起重物流装备行业工业互联网平台

新闻动态

企业如何搭建数字化生产车间？

1 数字化车间硬件平台搭建1.1 智能化生产智能化在引入数控机床、机器人等生产设备并实现生产自动化的基础上，再以ERP、MES 等管理软件作为中枢管理系统，以视觉相机、RFID标签、扫码器、条码、传感器等为组件，以NC数控系统或PLC为控制单元，以现场总线 PROFIBUS、工业以太网PROFINET、MODUBUS等通信技术为传输网络。能够借助完善的系统获取状态信息、传递控制指令，以此实现科学决策、智能设计、合理排产，监控设备状态，提升设备使用率，指导生产运行，让自动化生产智能设备高效运转。1.1.1 智能硬件智能化生产制造单元是将一组能力相近的加工设备和辅助设备进行模块化、集成化、一体化的聚合，使其具备多品种少批量产品的生产输出能力。打造智能制造单元是开启智能化道路行之有效的切入点。为各车间配置智能制造单元，“智造单元”是一种模块化的小型数字化工厂实践，整个单元由自动化模块、信息化模块和智能化模块三部分组成，以“最小的数字化工厂”实现在多品种小批量的生产智能化。在加工领域，注重从单一功能型设备向多功能型设备过渡；在装配领域，突破人工操作的枷锁，逐步由人工操作向人机协作、自动化作业转变；不断发掘高精尖设备，致力于质量检测、SPC工站建设；将传统、简易的人工搬运等，采用机器人配合视觉定位技术全部实现自动化搬运。1.1.2 智能设备互联智能化生产车间以信息化作为根基，通过将生成车间的不同设备与通讯网络连接，收集设备的状态数据和质量数据，并作为数据采集和分析的基础。对不同生成设备，采取不同的数据采集方式：对存在数据接口的设备，如加工中心、磨床、PLC控制器、机器人、仪器仪表等，通过Profibus或Profinet网络将设备数据传输到网关；对于没有数据接口的设备，通过外接传感器完成设备状态采集，提升通讯能力，可采取有线或无线两种方式进行，数据传输到网络后，通过边缘计算方式完成数据就地分析和存储，对于数据分析结果汇总，并采用有线或无线的方式，存储到云服务器进行数据显示和后续数据分析工作。设备的联网接入需完成三项重要的工作：硬件接口的连接、软件数据接口互通、接口规范定义。1.1.3 智能设备数据采集完整的制造设备应具备完善的档案信息，包括产品编号、产品描述、产品状态、产品时间戳等信息。按照已定义的通信接口，与其他设备、装置以及执行层实现设备和数据的互联互通。对收集完成的数据进行分析，筛选出合格数据，对于不合格数据采用自动处理和人工处理两种模式完成，最终保证产量质量状态的稳定，并可满足产品的质量追溯。1.1.4 智能制造执行系统建立MES制造执行系统，运用生产调度管理、工艺执行与管理、过程控制管理、排程管理、质量管理、设备管理等模块，可时刻管理和展示生产制造全流程。通过开发数字化生产制造执行平台，打通计划、生产、物流、设备间的数据流，构成计划、控制、反馈、调整的完整系统，通过规范的定义接口实现计划、命令的传递和实际生产的无缝衔接，使生产计划、控制命令、信息数据在整个 MES 系统、过程控制系统、自动化体系中透明、及时、顺畅地交互传递，最终实现生产全过程数字化，打造数字化生产车间。1.2 智能化物流仓储物流仓储是制造业中极为重要的一环，通过应用智能物流仓储系统可快速完成产品原材料、产品配套件、成品件之间快速流转和输送工作，通过采用堆垛机输送方式和立体仓库存储方式提升仓库货位周转效率，降低仓库转运过程造成的人工成本，提升转运效率，实现仓库储流数字化管控和智能化运输。建设智能物流仓储系统，完善系统组成架构：设备层、操作层、企业层。