2016年上半年,国家政策强力支持制造业与互联网融合发展,大企业“双创”平台建设不断激发企业创新活力,工业云与工业大数据加快创新应用步伐,基于互联网的生产制造新模式新业态集中涌现,大数据驱动的智能制造模式开始显现。然而,制造业与互联网融合仍面临“综合集成”跨越困境、“双创”平台支撑能力不足、系统解决方案缺失等问题。展望下半年,工业“新四基”建设布局将不断加快,工业领域人工智能技术应用不断深入,行业系统解决方案将成为两化融合向广度和深度拓展的突破口,智能制造生产方式加快普及。在这种形势下,我们提出加快制定推进制造业与互联网深度融合的实施方案,积极开展融合试点示范,大力推动制造企业和互联网企业跨界融合,强力支持公共服务平台建设等对策。
2016年上半年,中央和地方政府陆续出台实施了一系列推动制造业与互联网融合发展的政策措施,大企业“双创”平台建设如火如荼,工业云与工业大数据创新应用步伐加速,大数据驱动的智能制造模式开始显现。展望下半年,工业“新四基”建设布局将加速推进,人工智能技术加速向工业领域深入渗透,一批行业系统解决方案将会涌现,智能制造生产方式加快普及。
上半年情况综述
基本特点
1.深化制造业与互联网融合成为两化融合的政策着力点
2016年上半年,国家政策强力支持制造业与互联网融合发展,制造业与互联网融合成为“十三五”时期两化深度融合的主要方向。4月,工业和信息化部发布了《两化深度融合创新推进2016专项行动实施方案》,提出要组织开展制造业与互联网融合发展试点示范。5月,国务院发布《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》,部署制造业与互联网融合发展,协同推进“中国制造2025”和“互联网+”行动,加快制造强国建设。山东、山西、河南、新疆、大连、济南、锦州等省市加紧制定实施方案,以新一代信息技术与制造业深度融合为主线,推动制造业转型升级。
2.大企业“双创”平台建设不断激发工业转型新动能
2016年上半年,大企业纷纷加快构建基于互联网的“双创”平台,通过平台聚集、开放、共享各类创业创新资源,推动组织管理创新,驱动生产、管理及服务模式变革,激发创新活力,挖掘发展潜力,培育转型动力。中信重工利用创客空间实现组织管理创客化,结合自身特点搭建了四个层面的创客团队,通过系统培训、动态考评和激励机制挖掘员工创业创新潜力,带动5000多名技术人员和一线员工成长。鲜易控股基于“双创”平台构建了一个开放共享、共生共赢的智慧生鲜供应链生态圈,汇集了数万个供应商、采购商、品牌商、运营商和服务商,共享金融、数据、技术、标准、信息等资源要素。潍柴构建了全球协同研发平台和供应商协同设计平台,实现全球范围内协同研发创新,大幅缩短了产品研发周期。
3.工业云与工业大数据创新应用步伐加速
越来越多的工业企业通过工业云和工业大数据平台集中管理散落在生产制造各环节的数据、信息和知识,从而更加充分地利用内外部创新和制造资源,实现生产制造全过程、全产业链和产品全生命周期的优化管理。三一重工积极建设互联网在线诊断云平台,通过为工程机械装备产品配备大量高精度传感器实现技术人员、监控设备、产品运行现场的互联互通,从而实时远程在线监控装备运行状况,深度挖掘运行数据并及时有效地安排设备检测和维修,为工程机械装备的稳定、可靠运行提供保障。数码大方以工业云平台为依托,积累制造执行过程中设备、物料、人员、工单、质量等数据,通过数据挖掘分析与上游的产品设计、过程设计形成闭环,不断优化生产制造过程,提高产品对定制化需求的响应能力。
4.基于互联网的生产制造新模式新业态集中涌现
2016年上半年,传统制造企业互联网化转型步伐进一步加快,互联网企业向制造业领域渗透的程度也更加深入,网络化协同制造、个性化定制、服务型制造等生产制造新模式、新业态不断涌现。西飞集团围绕新一代涡桨支线飞机制造构建网络化协同研发平台,实现了产品设计、工艺设计、生产、检验、维修的模块化统一管理,形成了面向飞机产品全生命周期的异地协同研发体系,提升企业跨区域研发资源统筹管理和产业链协同研发设计能力。报喜鸟服饰通过引入国际先进的Hybris全渠道电子商务平台,并应用虚拟现实仿真技术与3D渲染技术,使消费者随时随地通过官网、第三方电商平台、门店智能终端等渠道,接入报喜鸟公司开放的定制平台,进行便携自主的DIY设计。徐工集团建设了工程机械全球物联网,通过车载智能终端,借助移动互联网络,实时向总部传输车辆位置及工况信息,实现车辆的定位跟踪、远程故障诊断以及面向终端用户的设备管理等应用功能。
