2017-2018中国智能制造行业十大热点(下)

智能制造系统解决方案是推广普及智能制造的关键手段，是促进智能制造水平提升的核心。2018年1月份由工业和信息化部网站最新发布的《关于第一批智能制造系统解决方案供应商推荐目录的公示》中，共有49家企业入选。一大批解决方案供应商正不断的涌现，承担起这份重任。

以下是入选企业名录：

1    石化盈科信息技术有限责任公司    北京市    

2    用友网络科技股份有限公司    北京市    

3    和利时科技集团有限公司    北京市    

4    航天云网科技发展有限责任公司    北京市    

5    北京机械工业自动化研究所    北京市    

6    北京数码大方科技股份有限公司    北京市    

7    树根互联技术有限公司    北京市    

8    金航数码科技有限责任公司    北京市    

9    北京中船信息科技有限公司    北京市    

10    机科发展科技股份有限公司    北京市    

11    中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所    北京市    

12    宜科（天津）电子有限公司    天津市    

13    沈阳新松机器人自动化股份有限公司    辽宁省    

14    中国科学院沈阳自动化研究所    辽宁省    

15    东软集团股份有限公司    辽宁省    

16    启明信息技术股份有限公司    吉林省    

17    哈工大机器人集团有限公司    黑龙江省    

18    上海明匠智能系统有限公司    上海市    

19    上海工业自动化仪表研究院有限公司    上海市    

20    上海宝信软件股份有限公司    上海市    

21    上海电器科学研究所（集团）有限公司    上海市    

22    上海德梅柯汽车装备制造有限公司    上海市    

23    上海宝钢工业技术服务有限公司    上海市    

24    中国船舶重工集团公司第七一六研究所    江苏省    

25    菲尼克斯（中国）投资有限公司    江苏省    

26    浙江中控技术股份有限公司    浙江省    

27    浙江力太科技有限公司    浙江省    

28    杭州永创智能设备股份有限公司    浙江省    

29    埃夫特智能装备股份有限公司    安徽省    

30    安徽巨一自动化装备有限公司    安徽省    

31    浪潮通用软件有限公司    山东省    

32    泰安康平纳机械有限公司    山东省    

33    机械工业第六设计研究院有限公司    河南省    

34    武汉华中数控股份有限公司    湖北省    

35    湖北三丰智能输送装备股份有限公司    湖北省    

36    东风设计研究院有限公司    湖北省    

37    中国电器科学研究院有限公司    广东省    

38    广东劲胜智能集团股份有限公司    广东省    

39    博创智能装备股份有限公司    广东省    

40    广州明珞汽车装备有限公司    广东省    

41    重庆华数机器人有限公司    重庆市    

42    中国兵器装备集团自动化研究所    四川省    

43    四川成焊宝玛焊接装备工程有限公司    四川省    

44    昆明船舶设备集团有限公司    云南省    

45    西安航天精密机电研究所    陕西省    

46    西安航天自动化股份有限公司    陕西省    

47    大连华信计算机技术股份有限公司    大连市    

48    海尔集团公司    青岛市    

49    青岛宝佳自动化设备有限公司    青岛市    

 当前，世界各国纷纷将增材制造作为未来产业发展的新增长点，力争抢占未来科技和产业制高点。我国的增材制造产业的发展阶段已从研发转向产业化应用，新设备、新技术、新材料、新应用程序不断推陈出新，越来越多的企业将增材制造作为助力智能制造、绿色制造等新型制造模式，作为产业升级和技术转型的方向。

     我国高度重视增材制造产业的发展，《中国制造2025》、《“十三五”国家科技创新规划》、《智能制造工程实施指南（2016-2020）》、《工业强基实施指南（2016-2020）》等发展规划及实施方案都将增材制造产业作为重要的发展方向之一；而《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》、《增材制造产业发展行动计划(2017~2020年)》则是根据增材制造产业发展面临的新形势、新机遇、新需求所编制，对增材制造产业的发展具有专门的指导意义。

