AI智慧工廠(chǎng)，催生16萬(wàn)億大市場(chǎng)
發(fā)布日期：2021-10-12 09:16:55 瀏覽：次
利用機器視覺(jué)和視頻物聯(lián)等技術(shù)，通過(guò)工業(yè)機器人和各類(lèi)傳感器的融合應用，為工廠(chǎng)生產(chǎn)和管理帶來(lái)全新的變革，從而提高工廠(chǎng)管理效率，實(shí)現企業(yè)效益最大化，已經(jīng)成為現代工廠(chǎng)的發(fā)展趨勢。
智慧工廠(chǎng)有哪些優(yōu)勢和魅力
何謂智慧工廠(chǎng)？智慧工廠(chǎng)是現代工廠(chǎng)信息化發(fā)展的必然階段。智慧工廠(chǎng)是利用機器視覺(jué)、視頻物聯(lián)等技術(shù)，實(shí)現工廠(chǎng)辦公、管理自動(dòng)化，對整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行仿真、評估和優(yōu)化，實(shí)現工廠(chǎng)作業(yè)規范化、智能化、自動(dòng)化，提高產(chǎn)品的可靠性，降低不良率，從而達到加強及規范企業(yè)管理、減少工作失誤、堵塞各種漏洞、提高工作效率、保障安全生產(chǎn)的目的。
智慧工廠(chǎng)旨在構建一個(gè)高效節能、綠色環(huán)保、環(huán)境舒適的人性化工廠(chǎng)。其應用場(chǎng)景包括智能倉儲、智能車(chē)間、追溯管理等。
“智慧工廠(chǎng)”叫法不一，有些叫“智慧工廠(chǎng)”，有些叫“智能工廠(chǎng)”，也有些叫“數字化工廠(chǎng)”。
智慧工廠(chǎng)體現在制造生產(chǎn)上，具有如下主要特征：系統具有自主、自控能力；生產(chǎn)過(guò)程可視化、智能化；自我學(xué)習及維護能力；人機共存的作業(yè)系統等。
基于A(yíng)I和物聯(lián)網(wǎng)的智慧工廠(chǎng)，為工廠(chǎng)管理和生產(chǎn)帶來(lái)了全新的變革，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，也提高了生產(chǎn)效率和企業(yè)的市場(chǎng)競爭力，因此受到許多企業(yè)的青睞。
打造智慧工廠(chǎng)，提升制造業(yè)水平
2021年4月14日，工信部發(fā)布了《“十四五”智能制造發(fā)展規劃（征求意見(jiàn)稿）》，提出到2025年，建設2000個(gè)以上新技術(shù)應用智能場(chǎng)景、1000個(gè)以上智能車(chē)間、100個(gè)以上引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的標桿智能工廠(chǎng)，重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)初步實(shí)現智能轉型；到2035年，規模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數字化。
近年，各地政府對加快產(chǎn)業(yè)升級也十分重視，工廠(chǎng)數字化轉型正在成為行業(yè)發(fā)展趨勢。
2020年9月，上海市發(fā)布《上海市建設100+智能工廠(chǎng)專(zhuān)項行動(dòng)方案（2020-2022年）》，要求上海三年內完成100家智能工廠(chǎng)建設，其中汽車(chē)行業(yè)20家，電子信息行業(yè)20家，高端裝備行業(yè)20家，生物醫藥行業(yè)10家，航空航天行業(yè)10家，綠色化工及新材料行業(yè)10家，快銷(xiāo)品、節能環(huán)保等行業(yè)10家。
2020年12月22日，上海市召開(kāi)智能制造推進(jìn)工作大會(huì )。會(huì )上舉行了授牌儀式，為首批上海市20家智能工廠(chǎng)授牌。20家智能工廠(chǎng)中包括上汽大眾汽車(chē)有限公司（MEB智能工廠(chǎng)）、上汽通用汽車(chē)有限公司（凱迪拉克數字化工廠(chǎng)）、上海汽車(chē)集團股份有限公司乘用車(chē)公司（臨港基地數字化工廠(chǎng)）、光明乳業(yè)股份有限公司（乳制品全產(chǎn)業(yè)鏈智能工廠(chǎng)）等。
