智能工厂未来的制造业发展趋势.doc

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1、智能工厂未来的制造业发展趋势　　一场制造业的革命正在紧锣密鼓地进行。德国半导体制造商英飞凌在未来五年将投入1.05亿美元，将其新加坡的工厂变成一座智能工厂，它采用了机器人和3D打印技术，正在让阿迪达斯将生产线搬回德国；位于瑞士的一家领先香水制造商在过去三年，通过机器人将产能提升了三分之一；一家中国工厂通过机器人使产量增加了250%，而次品率则减少了80%。为了评估制造企业如何从智能工厂中获得最大价值，我们对各关键行业和国家的大型企业中的1000位高管进行了调研，他们都在2015财年收入超过10亿美元的制造企业

2、工作。此次调研在六个行业展开，分别是工业制造、汽车与运输、能源与公用事业、航空与国防、生命科学与制药以及消费品。调研覆盖了八个国家，分别是美国、英国、法国、德国、意大利、瑞典、中国和印度。我们与直接参与企业智能工厂计划的18名高管进行了探讨，他们都在年收入超过10亿美元的企业担任总监或更高级职位。我们探讨了智能工厂计划的愿景、策略、成功指标以及挑战。除了行业调研和专题采访之外，我们还开展了基于网络的研究，采集所需的关键数据，以量化智能工厂的经济效益。　　　　智能工厂：制造业的一场革命在未来五年，制造企业希望通

3、过智能工厂推动性能改善，获得远超之前的效益：◆成品的准时交付率预计为1990年的13倍，而质量指标预计为1990年的12倍以上。◆资本支出和库存等重要成本项目的合理化程度预计为1990年的12倍，物料、物流和运输成本的合理化程度预计为1990年的11倍。◆整体产能和劳动成本的改进增长率分别为1990年的7倍和9倍。　　　　由于不同行业的制造企业已经开始挖掘智能工厂的潜力，制造企业对于智能工厂的期望已成为坚实的基础，其中工业制造企业获得的产能和质量提升达到20%左右。通用电气公司位于格罗夫城的“卓越工厂”已将计

4、划外停机时间减少10%~20%、在缩短周期时间的同时，还降低了成本（通用电气将其“卓越”概念描述为一家通过结合精益生产、先进和增材制造与高级软件分析提高产能的复杂精密工厂）。通用电气还投资2亿多美元在印度普纳建造了一座灵活的“卓越工厂”。该公司第一次能够在一家工厂中为四个不同的业务部门生产从喷气式发动机零件到机车部件等各种产品。这种多模态能力提高了公司的灵活性。通用电气南亚地区总裁兼首席执行官BanmaliAgrawala表示：“该工厂将允许我们能够根据今后的需求快速调整生产，而无需改变人员和空间。”佛吉亚公

5、司作为全球最大的国际汽车零部件制造商之一，计划凭借数字制造，通过减少废料和改进生产在塑料材料采购上节省1000万欧元，还期望到2020年通过改进业务流程节省3000万欧元。在佛吉亚公司位于印第安纳州的工厂中，通过自我学习自主智能车辆（AIVs）、协作机器人和连续数据采集支持公司的工业4.0计划。工厂经理MikeGalarno表示：“这座工厂代表着我们进入了包含连接、自动化、数据处理和硬件的工业4.0。我们将创造高效的系统和创新的员工工作体验。”在我们调查的所有制造商中，有近一半的受访制造企业（43%）已经制定

6、智能工厂运营计划，另有33%的制造商正在制定计划。例如：阿迪达斯的高科技Speedfactory旨在利用3D打印、数字孪生和灵活的生产系统；西门子德国安贝格智能工厂所拥有的机器和计算机能够自行处理价值链上75%的工作，该工厂每年生产1200万件西门子的SimaTIc产品线，合格率达到99.99885%；ABB位于中国北京的智能工厂交付可靠性达到99.94%，平均交付周期从八天缩短到两天。在美国竞争力委员会发布的全球制造业竞争力排名中，美国从2013年的第3位上升到2015年的第2位，预计将在2021年取代中国

7、成为第一。在中国，有四分之一的公司正在实施智能工厂计划（25%）。但相比部分国家，这一比例较低。各公司正在通过加大投资以推动发展。在过去的五年中，超过一半（56%）的制造企业已在智能工厂上投入了1亿美元以上的资金（参见图2）。　　　　智能工厂具有振奋人心的发展动力，然而要想在日益互联与变化不断的未来世界中取胜，制造企业就必须从具备智能制造能力的企业转变成数字化企业。为了理解制造企业如何朝这一目标迈进，我们从两个维度对制造企业的数字化成熟度进行分析。第一个维度是基本的流程（生产、库存管理、质量、规划和预测）的数

8、字化程度，以及机器人、物联网、人工智能、大数据分析等数字化技术的应用程度。第二个维度是成功带来效益的转型管理程度，包括制造企业的智能工厂愿景、治理和员工数字化技能等关键方面。为了区分领先者和跟随者，我们对在数字化成熟度的这两个维度取得高分的企业进行了筛选。该分析划分出四种明确的类别（参见图3）：　　　　◆精通者：我们发现只有6%的企业是我们所谓的数字化精通者。这些企业在数字化程度和转型管理程度上的分