當前，以信息物理系統技術為核心的第四次工業革命浪潮正在席卷全球。而作為工業4.0的最大主題，智慧工廠可謂貫穿產業升級全過程。我國政府同樣出臺了諸多支持政策，推動智慧工廠快速落地和普及。

那么，目前智慧工廠實施的情況如何？未來的發展趨勢又是什么？

智慧工廠特征是什么？

從概念上看，智慧工廠是現代工廠信息化發展的新階段，也是工業互聯網時代的必然產物。所謂工業互聯網，是指工業系統與高級計算、分析、感應技術以及互聯網連接融合應用，通過智能機器間的連接，結合軟件和大數據分析，重構工業生產流程，不但能極大地提升生產效率，還能精準滿足各類消費者需求。而“智慧工廠”在數字化工廠的基礎上，利用工業互聯網領域的相關技術和設備，加強信息管理和服務，清楚地掌握產銷流程，提高生產過程的可控性，減少生產線上的人工干預，即時正確地采集生產線數據，以及合理地編排生產計劃調控生產進度。

從全球來看，以“智慧工廠”為顯性特征的工業互聯網逐漸興起，主要經濟體都推出了意義深遠的發展戰略。就中國而言，工業互聯網備受重視，有望在“互聯網+”和“中國制造2025”兩大國家級戰略助力下實現快速發展。

據報道，未來中國工業互聯網發展將分三個階段進行：

到2025年，覆蓋各地區、各行業的工業互聯網網絡基礎設施基本建成，工業互聯網標識解析體系不斷健全并規模化推廣，基本形成具備國際競爭力的基礎設施和產業體系;

到2035年，建成國際領先的工業互聯網網絡基礎設施和平臺，工業互聯網全面深度應用并在優勢行業形成創新引領能力，重點領域實現國際領先;

到本世紀中葉，工業互聯網創新發展能力、技術產業體系以及融合應用等全面達到國際先進水平，綜合實力進入世界前列。

智慧工廠擁有三個層次的基本架構，分別為頂層的計劃層、中間層的執行層以及底層的設備控制層，大致可對應為ERP系統（企業資源計劃）、MES系統（制造執行系統）以及PCS系統（過程控制系統）。

1. 利用物聯網技術實現設備間高效的信息互聯，數字工廠向“物聯工廠”升級，操作人員可實現獲取生產設備、物料、成品燈相互間的動態生產數據，滿足工廠24小時監測需求；

2. 基于龐大數據庫實現數據挖掘與分析，使工廠具備自我學習能力，并在此基礎上完成能源消耗的優化、生產決策的自動判斷等任務；

3. 引入基于計算機數控機床、機器人等高度智能化的自動化生產線，滿足個性化定制柔性化生產需求，有效縮短產品生產周期，并同時大幅降低產品成本；

4. 配套智能物流倉儲系統，通過自動化立體倉庫、自動輸送分揀系統、智能倉儲管理系統等實現倉庫管理過程中各環節數據錄入的實時性以及對于貨物出入庫管理的高效性；

5. 工廠內配備電子看板顯示生產的實時動態，同時，操作人員可遠程參與生產過程的修正或指揮。

我國智慧工廠建設模式分析

由于各個行業生產流程不同，加上各個行業智能化情況不同，智慧工廠進一步細分為三種建設模式。

總體而言，無論是基于何種模式，智慧工廠作為繼自動化工廠、信息化工廠、智能化工廠之后一種更加高級的工廠運作模式，在各行業都有著不可估量的影響與作用，國內許多公司均已布局了智慧工廠業務，進行了相關的投資，各行業對智慧工廠的建設熱情只增不減。

痛點分析

在智能工廠領域，用戶痛點有很多，比如從業務維度考慮，用戶的需求通常包括：如何確保訂單準時交付、如何縮短訂單生產過程時間、如何減少機臺產線停機等待時間、如何減少采購提前期、如何減少缺料情況等等都是企業經營者需要解決的問題。

