智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合,貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié),具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。
2020年,中國(guó)創(chuàng)造的GDP總量突破100萬(wàn)億元,實(shí)際增長(zhǎng)2.3%。工業(yè)新增GDP高達(dá)31.3億元,占中國(guó)經(jīng)濟(jì)總量的30.8%。工業(yè)作為中國(guó)GDP增長(zhǎng)的重要來(lái)源,引入智能制造系統(tǒng)可有效提升工廠工作效率,幫助中國(guó)工業(yè)重塑競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
作為中國(guó)領(lǐng)先的原創(chuàng)行企研究?jī)?nèi)容平臺(tái),頭豹研究院(前身為沙利文研究院)在對(duì)中國(guó)智能制造行業(yè)進(jìn)行詳盡的調(diào)研和訪談之后,完成了《2021年中國(guó)智能制造行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈研究報(bào)告》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)報(bào)告)。該報(bào)告通過(guò)對(duì)智能制造產(chǎn)業(yè)鏈、驅(qū)動(dòng)因素、投資風(fēng)險(xiǎn)與行業(yè)內(nèi)參與者情況進(jìn)行深入分析,展現(xiàn)出智能制造行業(yè)的價(jià)值所在,對(duì)整個(gè)智能制造行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)作出了深刻的研判。
WATTMAN瓦特曼智能、埃斯頓、匯川技術(shù)作為重點(diǎn)示范企業(yè),在報(bào)告中貢獻(xiàn)各自對(duì)智能制造行業(yè)的洞見(jiàn)和經(jīng)驗(yàn)。其中,WATTMAN瓦特曼智能作為行業(yè)領(lǐng)先的綜合工業(yè)智能應(yīng)用解決方案服務(wù)提供商,為報(bào)告提供了智能制造在鋼鐵冶金、有色金屬、礦山等重工業(yè)行業(yè)的應(yīng)用案例及相關(guān)技術(shù)解析。
以下為報(bào)告部分重點(diǎn)內(nèi)容:
中國(guó)人口紅利逐漸消退,發(fā)展智能制造為必由之路:工業(yè)機(jī)器人的成本回收期持續(xù)收縮,且工業(yè)機(jī)器人與制造業(yè)就業(yè)人員的平均工資差距逐漸縮小,工業(yè)機(jī)器人替代效應(yīng)明顯。對(duì)于金屬冶煉、礦山開(kāi)發(fā)等危險(xiǎn)系數(shù)較高行業(yè),企業(yè)使用工業(yè)機(jī)器人可有效減少事故發(fā)生率,規(guī)避人工風(fēng)險(xiǎn)成本,隨著工業(yè)機(jī)器人成本持續(xù)下降,工業(yè)機(jī)器人在重工業(yè)領(lǐng)域的滲透率將大幅提升。
智能制造落地難度較高,因此存在一定的投資風(fēng)險(xiǎn):智能制造涉及范圍較廣,細(xì)分領(lǐng)域較多,各領(lǐng)域在生產(chǎn)流程及工藝、生產(chǎn)線配置、原材料及產(chǎn)品類(lèi)型均存在較大差異,無(wú)法產(chǎn)出通用性方案應(yīng)對(duì)不同細(xì)分領(lǐng)域客戶需求,在智能制造技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中將面臨樣本量過(guò)少的痛點(diǎn),因此落地難度較高。
互聯(lián)網(wǎng)巨頭與新興智能制造企業(yè)合作:互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司偏好于研發(fā)通用性解決方案,但在制造業(yè)中難以實(shí)現(xiàn),考慮到投入產(chǎn)出比難以及預(yù)期,其偏向培養(yǎng)生態(tài)伙伴?;ヂ?lián)網(wǎng)巨頭企業(yè)提供先進(jìn)技術(shù)與宏觀規(guī)劃,新興智能制造企業(yè)則負(fù)責(zé)深入產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)技術(shù)的具體落地應(yīng)用,二者分工合作。
智能制造是具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。智能制造可分為五層結(jié)構(gòu),層層傳導(dǎo),設(shè)備層執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)并上傳現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),產(chǎn)線層則將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理并向上層匯報(bào),工廠層接收處理后向企業(yè)層反饋生產(chǎn)情況,企業(yè)層運(yùn)用生產(chǎn)管理軟件進(jìn)行分析處理后向下層下發(fā)工作計(jì)劃,再依次傳導(dǎo)至設(shè)備層,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有效控制與檢測(cè)。設(shè)備、控制、車(chē)間與企業(yè)層形成由點(diǎn)到線再到面的遞進(jìn)關(guān)系。
