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盤點：2017年工業自動化行業十大關鍵詞
在“中國制造2025”戰略和“工業4.0”趨勢的影響下，制造業加速進入了轉型升級的浪潮。在過去的一年里，工業自動化行業出呈現出新的趨勢。以工業4.0、智能制造為中心的話題成為行業談論的熱點，新一代信息技術物聯網、大數據、云計算等技術正在和傳統設備深度融合，并催生了巨大的市場機遇和全新的商業模式。
業內專家認為，以運營技術（OT）與信息技術（IT）的融合為導向的工業4.0創新模式將帶來生產效率的大幅提升，一些制造業企業已經開始采取行動，紛紛加大信息化和智能化方面的投入，通過全新的自動化技術裝備提升企業的效益。那么，在新的趨勢下哪些概念將會是人們關注的熱點呢?為此， OFweek工控網通過全年度數據綜合分析，精心篩選出本年度工控行業最熱門十個關鍵詞，以饗讀者。
1.工業4.0
工業4.0（即第四代工業），指的是利用信息物理系統（CPS）將生產中的設備、產品和人連接起來，從產品的設計、材料供應到生產制造、銷售和使用，整個過程都達到透明的信息可視化效果，以實現生產全過程的智能化管理。德國政府提出工業4.0，旨在提升制造業的智能化水平。其核心技術包括了信息物理系統(CPS)、云計算、大數據分析、(IT)系統安全、增材制造/3D打印、增強現實(HMI)、機器人/人形機器人(HMI)等多項技術。
進入2017年，工業4.0在中國越演越烈。深圳德富萊在7月份率先建成國內首條工業4.0智能工廠生產示范線，引起業界關注。到了10月份，中國首個機器人學院在佛山成立，同時啟動了首條中德合作工業4.0示范生產線。此外，世界首條工業4.0高效電池生產線（通威太陽能成都生產基地）也已正式建成投產。
中德合作方面，雙方政府大力推動下的工業4.0產業建設已經初見成效，今年德國費斯托集團新全球生產中心1a期已經在濟南的開建，該廠作為工業4.0典范工廠將采用高精尖技術和現代化自動化設備，進一步加速了中德國制造業的對接。同時，一些實力雄厚的中國企業已經與德國以及歐洲企業進行創新合作，如華為去年在德國慕尼黑成立了歐洲首個開放實驗室，中興、海爾等企業也正進行著技術創新，引導中國企業向智能制造轉型。
2.工業物聯網
工業物聯網指的是利用RFID、定位系統，激光掃描器等傳感設備，通過網絡通信將生產過程所有設備、產品、工人等物體連接起來，以實現信息交換和定位、追蹤、監控管理等功能。目前國家正在大力推動兩化融合，《工業物聯網白皮書》中認為，對于其概念的理解不能簡單等同于“工業+物聯網”，工業物聯網發展的意義在于助力智能制造。
當前，制造業普遍面臨著節能減排、提高生產效率等多重挑戰。工業物聯網作為一新型技術將給企業的生產模式帶來深刻的變革，通過設備連接可以獲到海量數據，洞察機器的弱點和不足問題，從而進一步實現預測維護和機器效率優化，最終能幫助企業生產線提升到一個更高的水平。
過去一年工業物聯網在中國取得快速的發展，樹根互聯與中國聯通在北京簽署戰略合作協議，雙方基于各自的優勢已經共同打造了 “沃·根云”工業物聯網平臺，共同推動工業制造的創新轉型升級；工業和機器人巨頭ABB集團全球CEO史畢福（Ulrich Spiesshofer）宣布在中國市場發布其工業物聯網平臺ABB Ability 。富士康與羅克韋爾自動化共同宣布，將在富士康美國新工廠合作實踐互聯企業及工業物聯網的智能制造理念。
顯然，從平臺搭建到工廠建設，對于工業物聯網的實施工作已經如火如荼的展開，工業物聯網必將有一個光明的未來。但是，不可避免，行業依然面臨眾多挑戰，例如比較突出的設備能力、供應鏈關注、安全性、人與人之間的分離等四大難題，還需要整個行業密切配合，共同解決。
3.智能制造
智能制造是指將人工智能技術與機器自動化結合的一種智能生產系統，它可以在制造過程中進行數據采集，分析、推理和判斷，同時可以做出正確的生產決策。通過自動化設備、機器人產品與人的共事，擴大計算機系統在制造過程是的腦力勞動，把制造擴展到更多智能化，柔性化和高度集成化，總的來說，智能制造包括了智能制造系統和智能制造技術。
去年工信部發布的《智能制造發展規劃（2016-2020年）》提出，到2020年將研制出60種以上的智能制造關鍵技術裝備，滿足國內市場50%的高市場需求。據工信部統計，目前國內已支持了智能制造188項產業急需的技術標準、行業標準研制，44項國家標準完全立項，確定了206個智能制造試點示范項目。