其中，《增材制造产业发展行动计划(2017~2020年)》提出，到2020年，增材制造产业年销售收入超过200亿元，年均增速在30%以上。根据中国增材制造产业联盟对23家企业在2015-2017年上半年的经营数据统计，2016年总产值为20.3亿元，同比增长87.5%，2017年上半年，同比增长50.5%，增材制造的产业规模已实现快速增长。同时，涌现出了杭州先临三维科技股份有限公司、西安铂力特激光成形技术有限公司、湖南华曙高科技有限责任公司、武汉华科三维科技有限公司等一批具有一定竞争力的骨干企业。

目前，我国增材制造产业形成了以环渤海地区、长三角地区、珠三角地区为核心，中西部地区为纽带的产业空间发展格局，增材制造技术的生态链（主要包括逆向工程、软件提供商、服务提供商、系统提供商、材料五个部分）初步形成，但与发达国家相比，我国增材制造技术的生态链的建设还在起步阶段，存在关键技术滞后、创新能力不足、商业模式不成熟、产业规模化程度低等问题，尤其材料和服务提供商发展滞后，已成为制约我国增材制造产业发展的瓶颈。

首先，新材料作为增材制造生态链发展的关键环节，中国与发达国家的差距很大。据报道，目前我国只开发出钛合金、高强钢等30余种金属和非金属材料，而且金属材料成形品的物理性能不稳定，镍基合金、钴铬合金、光敏树脂、耐高温高强度工程塑料等尚不具备批量生产能力。而发达国家一家公司就能开发出几十种，甚至上百种材料，如美国Stratasys公司有120余种增材制造专用材料，3D Systems公司也有60余种。

     其次，国内增材制造技术生态链的服务提供商，在技术和服务能力上与发达国家的差距很大。在美国，GE通过全球并购实现从增材制造应用向增材制造装备及服务供应商转变，Stratasys、3D Systems、Exone也在打造增材制造的产业链条；在德国，除了Voxeljet、EOS等增材制造企业本身就在完善自己的服务提供商链条外，西门子也涉足了增材制造服务提供商的布局。反观国内，多数企业仍停留在通过搭建3D打印服务云平台为其他价值链提供服务，很难作为产业的引领角色来引导产业发展。

世界进入了数据爆炸的时代，数据成为企业最重要的资产之一，是实现智能制造的基础。随着各类数据采集、整理、分析相关技术的发展及应用，数据的价值逐步在多方面得到了体现，越来越受到企业的重视。数据在制造企业内的核心价值凸显。

   在产品设计研发领域，企业可通过实现基于模型的产品定义（MBD），构建产品的Digital Twin（数字孪生模型），在交付实体产品的同时，交付产品的Digital Twin，建立数据供应链。最大限度地利用已有的设计成果，实现设计重用。此外，企业还可以构建自己的三维零件库，这方面目前市场上已有完整的解决方案，如德国卡迪纳斯（CADENAS）。随着社交媒体的广泛应用，企业进行产品创新设计也可以基于社交大数据的反馈来优化设计方案，使产品设计更加贴近客户的需求。

     数据能够驱动现代制造企业的产品研发、生产、采购等业务流程。例如，可通过结构化数据来描述客户需求，并且与产品数据关联起来，将产品结构、装配关系、制造工艺、产品配置等产品全生命周期的数据统一管理。在整个产品生命周期，从客户需求到概念设计、详细设计、工艺设计、仿真试验、生产制造到售后服务过程的数据应当全部贯通，并且通过结构树的方式准确地表达。这样，客户需求如果出现变更，会对产品结构，乃至后续的制造和服务产生哪些影响，才能够追溯清楚。对企业级BOM的有效管理，是制造企业实现设计重用，提升研发效率，实现产品快速配置的基础。

     企业进行工艺规划、生产计划排产和确定物料需求计划，也可以利用数据驱动。企业应用ERP系统可以实现产、供、销、人、财、物的协同管理，MES系统则要处理人、机、料、法、环等影响生产和质量的数据。根据不同产品的销售数据分析，还可以有针对性地调整产品的生产计划等等。