智能制造重新定義制造業(yè)體系。傳統(tǒng)制造業(yè)體系為單一直線型,分析消費(fèi)者需求,并針對(duì)痛點(diǎn)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)制造,最后將產(chǎn)品投放至市場(chǎng)并進(jìn)行營(yíng)銷(xiāo)活動(dòng),各環(huán)節(jié)互動(dòng)有限,更多為單一傳導(dǎo)模式,信息反饋速度較慢,導(dǎo)致傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)體系較為低效。
智能化下的制造業(yè)體系產(chǎn)生較大改變,由直線流程式改為各環(huán)節(jié)互動(dòng)的環(huán)式結(jié)構(gòu),向一體化的組織單位發(fā)生轉(zhuǎn)變,信息實(shí)時(shí)反饋與工藝、研發(fā)之間呈雙向往來(lái)關(guān)系,更利于生產(chǎn)研發(fā)部門(mén)根據(jù)消費(fèi)者需求定義產(chǎn)品特性,實(shí)現(xiàn)“對(duì)癥下藥”。自動(dòng)化采購(gòu)可有效降低生產(chǎn)成本與生產(chǎn)周期,柔性化生產(chǎn)與營(yíng)銷(xiāo)活動(dòng)實(shí)時(shí)互動(dòng)可使生產(chǎn)有效響應(yīng)市場(chǎng)變化環(huán)境,避免產(chǎn)能過(guò)低或過(guò)高對(duì)企業(yè)帶來(lái)的負(fù)面影響。
企業(yè)引入智能制造系統(tǒng)可有效提升工廠工作效率。據(jù)中國(guó)智能制造試點(diǎn)項(xiàng)目反饋,智能制造可幫助企業(yè)提升生產(chǎn)效率與能源利用率,同時(shí)還帶來(lái)運(yùn)營(yíng)成本、產(chǎn)品不良率與研制周期的降低智能制造的應(yīng)用將幫助中國(guó)制造業(yè)重塑競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。對(duì)社會(huì)而言,智能制造的推廣可帶來(lái)相應(yīng)的環(huán)保效應(yīng),能源利用率的下降及用水量的減少可促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。
智能制造產(chǎn)業(yè)鏈上游為核心零部件供應(yīng)商,可細(xì)分為硬件層與軟件層,中游為智能制造企業(yè),企業(yè)可通過(guò)提供智能制造裝備與解決方案參與中游市場(chǎng)。
由于工業(yè)細(xì)分領(lǐng)域過(guò)多,且設(shè)備要求不盡相同,設(shè)備通用性低,需根據(jù)具體領(lǐng)域進(jìn)行調(diào)整。在WATTMAN瓦特曼所處的中游智能制造企業(yè)中,研發(fā)成本是智能制造設(shè)備供應(yīng)商的重點(diǎn)支出。智能制造研發(fā)人員學(xué)歷門(mén)檻高,薪資高,因此,以WATTMAN瓦特曼智能為代表的智能制造企業(yè)研發(fā)投入較高,也同時(shí)具備較高的技術(shù)壁壘。
中國(guó)政府陸續(xù)出臺(tái)《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃(征求意見(jiàn)稿)》《關(guān)于推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》等智能制造相關(guān)政策,大力推進(jìn)智能制造的發(fā)展。在政策推動(dòng)下,中國(guó)智能制造應(yīng)用場(chǎng)景持續(xù)拓寬,市場(chǎng)規(guī)模實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2025年中國(guó)智能制造行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)5.3萬(wàn)億元。
中國(guó)制造業(yè)從業(yè)人員工資逐年增長(zhǎng),2020年平均工資同比增長(zhǎng)6%,企業(yè)面臨用工成本壓力增加的問(wèn)題,且中國(guó)制造業(yè)平均就業(yè)工資遠(yuǎn)高于越南與泰國(guó)等東南亞國(guó)家,人工成本優(yōu)勢(shì)減弱。
此外,勞動(dòng)人口數(shù)量逐年減少,且隨著中國(guó)高等教育普及率持續(xù)提升,新增勞動(dòng)人口就業(yè)偏好也發(fā)生轉(zhuǎn)變,以工業(yè)為代表的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)面臨用工難問(wèn)題。在此背景下,工業(yè)機(jī)器人的成本回收期持續(xù)收縮,且工業(yè)機(jī)器人與制造業(yè)就業(yè)人員的平均工資差距逐漸縮小,工業(yè)機(jī)器人替代效應(yīng)明顯。
