在“中國制造2025”戰(zhàn)略和“工業(yè)4.0”趨勢的影響下，制造業(yè)加速進入了轉(zhuǎn)型升級的浪潮。在過去的一年里，工業(yè)自動化行業(yè)出呈現(xiàn)出新的趨勢。以工業(yè)4.0、智能制造為中心的話題成為行業(yè)談?wù)摰臒狳c，新一代信息技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)正在和傳統(tǒng)設(shè)備深度融合，并催生了巨大的市場機遇和全新的商業(yè)模式。
業(yè)內(nèi)專家認為，以運營技術(shù)(OT)與信息技術(shù)(IT)的融合為導向的工業(yè)4.0創(chuàng)新模式將帶來生產(chǎn)效率的大幅提升，一些制造業(yè)企業(yè)已經(jīng)開始采取行動，紛紛加大信息化和智能化方面的投入，通過全新的自動化技術(shù)裝備提升企業(yè)的效益。那么，在新的趨勢下哪些概念將會是人們關(guān)注的熱點呢?
1.工業(yè)4.0
工業(yè)4.0(即第四代工業(yè))，指的是利用信息物理系統(tǒng)(CPS)將生產(chǎn)中的設(shè)備、產(chǎn)品和人連接起來，從產(chǎn)品的設(shè)計、材料供應(yīng)到生產(chǎn)制造、銷售和使用，整個過程都達到透明的信息可視化效果，以實現(xiàn)生產(chǎn)全過程的智能化管理。德國政府提出工業(yè)4.0，旨在提升制造業(yè)的智能化水平。其核心技術(shù)包括了信息物理系統(tǒng)(CPS)、云計算、大數(shù)據(jù)分析、(IT)系統(tǒng)安全、增材制造/3D打印、增強現(xiàn)實(HMI)、機器人/人形機器人(HMI)等多項技術(shù)。
進入2017年，工業(yè)4.0在中國越演越烈。深圳德富萊在7月份率先建成國內(nèi)首條工業(yè)4.0智能工廠生產(chǎn)示范線，引起業(yè)界關(guān)注。到了10月份，中國首個機器人學院在佛山成立，同時啟動了首條中德合作工業(yè)4.0示范生產(chǎn)線。此外，世界首條工業(yè)4.0高效電池生產(chǎn)線(通威太陽能成都生產(chǎn)基地)也已正式建成投產(chǎn)。
中德合作方面，雙方政府大力推動下的工業(yè)4.0產(chǎn)業(yè)建設(shè)已經(jīng)初見成效，今年德國費斯托集團新全球生產(chǎn)中心1a期已經(jīng)在濟南的開建，該廠作為工業(yè)4.0典范工廠將采用高精尖技術(shù)和現(xiàn)代化自動化設(shè)備，進一步加速了中德國制造業(yè)的對接。同時，一些實力雄厚的中國企業(yè)已經(jīng)與德國以及歐洲企業(yè)進行創(chuàng)新合作，如華為去年在德國慕尼黑成立了歐洲首個開放實驗室，中興、海爾等企業(yè)也正進行著技術(shù)創(chuàng)新，引導中國企業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型。
2.工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)指的是利用RFID、定位系統(tǒng)，激光掃描器等傳感設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)通信將生產(chǎn)過程所有設(shè)備、產(chǎn)品、工人等物體連接起來，以實現(xiàn)信息交換和定位、追蹤、監(jiān)控管理等功能。目前國家正在大力推動兩化融合，《工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)白皮書》中認為，對于其概念的理解不能簡單等同于“工業(yè)+物聯(lián)網(wǎng)”，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的意義在于助力智能制造。
當前，制造業(yè)普遍面臨著節(jié)能減排、提高生產(chǎn)效率等多重挑戰(zhàn)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為一新型技術(shù)將給企業(yè)的生產(chǎn)模式帶來深刻的變革，通過設(shè)備連接可以獲到海量數(shù)據(jù)，洞察機器的弱點和不足問題，從而進一步實現(xiàn)預(yù)測維護和機器效率優(yōu)化，最終能幫助企業(yè)生產(chǎn)線提升到一個更高的水平。
