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智能制造系統集成發展現狀及趨勢
發布時間:2021年01月12日
一、產業定義與范疇
智能制造系統集成指以自動化、網絡化為基礎,以數字化為手段,以智能制造為目標,借助新一代信息通信技術,通過工業軟件、生產和業務管理系統、智能技術和裝備的集成,幫助企業實現縱向集成、橫向集成的各類智能化解決方案的總稱。其中縱向集成是指在智能工廠內部,把現場層、控制層、車間管理層有機整合在一起,同時確保這些信息能夠傳輸到生產資源計劃(ERP);橫向集成是指將各種不同制造階段的智能系統集成在一起,既包括一個公司內部的材料、能源和信息的配置,也包括不同公司之間的價值網絡的配置。

二、產業政策分析

(一)產業環境

1、多個系統集成商分聯盟成立推動地區及細分行業專精發展

智能制造系統解決方案供應商聯盟北京分盟、東莞分盟、河南分盟、建材行業分盟、電力裝備分盟、船舶行業分盟、紡織行業分盟的成立預示著各細分行業對于智能制造系統集成發展的高度重視。北京、上海、廣州作為全國智能制造系統集成商高度集聚的三個城市,依舊是發展的先行者,北京分盟的成立將有效聚攏相關企業資源,實現企業間高效合作。而以電力裝備、船舶和紡織等行業為引領,專業細分行業智能制造系統集成的發展將成為主流趨勢,以核心制造工藝軟件固化為關鍵點,將加速傳統制造行業智能化改造升級的進程。

2、2018年投資環境整體遇冷行業發展仍有較大資金壓力

2018年整體投資環境較為嚴峻,投資熱點仍主要集中在人工智能、智能硬件等熱門領域,對于裝備制造業投資熱度依舊不高,而由于智能制造系統集成領域成熟的市場運營模式仍有待摸索,個別企業在模式探索中遇到了較大困難,導致投資環境不甚理想。而面對上游設備供應商出貨需求以及下游終端客戶押款等雙向壓力,智能制造系統集成商資金墊付壓力加大,亟需專項產業基金、政企合作拉動改造需求等方式來推動行業發展。

3、智能制造技術標準體系完善將極大助推系統集成發展

智能制造系統集成涉及生產全生命周期各個環節的硬件、軟件及相關系統,協同難度大、復雜程度高,尤其是軟硬件之間的連接,涉及不同品牌的產品差異以及不同端口的各類協議,亟需在國家、行業層面推出標準化體系。目前,我國智能制造標準體系建設指南已經發布了2018版,而長三角地區智能制造協同發展也在積極編制標準體系及評價互認機制,這些舉措將推動我國智能制造系統集成產業加速發展。

(二)政策分析

1、黨的十九大報告持續鼓勵先進制造業融合發展

黨的十九大報告強調,“加快建設制造強國,加快發展先進制造業,推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合,在中高端消費、創新引領、綠色低碳、共享經濟、現代供應鏈、人力資本服務等領域培育新增長點、形成新動能。”為了深入貫徹落實黨的十九大精神,國務院于2017年11月27日發布了《深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》,明確指出我國“總體發展水平及現實基礎仍然不高,關鍵平臺綜合能力不強,標準體系不完善,企業數字化網絡化水平有待提升”,產業鏈集成整合能力的提升將是未來智能制造系統集成商突破的主要方向,即積極突破關鍵軟硬件產品及聯動,加強整體解決方案提供能力。

2、工業互聯網發展行動計劃鼓勵培育智能制造系統集成新模式新業態

為加快推進工業互聯網創新發展,加強對有關工作的統籌規劃和政策協調,國家制造強國建設領導小組決定下設工業互聯網專項工作組。2018年5月工業互聯網專項工作組第一次會議審議通過了《工業互聯網發展行動計劃(2018-2020年)》,提出通過跨工廠內外工業互聯網的建設,聯動智能工廠建設及系統集成解決方案,形成智能化生產、網絡化協同、個性化定制和服務化延伸等應用模式,力爭到2020年前,形成一批面向中小企業的典型應用,打造一批優秀系統集成商和應用服務商。行動計劃的推出將進一步加速工業領域軟硬件協同發展,推動數字孿生等新興數字技術在傳統工廠改造和智能工廠建設中的應用。

3、國家智能制造標準體系建設指南進一步規范行業標準

為加快推進智能制造綜合標準化工作,加強頂層設計,構建智能制造綜合標準體系,發揮智能制造標準的規范和引領作用,工業和信息化部、國家標準化管理委員會組織開展了智能制造綜合標準化體系建設研究工作,并印發了《國家智能制造標準體系建設指南(2018年版)》。文件針對基礎共性標準、關鍵技術標準和行業應用標準三大方面進行了標準制(修)訂,提出到2018年,累計制修訂150項以上智能制造標準,基本覆蓋基礎共性標準和關鍵技術標準。到2019年,累計制修訂300項以上智能制造標準,全面覆蓋基礎共性標準和關鍵技術標準,逐步建立起較為完善的智能制造標準體系。建設智能制造標準試驗驗證平臺,提升公共服務能力,提高標準應用水平和國際化水平。指南的頒布將持續支撐我國智能制造的良性發展,并推進我國智能制造標準與國際標準互認,助力我國智能制造國家和行業標準上升為國際標準。

三、產業鏈全景圖

智能制造系統集成主要按照生產特點分為離散型制造和流程型制造兩大類。
智能制造系統集成按照業務類型分類主要分為整體解決方案和局部解決方案,其中整體解決方案的代表成果主要體現為智能工廠及數字化車間,而局部解決方案主要是整體解決方案的細致拆分,又根據工業領域兩大制造類型,即流程型制造和離散型制造分為兩大類。根據生產流程,智能制造系統集成主要分為五大環節,包括研發環節數字化、制造環節數字化、物流環節智能化、企業管理信息化和工業互聯服務,由于流程型制造和離散型制造的特點不同,兩者的主要差異體現在研發環節數字化、制造環節數字化和企業管理信息化三大領域。

四、市場規模

中國智能制造系統集成市場受益于國家大力推動智能制造和工業互聯網發展、智能制造系統解決方案供應商聯盟加速細分行業滲透、制造業核心工藝技術加速突破等利好,在2018年整體規模持續保持較高增速,預計2018年整體規模將達到1548億元,到2020年將突破2300億元,并將有效帶動我國制造業整體水平發展,加速向新一代智能制造轉型升級的步伐。

隨著我國傳統制造業改造升級需求的進一步擴大,在生產制造環節中最具代表性的柔性裝備系統和加工環節數字化仍將是大中型企業進行局部改造,尤其是提高制造工藝及產品合格率方面的首選,而智能輸送系統和智能倉儲系統作為通用性環節,其改造需求將保持一個比較穩定的水平。

五、趨勢研判

1、智能制造系統集成引領設備供應商及軟件集成商融合發展新方向,有望成為智能制造龍頭企業發展核心模式。
2、京津冀、長三角及珠三角地區依舊是智能制造系統集成發展領先區域,其中尤以京津冀地區企業集中程度最高。
3、局部解決方案仍舊是市場主流,但是國內企業需要積極向整體解決方案領域發力,力爭突破國際龍頭企業在該領域的行業壟斷地位。
4、邊緣智能技術加速應用將打破傳統設備集中式軟件集成發展思路,使邊緣端設備成為集成新端口。
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