為促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，深圳市專(zhuān)門(mén)出臺了《深圳市關(guān)于加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的若干措施》和《深圳市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動(dòng)計劃（2018－2020年）》，每年財政拿出1.5億元左右的資金，扶持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
根據相關(guān)規劃，深圳將大力發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，支持龍頭企業(yè)搭建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，鼓勵中小企業(yè)上云上平臺，提升智能制造水平。加快新產(chǎn)品、新技術(shù)推廣應用。
近年，安徽省制造業(yè)數字化不斷加快。“十三五”期間，全省共建成國家級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)示范平臺20個(gè)、省級制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展試點(diǎn)企業(yè)305個(gè)，認定了98個(gè)省級智能工廠(chǎng)、472個(gè)數字化車(chē)間，推廣應用工業(yè)機器人超過(guò)3萬(wàn)臺。“十四五”期間，安徽省計劃培育數字化車(chē)間、智能工廠(chǎng)1000家。
2020年12月23日，浙江省經(jīng)信廳、杭州市余杭區政府舉行了首屆“未來(lái)工廠(chǎng)”發(fā)布會(huì )，會(huì )上發(fā)布了首批“未來(lái)工廠(chǎng)”名單，?？低?、大華股份等12家企業(yè)入選。
首批認定的12家“未來(lái)工廠(chǎng)”在創(chuàng )新應用數字孿生、人工智能、大數據等新一代信息技術(shù)，積極探索協(xié)同制造、共享制造、個(gè)性化定制、“產(chǎn)品+服務(wù)”等智能制造新模式、新業(yè)態(tài)方面，均有各自?xún)?yōu)勢和特點(diǎn)。
2021年4月28日，杭州召開(kāi)全市制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展大會(huì )暨“未來(lái)工廠(chǎng)”建設推進(jìn)會(huì )，為杭州市部分優(yōu)秀企業(yè)授牌，并發(fā)布“未來(lái)工廠(chǎng)”政策。?？低?、阿里巴巴、大華、新華三、麥樂(lè )克等140家企業(yè)分別入選杭州市首批“聚能工廠(chǎng)”、“鏈主工廠(chǎng)”、“智能工廠(chǎng)”和“數字化車(chē)間”培育企業(yè)名單。
2021年5月25日，杭州市委、杭州市人民政府發(fā)布《關(guān)于加快建設“未來(lái)工廠(chǎng)”的若干意見(jiàn)》，提出到2025年，全市制造業(yè)發(fā)展質(zhì)效達到國內先進(jìn)水平。
到2025年，力爭培育“聚能工廠(chǎng)”“鏈主工廠(chǎng)”和“智能工廠(chǎng)”150家以上，培育“數字化車(chē)間”1000個(gè)以上。
《意見(jiàn)》還提出，積極推廣“產(chǎn)業(yè)大腦”六大“新場(chǎng)景”，“產(chǎn)業(yè)大腦”聚焦數字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數字化，重點(diǎn)圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+”“大數據+”“人工智能+”，持續深化制造業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈體系的數字化場(chǎng)景創(chuàng )新和應用推廣，全面提升數字化發(fā)展水平；打造示范型“智能工廠(chǎng)”，以打造智能化標桿為目標，圍繞六大“新場(chǎng)景”，深化應用5G、人工智能、大數據等先進(jìn)適用技術(shù)，培育一批技術(shù)水平領(lǐng)先、應用效果顯著(zhù)的“智能工廠(chǎng)”。
到2025年，力爭全市培育示范型“智能工廠(chǎng)”120家以上，其中認定80家左右。同時(shí)，力爭全市培育效率型“數字化車(chē)間”1000個(gè)以上，其中認定200個(gè)左右。