设备层建设立体仓库、智能叉车、码垛机器人、提升机等仓储设备，建设AGV、智能托盘、物流机器人等物流设备、RFID、机器视觉、智能摄像头等识别设备；操作层增加 WMS、WCS、TMS 等运维软件；企业层则对接ERP、CRM、SCM等管理软件的采购、计划、库存、发货等模块，融入总系统的闭环中。2 数字化车间平台搭建工艺是将研发设计的产品赋予灵魂的重要一环，推进数字化技术应用并覆盖于产品的设计、工艺、制造全生命周期，是实现智能制造的关键一点。通过工艺数字化信息平台建设，将打通设计、工艺、制造之间数据流，实现上下游高效协同，通过数字化工艺的深化应用，工艺一致性将实现100%，20%的问题将在规划早期被验证发现，产品的生产准备周期将缩短20-30%。2.1 数字化工艺平台建设初期完成基础功能模块开发及应用。产品准备管理按照APQP实现管控，系统化管控项目进度及交付物；BOM及工艺管理，实现数据及时、准确，提高工艺一致性及标准化；变更管理实现正向与逆向的闭环管理，提升变更执行质量；实现工艺资源管控，实现知识积累、共享和重用。2.2 工艺数字化平台建设中期实现工艺创新性管理：通过工艺仿真技术，实现三维数字化工艺规划及验证，对工艺合理性进行虚拟仿真及评估；实现三维工艺下厂，提高工艺可视性；通过产线仿真技术，对生产线的装备、物流、工艺、节拍、人员、生产过程等进行仿真、优化及管理。2.3 工艺数字化平台建设后期实现工艺数字化技术深度应用：通过数字映射技术，实现实际生产与虚拟生产联动，可以及时修正生产中的偏差及问题，实现更科学更智能的生产。加强数字化技术团队建设，成立专门的项目团队负责技术研究及系统建设，推进工艺数字化提升工作开展。建立数字化标准体系及业务流程，根据数据流、业务流传递特点及上下游关系制定完善的数字化流程，实现管理创新促进技术创新、技术创新推进管理创新。加强数字化基础建设及设计制造辅助工具开发。从软件基础环境、数据库支撑平台、网络信息环境、信息安全体系等基础方面进行投入和建设。2.4 仿真系统应用结合产线数模、物流仿真等，实现产线仿真，对生产线的装备、物流、工艺、节拍、人员、生产过程等进行仿真、验证、优化及管理。通过数字映射技术，实现实际生产与虚拟生产联动，当生产线出现问题时能够实时反馈至虚拟系统，通过虚拟系统验证后更改虚拟参数，可实现生产线同步更改，这样就可以及时修正生产中的偏差及问题，实现更科学更智能的生产。通过与MES、ERP、工艺装备、工艺资源等车间系统深度集成，实现数字化车间技术研究与应用，为实现智能化车间、产线大数据分析等奠定基础。3 结论在数字化车间建设与实施过程中，关键点是引用PLM系统实现主数据流贯通和系统集成，数据流贯通保证了数据的准确、及时、共享，系统集成实现了数据的互联互通。并在此基础上进一步实现数据可视化、透明化。顶层规划很重要，在项目开始阶段，完成顶层设计方案，确保项目实施过程可控性和可预知性。智能工厂建造过程通过数字化双胞胎，实现全集成可视化工厂。实现软件和硬件的智能互联，通过设置标准网络接口实现机床间互联互通。

2021-2025年中国机器人行业的预测分析

1.1　机器人产业链构成　　根据中投产业研究院发布的《中国机器人行业“十四五”发展趋势与投资机会研究报告》，机器人行业的产业链可分为五个部分，分别是研发、零配件生产、机器人单体制造、系统集成和售后服务。　　其中机器人单体、系统集成、售后服务是机器人在生产、销售、维修、淘汰等全生命周期的组成部分。通过研究发现，机器人单体、系统集成、售后服务分食了一个机器人全生命周期的利润。按照国际上的惯例，一台机器人的全生命周期的毛利率约为60%左右，成为名符其实的高端装备。其中，单体、集成、服务分别占据三分之一。因此，覆盖的产业链越长，盈利能力越强。