引言:防控疫情至今,在醫療手術、診治、體溫檢測、配送、消毒殺菌等眾多場景中,我們看到機器人有效地代替相關人員進行作業,從而減少或降低了很多不必要的風險。從眼前來看,復工復產企業如何應對用工荒?如何提高生產效率?生產制造自動化、智能化無疑將提上日程。從長遠看,機器替代人做重復單調、危險的操作,更好滿足客戶個性化需求,提高產品的質量和最大限度地降低生產成本,這是智能制造產業發展的長久動力,智能制造在疫情后將迎來新的發展機遇。
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智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)技術是指在生產過程中,將智能裝備通過通信技術有機連接起來,實現生產過程自動化;并通過各類感知技術收集生產過程中的各種數據,通過工業以太網(IOT)上傳至工業服務器,在工業軟件系統(MES)的管理下進行數據處理分析,并與企業資源管理系統(ERP)相結合,提供最優化的生產方案或者定制化生產。智能制造產業鏈涵蓋智能裝備(機器人、數控機床、智能傳感器、其他自動化裝備等)、工業軟件(制造執行系統、數據采集與監控系統等)、工業互聯網(云技術、大數據、工業以太網、網絡安全等)以及系統集成等。
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疫情之后,全球將開展新一輪制造業回流的競爭以及全球產業鏈的重新布局。中國作為全球第一制造大國,預計2020年智能制造產業產值將超2萬億元。蘇州和東莞是智能制造的兩大基地,蘇州工業園區又是蘇州智能制造的核心區域,提升蘇州工業園區智能制造產業的核心競爭力,關系到后疫情時代中國制造產業在全球是否能建立新的競爭優勢。
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一、園區智能制造產業發展現狀pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
為響應國家提出的中國制造2025戰略,以及蘇州市政府《關于加快建設國家智能制造示范區的意見》(蘇府〔2017〕70號)和《關于加強智能制造生態體系建設的若干措施的通知》(蘇府〔2018〕49號),蘇州工業園區制訂了《人工智能產業發展行動計劃(2017-2020)》和《加快人工智能產業發展的若干意見》。通過上述系列政策的推動,蘇州工業園區智能制造產業取得了快速發展,初步形成包含智能設計、智能生產、智能產品、企業資源計劃管理(ERP)、供應鏈管理、企業電子商務等環節的智能制造體系,智能制造產業呈現良好的發展態勢。
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1.現代制造業基礎好pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
蘇州具有全國領先的工業發展基礎,現有制造業企業8萬余家,擁有高集中度的產業工業體系和穩定成熟的工藝技術路線,為產業優化升級提供了優越的基礎條件。園區已經聚集70多個國家近5000家外資企業和1萬多家內資企業,500多家中外企業設立研發中心,累計實際利用外資322億美元,總部企業數量位居江蘇省第一,2019年新增上市企業14家。多項智能產品以及智能制造項目獲得國家智能制造裝備發展專項立項,人工智能產業達250億,并且在智能制造重點領域已聚集了快速發展的技術優勢,工業產業智能化基礎良好。
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2.兩化深度融合水平高pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
蘇州擁有發達的信息基礎設施,蘇州城域網出口帶寬達到了1800Gbps,全市寬帶接入率達到了98%以上,并且擁有達到國內先進水平的7000Gbps帶寬的數字傳輸網。同時,信息技術已經在蘇州工業領域全面滲透,信息網絡的融合創新不斷加快。園區在企業信息化投入力度大,建立了較完備的信息系統應用制度及信息化公共服務平臺,在研發和管理信息化方面取得了較顯著的效果,在供應鏈信息系統方面取得了較大的進步。
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3.智能制造產業優勢強pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
園區生產型企業基本普及了數字化設計,智能化生產程度較高,全面應用了企業資源管理系統,生產型企業電子商務蓬勃開展。如寶時得機械從建立起全供應鏈管理系統入手,打破了客戶、分銷、研發、制造、供應商各環節之間的信息壁壘,實現了信息的順暢流轉,提高了供應鏈的效率,基本實現了集成供應鏈管理的目標。2019年科創板上市企業第一股華興源創和瀚川智能均位于園區,是全國智能制造裝備集成商的龍頭企業。(全省12家,其中3家智能制造企業都在蘇州)
