智能制造专题研究：产业狂飙突进灯塔引领未来
现如今，智能制造正在成为制造型企业抢占发展机遇的制高点和主攻方向。据工信部公布的数据显示，2021年我国制造业增加值规模达到31.4万亿元，自2010年以来，已经连续12年位居世界首位。中国制造体量庞大，在制造强国、数字中国的战略牵引下，智能化改造需求强劲。在物联网、云计算、人工智能等新一代信息技术的强力支撑下，大多数的制造企业正从粗放管理转向精细化、高质量发展的成长阶段，智能制造发展成效明显。
智能制造是全球制造业发展的大趋势
为巩固在全球制造业中的地位，抢占制造业发展的先机，主要发达国家和地区积极发展智能制造，制定智能制造战略，在关键领域、技术研发、基础设施、标准体系及财税激励等方面做出了具体的政策措施，推动智能制造业的发展。
主要国家、地区推动制造业智能化的具体政策措施
整体情况：我国智能制造产业发展水平显著提升
我国智能制造的发展起步较晚，最近几年政府发布了一系列政策推动智能制造的发展。2015年国务院印发的《中国制造2025》是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领，并随后出台配套的实施指南、行动指南和发展规划指南，基本完成顶层设计。2021年12月29日，工信部公布了《“十四五”智能制造发展规划》(以下简称《规划》)。《规划》提出“十四五”及未来相当长一段时期，推进智能制造，要立足制造本质，紧扣智能特征，以工艺、装备为核心，以数据为基础，依托制造单元、车间、工厂、供应链等载体，构建虚实融合、知识驱动、动态优化、安全高效、绿色低碳的智能制造系统，推动制造业实现数字化转型、网络化协同、智能化变革。
随着智能制造水平的深入发展，我国制造业数字化网络化智能化水平显著提升。
首先是重点领域的转型升级。据工信部消息，截止2021年底，我国规模以上工业企业关键工序数控化率已经达到了55.3%，数字化研发工具的普及率达到了74.7%。初步建成一批数字化车间和智能工厂，涌现出一批网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等新模式新业态。
其次是智能装备供给能力不断提升。以新型传感器、工业机器人、自动化成套生产线为代表的智能制造装备产业体系初步形成。我国智能制造装备市场满足率超过50%，主营业务超过10亿的系统解决方案供应商达40余家。如2016-2020年，我国工业机器人产量从7.2万台增长到23.7万台。
最后是标准和支撑体系不断完善。我国不仅初步建立起国家智能制造标准体系，构建了国际先行的标准，还积极参与国际标准的制定与合作。“十三五”期间，我国已经发布285项国家标准，在石化、船舶、建材等14个行业建立了智能制造标准体系，主导制定智能制造国际标准42项。
区域竞争：东部地区智能制造成熟度较高
中国电子技术标准化研究院数据显示，截至2021年12月，全国20000多家企业通过平台开展智能制造能力成熟度自诊断，江苏、山东、北京、宁夏、陕西、江西等工业和信息化主管部门高度重视，有效推动标准应用。
从区域参与度来看，江苏、山东、宁夏、北京、广东等地区积极落地，其中江苏有4654家参加自诊断、山东有2753多企业参与，宁夏有1108家企业参与，北京市、广东省、湖南省自诊断企业数量超过500家，安徽、福建、江西自诊断企业数量超过300家。
全国智能制造能力成熟度自诊断企业分布
亮点项目：“灯塔工厂”引领中国制造转型升级
“灯塔工厂”作为制造企业成功转型的典范，数量迅速增长的背后，是中国制造业正在经历一场“数字蝶变”。在1月13日世界经济论坛（WEF）公布最新一期“灯塔工厂”名单，在新入选的18家“灯塔工厂”中，有8家来自中国。至此，中国共有50家入选“灯塔工厂”，是世界上拥有“灯塔工厂”最多的国家。这些灯塔工厂，被誉为“世界上最先进的工厂”，具有榜样意义的“数字化制造”和“全球化4.0”示范者，代表当今全球制造业领域智能制造和数字化最高水平。“灯塔工厂”在成功转型并实现规模化效益的过程中，为广大制造企业提供了最佳实践示范。
三一集团始创于1989年，是全球领先的工程机械制造企业。2021年5月13日，三一重工入围福布斯全球企业2000强榜单，排名第468位，首次济身全球企业500强，是榜单中排名中国第一、全球第二的工程机械企业。
作为重工领域的标杆，三一集团以其18号厂房和北京桩机工厂成为智能制造应用基础的示范。长沙18号工厂面积达10万平方米，是全球最大的灯塔工厂之一，也是工信部首批智能制造试点示范工厂。依托树根互联工业互联网操作系统，目前，18号灯塔工厂的全部9大工艺、32个典型场景都已实现“聪明作业”，实现“一块钢板进，一台泵车出”的智能制造全要素落地。
在18号工厂，每台泵车从原材料起就有一张专属“身份证”，由MOM“工厂大脑”全程智能调度，实现“一张钢板进，一台泵车出”的智能制造全要素落地。遍布工厂的1540个传感器和200台全联网机器人每天能产生超过30TB的大数据，相当于一座20万人口的县城一天产生的手机网络流量。
三一重工“18号厂房”无人阀块加工中心
机器人按照调度指令生产智能产品，其核心在于智能系统的创新应用和智能指挥中枢的建立。在智能系统方面，主要有三大类：
一是引进智能化的工装设备，如上下料、分拣、成型、焊接、喷涂、检测、清丝、打磨、拧紧等十余类机器人，20吨级高速智能行车，6吨级的载重AGV，水、油、气、电等智能化传感器等，这是“18号厂房”超自动化升级的基本组成。
二是联合研发多机器人集成协作智能指挥系统，如，指挥30余台机器人协作工作，完成千余件、百种形物料的自动切割、分拣、码垛、成型、入库；指挥20余台焊接机器人，自动焊接10公分到10米长的结构件。
三是自主研发智能化的生产管理系统和App，如智能排程、智能派工、制造执行、质量预测、仓储配送、设备互联、6S监控等。
智能制造带来的是生产效率的飞跃。与改造前相比，18号工厂产能提升123%，人员效率提升98%，整体自动化率升至76%，可生产多达263种机型。
2021年，18号工厂的人均产值1471.13万元，每1平方米效益15.4万元，两项核心数据均为全球重工行业的“灯塔标杆”。
被工信部评为“智能制造示范车间”
18号灯塔工厂多项原创技术方案迅速在三一集团其他45个工厂全面推广，并先后支持了4062个考察团、10万人次的学习交流，实现数智化能力外溢。
透过“灯塔工厂”之“光”，我们看过中国制造业十年来依靠创新推动高质量发展的决心和成果，以“灯塔工厂”为代表的先进制造企业走出创新驱动的跨越发展之路，将有助于推动中国制造业实现“从大到强”的华丽升级。
1.《智能制造》2022年第2期
2.《光彩》杂志，三一重工：“18号厂房”背后的故事
3. 智能制造发展指数报告（2021）
5.中国证券报，三一重工：长沙18号工厂成功入选全球制造业领域灯塔工厂名单
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