在政策和市場的推動下，中國智能制造產業快步向前發展。戴爾制定了“在中國，為中國”的戴爾中國4．0戰略框架，將通過其在科技領域的探索和服務制造業的成功經驗，助力中國企業提升工業智能水平和實現數字化轉型升級；同時家電巨頭也掀起智能制造投資熱潮，TCL集團投資96億元在惠州建設模組和整機一體化的智能制造基地、美的集團則與碧桂園戰略合作，計劃在佛山建設智能制造的無人工廠、庫卡機器人小鎮、格力已自主研發生產出一系列多軸機器人，其自動化生產線已應用于銀隆新能源公司。
從全球看，中國制造業要保持優勢，智能升級也是必然的選擇。同時，我們也要清晰的認識到，我國智能制造裝備產業技術創新能力薄弱，新型傳感、先進控制等核心技術受制于人，在新技術與新產品的研發上，多數仍是跟隨國外先進企業的技術發展，技術上仍存一定的差距。
4.工業大數據
工業大數據指的是在整個智能制造生產過程中，從需求分析到產品設計、材料采購、生產、銷售、交付以及運維、報廢回收等整個生命周期的所有環節產品、設備和相關人員數據的總稱。其核心產品是數據，其包括了數據的采集、儲存、整理、分析過程的相關技術。數據的來源主要有三大分類，第一是企業生產經營的業務數據，第二是工廠生產設備的數據，第三是外部數據，如產品離開工廠后使用過程的數據。
工業大數據是未來工業在全球市場競爭中發揮優勢的關鍵。無論是德國工業4.0、美國工業互聯網還是《中國制造2025》，各國制造業創新戰略的實施基礎都是工業大數據的搜集和特征分析，及以此為未來制造系統搭建的無憂環境。
當前，工業企業中生產線處于高速運轉，由工業設備所產生、采集和處理的數據量遠大于企業中計算機和人工產生的數據，從數據類型看也多是非結構化數據，因此工業大數據面臨三大挑戰：企業要有能力平臺化，從而構建工業大數據生態；在不同價值觀驅動下形成的各工業大數據流派各自為營；對“工業大數據”概念的理解片面化，從而導致不能正確的應用。
5.中國制造2025
“中國制造2025”作為中國制造業發展的下一個十年行動綱領，該戰略強調以智能制造為主攻方向，重點發展包括新一代信息技術、機器人及數控機床等領域，通過“三步走”實現制造強國的戰略目標。第一步是力爭用十年時間邁入制造強國行列，第二步是到2035年中國整體制造業達到世界制造強國陣營中等水平，第三步是2045年中國綜合實力進入世界制造強國前列。
今年12月份，世界智能制造大會在南京召開，同期發布了《中國智能制造綠皮書（2017）》，綠皮書梳理總結了近兩年我國智能制造發展的狀況。為了細化落實《中國制造2025》，搶占未來制造高地，我國出臺了大量的相關政策，并已經形成了“1+X”規劃體系成型，1指的是《中國制造2025》，“X”指11個配實施指南。
隨著“中國制造2025”戰略規劃的實施，傳統制造業面臨轉型升級，自動化及智能化成為重要方向。全球光纖光纜產業龍頭企業長飛，積極投入智能制造，1月份聯合中國機器人及自動化裝備領軍企業新松機器人，以及信息化系統集成商金智信息，在湖北潛江建設全新智能工廠，打造預制棒和光纖智能制造行業標準。三一重工、福田汽車等傳統制造企業也紛紛建立自己的智能工廠，三一重工18號廠房是全亞洲最大最先進的智能工廠。
6.工業機器人
機器換人是制造業轉型升級的必然過程，工業機器人在取代人力勞動和提升工作效率方面表現出巨大的潛力。同時作為智能制造系統的關鍵技術，工業機器人越來越受到生產企業的青睞。隨著技術的發展和進步，工業機器人的價格也越來越便宜，同時國內涌現出新松、埃夫特、新時達、埃斯頓、拓斯達、廣州數控等一批國產品牌。
在政策方面，除了《中國制造2025》以外，各地方也紛紛出臺了相關的推動政策。而在市場上工業機器人產品從直角坐標型、SCARA、六軸機器人到并聯機器人以及協作型機器人等不斷發展，品種越來越豐富。巨大的市場吸引了國內資本的注意，行業并購似乎是機器人企業成長和快速搶占市場的最好的辦法。
在2017年，工業機器人行業也是風云迭起，各大工業機器人廠家動作頻頻。安川電機發布全新小型6軸工業機器人GP系列，還與長盈精密成立機器人合資公司，準備開發最新一代小型六軸工業機器人；歐姆龍在歐洲建設兩條機器人生產線以加快歐洲市場的響應速度，提高向客戶交付的機器人的生產率；埃斯頓以900萬美元收購美國高科技公司Barrett Technology 30%股權，Barrett是一家微型伺服驅動器和人機協作智能機器人研究與制造的公司；ABB和川崎重工達成了合作關系，計劃推出新型協作機器人。
7.機器視覺
機器視覺是通過工業相機等傳感器采集外部圖像信息，讓機器設備擁有了人眼一樣的感知能力，在工業生產中可以用來代替人工目視檢測，可以更準確判斷出產品的位置、形狀、大小和缺陷等參數。圖像里包括了巨大的信息量，人們感知外部世界信息的80%都是通過眼晴獲取，可見機器視覺對于機器生產設備的性能提升有多重要。
