當前國際形勢錯綜復雜,世界經濟增長動能有所減弱,國內經濟運行面臨新的不穩(wěn)定不確定因素。但是在此背景之下,我國經濟長期向好的基本面沒有改變。
目前我國經濟社會發(fā)展正處于重要戰(zhàn)略機遇期,實現工業(yè)高質量發(fā)展顯得尤為重要。黨的二十大報告提出要“推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展”,積極引導企業(yè)智能化綠色化轉型,探索形成新的產業(yè)生態(tài)體系,有助于提升我國工業(yè)整體發(fā)展質量。
因此,在全球工業(yè)智能化綠色化轉型的大趨勢下,億歐與工信國際、施耐德電氣、亞馬遜云科技以及中科創(chuàng)達聯(lián)合發(fā)布了《綠色智能制造技術融合創(chuàng)新報告》(以下簡稱“創(chuàng)新報告”)。
該報告總結典型技術融合場景方案和相關科創(chuàng)企業(yè)生態(tài)圈構建思路,形成企業(yè)轉型升級“路線圖”,有利于激發(fā)企業(yè)的創(chuàng)新活力,打造形成綠色智能共贏的生態(tài)圈,進而助力企業(yè)的高質量發(fā)展。
01 六大產業(yè),亟需轉型
所謂綠?智能制造,是以可持續(xù)發(fā)展理念為指導,將物聯(lián)?、云計算等IT技術和?動化、精益?產、能效管理等先進OT技術相融合,并與通信技術、數字技術、能源技術協(xié)同應?于制造業(yè)的整個流程。
《創(chuàng)新報告》認為,作為制造強國建設的主攻方向,制造業(yè)的發(fā)展水平關乎我國未來制造業(yè)的全球地位。在此階段,如若我國要在2025年達到數字化、2030年達到碳達峰、2035年達到智能化、2060年達到碳中和。就必須做到對有色金屬、石油化工、鋼鐵等重點行業(yè)強化環(huán)保、能耗、水耗等要素約束;扶持新能源車、新材料、高端裝備等能源資源消耗低、附加值高的戰(zhàn)略性新興產業(yè)融合,并進行生態(tài)化集群發(fā)展。
基于此,本次出版的《創(chuàng)新報告》從當前智能化進程和綠色化需求兩個角度,結合2000家制造業(yè)上市企業(yè)財務數據及多位專家調研,總結出中國制造業(yè)多個細分領域的綠色智能制造現狀,將其歸類為觀望者、跟隨者、先行者。
此外,報告從固定資產、研發(fā)投入、人效得出智能化的得分,根據污染物排放、綠色工廠建設意愿等指標得出綠色化得分,篩選出六大行業(yè)電子元件、鋼鐵冶煉、石油加工、專用設備、醫(yī)藥制造、食品飲料進行分析。
其中在鋼鐵產業(yè),據統(tǒng)計2021年鋼材產量逼近14億噸,能源活動碳排放16.3億噸,占據能源碳排放17%,綠色轉型需求迫切。
對此《創(chuàng)新報告》認為,鋼鐵冶金行業(yè)綠色智能制造技術整體較為成熟,對企業(yè)研發(fā)設計、采購、加工制造、倉儲物流等方面有較大賦能,對保證工廠不間斷運行,控制安全風險產生顯著效益。不過,該產業(yè)的轉型整體存在頭大尾小情況,龍頭企業(yè)轉型積極,但尾部企業(yè)利潤低,對于高昂的投資始終保持抗性。整體上來看,鋼鐵冶煉產業(yè)綠色智能程度較高。
在石油化工領域,該產業(yè)為認定為六大高耗能產業(yè)之一,其產業(yè)鏈條長、產品種類多、行業(yè)覆蓋面廣,目前我國產業(yè)規(guī)模位于全球領先。
據報告統(tǒng)計,從2016年到2020年,中國原油消耗量逐年增長,中國原油消耗量在2020年增速高達7.3%,創(chuàng)四年新高,消耗量直逼7億噸。這也導致《2030年前碳達峰行動方案》要求石化產品產能利用率提升至80%以上,《石化重點行業(yè)?格能效約束推動節(jié)能降碳行動方案》要求至少總量30%的煉油、乙烯、合成氨等化工產品達到碳排放基準能效。
因此,石油智能工廠為此進行了“六化轉型”。即自主化(AI與石化工業(yè)深度結合)、自動化(過程控制自動化)、數字化、模塊化、融合化、孿生化。目前,從石油化工行業(yè)整體來看,石油化工對于OT(技術運營)技術投入最大,集中于PLC、DCS等系統(tǒng),包括ORT設備;IT的投入以ERP為代表的運營、維護軟件為主。
《創(chuàng)新報告》指出,石油化工對加工制造的全信息化集中顯示、倉儲物流的安全性、設備及工廠的運行狀態(tài)、維護環(huán)節(jié)較為重視。但整體上來看,石油化工產業(yè)綠色智能程度相對較低。
在電子元器件產業(yè)方面,隨著電子元件產業(yè)規(guī)模增長迅速,碳排放日益增高:2021年中國電子元件營業(yè)收入突破2.2萬億元,新注冊企業(yè)為7.43萬家,約為2020年1.62倍;碳排放量日益增多,形勢嚴峻,比如半導體行業(yè),臺積電一家,2020年碳排放已高達1500萬噸,為2017年的2.5倍。