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4.產學研協同創新氛圍優pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
園區集聚了40多所中外知名院校,在校生人數7.85萬人。先后引進中科院蘇州納米所、中國醫學科學院系統醫學研究所等13個國家級科研院所,累計建成研發機構和平臺247個,國家級創新基地20多個,公共技術服務平臺30多個,建成各類科技載體超800萬平方米,集聚新型研發機構近500家,累計專利申請量3.69萬件,萬人有效發明專利擁有量149件。這些科研和人才優勢能夠對智能制造核心技術開發提供長遠支撐。
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二、園區智能制造產業存在的問題pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
1.關鍵共性技術研發空白pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
中國制造業總體表現出“大而不強、缺芯少智”的狀態。智能制造技術創新體系主要包括智能制造基礎研究、共性技術研究、系統方案開發和產業化應用。其中,關鍵共性技術研究是智能制造發展的基礎,特別是高端芯片、設計軟件、智能傳感、關鍵元器件與零部件等均需進口。從園區制造企業來看,絕大多數企業以應用為主,尚無企業從事相關技術的研發。蘇州在智能制造共性技術方面主要靠引進,自我研發實力和自主創新能力還較弱。
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2.智能制造核心技術匱乏pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
智能制造技術鏈包括包括工業機器人、傳感器、PLC、工業視覺等核心零部件,工業互聯網(IoT)、工業大數據(IBD)、人工智能(AI)等軟件系統,基于模型的企業(MBE)、ERP、智能倉儲等管理系統。目前,蘇州智能制造應用的關鍵部件和核心技術仍以進口為主,對外依存度較高。
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3.產品質量保障體系缺失pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
智能制造產業的質量保障體系不同于傳統質量管理體系,它把基于產品某個環節的質量檢測(QC)擴展為基于產品全生命周期的管理系統(PLM,Product Life cycle Management)。無論是單一地點的企業內部還是分散在多個地點的企業內部,甚至在產品研發領域具有協作關系的企業之間,建立起從產品信息創建、管理、分發和應用的全套解決方案,把與產品相關的人力資源、流程、應用系統和信息全部集成起來,實現全方位、全流程的質量保障體系。目前,園區企業智能管理系統均以國外基礎軟件作為開發平臺,尚未形成自主技術開發平臺。
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4.智能制造公共服務能力薄弱pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
智能制造公共服務包括智能制造技術集成應用與服務,咨詢服務,系統解決方案;智能制造展示及培訓服務;智能設備融資租賃服務,為企業提供技術先進、種類豐富的智能制造產品的融資租賃、銷售、安裝、調試、改造等技術服務。智能制造技術創新服務,為政府與企事業等提供其它與智能制造裝備、智能產品相關的技術研發、技術孵化、技術轉移等技術創新服務。工信部開展全國兩化融合管理體系貫標活動,蘇州共有11家企業入圍全國首批貫標試點,但沒有一家貫標服務機構上榜,意味著蘇州市的貫標企業需要外地公共服務機構來蘇服務。
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三、園區智能制造產業競爭力提升的建議pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
1.做好頂層設計,完善智能制造產業生態系統。pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
智能制造產業競爭不是單個企業的較量,而是產業鏈之間、系統對系統的競爭,是產業生態間的競爭。智能制造產業自下而上表現為機器設備、人機交互(HMI)、數據收集(DCS)、運營管理(MOM)、企業資源管理(ERP)、倉儲物流。智能制造產業生態則涵蓋了從高檔數控機床、數控系統到工業機器人、傳感器、精密傳動、伺服控制、智能儀器儀表與試驗設備,從工業軟件開發、信息采集傳輸到物聯網、系統解決方案等智能技術與服務細分領域。建議盡快著手編制面向“十四五”的智能制造產業發展規劃,準確把握園區智能制造產業的基礎、優勢、存在的深層問題,圍繞產業鏈布局好主要環節,通過垂直整合,打通基礎研究、技術開發、系統集成、場景應用和技術服務,發揮政府宏觀調控的能力,確立智能制造生態級競爭優勢。