5.涌现一批智能工厂建设模式
随着智能制造工程的深入实施以及智能制造试点示范项目的建设加快,2016年上半年,在电子、装备等行业陆续涌现出一批智能工厂建设模式。广州数控通过工业以太网将单元级的传感器、工业机器人、数控机床,以及各类机械设备与车间级的柔性生产线总控制台相连,通过以太网将总控台与企业管理级的各类服务器相连,再通过互联网将企业管理系统与产业链上下游企业相连,打通了产品全生命周期各环节的数据通道,实现了生产过程的远程数据采集分析和故障监测诊断。沈阳新松打造的数字化智能工厂,集智能仓储、物料输送、上下料、点焊、激光焊接等技术为一体,在规划设计层面运用计算机辅助数字仿真与优化,在管理层基于ERP系统提供质量管理、生产绩效和生命周期管理等的业务分析,在控制层通过MES系统快速响应生产状态变化,在执行层利用工业机器人等实现自动化生产流程。
6.大数据驱动的智能制造模式开始显现
2016年上半年,越来越多的制造企业开始探索将大数据与传感器、工业网络和核心工业软件结合,推动机器、生产线、车间、全企业的数据互联互通和优化管理,驱动生产制造和运营管理日益智能。明匠智能以工业大数据分析推动自主开发的MES系统与现场设备进行实时交互,建立起“软硬一体、数据驱动”的智能制造模式。和利时借助云服务平台从部署在工业现场的安全数据网关获取现场实时数据,通过优化分析和相关的工业APP应用,既可以为用户企业提供报警管理、系统维护等基本服务,还可以提供长期历史数据管理、工艺模型大数据分析、能耗解决方案等增值服务。青岛红领开发了服装版型数据库和工艺管理数据库,构建了基于款式数据和工艺数据的个性化定制平台,满足超过百万亿种服装设计组合,覆盖99.9%的个性化设计需求。
主要问题
1.面临“综合集成”跨越困境
当前,我国制造业与互联网融合进程面临“综合集成”跨越困境,仅有14%的企业处于两化融合集成提升阶段,打通过程控制和企业管理环节的制造执行系统的普及率不足20%,实现覆盖产品全生命周期数据互通的企业仅为18.7%,实现产品全生命周期业务全面集成的企业仅为6.8%。融合发展面临智能装备集成薄弱、流程管理缺失、组织机构僵化、数据开发应用能力不足等挑战,制造业与互联网融合整体上处于起步阶段。
2.“双创”平台支撑能力不足
目前,基于互联网的“双创”平台在汇聚整合创业创新资源,带动技术产品、组织管理、经营机制创新等方面的潜力远没有发挥出来。虽然“双创”相关政策密集出台,但是缺少实施细则和具体措施,加之宣传推广力度不够,导致政策落实不到位。许多制造企业与互联网企业对“双创”平台建设的复杂性认识不足,对“双创”平台建设的规律认识不清。大型国有企业普遍具有严格的科层组织结构,传统的管理体制机制对创业创新的束缚较大,人才选拔机制、研发机制和薪酬制度等不够灵活。同时,信用体系建设不完善、知识产权保护力度不够等问题也在影响“双创”平台建设和推广。
3.系统解决方案能力亟待提升
在智能制造快速推进过程中,我国仍需要一批掌握核心技术、专业知识扎实、行业经验丰富、实践能力强的系统解决方案企业,提供集战略咨询、架构设计、实施方案、关键装备、核心软件、数据集成、流程优化、运营评估于一体的行业整体解决方案服务,然而目前国内具备上述能力的解决方案企业寥寥无几。能否把生产装备、制造工艺、经营管理、客户需求等各种数据及时准确完整地收集、传输、加工和执行,能否构建面向企业全业务、全流程、产品全生命周期的完整方案,是解决方案企业亟待提升的关键能力。
下半年走势分析与判断
工业“新四基”建设布局不断加快
在政策的强力支持下,“一硬”(自动控制和感知技术)、“一软”(工业核心软硬件)、“一网”(工业互联网)和“一平台”(工业云和智能服务平台)等工业“新四基”建设布局将不断加快,进一步构建起智能制造产业发展的新基础。国务院5月印发的《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》中提出,要组织实施“芯火”计划和传感器产业提升工程,加快计算机辅助设计仿真、制造执行系统、产品全生命周期管理等工业软件产业化,构建信息物理系统参考模型和综合技术标准体系,建设测试验证平台和综合验证试验床,强化融合发展基础支撑。此外,山东、山西、河南、新疆、大连、济南、锦州等省市区的《中国制造2025》行动方案,也都对相关领域进行了重点部署。预计下半年,工业“新四基”建设将加快开展。
工业领域人工智能技术应用不断深入