在電子元件產業(yè)的技術投入中,5G、大數據、云計算、人工智能與區(qū)塊鏈技術應用較為廣泛,對于污染物排放整體比較重視,無塵車間、循環(huán)過濾技術應用較多,在碳排放這方面,低碳能源技術由于成本原因及設備可靠性原因,暫未進行大規(guī)模投入,但低碳依然是行業(yè)未來重點應用的方向。
此外,《創(chuàng)新報告》還認為,電子元器件產業(yè)整體綠色智程度較深,投資量級近乎上億級別,目前重點投資的環(huán)節(jié)為加工制造、研發(fā)設計,其中加工制造環(huán)節(jié)最容易改造,帶來的收益最為直接。
而在醫(yī)藥制造方面,醫(yī)藥制造行業(yè)強調生產合規(guī)性,導致行業(yè)智能化轉型存在一些現實障礙,中國制造2025》將生物醫(yī)藥作為十大重點突破領域,同時政策及質量管控也對行業(yè)提出了更高的要求,加速推動智能化轉型。
然而,根據調查發(fā)現,制藥行業(yè)目前存有制藥行業(yè)整體自動化水平較低、屬于強監(jiān)管行業(yè)、制藥行業(yè)發(fā)展智能制造收益緩慢且企業(yè)投資存在疑慮等挑戰(zhàn),加大了綠色智能制造技術在該領域滲透的難度,因此,從整體上看,醫(yī)藥制造產業(yè)綠色智能程度化偏低。
在專用設備領域,《創(chuàng)新報告》認為目前政府正大力驅動半導體裝備、工業(yè)機器人、數控機床等實現高端化,智能化轉型是高端化的關鍵抓手,中國企業(yè)亟需自主生產出更高質量、高精度的“工作母機”。
目前專用設備在OT、IT、CT(通信技術)投入相對較多,主要的因素是部分專用設備單體價格相對高,且使用時間上具有階段周期性,會以租賃的形式介入下游的應用,對于控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)與通信技術有相對較高的要求。
而在未來,雖然仍存有數據可用性差、數據孤島等現象。但智能化制造仍是未來中國專用設備制造業(yè)的重要發(fā)展方向之一,尤其是在機器人自動化生產、智能倉儲、智能物流等方面,將更加注重數字化、精細化、智能化、個性化和綠色化的制造方式,以提高生產效率和產品質量,滿足市場需求,實現可持續(xù)發(fā)展。
除了上述產業(yè)之外,在食品飲料領域,報告認為,食品飲料加工工藝較為復雜,同時凈利潤相對較低,智能制造技術匹配度不高,導致食品飲料行業(yè)在數字化轉型方面不及其他行業(yè)。但是隨著近年來綠智技術發(fā)展迅速,也推動了食品飲料行業(yè)在信息流、能源管理、加工與物流運輸場景優(yōu)化,加速行業(yè)走向綠色智能化發(fā)展。
目前,食品飲料在綠色智能制造中屬于轉型較慢的行業(yè),目前處于數字化、自動化的階段,雖然有頭部企業(yè)有成功轉型案例,但大部分企業(yè)依舊轉型較慢。主要的因素是加工流程復雜,凈利?相對較低,企業(yè)對新技術敏感度不高。
《創(chuàng)新報告》認為,通過綠色智能制造組織改進食品飲料三方面優(yōu)化,即信息流優(yōu)化:包括在線檢測、工業(yè)互聯(lián)、數據集成、數字模型、優(yōu)化設定和精準控制實現質量全流程管控、一體化計劃調度;能源管理優(yōu)化,余熱、余能高效回收利用、多能源介質之間高效轉化、物質能量協(xié)同優(yōu)化等;加工物流優(yōu)化,對食品飲料加工工序及全流程物流網絡優(yōu)化,實現高效生產,應對成本上升、勞動力緊缺等挑戰(zhàn)。
02 未來,市場潛力無限
從上述產業(yè)可看出,在中國綠色智能制造市場中,不同制造業(yè)處于不同綠色智能制造階段,釋放多階段市場需求,由電氣化、自動化,逐漸向數字化與智能化過度。目前綠色智能制造在進行一步步的轉變,從一開始的觀望者,變成探索者,最后成為領導者。
不可否認的是,隨著國內軟硬件研發(fā)進程的加快,人工智能技術逐步領先,綠色能源技術多點應用以及全球最多的工業(yè)數據應用將使得中國綠色智能制造在優(yōu)勢領域率先突破。并且也將是未來最具潛力的藍海市場。
但是,中國綠色智能制造仍存有挑戰(zhàn)?!秳?chuàng)新報告》認為,除卻國內工業(yè)基礎薄弱、全球供給危機等宏觀背景外,中國大部分制造企業(yè)并未明確自己的改革路徑、方向,也未提升至戰(zhàn)略層面考慮改革問題。
這也意味著企業(yè)需要完成將OT、IT、CT、融合的數字化轉型、加速升級與DT、ET的融合,逐步實現智能化與綠色化外,還要有戰(zhàn)略眼光和頂層的規(guī)劃能力,在轉型過程中能夠統(tǒng)一戰(zhàn)略方向,找準實施場景、調配系統(tǒng)資源并在實踐中不斷調整。
除此之外,企業(yè)綠色智能制造的發(fā)展路徑中,還需要企業(yè)內部開展部門協(xié)作,并整合外部資源彌補自身的不足。從這個角度看,無論是企業(yè)內部還是外部,構建生態(tài)圈對于推動綠色智能制造都至關重要,要聯(lián)合多種類型與行業(yè)的生態(tài)圈伙伴,各施所長,才能高效推動企業(yè)實現綠色智能制造。
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