2023中国智慧工厂建设行业发展分析

近日，工信部等六部门联合印发《算力基础设施高质量发展行动计划》。其中提到，针对“智慧工厂”等场景数据实时计算要求，加快部署工业边缘数据中心，推动算力赋能智能检测、故障分析、人机协作等技术迭代，不断提升不同工业场景业务处理能力。面向原材料、装备制造、消费品、电子信息等领域，围绕工业生产种类特性多、生产时间长、质量要求高等特点，以及安全污染隐患大、智能化水平低等难点，瞄准高端化智能化绿色化方向，逐步构建工业基础算力资源和应用能力融合体系，满足不同类型工业企业在研发设计、生产制造、仓储物流、营销服务等方面的算网存用需求，推动工业企业技术改造、降本增效和绿色化转型，加快推进算力赋能新型工业化建设应用。

智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段。是在数字化工厂的基础上，利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务;清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据，以及合理的生产计划编排与生产进度。并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体，构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂。是IBM“智慧地球”理念在制造业的实际应用的结果。

“智慧工厂”的发展，是智能工业发展的新方向。特征在制造生产上体现为：一、系统具有自主能力：可采集与理解外界及自身的资讯，并以之分析判断及规划自身行为二、整体可视技术的实践：结合讯号处理、推理预测、仿真及多媒体技术，将实境扩增展示现实生活中的设计与制造过程。三、协调、重组及扩充特性：系统中各组承担为可依据工作任务，自行组成最佳系统结构。四、自我学习及维护能力：透过系统自我学习功能，在制造过程中落实资料库补充、更新，及自动执行故障诊断，并具备对故障排除与维护，或通知对的系统执行的能力。五、人机共存的系统：人机之间具备互相协调合作关系，各自在不同层次之间相辅相成。

智慧工厂行业发展现状分析

智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段。近年来，全球各主要经济体都在大力推进制造业的复兴。在工业4.0、工业互联网、物联网、云计算等热潮下，众多优秀制造企业都开展了智能工厂建设实践。

数字化工厂以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。数字化工厂主要解决产品设计和产品制造之间的“鸿沟”，实现产品生命周期中的设计，制造、装配、物流等各个方面的功能，降低设计到生产制造之间的不确定性，在虚拟环境下将生产制造过程压缩和提前，并得以评估与检验，从而缩短产品设计到生产的转化的时间，并且提高产品的可靠性与成功率。

据工信部数据显示，目前，我国5G应用已融入97个国民经济大类中的60个，应用案例数超5万个，“5G+工业互联网”在千行百业落地并向生产核心环节延伸。冯志勇说，5G的高速率、低时延和大连接有助于充分释放工业互联网的潜能，工业互联网的诸多垂直行业和应用场景也为5G开辟了广阔的市场空间。同时，冯志勇也指出，“5G+工业互联网”是一个系统工程，在应用、网络、终端等方面的需求都非常的个性化。比如，在应用需求方面就包括生产管理、集群调度、以及涵盖无人巡检、AR 增强、远程诊断、数字孪生、AI检测、无人点检等。

智慧感测是基本构成要素，但如果要让制造流程有智慧判断的能力，仪器、仪表、感测器等控制系统的基本构成要素，仍是关注焦点。仪器仪表的智慧化，主要是以微处理器和人工智慧技术的发展与应用为主，包括运用神经网路、遗传演算法、进化计算、溷沌控制等智慧技术，使仪器仪表实现高速、高效、多功能、高机动灵活等性能。如专家控制系统就是一种而具有大量的专门知识与经验的程式系统。它运用人工智慧技术和电脑技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，解决那些需要人类专家才能解决好的复杂问题。

模块控制器，也称模块逻辑控制器，也是智慧工厂相关技术的关注焦点。由于模块控制技术具有处理不确定性、不精确性和模块资讯的能力，对无法建造数学模型的被控过程，能进行有效的控制，能解决一些用常规控制方法不能解决的问题，也让模块控制在工业控制领域得到了广泛的应用。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国智慧工厂建设行业发展分析与投资前景预测报告》显示：

随着工厂制造流程连接的嵌入式设备越来越多，透过云端架构部署控制系统，无疑已是当今最重要的趋势之一。在工业自动化领域，随着应用和服务向云端运算转移，资料和运算位置的主要模式都已经被改变了，由此也给嵌入式设备领域带来颠覆性变革。如随着嵌入式产品和许多工业自动化领域的典型IT元件，如制造执行系统以及生产计划系统的智慧化，以及连线程度日渐提高，云端运算将可提供更完整的系统和服务，生产设备将不再是过去单一而独立的个体。但将孤立的嵌入式设备接入工厂制造流程，甚至是云端，其实具有高度的颠覆性，必定会对工厂制造流程产生重大的影响。一旦完成连线，一切的制造规则都可能会改变。

目前，已经有数十家实体企业在与孟伯智能物联网的合作中完成了数字化改造，跨进了“工业4.0”时代。但这仅仅是一个良好的开端，在为实体企业赋能的征程中，数字化的浪潮刚刚开始，孟伯智能物联网今后几年的“小目标”是将越来越多的实体企业打造成“4i智慧工厂”。

工业通信无线化也是当前智慧工厂探讨比较热烈的问题。根据专家分析，全球工厂自动化中的无线通讯系统应用，将每年增加约40%。随着无线技术日益普及，各家供应商正在提供一系列软硬体技术，协助在产品中增加通信功能。这些技术支援的通信标准包括蓝牙、Wi-Fi、GPS、LTE以及WiMax 。

然而，在增加无线连网功能时，晶片及相关软体的选择极具挑战性，包括优化性能、功耗、成本和规模，都必须加以考虑，更重要的是，由于工厂需求不像消费市场一样的标准化，必须适应生产需求，有更多弹性的选择，最热门的技术未必是最好的通信标准和客户需要的技术。此外，无线技术虽然在布建便利性方面，对比有线显然有相当的优势，但无线技术的完善、可靠性、确定性与即时性、相容性等还有待加强。因此，工业无线技术的定位，仍应是传统有线技术的延伸，多数仪表以及自动化产品虽会嵌入无线传输的功能，但要舍弃有线技术，还言之过早。

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