優(yōu)化切入，加速供應鏈打通和協(xié)同，并向價值鏈上游研發(fā)設計和下游銷售服務等高價值環(huán)節(jié)延伸，最終推動生產方式、商業(yè)模式和業(yè)務形態(tài)的創(chuàng)新變革。

此外，《研究報告》發(fā)現(xiàn)，智能場景梯次落地，形成多樣應用，具體包括以下10大場景：

01

數(shù)據(jù)與算法驅動的精準工業(yè)質檢；

02

數(shù)字空間中高效規(guī)劃和迭代工藝；

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物料自動存取和管控的智能倉儲；

04

智能機器與人員協(xié)同的敏捷作業(yè)；

05

全環(huán)節(jié)質量數(shù)據(jù)匯聚與精準追溯；

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設備可視化運行監(jiān)控與故障洞察；

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自適應生產變化的產線柔性配置；

08

實時精準與動態(tài)響應的智能排程；

09

全要素透明可控的精益生產管理；

10

產供銷一體化協(xié)同生產計劃優(yōu)化。

具體應用案例方面，例如聯(lián)想集團作為在制造業(yè)領域有著深厚積淀同時在智能化過程中充分實踐的企業(yè)，從PC時代起就不斷打磨自身技術實力，經過30多年持續(xù)深耕，全面發(fā)力智能制造時代，建立起“端-邊-云-網(wǎng)-智”齊備的新IT全能力架構。目前聯(lián)想集團的硬核智能制造實力已在合肥聯(lián)寶工廠、武漢產業(yè)基地等自有工廠得到充分驗證。

在合肥聯(lián)寶工廠，聯(lián)想集團自建的擁有完整知識產權的智能化PC整機生產線“水星線2.0”及主板智能化工業(yè)互聯(lián)線“哪吒線”，自動化率達到業(yè)界領先水平。兩條智能化生產線每天可處理5000筆訂單，且其中80%以上是單筆小于5臺的個性化定制，利用聯(lián)想智能供應鏈與排程系統(tǒng)，排產時間從6小時大幅縮短至1.5分鐘、生產效率提升了16%、訂單達成率比業(yè)界平均標準快15%；在武漢產業(yè)基地，聯(lián)想集團自主研發(fā)的自動化產線——“量子線”，是業(yè)界首條5GIoT自動化組裝線，通過機器運輸材料和智能系統(tǒng)檢測產品合格情況，擺脫了依靠大量人工進行組裝生產的局面。目前，量子線的自動化率已經從10年前的14.8%提高到今天的48%，以前每條產線上需要由49個工人24小時完成，現(xiàn)在28個人就可以輕松完成。

而在對外賦能方面，聯(lián)想集團也積極利用自身技術優(yōu)勢及實踐經驗來助力傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)展開數(shù)智化變革。

例如聯(lián)想集團為三一集團提供滿足其數(shù)字化/智能化轉型所依賴的智能化基礎架構，并分享了自身在智能制造、國際化方面的最佳實踐和方案，助力三一集團完成自身的數(shù)字化轉型。據(jù)悉，待項目改造完成后，三一集團產能將提升50%，人力需求減少60%，場地壓縮30%。

03

發(fā)展前景

在政策引導和行業(yè)探索的雙重作用下，我國智能制造不斷推進，已從最初的探索嘗試、單點優(yōu)化階段發(fā)展到系統(tǒng)變革、全面轉型階段，推動生產模式、運營模式、資源配置模式的全方位變革，衍生出全新的數(shù)字化業(yè)務和商業(yè)模式。

關于智能工廠的發(fā)展前景，《研究報告》認為，新一代信息技術與行業(yè)加速融合，智能工廠支撐技術體系將逐步形成；供給體系相關方加速滲透整合，構建供給生態(tài)共同打造適用性系統(tǒng)解決方案；通過智能場景解耦和重構工廠轉型，進而模塊化、組合式推進將成為新應用模式；工廠組織形態(tài)加速變革，以適應新的生產方式、業(yè)務形態(tài)、資源配置和商業(yè)模式。

作為制造業(yè)數(shù)字化轉型的策源地和主戰(zhàn)場，智能工廠已成為制造業(yè)構建新核心競爭力，引領經濟高質量發(fā)展的必經路徑和重要引擎。十四五期間，技術融合創(chuàng)新、供給生態(tài)構建、場景應用落地和新型組織形態(tài)變革將進一步加速工廠智能化進程，推動數(shù)字化、網(wǎng)絡化工廠全面邁向智能工廠。