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2.加強技術研發,在核心零部件上取得突破。pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
強化創新驅動,推動先進制造技術與新一代信息技術深度融合,攻克一批智能制造核心裝備、關鍵工業軟件,以及面向尖端細分行業的智能制造系統解決方案。建議在電機、傳感、PLC、工業視覺、工業互聯網等核心領域進行突破,提供大規模平行整合,聚集大批量的中小企業和研發機構,形成核心技術聚集區的空間優勢,做到關鍵零部件的自主可控,提升園區智能制造產業的核心競爭力。
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3.優化空間布局,凝聚產業集群競爭能力。pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
蘇州五區四市均大力發展智能制造產業,張家港、昆山聚焦工業機器人,常熟、相城區發展智能汽車,太倉、吳中區突出智能制造核心部件,工業園區智能傳感與控制裝備,高新區高檔數控機床,吳江注重智能系統集成。從科創板上市公司布局來看,園區有2家:華興源創、瀚川智能,總市值為200-300億。華興源創是國內領先的工業自動檢測設備和整線檢測系統解決方案提供商,是蘋果在國內唯一的液晶平板檢測設備提供商。瀚川智能是國內領先的汽車電子智能制造解決方案提供商。園區應以2家科創板上市公司為依托,聯合區內相關企業,成為蘇州地區智能制造產業的“發展極”,形成蘇州“1+N”的空間布局,做大做強智能制造產業集群,預防全球供應鏈脫鉤的風險。
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4.鼓勵企業升級,快速占領國內應用市場。pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
鼓勵企業采用國產高端數控機床、工業機器人、自動化成套生產線、智能化控制系統等智能裝備,提升生產效率和產品質量,實現關鍵工序核心裝備升級換代。鼓勵云計算、大數據、物聯網、移動互聯網在制造業中的應用,推進制造業與互聯網深度融合,建設工業云平臺,重點支持工業大數據的挖掘與應用共享,支持開展兩化融合重點項目專項診斷、“兩化”融合貫標、互聯網融合創新。支持本地相關企業參與政府投資的重大項目和實施工程的配套,引導企業在實施技術改造項目時優先采用地產裝備。抓住國家“新基建”的契機,通過廣泛應用實現技術快速迭代,從追趕到并行最后領先,充分發揮市場優勢。
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5.提升服務質量,提高產業配套能力。pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
要大力推進服務型制造業發展,鼓勵工業企業探索“智能制造+服務”的新模式,開展工程總包、交易便捷化、個性化定制、模式創新和產品全生命周期管理等增值服務;大力發展包括政府平臺、行業智庫、數據平臺、智能設計、遠程運維、檢測認證平臺、教育培訓等生產型服務業。成立蘇州工業園區智能制造產業協會,對小微企業提供管理指導、市場開拓、檢驗檢測、法律顧問等綜合性服務。成立智能制造發展基金,幫助企業進行技術改造。完善智能制造產業服務鏈,提高產業配套能力。
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6.加快人才培養,集聚高端要素資源。pHJ蘇州富納艾爾科技有限公司-富納智造研究院-富納智能制造共享平臺-官網
智能制造是上下游全覆蓋、全流程定制化的高科技生產方式,把制造業的生產鏈條“重裝升級”,這就樹立了未來制造業發展的新標桿,對技術人才提出了更高的要求。高級生產要素則是指現代通訊、信息、交通等基礎設施,受過高等教育的人力、研究機構等。
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未來的新基建要有2個部分,一個是包括5G、工業互聯網等硬件,一個應該是高端技術技能人才、職業教育等軟件。高等級生產要素很難從外部獲得,必須自己來投資創造。建議盡快建立智能制造人才需求預測和信息服務平臺,趁歐美國家疫情的不確定性加大引進高端領軍人才和擁有核心技術的團隊,聯合國內院校尤其是大力支持在蘇高校開展智能制造相關專業人才培養,鼓勵產學研合作建設智能制造公共實訓基地,為智能制造技術技能人才提供落戶、安居、子女入學以及創業服務。把園區打造成智能制造領域技術技能人才等高端生產要素的高地,搶占新一輪產業競爭制高點。
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