在生產制造領域，目前面對的最大問題不僅僅是生產方式的落伍，在與客戶對接、尋找訂單、產品交付上，目前的工廠依舊沿用的是傳統的尋找經銷商、按批量生產。這種經營理念，已經難以適應時代的發展需要了。

批量化、規模化得生產方式，只能適用于過去供給不足的情況。然而如今，隨著物質供給的不斷豐富，工廠如果再經營這種大批量品種，不但難以在市場上做出名堂，同時還要面臨激烈的市場競爭。

綜合市場信息來看，如今在機械設備、汽車領域，很多都是進口的，一旦出現零部件損壞，就要從原廠購買備件。然而工廠的供應鏈反應速度很慢，從下單到收貨的周期大概要半年，而這些非標零部件往往是急件，如果不能迅速生產，勢必會影響客戶的生產經營活動。

另外，在報價方面，由于這些非標產品鮮有工廠生產，因此原廠家可謂是“一家獨大”，完全憑主觀判斷對產品進行定價。

再者，即便是市場上有一些小工廠愿意接單，但是這些工廠的精度難以保證，服務意識也不高。一些小批量的訂單客戶也不敢催單，生怕被“砍單”。

這些，才是如今制造領域的最大痛點。對于智慧工廠建設者來說，這也是一個極為龐大的市場

智慧工廠本意上是利用物聯網技術、設備監控技術來提高生產過程的可控性、掌握產銷流程。但是智慧工廠的側重點在對工廠內部的智慧化改造，很少有經營者會將精力放在“如何尋找訂單”這一類問題上。或許智慧工廠建設者們一開始就假設“訂單是充足”的吧，因此也就忽略了與市場的對接。

但是從如今智慧工廠發展的情況來看，自動化、智能化生產是做到了，但是就是接不來訂單，這豈不很搞笑?因此，智慧工廠發展到當下，需要解決的是工廠與客戶的對接問題。

利用信息技術，將采購商與工廠對接起來，整合分布廣泛的小規模工廠，統一非標領域的供給端與需求端。具體手段，可以打造一個雙方對接的互聯網平臺，采購商、客戶隨時在平臺上下單，后臺接單的工廠按照客戶要求進行生產。

行業發展趨勢

通過以上所述的智慧工廠所存在的痛點問題，無論是基于何種模式，智慧工廠作為繼自動化工廠、信息化工廠、智能化工廠之后一種更加高級的工廠運作模式，在各行業都有著不可估量的影響與作用，國內許多公司均已布局了智慧工廠業務，進行了相關的投資，各行業對智慧工廠的建設熱情只增不減。

從市場趨勢來看，智慧工廠是現代工業、制造業的大勢所趨，是實現企業轉型升級的一條優化路徑。根據當前各行業建設智慧工廠的熱情及擴張速度，預計未來幾年中國智慧工廠行業仍將保持10%以上的年均增速，到2022年，中國智慧工廠行業市場規模有望突破1萬億元。

從產品趨勢來看，智慧工廠將大量應用機器人。在智慧工廠中，機器人帶來的自動化與智能化又不僅僅是純粹的自動化和智能化，而是轉換成更為智慧化的人機協同，人不再提供單純勞力，而是做為決策及管理者;機器設備則擁有快速應變及多方溝通能力。除機器人的大量應用之外，智慧工廠的建構中還有自動化檢測、數據采集等智能制造設備，設備與設備之間能夠實現智慧化互通。

從技術趨勢方面，得益于新技術的采用，智慧工廠可以建立與導入云端，并進行云端運算與大數據分析。比如CPS技術可進行編程、記憶與儲存能力，并可結合感測器和通訊技術，嵌入CPS的實體設備可連結到網路，可讓實體設備同時具有通訊、精準控制、遠程協同與自主反應運作。

文章內容來源于前瞻產業研究院

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