隨著智能制造需求的日益增長，生產線對設備智能化的要求越來越高。視覺技術極大提高了工業自動化中獲取信息的能力，通過圖像信息的捕獲，機器可以進行定位、測量等更多的操作，甚至在速度和維度上突破人眼的極限。例如視覺精度可以達到微米級，速度可以每秒上億幀，還可以檢測到人眼不能看到的光普，還可以建立三維信息實現更多高能的生產活動。
人工智能技術的發展將進一步開啟機器視覺的新能力，通過認知學習等算法能大幅提升機器對圖象識別的能力，如微軟此前推出通過人臉識別出性別和年齡的技術，機器擁有認識和學習的能力之后，將可以幫助生產線達到高級智能制造水平。另外，工業機器人行業的快速發展進一步推動了機器視覺的需求增長，業內預測，到2020年全球機器視覺市場規模將達到125億美元，機器視覺市場正在迎來行業發展黃金期。
8.智慧工廠
隨著物聯網、云計算等技術的發展，傳統制造業迎來了一場翻天覆地的變革，工業4.0生產模式正在形成，智慧工廠概念也應勢而生。那么，什么是智慧工廠？它指的是利用物聯網和計算機信息技術管理整個工廠包括設備、產品、人員等所有物，構建一個高效節能、環保、環境舒適的工廠。
智慧工廠擁有比傳統工廠更多的能力，例如工廠可以通過對內部和外部的數據信息的分析判斷，實現自主生產決策的功能；通過設備監控，虛擬仿真等多種技術，將物理生產過程和虛擬世界結合，實現制造的可視化；生產系統可以根據任務需求，自行進行生產活動，并能適應環境變化；生產設備具有自我學習和維護的能力，機器可以與人互相協調，從而達到最佳的生產效果。
今年7月份，中國首條工業4.0智慧工廠示范線在深圳亮相，該生產線主要用于電視盒的生產，整個系統融合了協作機器人、自主移動機器人、機器視覺和人工智能技術，從設計到生產整個過程實現了信息化、智能化的管理。不僅可以滿足大規模生產，也可以做到柔性制造，在同一條生產線制造多種產品。
9.數字化
在過去的幾十年里，人們一直在利用自動化來提升生產效率，但今天這種自動化帶來的效率空間越來越少。隨著市場變化和生產環境的復雜化，現在工廠不僅需要節能增效，還需要有柔性化生產、個性化定制的功能，能夠以最快速度響應市場的變化需求。數字化給制造業提供了新的可能，數字化工廠將生產設備、產品、人員等對像與虛擬世界無縫連接，實現了工廠的可視化管理，通過數據分析洞察出更多的商機。
在數字化世界里，客戶的請求能夠立刻獲得反饋，產品在生產全過程都是透明化的，客戶可以了解自己訂單的進度和知曉生產過程發生了什么問題，需要多長時間完成交付。從工廠方面來說，客戶參與到了生產過程的互動，如下需求、反饋產品使用問題等等，廠商可以根據這些數據調整生產計劃和改善產品。
數字化生產帶來很多的好處，通過市場信息的處理可以對制造過程進行優化，可以提升機器的效率和預測維護時間節點，減少機器停機的風險，進一步降低生產成本和提升設備的效率。數字化運營可以為企業創造萬億美元的機會，利用大數據等新一代信息技術，提升企業洞察的能力，讓工廠發揮最大的效率，從而創造出更多的商業價值。
10.人工智能
人工智能指的是通過機器來模擬人類智能的一門學科，主要包括機器學習、識別、認知、推理、思維決策等等，通過一些算法模型，讓機器擁有人類智商的能力。人工智能是智能制造的一項關鍵技術，未來智能工廠要求擁有數據分析、認知計算、智能決策等多項能力，以滿足更多苛刻的生產環境的要求。
說到人工智能，大家可能都會想到IBM和谷歌。IBM推出的超級計算機系統Watson在知識問答中擊敗了頂尖的人類選手，而谷歌的AlphaGo在圍棋大戰上完勝韓國棋手李世石，這些現象說明了人工智能正在智力上超越人類，人工智能未來可以代替人類智力型工作。
對于不斷追求進步的人類來說，人工智能的先天優勢將創造無限可能，巨大的市場機遇吸引各大廠商的紛紛布局。今年，美國通用電氣公司GE在柏林宣布成立人工智能公司，將致力于機器人和人工智能技術、數據分析等，為工業領域先進檢測服務；ABB與IBM合作將數字化解決方案ABB Ability將與IBM Watson物聯網認知計算技術聯合為電力、工業、交通和基礎設施領域的客戶創造新的價值；谷歌大腦之父，百度人工智能科學家吳恩達已經公開了其landing.ai項目，將人工智能技術帶進工廠。隨著越來越多的企業入局，相信人工智能技術很快會在工業自動化領域產生巨大的效應。
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