当前,虚拟现实、机器视觉等人工智能技术在工业领域的应用正引发智能制造领域变革。虚拟现实技术已得到一些汽车制造商的重视,奥迪结合3D投射和手势控制,使流水线工人在三维虚拟空间内完成对实际产品装配工作的预估和校准;吉利帝豪GS的上市也借助了虚拟现实技术,用户戴上特制眼镜就可在家中触摸产品,变换车身颜色、旋转汽车方向,甚至可进行虚拟试驾体验。机器视觉的应用更多是通过嵌入具备机器视觉技术的自动化设备辅助智能工厂建设,如利用基于机器视觉的检测系统可实现产品自动检测以控制产品质量,EMS系统与机器视觉定位技术的整合则可以应用于物料、条形码管理和成品检测领域。预计下半年,人工智能技术将不断向工业领域渗透,推动生产制造智能化步伐加快。
将涌现一批行业系统解决方案
当前,提升行业系统解决方案能力正成为两化融合的关键。金蝶、步科推出了智慧工厂解决方案,通过透明的管理模式、柔性的生产模式和智能的运营模式,致力于解决中小制造企业成本高、自动化程度低等问题。用友通过iUAP平台为企业向互联网转型提供整体解决方案,满足企业传统业务与互联网业务需求,包含互联网与云服务、移动与统一通信、企业大数据平台、开发与集成四大领域产品及服务,帮助企业快速实现内外部的数据整合、O2O互联。预计下半年,随着制造业与互联网融合加速向广度和深度拓展,将会有越来越多的生产设备制造商、工业软件企业、互联网企业投身于行业系统解决方案的研发和产业化。
智能制造生产方式加快普及
6月,工业和信息化部公布了第二批智能制造试点示范项目,进一步扩大试点示范领域和范围,加大对智能制造标准和模式的探索。海尔的沈阳智能互联家电工厂通过打造集成设计制造一体化、物流管理、制造执行、企业资源管理等系统的智能生产线,使得物料配送、工艺调整和设备使用更加灵活,实现了单线500多种型号产品的柔性生产。九江石化建立了生产炼化控制中心,集成了DCS控制、生产运行、视频监控、环境监测、全流程优化等多个系统,形成数据驱动的数字化生产管控模式,实现了企业控制率提高10%,数据自动采集率超过90%,以及对污染排放的100%自动监控。预计下半年,通过两批试点示范项目的推进,原材料、装备、消费品等领域将涌现一大批智能制造模式。
政策措施建议
加大政策实施力度
围绕落实《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》,加快建立推进机制,加大宣传推广,制定实施方案。
一是建立并完善跨部门协调推进机制,制定部门分工方案,推动各项任务落实。
二是组织开展文件解读,通过召开宣贯工作会、编撰案例集、拍摄宣传片等方式加大宣传推广,举办专题培训班。
三是抓紧出台配套政策,完善相关规章制度,通过组织开展基础性、前瞻性和战略性研究,为重大决策及相关工程实施提供咨询。
四是着手编制制造企业互联网“双创”平台建设工程、融合发展系统解决方案能力提升工程等实施方案。
开展制造业与互联网融合试点示范
围绕融合的关键环节开展试点示范,培育新业态新模式。一是探索融合发展的实现方法与路径,建立健全支撑跨界融合创新的运行机制及协同合作机制。二是聚焦“双创”、工业云、工业大数据和工业电子商务等重点领域,着力支持互联网平台建设,集聚、整合和共享要素资源,构建融合发展的新基础。三是支持行业系统解决方案企业开展关键集成技术等的研发与应用,提升设计、综合集成和解决方案能力,形成融合发展的关键支撑。四是鼓励制造企业与研究院及系统集成等企业构建信息物理系统测试验证平台,开展信息物理系统示范应用,形成可推广的行业应用模式。
推动制造企业和互联网企业跨界融合
支持制造企业与互联网企业围绕优势互补、合作共赢,开展多种方式的合作,培育新的经营主体,建立适应融合发展的技术体系、标准规范、商业模式和竞争规则。大力发展互联网平台,打破企业边界,实现中小企业技术、设备和服务等制造资源的在线发布、协同与交易,以提升中小企业快速响应和柔性高效的供给能力。鼓励制造企业与电子商务企业开展全方位战略合作,通过整合线上与线下资源,拓展销售渠道,构建集战略投资、制造、销售与物流配送于一体的新生态。
支持融合发展公共服务平台建设
充分发挥产业联盟、行业协会、高端智库的纽带和信息传递作用,支持成立大企业“双创”发展联盟,推动建立以中介组织为主导,以企业为主体,以推动跨界合作、标准研制、宣传培训、决策支持等为主要内容的公共服务平台。
围绕基础电信、互联网、软件和信息技术服务等企业与制造企业的供需对接发展专业化服务,促进制造业与互联网融合经验的交流与扩散,为实现从模式创新到产业重组升级提供支撑。
加强与美国工业互联网联盟、德国弗劳恩霍夫协会等发达国家的各类联盟及协会组织的交流与合作,学习先进经验,共享研究成果。