為加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉型升級，浙江提出全面推進(jìn)“機器換人”計劃。2013年至2017年，實(shí)施“機器換人”的五年間，浙江規模以上工業(yè)人均勞動(dòng)生產(chǎn)率累計提高51.2%，浙江在役機器人數量遙遙領(lǐng)先。
根據杭州市經(jīng)信局數據，截至目前杭州市累計實(shí)施機器換人項目4084項、工廠(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)項目1167項，實(shí)施智能制造試點(diǎn)示范項目114項，推廣工業(yè)機器人6648臺，上云企業(yè)超過(guò)8.9萬(wàn)家。這一切，為浙江制造從自動(dòng)化走向智能化打下了堅實(shí)基礎。
眾泰控股集團就是“機器換人”的受益企業(yè)。眾泰通過(guò)引進(jìn)12臺全自動(dòng)智能焊接機器人，生產(chǎn)線(xiàn)員工從120人減至30人，產(chǎn)品一次性合格率提高至99%。
從中可以看出，智慧工廠(chǎng)的優(yōu)勢和價(jià)值?？梢灶A見(jiàn)，未來(lái)將會(huì )有越來(lái)越多的“智慧工廠(chǎng)”誕生。
富士康轉型，從代工車(chē)間到智慧工廠(chǎng)
富士康是全球著(zhù)名的“代工大王”。在3C時(shí)代，富士康帶動(dòng)了中國制造產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，解決了中國數萬(wàn)勞動(dòng)力就業(yè)問(wèn)題。但隨著(zhù)市場(chǎng)的發(fā)展，代工業(yè)務(wù)利潤空間越來(lái)越小。
隨著(zhù)經(jīng)濟水平的提升和人工成本的不斷攀升，勞動(dòng)密集型企業(yè)面臨巨大的降本增效壓力。為改善生產(chǎn)環(huán)境，提高生產(chǎn)效率，富士康開(kāi)始轉型，并走上以互聯(lián)網(wǎng)、大數據、人工智能為核心的數字化轉型之路。
依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，由低附加值代工廠(chǎng)轉型為科技驅動(dòng)的生產(chǎn)型服務(wù)企業(yè)，成為富士康新時(shí)期的重要發(fā)展戰略。
2013年，富士康初步形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構想。此后便在這一領(lǐng)域探索和實(shí)踐。
2015年，富士康將物聯(lián)網(wǎng)、機器人、人工智能相關(guān)業(yè)務(wù)單獨拆分，組成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)公司——富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)股份有限公司，簡(jiǎn)稱(chēng)工業(yè)富聯(lián)。
在智能化生產(chǎn)領(lǐng)域，依托于富士康工業(yè)云平臺，基于機器人+傳感器的生產(chǎn)模式，開(kāi)發(fā)出機器人AI的自感知、自診斷、自修復、自?xún)?yōu)化、自適應功能，實(shí)現了提質(zhì)、降耗、增效的階段目標。
2019年1月，工業(yè)富聯(lián)“柔性裝配作業(yè)智能工廠(chǎng)”成功入選達沃斯世界經(jīng)濟論壇“制造業(yè)燈塔工廠(chǎng)”，成為全球16家工業(yè)4.0未來(lái)智慧工廠(chǎng)的一員，是唯一當選的中國本土企業(yè)。
名企是如何打造智慧工廠(chǎng)的
除了富士康，國內許多知名企業(yè)，也都在積極打造自己的智慧工廠(chǎng)，如海信、海爾、美的、長(cháng)虹等。
四川綿陽(yáng)長(cháng)虹智能制造產(chǎn)業(yè)園是“中國智能制造”首批試點(diǎn)示范項目，總投資逾50億元，涵蓋智慧顯示終端、智慧能源及相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)，將工業(yè)機器人、機器視覺(jué)、邊緣計算等技術(shù)引入到生產(chǎn)流程中。目前，長(cháng)虹智能生產(chǎn)線(xiàn)能減少70%的人力、人均產(chǎn)出效率提升65%、物流自動(dòng)化率達到95%。