所以，如果机器人制造商只覆盖集成的产业链长度，那么毛利率只有20%。 1.2 工业机器人市场规模根据中投产业研究院发布的《中国机器人行业“十四五”发展趋势与投资机会研究报告》，2019年，中国机器人市场规模持续增长，达588.7亿元，增长率为9.8%。我国的工业机器人占比约为66%，遥遥领先于服务机器人与特种机器人。1.3 中国机器人市场预测　　根据中投产业研究院发布的《中国机器人行业“十四五”发展趋势与投资机会研究报告》，2020年IDC对中国机器人市场十大预测内容如下：　　预测一：5G机器人　　到2024年，中国2000强制造企业中有25%的企业将探索使用5G安全通信技术来提高机器人的数据收集和远程操作能力。　　预测二：机器人边缘计算　　到2023年，中国50%的领先制造企业将部署边缘计算技术，推动工业机器人与云基企业IT系统的深度集成。　　预测三：机器人视觉系统　　到2022，将机器视觉集成到机器人系统中的制造企业可以期望其操作灵活性增加50%，产品质量提高35%。　　预测四：机器人群体智能　　到2022年中期，30%的机器人系统将会集成群体智能，以在工作流程多变的环境中实现自我配置，从而将对以功能为中心的资产的依赖程度降低45%。　　预测五：5G商用无人机测绘制图　　到2022年中期，50%的商用无人机将配备利用5G传送视像的超高清摄像机，从而把高清测绘制图的作业成本降到使用载人飞机的30%以下。　　预测六：开源机器人　　到2023年中期，相较于被特定厂商专有技术锁固的用户，使用开源机器人的用户将能够从机器人技术最新的群体创新中获得三倍以上更多的效益。　　预测七：人工智能机器人　　到2022年中期，50%在用中的工业机器人将被赋予基于人工智能的操作、协调和分析能力，进而满足用户企业对生产率提高30%、流程自动化程度提高50%的期望。　　预测八：机器人协作技术　　到2023年中期，先进的感知功能将成为协作机器人系统的标配，进一步增强人与机器人之间全面的双向交互，并成功取代20%的基于屏幕的用户界面。　　预测九：仓储机器人　　到2022年中期，60%的仓储活动将使用机器人和情景分析来实现存储空间的自我优化，从而将容量增加20%以上，同时将工单处理时间缩短一半。　　预测十：机器人技术融合　　到2022年，用户企业将通过使用与整合物联网、先进分析和云技术等来增强机器人的性能，从而使机器人的整体效能（如环境感知、自主学习、和适应性任务执行）提高40%。来源：中投网

2021年中国工业经济发展形势展望

全速前进的2021　　技术创新和场景融合“双轮驱动”　　2020年，我国数字经济以技术创新驱动数字产业快速发展，以业态和模式创新赋能传统行业数字化转型，成为对冲疫情、平抑风险的经济“压舱石”。前三季度，工业机器人、集成电路产量同比分别增长18.2%、14.7%，信息传输、软件和信息技术服务业同比增长15.9%，高技术产业投资增长9.1%，各项增长表现超过其他产业同期水平，在全国经济由负转正中的牵引作用突显。同时，数字技术与医疗、教育、交通、零售、制造业等各行业深度融合按下“快进键”，智慧课堂、协同办公全面普及，“云问诊”、“云会展”、“云旅游”纷纷上线，网络直播、共享员工等个人就业新形态不断涌现。以电商直播为例，1-6月上半年全国电商直播超过1000万场，活跃主播人数超过40万，观看人次超过500亿，上架商品数超过2000万。　　展望2021年，在中美经贸摩擦背景下，我国基础软件、高端芯片、核心元器件等关键核心技术创新投入将持续加大，数据赋能效应与技术乘数效应相叠加，将推动以要素共融、资源共享、价值共创为核心的应用场景创新走向深入，加速产业要素裂变、融合、重构，引爆数字经济一个又一个新的增长点，为国内经济复苏提供持续动力。　　