過去一年工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在中國取得快速的發(fā)展，樹根互聯(lián)與中國聯(lián)通在北京簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方基于各自的優(yōu)勢已經(jīng)共同打造了 “沃·根云”工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，共同推動工業(yè)制造的創(chuàng)新轉(zhuǎn)型升級;工業(yè)和機器人巨頭ABB集團全球CEO史畢福(Ulrich Spiesshofer)宣布在中國市場發(fā)布其工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺ABB Ability 。富士康與羅克韋爾自動化共同宣布，將在富士康美國新工廠合作實踐互聯(lián)企業(yè)及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能制造理念。
顯然，從平臺搭建到工廠建設(shè)，對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的實施工作已經(jīng)如火如荼的展開，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)必將有一個光明的未來。但是，不可避免，行業(yè)依然面臨眾多挑戰(zhàn)，例如比較突出的設(shè)備能力、供應(yīng)鏈關(guān)注、安全性、人與人之間的分離等四大難題，還需要整個行業(yè)密切配合，共同解決。
3.智能制造
智能制造是指將人工智能技術(shù)與機器自動化結(jié)合的一種智能生產(chǎn)系統(tǒng)，它可以在制造過程中進行數(shù)據(jù)采集，分析、推理和判斷，同時可以做出正確的生產(chǎn)決策。通過自動化設(shè)備、機器人產(chǎn)品與人的共事，擴大計算機系統(tǒng)在制造過程是的腦力勞動，把制造擴展到更多智能化，柔性化和高度集成化，總的來說，智能制造包括了智能制造系統(tǒng)和智能制造技術(shù)。
去年工信部發(fā)布的《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》提出，到2020年將研制出60種以上的智能制造關(guān)鍵技術(shù)裝備，滿足國內(nèi)市場50%的高市場需求。據(jù)工信部統(tǒng)計，目前國內(nèi)已支持了智能制造188項產(chǎn)業(yè)急需的技術(shù)標準、行業(yè)標準研制，44項國家標準完全立項，確定了206個智能制造試點示范項目。
在政策和市場的推動下，中國智能制造產(chǎn)業(yè)快步向前發(fā)展。戴爾制定了“在中國，為中國”的戴爾中國4.0戰(zhàn)略框架，將通過其在科技領(lǐng)域的探索和服務(wù)制造業(yè)的成功經(jīng)驗，助力中國企業(yè)提升工業(yè)智能水平和實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級;同時家電巨頭也掀起智能制造投資熱潮，TCL集團投資96億元在惠州建設(shè)模組和整機一體化的智能制造基地、美的集團則與碧桂園戰(zhàn)略合作，計劃在佛山建設(shè)智能制造的無人工廠、庫卡機器人小鎮(zhèn)、格力已自主研發(fā)生產(chǎn)出一系列多軸機器人，其自動化生產(chǎn)線已應(yīng)用于銀隆新能源公司。
從全球看，中國制造業(yè)要保持優(yōu)勢，智能升級也是必然的選擇。同時，我們也要清晰的認識到，我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱，新型傳感、先進控制等核心技術(shù)受制于人，在新技術(shù)與新產(chǎn)品的研發(fā)上，多數(shù)仍是跟隨國外先進企業(yè)的技術(shù)發(fā)展，技術(shù)上仍存一定的差距。
4.工業(yè)大數(shù)據(jù)