以智能制造中應(yīng)用較為廣泛的工業(yè)機(jī)器人為例,中國(guó)工業(yè)機(jī)器人人均保有密度并不高,機(jī)器替代人的程度較低,而新加坡與韓國(guó)此類(lèi)勞動(dòng)力較為短缺的國(guó)家已達(dá)到較高的替代。在智能制造全球化的趨勢(shì)下,中國(guó)智能制造行業(yè)存在較大上升空間。
智能制造行業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)存在較大差異,智能制造屬于技術(shù)導(dǎo)向型而非資本導(dǎo)向型行業(yè),難以通過(guò)大量資金注入贏得市場(chǎng)份額。對(duì)智能制造技術(shù)進(jìn)行長(zhǎng)久的縱向深度研發(fā)才是搶占市場(chǎng)份額的主要因素。行業(yè)更偏向于通過(guò)長(zhǎng)周期研發(fā)獲得持續(xù)且穩(wěn)定的發(fā)展,因此智能制造行業(yè)的投資更適合長(zhǎng)期主義投資者。
智能制造行業(yè)所涉及技術(shù)范圍較廣,技術(shù)難度較高,技術(shù)壁壘較為顯著,同時(shí)人才稀缺帶來(lái)的人才壁壘與難以獲取客戶資源使智能制造行業(yè)進(jìn)入門(mén)檻較高。
互聯(lián)網(wǎng)巨頭通常與新興智能制造企業(yè)建立合作關(guān)系,互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司偏好于研發(fā)通用性解決方案,但在制造業(yè)中難以實(shí)現(xiàn),考慮到投入產(chǎn)出比難以及預(yù)期,其偏向培養(yǎng)生態(tài)伙伴?;ヂ?lián)網(wǎng)巨頭企業(yè)提供先進(jìn)技術(shù)與宏觀規(guī)劃,新興智能制造企業(yè)則負(fù)責(zé)深入產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)技術(shù)的具體落地應(yīng)用,二者分工合作。
瓦特曼成立于2018年,是一家工業(yè)智能制造解決方案提供商,將人工智能技術(shù)應(yīng)用于有色金屬、鋼鐵冶金、礦山等行業(yè),為客戶提供智能制造、無(wú)人數(shù)字工廠解決方案。瓦特曼已推出碳電極3D智能清理機(jī)器人、碳電極檢測(cè)系統(tǒng)、全智能無(wú)人天車(chē)等形態(tài)不同的產(chǎn)品,多款產(chǎn)品均為世界級(jí)行業(yè)首創(chuàng),并與寶武集團(tuán)、中國(guó)鋁業(yè)、國(guó)電投、攀鋼集團(tuán)等頭部企業(yè)達(dá)成合作,產(chǎn)品落地超百家企業(yè)。
WATTMAN瓦特曼采用3+1技術(shù)體系(以工業(yè)視覺(jué)、三維空間數(shù)字重構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人為“3”個(gè)核心技術(shù)方向,“1”數(shù)字工廠的系統(tǒng)性平臺(tái)架構(gòu))進(jìn)行技術(shù)基礎(chǔ)搭建,以數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺(tái)為依托,將3D感知技術(shù)、機(jī)器視覺(jué)技術(shù)與運(yùn)動(dòng)規(guī)劃控制技術(shù)三項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)行交叉組合。針對(duì)不同行業(yè)或同一行業(yè)的不同領(lǐng)域?qū)υO(shè)備的需求進(jìn)行技術(shù)篩選與組合,同時(shí)對(duì)三項(xiàng)技術(shù)將進(jìn)行細(xì)分領(lǐng)域的深度研發(fā),完成產(chǎn)品全面覆蓋。瓦特曼通過(guò)在現(xiàn)有重工業(yè)進(jìn)行技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)積累,再部分移植至其他行業(yè),實(shí)現(xiàn)多行業(yè)覆蓋目標(biāo)。
在頭豹研究院所調(diào)研的多家企業(yè)中,瓦特曼具有AI技術(shù)落地實(shí)踐、人才優(yōu)勢(shì)、發(fā)展策略清晰等數(shù)項(xiàng)亮點(diǎn)。
在雙循環(huán)制度與供給側(cè)改革的推動(dòng)下,工業(yè)對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的重要性也將愈發(fā)突出。在此大環(huán)境下,推行可幫助工業(yè)企業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)的智能制造具有重大意義。以WATTMAN瓦特曼為代表的新興智能制造企業(yè)將結(jié)合自身優(yōu)勢(shì),在工業(yè)智能革命的浪潮中為企業(yè)發(fā)展提供新的增長(zhǎng)點(diǎn)。