公共领域和重点行业“双向发力”　　2020年，中共中央、国务院发布《关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》，明确提出加快数据要素市场培育。各地纷纷把着力点放在促进数据流通交易，如北部湾大数据交易中心揭牌成立，北京、深圳先后提出探索建立数据交易中心或依托现有交易场所开展数据交易。与上一轮建设热潮相比，各大数据交易中心的建设模式正逐步从政府主导向政企合作转变，发展重心从交易数据向搭建数据共享、多方计算、利益分享的数据可信交换空间，支撑数据资源汇聚、资产管理、质量治理、价值流转、产品交易等更多平台服务能力转变。　　展望2021年，越来越多的大数据交易中心将通过政府建机制、企业搭平台的方式，率先在公共领域以及金融、电信、医疗、人工智能等行业领域开展试点，探索基于可信数据交换空间的数据流通交易模式。同时，大数据交易中心也将成为数据要素市场机制探索的“试验田”，在数据确权登记、价值评估、质量治理、定价交易、标准合约等方面的规则确立和推广开展系统性试验，抢占流通交易市场规则主导权。　　国企改革和中小企业数字化“携手并进”　　2020年，受疫情倒逼和政策拉动影响，越来越多的传统企业，特别是中小企业数字化转型意识觉醒，更加积极地寻求适合自身特点的数字化转型路径模式，加速数字经济与实体经济融合向纵深拓展。4月，国家发改委、中央网信办启动“上云用数赋智”行动。5月，国家发改委、中央网信办、工业和信息化部等17部门联合145家单位发起数字化转型伙伴行动，从供需两侧引导中小企业加快数字化转型。8月，国资委发布《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》，引导打造制造、能源、建筑、服务等行业国有企业数字化转型标杆。疫情期间，国资委发布“首批企业数字化抗疫产品和服务汇总”，收录了央企10大类175个数字化抗疫产品和服务，展现了央企数字化转型的丰硕成果。　　展望2021年，各类国有企业和中小企业将以数据为驱动、以平台为支撑，推动生产服务消费各环节、线上线下应用场景以及传统工艺与新兴业态的深度融合，数字经济对实体经济的赋能效应将进一步释放。同时，国有企业将发挥产业链整合优势，依托数字化平台进一步打通上下游企业数据通道，促进全渠道、全链路供需调配和精准对接，引导中小企业上平台、用数据、变模式、转业务，逐步形成产业链高效协同、供应链柔性配置、大中小企业融通发展格局。　　地方特色化和区域一体化“共同施策”　　2020年，各地政府基于自身优势产业，立足区域一体化发展需求，持续加大“数字基建”的政策支持和资金投入。据不完全统计，我国“新基建”领域规划投资总规模已达49.9万亿，2020年内计划投资总规模达8.4万亿。其中，如贵州聚焦数据中心、浙江聚焦工业互联网等，均把“数字基建”投资重心放在本地已具备基础优势的产业领域。同时，围绕推进一体化发展，粤港澳大湾区、京津冀地区、长江三角洲、成渝地区双城经济圈等重大战略区域均把加快“数字基建”一体化布局作为“先手棋”，夯实区域数字经济一体化发展基础。　　展望2021年，以5G、工业互联网、大数据中心、人工智能为代表的“数字基建”将从投资期加快向建设运营期迈进，在区域一体化战略引导下，各地政府将立足“数字基建”纵深推进，补充、优化、延伸打造具有地区特色的数字产业链，为构建梯次分明、分工明确、相互衔接、具有国际竞争力的数字产业集群提供坚实支撑。　　服务供给和数字消费“两端发力”　　2020年，疫情造成长期的居家隔离、社交疏离，触发了全民数字化生存新机制。