工業(yè)大數(shù)據(jù)指的是在整個智能制造生產(chǎn)過程中，從需求分析到產(chǎn)品設(shè)計、材料采購、生產(chǎn)、銷售、交付以及運維、報廢回收等整個生命周期的所有環(huán)節(jié)產(chǎn)品、設(shè)備和相關(guān)人員數(shù)據(jù)的總稱。其核心產(chǎn)品是數(shù)據(jù)，其包括了數(shù)據(jù)的采集、儲存、整理、分析過程的相關(guān)技術(shù)。數(shù)據(jù)的來源主要有三大分類，第一是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，第二是工廠生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)，第三是外部數(shù)據(jù)，如產(chǎn)品離開工廠后使用過程的數(shù)據(jù)。
工業(yè)大數(shù)據(jù)是未來工業(yè)在全球市場競爭中發(fā)揮優(yōu)勢的關(guān)鍵。無論是德國工業(yè)4.0、美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是《中國制造2025》，各國制造業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略的實施基礎(chǔ)都是工業(yè)大數(shù)據(jù)的搜集和特征分析，及以此為未來制造系統(tǒng)搭建的無憂環(huán)境。
當前，工業(yè)企業(yè)中生產(chǎn)線處于高速運轉(zhuǎn)，由工業(yè)設(shè)備所產(chǎn)生、采集和處理的數(shù)據(jù)量遠大于企業(yè)中計算機和人工產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)類型看也多是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，因此工業(yè)大數(shù)據(jù)面臨三大挑戰(zhàn)：企業(yè)要有能力平臺化，從而構(gòu)建工業(yè)大數(shù)據(jù)生態(tài);在不同價值觀驅(qū)動下形成的各工業(yè)大數(shù)據(jù)流派各自為營;對“工業(yè)大數(shù)據(jù)”概念的理解片面化，從而導致不能正確的應(yīng)用。
5.中國制造2025
“中國制造2025”作為中國制造業(yè)發(fā)展的下一個十年行動綱領(lǐng)，該戰(zhàn)略強調(diào)以智能制造為主攻方向，重點發(fā)展包括新一代信息技術(shù)、機器人及數(shù)控機床等領(lǐng)域，通過“三步走”實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標。第一步是力爭用十年時間邁入制造強國行列，第二步是到2035年中國整體制造業(yè)達到世界制造強國陣營中等水平，第三步是2045年中國綜合實力進入世界制造強國前列。
今年12月份，世界智能制造大會在南京召開，同期發(fā)布了《中國智能制造綠皮書(2017)》，綠皮書梳理總結(jié)了近兩年我國智能制造發(fā)展的狀況。為了細化落實《中國制造2025》，搶占未來制造高地，我國出臺了大量的相關(guān)政策，并已經(jīng)形成了“1+X”規(guī)劃體系成型，1指的是《中國制造2025》，“X”指11個配實施指南。
隨著“中國制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃的實施，傳統(tǒng)制造業(yè)面臨轉(zhuǎn)型升級，自動化及智能化成為重要方向。全球光纖光纜產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)長飛，積極投入智能制造，1月份聯(lián)合中國機器人及自動化裝備領(lǐng)軍企業(yè)新松機器人，以及信息化系統(tǒng)集成商金智信息，在湖北潛江建設(shè)全新智能工廠，打造預(yù)制棒和光纖智能制造行業(yè)標準。三一重工、福田汽車等傳統(tǒng)制造企業(yè)也紛紛建立自己的智能工廠，三一重工18號廠房是全亞洲最大最先進的智能工廠。
6.工業(yè)機器人
