工业数字化智能化2030白皮书
回顾过往,自18世纪中期工业革命以来,人类迈入工业社会。在工业革命的历次浪潮中,伴随着人类不断的发明创造和管理革新,人们不断改进生产方式、降低成本、提高效率,随之而来是人们的生活、物质、文化、教育等方方面面的改变,人与人、人与社会、人与自然的关系也得以重塑。站在2023年的今天,工业的革新仍然是充满生命力和想象力的议题。而数字化技术的迅速发展,更是为工业注入了新鲜血液和源源动力。如何通过数字化转型撬动更大价值,成为这个时代每一个工业企业的必答题。
憧憬未来,白皮书提出IMAGINE作为工业2030愿景,即虚实融合(Interactivebetweenphysicalandvirtualworlds)、大规模定制化(Mass-customization)、灵活适应变化(Agilityandadaptiveness)、可靠互信(Guaranteedtrust)、体面工作(Idealjobs)、自然友好(Nature-friendly)、生态共荣(Ecosystembased)的。而要实现这些美好的愿景,数字技术将会是关键的基础底座。
为了清晰刻画工业数字化的当前进展,白皮书通过4个维度、21个细项指标的工业数字化指数评估模型,以中国工业企业为样本,评估发现半导体、汽车、航空航天、石油化工行业整体数字化水平最高;采矿、建筑材料、轻工、纺织与服装等行业相对落后。在数字化指数的基础上,我们又一进步叠加考虑各行业的盈利能力,从这两个维度出发,将16个子行业划分为了引领型行业、敏捷型行业、前瞻型行业、谨慎型行业、沉稳型行业五组行业画像。各组画像之间的数字化进程、发展诉求以及未来方向均存在显著差异。
结合行业实践,参考GB/T40647-2021《智能制造系统架构》,我们系统梳理了20个高价值的工业数字化场景:生命周期维度,在设计环节提出了产品数字化设计,生产环节提出了智能排产与动态调度等,物流环节提出了自动化仓储与物流配送等;系统层级维度,在设备层,提出了智能机器与人员协同,在单元层提出了工业装备集成协同控制,在协同层面提出了供应链可视化与信息协同;智能特征维度,在互联互通层提出了设计与工艺一体化协同;在新兴业态维度提出了C2M产品个性化定制和云工厂共享制造等。这些场景将成为未来5-10年内工业企业的数字化转型部署重点,也将驱动一系列关键使能技术的迭代更新,值得工业企业和数字化解决方案提供商关注。
基于工业互联网实施架构,我们提出设备、边缘、企业、产业四个层级的工业数字化价值栈,工业数据贯穿各个层级,并依靠工业装备、工业网络和工业软件实现数字空间与物理世界的深度融合,构建数据优化闭环,驱动业务数字化转型。工业装备、工业网络、工业软件、工业数据四大要素是工业企业部署数字化场景的重要支撑,基于此,白皮书提出工业“新四化”作为四个要素的发展趋势,期望推动工业数字化转型。