在需求端，大数据与人工智能的充分结合赋予了智能终端更加实时精准的服务能力，人们日益习惯在数字空间进行消费、娱乐和社交，在线教育、互联网医疗、远程办公、直播带货等新业态新模式创造了越来越多的数字消费新需求。在供给端，线上服务从家政、外卖、快递、房屋中介等“单一服务随需供给”的低附加值环节向教育、医疗、办公、娱乐等“场景式服务多元化供给”的高附加值环节深入拓展。以无人工厂、无人仓库、无人机巡逻、无人配送、无人超市、无人KTV等为代表的“无人经济”活力迸发，广泛深入生产、物流、零售、娱乐等领域，引领生产消费迈向数据智能、人机协同新阶段。　　2021年，随着人工智能、大数据、5G、物联网等数字技术的迭代成熟，无人应用、在线服务所渗透的行业领域将进一步拓展，传统行业与智能技术碰撞产生的新业态新模式“火花”将不断涌现，为消费者带来更智能的交互终端、更丰富的内容资源、更有趣的场景体验，为生产者提供更智慧的生产决策、更精准的流程控制、更低廉的人力和资源成本。　　数字政府和智慧城市协同并进　　2020年，为破解疫情造成的线上线下指挥调度不顺畅、重大公共安全应急联防联控难实现等问题，各地着眼于打通数据融通渠道和机制，加快推动支撑数字政府和智慧城市建设的平台载体集约化整合。北京市海淀区整合区内各政务系统，集成打造“城市大脑”系统，疫情期间为回京人口分析、人口筛查分析、重点人群动态监测等提供了有力支撑。杭州“城市大脑”构建了覆盖全市政务信息资源的“数据仓库”，已广泛应用于公共交通、城市治理等48个应用场景，95%的城市治理事件已具备自动发现能力。　　展望2021年，将有更多地方致力于打造统一集约的“城市大脑”平台，基于政务数据整合共享进一步推进各领域数据的汇聚、融合和治理，通过平台数据、技术、工具的逐步丰富，不断强化软件定义、灵活配置、按需调用、安全可靠的“城市智脑”能力，赋能政府管理、城市治理、民生服务、行业应用等各类场景建设。　　服务输出和规则输出两相并重　　2020年，随着服务贸易创新发展扩大试点，我国以通信服务、社交媒体、电子商务、数字内容等为代表的数字服务贸易出口增长强劲，在数字技术应用、数据跨境流动与监管等方面的规则、规制、管理、标准等制度型开放进一步拓展。中国-东盟数字经济合作论坛期间，数字化防疫抗疫、数字基础设施建设和数字化转型等领域成为我国与各东盟成员国经验交流重点，并就智慧城市、人工智能、大数据等领域达成诸多产业合作意向。近期签署发布的《区域全面经济伙伴关系协定》（RCEP）也将电信、电子商务等数字贸易议题纳入其中，成为各协定国高水平开放合作的重要领域。　　展望2021年，我国将立足RCEP区域合作框架，依托中德、中日、中韩、中国-东盟等数字经济合作平台和自贸区建设，出台一批鼓励数字贸易、促进数据跨境流动的利好政策，进一步输出基于信息通信技术开展的实物贸易、数字产品和服务，积极参与跨境电子商务、跨境数据流动、国际健康码互认、数字货币、数字税等规则构建，支撑全面扩大开放，促进形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。　　三大问题凸显　　发展路径同质化趋势明显　　当前，各地纷纷把数字经济作为“十四五”时期谋发展的战略必争领域，在数字产业化、产业数字化、数字政府、智慧城市、数据要素市场培育等方面进一步加大投入。但由于缺少统筹规划和分工协同，大多数地方在产业方向、政策设计、项目建设等方面的举措和路径相似，特色和亮点不足。在已发布数字经济政策的24个省市中，均提出在人工智能领域加快发展，但大多省份并未列明细分领域及重点突破方向。同时，各地对数据要素、头部企业、数字人才等创新资源的争夺也日益激烈。　