機器換人是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必然過程，工業(yè)機器人在取代人力勞動和提升工作效率方面表現(xiàn)出巨大的潛力。同時作為智能制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，工業(yè)機器人越來越受到生產(chǎn)企業(yè)的青睞。隨著技術(shù)的發(fā)展和進步，工業(yè)機器人的價格也越來越便宜，同時國內(nèi)涌現(xiàn)出新松、埃夫特、新時達、埃斯頓、拓斯達、廣州數(shù)控等一批國產(chǎn)品牌。
在政策方面，除了《中國制造2025》以外，各地方也紛紛出臺了相關(guān)的推動政策。而在市場上工業(yè)機器人產(chǎn)品從直角坐標型、SCARA、六軸機器人到并聯(lián)機器人以及協(xié)作型機器人等不斷發(fā)展，品種越來越豐富。巨大的市場吸引了國內(nèi)資本的注意，行業(yè)并購似乎是機器人企業(yè)成長和快速搶占市場的最好的辦法。
在2017年，工業(yè)機器人行業(yè)也是風云迭起，各大工業(yè)機器人廠家動作頻頻。安川電機發(fā)布全新小型6軸工業(yè)機器人GP系列，還與長盈精密成立機器人合資公司，準備開發(fā)最新一代小型六軸工業(yè)機器人;歐姆龍在歐洲建設(shè)兩條機器人生產(chǎn)線以加快歐洲市場的響應(yīng)速度，提高向客戶交付的機器人的生產(chǎn)率;埃斯頓以900萬美元收購美國高科技公司Barrett Technology 30%股權(quán)，Barrett是一家微型伺服驅(qū)動器和人機協(xié)作智能機器人研究與制造的公司;ABB和川崎重工達成了合作關(guān)系，計劃推出新型協(xié)作機器人。
7.機器視覺
機器視覺是通過工業(yè)相機等傳感器采集外部圖像信息，讓機器設(shè)備擁有了人眼一樣的感知能力，在工業(yè)生產(chǎn)中可以用來代替人工目視檢測，可以更準確判斷出產(chǎn)品的位置、形狀、大小和缺陷等參數(shù)。圖像里包括了巨大的信息量，人們感知外部世界信息的80%都是通過眼晴獲取，可見機器視覺對于機器生產(chǎn)設(shè)備的性能提升有多重要。
隨著智能制造需求的日益增長，生產(chǎn)線對設(shè)備智能化的要求越來越高。視覺技術(shù)極大提高了工業(yè)自動化中獲取信息的能力，通過圖像信息的捕獲，機器可以進行定位、測量等更多的操作，甚至在速度和維度上突破人眼的極限。例如視覺精度可以達到微米級，速度可以每秒上億幀，還可以檢測到人眼不能看到的光普，還可以建立三維信息實現(xiàn)更多高能的生產(chǎn)活動。
人工智能技術(shù)的發(fā)展將進一步開啟機器視覺的新能力，通過認知學習等算法能大幅提升機器對圖象識別的能力，如微軟此前推出通過人臉識別出性別和年齡的技術(shù)，機器擁有認識和學習的能力之后，將可以幫助生產(chǎn)線達到高級智能制造水平。另外，工業(yè)機器人行業(yè)的快速發(fā)展進一步推動了機器視覺的需求增長，業(yè)內(nèi)預(yù)測，到2020年全球機器視覺市場規(guī)模將達到125億美元，機器視覺市場正在迎來行業(yè)發(fā)展黃金期。
8.智慧工廠
隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)制造業(yè)迎來了一場翻天覆地的變革，工業(yè)4.0生產(chǎn)模式正在形成，智慧工廠概念也應(yīng)勢而生。那么，什么是智慧工廠?它指的是利用物聯(lián)網(wǎng)和計算機信息技術(shù)管理整個工廠包括設(shè)備、產(chǎn)品、人員等所有物，構(gòu)建一個高效節(jié)能、環(huán)保、環(huán)境舒適的工廠。
智慧工廠擁有比傳統(tǒng)工廠更多的能力，例如工廠可以通過對內(nèi)部和外部的數(shù)據(jù)信息的分析判斷，實現(xiàn)自主生產(chǎn)決策的功能;通過設(shè)備監(jiān)控，虛擬仿真等多種技術(shù)，將物理生產(chǎn)過程和虛擬世界結(jié)合，實現(xiàn)制造的可視化;生產(chǎn)系統(tǒng)可以根據(jù)任務(wù)需求，自行進行生產(chǎn)活動，并能適應(yīng)環(huán)境變化;生產(chǎn)設(shè)備具有自我學習和維護的能力，機器可以與人互相協(xié)調(diào)，從而達到最佳的生產(chǎn)效果。