美的集團在廣州南沙打造了生產(chǎn)空調的智慧工廠(chǎng)，首個(gè)引入美的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。廠(chǎng)房面積超過(guò)4萬(wàn)平方米，通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)技術(shù)，可以讓年代、型號千差萬(wàn)別的41類(lèi)189臺設備實(shí)現無(wú)縫連接。
經(jīng)過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)改造后，該廠(chǎng)勞動(dòng)生產(chǎn)效率提高28%，單位成本降低14%，訂單交付期縮短56%。
幾年前，筆者有幸赴貴陽(yáng)參觀(guān)了海信貴陽(yáng)電視機生產(chǎn)基地。貴陽(yáng)海信堪稱(chēng)智能工廠(chǎng)的樣板，海信先后投入約6000萬(wàn)元用于貴陽(yáng)工廠(chǎng)數字化智能制造升級，在自動(dòng)化設備方面，引入了PCBI自動(dòng)卡合機器人、雙臂自動(dòng)鎖固機器人、自動(dòng)翻屏機器人、包裝自動(dòng)化線(xiàn)體等。
針對產(chǎn)品質(zhì)量信息追溯難題，貴陽(yáng)海信每臺電視裝配下線(xiàn)后，都會(huì )貼上二維碼和條形碼。這個(gè)二維碼采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，就像是一臺電視的“身份證”，它包含了產(chǎn)品的基本信息和物流大數據，產(chǎn)品銷(xiāo)售到什么區域、哪家經(jīng)銷(xiāo)商、哪個(gè)客戶(hù)，都可以實(shí)時(shí)追溯。
實(shí)施數字化智能化改造升級后，貴陽(yáng)海信員工總數從1000人左右減少到500人左右，但年產(chǎn)能卻從改造前的90萬(wàn)臺左右增加到目前的190萬(wàn)臺；產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間由原來(lái)的一周縮短至2小時(shí)，產(chǎn)品不良率下降27.56%，實(shí)現了生產(chǎn)質(zhì)量、效率雙提升。
通過(guò)數字化智能制造升級，貴陽(yáng)海信成為西南地區唯一的電視機“智能制造”基地。在智慧工廠(chǎng)的助力下，海信在西南地區的市場(chǎng)占有率節節攀升。
AI和視頻物聯(lián)，助力工廠(chǎng)提質(zhì)增效
近年，騰訊、阿里等互聯(lián)網(wǎng)巨頭以及?？低?、大華股份等安防巨頭，都在積極布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
馬化騰表示，AI技術(shù)不但能“上天”，還能“進(jìn)廠(chǎng)”。目前騰訊的AI技術(shù)已經(jīng)成功應用于上海富馳高科技股份有限公司的質(zhì)檢環(huán)節，幫助企業(yè)實(shí)現降本增效。
富馳高科是一家金屬粉末注射成型（MIM）產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)制造商。此前，富馳高科的工廠(chǎng)在前端工序的自動(dòng)化程度已經(jīng)很高，可達到90%以上，唯獨在質(zhì)檢環(huán)節，因為MIM產(chǎn)品形狀結構復雜，有很多異形，導致一般的檢測設備和檢測方法都難以滿(mǎn)足要求。
所以一直以來(lái)，富馳高科都依賴(lài)于人工質(zhì)檢。
可是，隨著(zhù)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，人工質(zhì)檢的局限性也越發(fā)凸顯。后來(lái)，富馳高科與騰訊云合作。騰訊云針對富馳高科的應用需求推出定制化方案，解決了困擾富馳高科的質(zhì)檢自動(dòng)化難題。
現在，一臺AI質(zhì)檢儀的工作效率是原來(lái)人工檢測的20倍。富馳高科已經(jīng)上線(xiàn)10多臺設備，在機器持續滿(mǎn)載生產(chǎn)的情況下，一年可節省人力成本數千萬(wàn)元。
?？低?、大華股份都是我們熟悉的安防企業(yè)，他們既是智慧工廠(chǎng)的踐行者，也是工廠(chǎng)數字化轉型的推動(dòng)者。他們在自身率先完成企業(yè)數字化改造的同時(shí)，利用自己的技術(shù)，助力企業(yè)數字化轉型，成為許多企業(yè)數字化轉型的重要合作伙伴。
?？低暼诤现悄芪锫?lián)、人工智能和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，構建了自己的智能化生產(chǎn)園區，打造了數字產(chǎn)業(yè)化智能工廠(chǎng)的樣本。