     对设备数据的利用，可以帮助企业更好地进行设备管理。在设备数据采集的基础上，企业可以通过对传感器数据的分析，基于“机器学习”等人工智能算法，实现对设备的状态监控和设备健康管理，进而进行预测性维修维护（Predictive Maintenance），甚至预见性维护(Prescriptive Maintenance)。如通过采集设备的能耗，可以判断出设备的状态是停机、空载还是在加工，甚至还可以分析出刀具磨损的状态，对断刀进行预警。不少厂商提供了可以外接的数据采集终端和相关软件。企业可以通过与设备厂商、数控系统厂商合作，获取设备内部的传感器数据，从而实现对设备的状态监控，及时对设备可能存在的异常状态进行预警，避免由于设备故障而造成非计划性停机。例如，力克（Lectra）能够通过物联网对设备状态进行远程监控；德国通快集团提供设备的远程监控服务；华中数控可以通过物联网实时监控其数控系统的“心电图”；近年出现的工业数据盒子，通过与生产设备的控制系统建立通信，采集机器运转的各类实时数据。

     除以上提到的以外，在质量管理、企业内外部协同、决策支持、供应链的分析与优化、市场营销……等领域，数据的价值日益凸显，此外许多新的技术，如物联网的应用、增材制造的实现等都需要基于数据。这些数据有些来自企业内部，如设计、加工、仿真等产品数据，设备、营销、生产、采购等运营数据；有些来自外部，如客户、供应商等价值链数据，以及社交媒体数据等等。越来越多的制造企业开始认识到数据的价值，并开始积极利用数据实现业务的革新，数据已经成为推动企业智能化转型的重要力量。

2017年随着智能制造战略的持续深化，制造业的智能化转型步伐正在明显加快，制造企业对智能工厂的规划与实施需求得到明显提升。然而，在推动工厂智能化转型过程中，企业也正在面临严峻挑战。其中最为突出的一个问题是，制造企业该如何利用当前先进的IT技术改善传统生产制造过程的效率，打通IT与OT（运营技术，主要是指自动化技术）之间的技术标准界限，实现IT与OT的深度融合。

目前，制造企业车间的自动化水平普遍不高，使用的自动化技术和工业设备比较陈旧，不同的设备用的是不同的总线标准，不仅不利于实现车间设备的互联和数据采集，对推进智能工厂的改造和实施也带来诸多障碍。因此越来越多企业意识到，必须打破异构的工业技术和总线标准，方能为深入推进智能制造的转型创造条件。2017年，越来越多的厂商致力于推进IT与OT融合，提供技术和方案支撑。

     2017年，为推动IT与OT的跨平台融合，主流的自动化厂商和IT厂商，如华为、Microsoft、CISCO等都成为了OPC UA的坚定支持者。OPC是微软开发的一个面向过程控制的工业标准，其核心是互通性和标准化，OPC UA则是在传统OPC技术取得很大成功之后的又一个突破，让数据采集、信息模型化以及工厂底层与企业层面之间的通讯更加安全、可靠。通过构建统一的和与平台无关的跨平台通信标准模式，能在整体上使得在工厂的各个环节的横向与纵向数据实现透明交互。由于配置效率更高，以及程序与应用模块化更强，使得工厂能更加灵活的面对复杂的业务环境变化。

     与此同时，2017工业实时以太网也实现了快速发展。工业实时以太网是传统以太网与通用工业协议的结合，是标准以太网在工业领域的应用延伸。近年为满足高实时性的工业应用需求，各大工业自动化公司和标准化组织纷纷提出各种工业以太网实时性的技术标准。这些方案建立在IEEE802.3标准基础上，通过对相关标准的扩展以提高实时性，并做到与标准以太网的无缝对接。

     比如施耐德电气就提出将以工业以太网为基础的协同自动化解决方案作为发展战略，企业可以很容易地从现有的MODBUS工业总线标准升级到基于MODBUS TCP/IP的工业实时以太网标准。罗克韦尔自动化公司推出的 Ethernet/IP以太网工业协议，使制造企业可以利用固定的以太网硬件和软件来配置、访问和控制工业自动化设备。德国倍福自动化有限公司也推出了EtherCAT工业实时以太网协议标准，有效地降低了现场总线的使用成本。

     其实，IT与OT融合除了推动基于通信层面的总线标准化统一，也在推动基于传统的标准化硬件融入到工业领域，比如防护加固的标准PC系统替代专业的工控机实现对生产现场的控制操控。用特别设计的平板电脑来替代HMI系统实现人机交互。随着工业生产过程中无线通信需求的快速增长，无线通信标准也在成为工业生产通信系统的一个重要组成部分。

