《中国两化融合发展数据地图(2019)》系列解读之九 强基篇:装备——智能化发展面临终端联网、数据采集、信息传输瓶颈

强基篇:装备——智能化发展面临终端联网、数据采集、信息传输瓶颈

生产设备和网络是智能制造的基础要素,强化制造业基础技术和产业支撑能力,需加快构筑自动控制与感知、工业互联网等制造基础,使设备/系统之间能够进行通信,实现集成与协作。“十三五”期间,在制造业创新中心、智能制造、绿色制造等工程的带动下,多轴精密数控机床、工业机器人设计与制造等领域取得显著进展,5G与垂直行业融合应用发展迅速,融合发展基础设施不断夯实。取得成绩的同时也应该看到,目前我国制造企业的生产设备设施数字化、网络化、智能化发展仍普遍面临终端联网、数据采集、信息传输发展瓶颈。

01

终端联网:设备终端全面联接存在瓶颈    工业设备设施联网是制造业数字化转型发展的重要基础。目前全球各国工业设备设施联网率均不高,究其原因,一方面,受益于传统工业封闭技术体系和价值壁垒,设备制造商核心利润主要来源于产品交易和线下后市场服务,总体上对设备网络化改造和提供线上服务缺乏动力;另一方面,由于商业模式不清晰、线上服务能力不足、设备入网成本高昂、价值回报预期不足,工业企业普遍缺乏设备联网的动力。截至2019年,我国企业的生产设备数字化率47.1%,而数字化设备联网率仅为41.0%。我国亟需大幅提升工业设备设施网络化水平,突破发展瓶颈。




02

数据采集:设备数据采集和分析能力亟待提升     数据自动采集是企业获取数据的重要手段,是工厂数字建模的基础,可有效提升数据的真实性、实时性和完整性,帮助企业更全面、高效地利用数据优化产品与服务,全面支撑企业生产经营管理和智能决策。目前,我国设备和生产数据的自动采集仍是当前数据自动获取的薄弱环节,2019年,仅有约五分之一的工业企业实现工业设备运行数据自动记录并上传至云平台;利用云平台对工业设备开展不同程度管理和应用的企业比例均处于较低水平,除设备状态监测达到19.0%以外,其余均在10%左右,我国企业工业数据采集和分析能力亟需大幅度提升。




03

信息传输:生产管理层和控制层之间存在割裂      对于一个典型的制造企业,生产管理与控制可以分为四个层级,自下而上依次是底层装备层、过程控制层、制造执行层、生产管理层。底层装备层和过程控制层侧重于实现对生产制造过程中装备和生产工序的自动化控制,制造执行层和生产管理层侧重于车间级和企业级的生产管理与资源调度。生产管控水平的提升需要从企业管理级、车间级、过程控制级到设备级均实现精细化管控和优化调度,在这个过程中离不开每个层级的自动化、信息化和智能化水平的同步提升。目前我国企业生产管控相邻层级间的数据互通能力已初步形成,制造执行层向生产管理层进行数据上传的能力最为薄弱,生产管理层与制造执行层之间实现数据双向联通的企业约为1/5,成为多层级之间数据双向联通的制约环节。


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