?？低曋悄芤曨l終端未來(lái)工廠(chǎng)，構建“?？低曉浦行?rdquo;，實(shí)現精準化營(yíng)銷(xiāo)、智能化生產(chǎn)、數字化服務(wù)，形成“產(chǎn)品種類(lèi)千余種、型號萬(wàn)余種”的視頻終端大規模個(gè)性化定制。
大華股份為廣汽新能源量身定制了大華HOC智慧企業(yè)解決方案，將技術(shù)和產(chǎn)品深度融入到企業(yè)生產(chǎn)、運營(yíng)、管理的各個(gè)環(huán)節，通過(guò)在汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)部署高清智能攝像機，為廣汽打造定制化汽車(chē)生產(chǎn)可視化系統，客戶(hù)通過(guò)APP就能實(shí)時(shí)了解愛(ài)車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程。大華HOC智慧企業(yè)解決方案，助力廣汽新能源實(shí)現了數字化轉型升級。
智慧工廠(chǎng)催生萬(wàn)億級工業(yè)物聯(lián)市場(chǎng)
人工智能、5G、機器視覺(jué)、大數據、云計算等技術(shù)的融合應用，為智慧工廠(chǎng)帶來(lái)豐富的場(chǎng)景體驗。尤其是人工智能技術(shù)，在智慧工廠(chǎng)建設中起到了至為關(guān)鍵的作用，由于A(yíng)I的加持，極大地豐富了智慧工廠(chǎng)的內涵。智慧工廠(chǎng)是一個(gè)不被人關(guān)注的市場(chǎng)，因而也是一個(gè)被長(cháng)期忽略的市場(chǎng)。
制造業(yè)是中國實(shí)體經(jīng)濟的根基，目前全國共有327萬(wàn)家制造企業(yè)，吸納了1.05億人就業(yè)，占總就業(yè)人口的27.3%，居各行業(yè)之首。
中國是著(zhù)名的“世界工廠(chǎng)”，連續十一年名列第一制造業(yè)大國。但中國制造業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率仍然十分低下，僅為美國的19.3%、日本的30.2%和德國的27.8%。
在全球制造業(yè)四級梯隊格局中處于第三梯隊，距離“制造強國”目標至少還需30年。也就是說(shuō)，我們的制造業(yè)水平迫切需要提升。
中國社會(huì )科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟研究所工業(yè)發(fā)展研究室主任鄧洲表示，“相比發(fā)達國家，中國實(shí)現人工智能與制造業(yè)深度融合發(fā)展的需求更加迫切。”
構建機器學(xué)習所需的工業(yè)大數據庫基礎，加快促進(jìn)人工智能與制造業(yè)的深度融合，是提升制造業(yè)水平的關(guān)鍵。
那么，AI智慧工廠(chǎng)為相關(guān)行業(yè)帶來(lái)的商機有多大？我們以貴陽(yáng)海信為例進(jìn)行分析，貴陽(yáng)海信數字化智能制造升級共投入6000萬(wàn)元。
如果以此為參照，全國327萬(wàn)家制造企業(yè)，假設每家企業(yè)平均投入500萬(wàn)元進(jìn)行數字化改造，就將產(chǎn)生16萬(wàn)億的市場(chǎng)需求。即使AI安防只占10%，也是1.6萬(wàn)億的市場(chǎng)規模。因此，智慧工廠(chǎng)將是未來(lái)AI應用的最為龐大的市場(chǎng)。
智慧工廠(chǎng)，前景廣闊。未來(lái)，中國工廠(chǎng)的實(shí)力將不僅體現在產(chǎn)能上，還將體現在智能上。
目前，支撐人工智能與制造業(yè)深度融合發(fā)展的核心技術(shù)和關(guān)鍵器件、設備仍然被發(fā)達國家掌握和控制，國產(chǎn)化迫在眉睫。
國產(chǎn)化不僅可以降成本，也有利于促進(jìn)國內制造企業(yè)與設備廠(chǎng)商的設備上網(wǎng)與數據聯(lián)動(dòng)，通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打通制造產(chǎn)業(yè)鏈上下游的聯(lián)合創(chuàng )新。因此，無(wú)論是AI企業(yè)還是視頻物聯(lián)企業(yè)，都將大有可為。
上一篇：2021年中國智能安防行業(yè)投融資現狀及發(fā)展趨勢分析 “三化” 下一篇：北京智慧校園建設標準發(fā)布 行業(yè)前景廣闊