  随着智能制造的持续推进，IT与OT的深度融合是必然的趋势。要实现生产过程中设备的互联互通，快速高效地完成数据采集，企业就必须在通信、数据等方面构建统一的体系标准，在这个过程中，通用IT技术必然会成为企业推动构建统一的工业化标准的首选。

在工业4.0、中国制造2025地倡导之下，智能制造备受企业追捧。其中，打造智能工厂成为了制造企业最热门的智能制造实践。对于制造企业而言，企业内部的采购、生产、销售流程都伴随着物料的流动。因此，越来越多的制造企业在重视生产自动化的同时，也越来越重视车间物流自动化、智能化，特别是自动化立体仓库、智能夹具、AGV、桁架式机械手、悬挂式输送链等的应用成为了智能工厂建设的重要突破口。

    近年来，智能物流市场随着各项高新技术的加入得以迅猛增长。据《2017年中国智能物流行业研究报告》显示，2017年中国智能物流行业市场规模达3380亿元，较2016年增长21.1%。预计中国智能物流行业市场规模保持持续高速增长，2020年中国智能物流行业市场规模将达5850亿元，同比增长19.6%。巨大的市场规模和迅速的增长预示着智能物流进入了黄金时代。在制造企业中，智能物流不仅仅连接着物料供应和生产，车间物流的智能化对于实现智能工厂至关重要。从企业应用角度看，制造企业多热衷于以下几个方面的物流智能化改造：

    1、智能仓储管理改造。仓储智能化改造主要应用如自动化立体仓库、智能的单元化存储设备、智能货架等，并通过智能终端利用射频识别（RFID）、红外感应、激光扫描等技术获取物料的各种属性信息，以及其在厂内的流动情况。同时，智能仓储设备与ERP、WMS等系统的集成使出入库、货位等相关的管理信息透明化，打通仓库与生产现场之间的信息流。生产现场的物料需求可以由系统运算并下发指令至各类存储设备，实现物料的自动出库等。根据中国物流技术协会信息中心统计，近十年来自动化物流仓储系统市场规模保持了平均20%左右的增长速度，预计到2020年达到325亿元，未来增长潜力巨大。

    2、智能化产线改造。主要应用在厂内的智能输送、搬运的设备、系统的改造方面，通过悬挂式输送链、堆垛机、穿梭车、AGV、AGC、机器人等完成工序间的物料转移；通过工作中心之间、工位之间流转效率的提升，强化人与机器的协作，将纯人工操作的繁杂事务交由智能设备和系统完成，产线更加可视，更加高效，更加安全，更加宜人化。以AGV应用为例，除了广泛应用于传统“大户”——汽车、烟草等行业外，电子、家电等行业受自身行业特性、转型压力等因素的影响，也领跑了AGV销量。除此之外，工程机械、医药、电力、化工、造纸、国防、新材料等行业得到了推广应用。同时，智能化仓储改造的市场上厂商相当活跃，ABB、发那科、库卡、安川、新松、嘉腾、机科、海康威视都在不遗余力拓展创新。

    3、智能拣选设备及系统改造，运用机器视觉、AR/VR等技术，利用电子标签、PDA等智能拣选类装备以及DPS等拣选系统的构建工厂级的物流拣选体系，实现对物体的检测和识别，从而实现精密测量、产品或材料缺陷检测、目标捕捉、人脸识别、抓取物体等实现快速、高效的作业。通过物料超市建设以及DPS系统的构建，实现拣货过程中信息的无纸化传递，实现与上游系统的信息集成，实时传递拣货信息，指导拣货操作，避免错漏发生。拣货员只要根据电子标签系统指示的信息， 拣选货品，更准确、快捷，减少了拣货员的劳动强度。

       2017年无人机、机器人、物联网、区块链等技术开始密集在物流业落地，物流业的发展也进入全面创新和智能化升级的时代。随着工业4.0、智能制造的持续推进，智能物流技术需求仍将不断上升，市场规模持续扩大，对于制造企业而言需要根据自身情况寻找智能物流改造的突破口。