今年7月份，中國首條工業(yè)4.0智慧工廠示范線在深圳亮相，該生產(chǎn)線主要用于電視盒的生產(chǎn)，整個系統(tǒng)融合了協(xié)作機器人、自主移動機器人、機器視覺和人工智能技術(shù)，從設(shè)計到生產(chǎn)整個過程實現(xiàn)了信息化、智能化的管理。不僅可以滿足大規(guī)模生產(chǎn)，也可以做到柔性制造，在同一條生產(chǎn)線制造多種產(chǎn)品。
9.數(shù)字化
在過去的幾十年里，人們一直在利用自動化來提升生產(chǎn)效率，但今天這種自動化帶來的效率空間越來越少。隨著市場變化和生產(chǎn)環(huán)境的復雜化，現(xiàn)在工廠不僅需要節(jié)能增效，還需要有柔性化生產(chǎn)、個性化定制的功能，能夠以最快速度響應(yīng)市場的變化需求。數(shù)字化給制造業(yè)提供了新的可能，數(shù)字化工廠將生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品、人員等對像與虛擬世界無縫連接，實現(xiàn)了工廠的可視化管理，通過數(shù)據(jù)分析洞察出更多的商機。
在數(shù)字化世界里，客戶的請求能夠立刻獲得反饋，產(chǎn)品在生產(chǎn)全過程都是透明化的，客戶可以了解自己訂單的進度和知曉生產(chǎn)過程發(fā)生了什么問題，需要多長時間完成交付。從工廠方面來說，客戶參與到了生產(chǎn)過程的互動，如下需求、反饋產(chǎn)品使用問題等等，廠商可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)調(diào)整生產(chǎn)計劃和改善產(chǎn)品。
數(shù)字化生產(chǎn)帶來很多的好處，通過市場信息的處理可以對制造過程進行優(yōu)化，可以提升機器的效率和預(yù)測維護時間節(jié)點，減少機器停機的風險，進一步降低生產(chǎn)成本和提升設(shè)備的效率。數(shù)字化運營可以為企業(yè)創(chuàng)造萬億美元的機會，利用大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，提升企業(yè)洞察的能力，讓工廠發(fā)揮最大的效率，從而創(chuàng)造出更多的商業(yè)價值。
10.人工智能
人工智能指的是通過機器來模擬人類智能的一門學科，主要包括機器學習、識別、認知、推理、思維決策等等，通過一些算法模型，讓機器擁有人類智商的能力。人工智能是智能制造的一項關(guān)鍵技術(shù)，未來智能工廠要求擁有數(shù)據(jù)分析、認知計算、智能決策等多項能力，以滿足更多苛刻的生產(chǎn)環(huán)境的要求。
說到人工智能，大家可能都會想到IBM和谷歌。IBM推出的超級計算機系統(tǒng)Watson在知識問答中擊敗了頂尖的人類選手，而谷歌的AlphaGo在圍棋大戰(zhàn)上完勝韓國棋手李世石，這些現(xiàn)象說明了人工智能正在智力上超越人類，人工智能未來可以代替人類智力型工作。
對于不斷追求進步的人類來說，人工智能的先天優(yōu)勢將創(chuàng)造無限可能，巨大的市場機遇吸引各大廠商的紛紛布局。今年，美國通用電氣公司GE在柏林宣布成立人工智能公司，將致力于機器人和人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)分析等，為工業(yè)領(lǐng)域先進檢測服務(wù);ABB與IBM合作將數(shù)字化解決方案ABB Ability將與IBM Watson物聯(lián)網(wǎng)認知計算技術(shù)聯(lián)合為電力、工業(yè)、交通和基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的客戶創(chuàng)造新的價值;谷歌大腦之父，百度人工智能科學家吳恩達已經(jīng)公開了其landing.ai項目，將人工智能技術(shù)帶進工廠。隨著越來越多的企業(yè)入局，相信人工智能技術(shù)很快會在工業(yè)自動化領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的效應(yīng)。
來源：機經(jīng)網(wǎng)
