智能制造,作为一种融合新一代信息通信技术与先进制造技术的新型生产方式,其定义指出了其核心特征,包括自感知、自学习、自决策、自执行和自适应等功能。智能制造的实现,覆盖了设计、生产、管理和服务等制造活动的各个环节,是一种全方位的生产模式变革。
国际上,智能制造往往是指以智能机器人和人类专家为主体的系统,其技术架构包含自动化、信息化、互联网和智能化四个层次。自动化技术使低自动化水平的设备得以淘汰和改造,提升至高自动化水平的智能装备。信息化技术实现了产品和服务由物理世界向信息网络的转变,同时智能化元件能够提升产品的信息处理能力。互联化技术建设了工厂物联网、服务网、数据网以及工厂间的互联网,使装备实现集成智能化。
工业演进历程清晰地描绘了人类经历的三次工业革命,并预示着第四次工业革命的到来。第一阶段的工业1.0以蒸汽机的发明和机械化为标志,第二阶段的工业2.0则以电气设备和流水线为特征,进入第三阶段的工业3.0,以计算机及互联网的普及为标志,信息化成为生产力的倍增器。而今天,第四阶段的工业4.0以数字化、网络化和智能化为特征,物联网、云计算、5G和机器人等技术的应用将彻底改变生产方式。
智能制造产业链覆盖多个技术层面,包括工业机器人、3D打印、工业物联网、云计算、工业大数据、知识工作自动化、工业网络安全、虚拟现实和人工智能等。这一产业链的构建和发展,将为社会带来巨大的商业机会,并推动一批上市公司的产生。
在物理基础上,智能制造关键产品的技术链运营商扮演着重要角色。应用层、执行层、网络层和感知层共同构成了智能制造的产业链。处于应用层的智能工厂和执行层的智能装备,如机器人和3D打印机,都在实际生产中发挥着重要作用。
从中国智能制造的发展现状来看,制造业正在经历从高速增长向高质量发展的平稳过渡。尽管制造业增加值占GDP总量的比重呈现下滑趋势,但制造业作为实体经济的核心,其高质量发展对于中国经济而言仍具有决定性的意义。
中国制造业的发展仍然面临诸多挑战。尽管已处于电气化(工业2.0)的后期阶段,但制造业质量基础薄弱、产业结构不合理、资源利用效率低下、信息化水平不高等问题依然存在。为此,智能化(工业4.0)的推进正在逐步布局,制造的自动化和信息化正在加速演进。
智能制造正引领着制造业走向新一代的生产力提升。智能制造的定义、制造业智能进程和产业链的构成,都在展示这一变革的广度和深度。中国在这一领域的发展现状与全球的趋势相呼应,也面临着自身的挑战和机遇。前瞻研究院的研究报告,不仅为中国智能制造的现状和趋势提供了详实的分析,更为相关产业的未来走向指明了方向。