企业经营面临的不确定性风险增加　　当前，受全球经济下行、疫情对国际产业链供应链的冲击等因素影响，企业经营面临的不确定性因素增加。同时，市场准入准营服务的便利化吸引更多的市场主体进入，也一定程度加剧了企业的经营困境。面对需求更多元、产品迭代更快的市场，企业经营诉求已从便捷准入向政策宣贯、精准补贴、市场对接、包容创新等方向转变，而部分现行政策扶持精准度不高、奖励兑现较慢、“刚性兑现”不足等问题亟待进一步优化。　　数字平台垄断监管收紧可能阻碍市场创新　　当前，随着数字平台规模的不断扩大，平台对资本、流量、技术、数据等资源掌控力逐步增强，“大数据杀熟”、“二选一”等利用算法规制用户现象频出，平台对于用户行为、企业运作、市场运营等的自治规则话语权日益升级。2020年11月，市场监管总局就《关于平台经济领域的反垄断指南（征求意见稿）》公开征求意见，对数字平台利用数据、算法等优势进行无序竞争的行为提出明确约束，但也可能一定程度影响平台的持续创新。在规章条文之外，亟待探索更多元的手段，促进有效监管和包容发展之间的平衡。　　发展顶层设计构建监管体系　　进一步加强数字经济协同发展顶层设计　　一是要充分总结和推广数字经济创新发展试验区的特色经验，进一步扩大试验区范围，推动试验主体向市区县级下沉，聚焦新基建、数字产业化、产业数字化、数据治理、数据要素市场培育、数字贸易等发展主题，支持探索立足地方产业基础、彰显区域特色优势的数字经济发展有效路径。二是结合京津冀协同、粤港澳大湾区、长三角一体化、成渝地区双城经济圈等国家重大区域战略，支持组建区域数字经济一体化发展推进小组，以开放、共享、共建、共赢为原则，以数字基础设施通、数据要素市场通、智慧城市服务通、数字产业集群“三通一集群”建设发展为牵引，以数字经济赋能跨区域、跨领域、跨主体资源优化配置和要素融合创新，打造数字经济区域发展高地。三是聚焦关系国家安全和发展命脉的数字产业，如高端芯片、操作系统、高端数控装备等，实施全国统筹和相对集中布局，结合地区优势推进产业链协同建设和供应链有效配置，避免各地全产业链建设造成的资源浪费和重复投入。　　持续推进数字经济政策服务手段创新　　一是深化大数据、人工智能等数字技术在问题研判、政策设计、落地实施、政务服务中的应用，充分掌握企业在政府购买服务、市场拓展、上下游协作配套、培训咨询等方面的需求，主动精准施策，提高服务效能。二是完善重大政策和专项基金的事前评估和事后评价制度，畅通企业及个人参与政策制定的渠道，提高决策水平。三是支持有能力的地区和研究机构研究发布数字经济相关业态指数，为企业战略制定、市场拓展等提供指引。　　构建公平透明高效的多元协同监管体系　　一是明确政府、企业、行业协会各主体的责权利，针对不同类型的数字平台实行差别化监管、精准施策。二是加强人工智能、大数据、区块链等数字技术在平台治理与监管中的应用，提高监管效率、创新监管模式。三是遵循平台经济的发展规律，厘清数字平台的责任与义务，明确互联网服务模式的监管范围，优化业态治理方式，进一步激发市场创新能力。　　统筹推进、分类施策数字基础设施建设　　一方面，支持各地制定统筹投资计划，在充分考虑各地财务和债务承受实际情况的前提下，明确“数字基建”涉及各领域投资重点和次序，制定详细的投资计划和投资金额，做到建设“一盘棋”，防范投资泡沫、产能过剩等风险。另一方面，对“数字基建”不同领域实施不同发展策略，比如对于非竞争性、非排他性的“数字基建”，包括5G基站、轨道交通、能源互联网等，应该由政府主导；对于涉及高新技术和专门领域的“数字基建”，如人工智能、工业互联网、新能源充电桩以及部分大数据中心等，应充分激发市场主体的积极性，让“专业的团队”做“专业的事”，政府则重点做好环境营造和政策引导工作。来源：工信头条