智能工厂成为制造业数字化转型主战场

本文转自：人民邮电报

我国“十四五”规划纲要提出，要深入实施智能制造和绿色制造工程，发展服务型制造新模式，推动制造业高端化智能化绿色化。随着5G等新一代信息技术与制造业不断深度融合，制造业的智能化发展成为未来我国制造业转型升级的重要方向。《“十四五”智能制造发展规划》提出，到2025年70%的规模以上制造业企业基本实现数字化网络化，建成500个以上引领行业发展的智能制造示范工厂。

在政策引导和行业探索的双重作用下，智能制造不断推进，已从最初的探索尝试、单点优化阶段发展到系统变革、全面转型阶段，推动生产模式、运营模式、资源配置模式的全方位变革。

中国信通院发布的《中国智能制造发展研究报告——智能工厂》（以下简称“报告”）显示，当前，智能工厂已成为制造业数字化转型的策源地和主战场，成为制造业构建新核心竞争力、引领经济高质量发展的必由之路和重要引擎。

数据成为驱动智能工厂应用的关键使能

智能制造是推进制造强国战略的主攻方向，加速制造企业设备、产线、车间和工厂的数字化、网络化、智能化升级，从根本上变革制造业生产方式和资源组织模式。随着新一代信息技术与传统行业深度融合，传统生产要素逐步向数字化演进，产生海量工业数据。利用大数据分析对物理世界进行状态描述、规律洞察和预测优化，已成为实现工厂智能化的关键路径，在工厂各个领域展现出巨大赋能潜力。宁德时代结合材料机理、大数据分析和人工智能算法探索各种材料基因的结合点，加速电解液、正极、包覆等电池材料的开发，研发周期缩短了30%，研发成本降低了30%。

可以看到，大数据在智能工厂中起到了不可忽视的作用，基于大数据分析，可以实现工厂的生产过程智能优化、精准管控与智能决策，以及加速模式业态创新与价值链重构。潍柴动力构建智能管理与决策分析平台，汇聚海量生产数据，基于大数据分析结合人工智能算法，开展动态资源调度、设备预测维护、能耗智能优化等数据应用，生产效率提升了30%，生产成本降低了15%。

柔性化制造将成为智能工厂主导模式

目前，消费方式正逐步由标准化、单调统一向定制化、个性差异转变，如服装行业积极落地多种成衣的在线定制，家具行业大力推广全屋家居的客户定制，汽车行业加速探索乘用车用户直连制造，钢铁行业小批量订单需求增长等。传统大规模量产的生产模式已无法在可控成本范围内满足个性化需求的敏捷响应和快速交付。工厂亟须通过构建柔性化生产能力，以大批量规模化生产的低成本，实现多品种、变批量和短交期的个性化订单的生产和交付。

报告显示，未来智能工厂主要通过四个方面的协同来实现柔性生产。一是产品模块化快速开发。二是柔性资源配置与动态调度。三是柔性与自适应加工。四是柔性供应链系统。在柔性与自适应加工方面，TCL构建了基于5G的可重构柔性液晶生产线，结合5G边缘计算，实现按订单快速调整产线布局，自动更新设备参数等，转产时间缩短了93%，产能提升了10%。

值得注意的是，未来智能工厂的“绿色安全”问题也是智能制造发展的重要关注点。近年来，在“双碳”目标引领下，开展智能工厂建设和数字化转型的同时，以数字技术赋能节能环保安全技术创新，应用人工智能、大数据、5G、工业互联网等提升工厂能耗、排放、污染、安全等管控能力，逐步迈向绿色制造、绿色工厂和绿色供应链，制造业绿色化转型步伐不断加快。

智能工厂成为智能制造主要落脚点

以典型场景为基本要素，加速数字技术与全产业链、全价值链和全要素的融合渗透，是深化智能制造发展的新路径探索。报告显示，目前智能工厂应用数量排名前十的“十大智能场景”分别是智能在线检测、工艺数字化设计、智能仓储、人机协同作业、质量精准追溯、在线运行监测与故障诊断、产线柔性配置、车间智能排产、精益生产管理、生产计划优化，总占比超过50%。

为推动传统制造向智能制造转型升级，我国推动建设了一批智能制造示范工厂，聚焦原材料、装备制造、消费品、电子信息等重点行业，围绕研发、生产、管理、服务领域开展转型实践。经过智能制造示范工厂改造后的传统工厂价值得到全面提升，创新效率显著提升，运营水平明显改善，节能减排成效显著。

“十四五”期间，智能制造的技术融合创新、供给生态构建、场景应用落地和新型组织形态变革将进一步加速工厂智能化进程，推动数字化、网络化工厂全面迈向智能工厂。