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IoT打造智能工廠 看日本是怎么做的

[日期:2017-06-06] 來源:  作者: [字體: ]

  在技術、市場、政策等方面因素的推動下,全球正在掀起一股智能制造的熱潮,越來越多的國家大力推進智能工廠的建設。有機構預測,未來五年智能工廠領域的投資將促進生產力增長27%,預計到2022年年底,21%的工廠將會成為智能工廠。在美好的市場預期下,企業嘗試將移動互聯網、物聯網云計算、大數據、人工智能等技術融入工廠建設和生產中,以進一步提升企業的生產效率和競爭力。

  在移動互聯網、云計算、大數據以及人工智能等技術的興起下,IoT技術也迎來了蓬勃發展,成為打造智能工廠的重要支撐。從概念上看,IoT(Internet of Things)即物聯網,指利用紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,將物品與網絡連接并進行識別與管理。當前,越來越多的國家開始利用IoT等信息技術以及機器人等智能生產設備,推進智能工廠的建設。下面就來看看日本如何依托IoT等技術建設智能工廠,IoT又究竟能夠給制造業帶來什么?

  制造業成IoT應用主體

  針對日本企業IoT利用現狀調查,日本經濟產業省針對開發設計、生產部門合作、使用與維修、貿易等環節對企業進行了問卷調查。調查結果顯示,從利用的程度來看,不同領域IoT的利用程度有所不同。具體來看,在生產過程可視方面(數據搜集、改善、利用等)的利用比較多,而預測、試驗等方面的利用較少;從企業規模來看,規模越大,IoT的利用率越高。另外,無論哪個產業環節,從業人員在300人以上的企業IoT利用率均最高,其次是101~300人之間的企業,最后是100人以下的企業。

  日本總務省的統計數據顯示(如圖1),與智慧城市相關的IoT/M2M市場規模在2014年為9.3兆日元,到2020年將達到18.9兆日元,年均增長率在10%以上。根據試算,2020年分領域的IoT/M2M市場規模中,制造業市場規模為4.14兆日元,占比為22%,位居第一位。

  

 

  伴隨著IoT技術的應用,機器人市場正在從制造業向服務業過渡。一直以來,機器人的采用都是智能工廠建設的重要標志之一,日本《情報通信白書2015》統計顯示(如圖2),2015年日本機器人產業的市場規模為1.6兆日元,其中制造業用機器人占比為62.7%,位居第一位。根據預測,未來20年日本的機器人產業將大幅增長,分行業占比中,服務用機器人無論增長速度、總量規模都將超越制造業用機器人。具體來看,到2025年,機器人產業市場規模將為5.3兆日元,制造業用機器人占比將為30.1%,位居第二位。到2035年,機器人產業市場規模將達9.7兆日元,制造業占比將為28.1%,位居第二位,而服務業用機器人占比將達51.1%。

  大企業更青睞IoT技術

  為調查日本智能工廠發展現狀(IoT利用現狀),日本經濟產業省分別對3858家企業進行了調查,并將全體企業分為A、B、C、D、E五組(如右表),從A組到E組的IoT利用率依次提高,企業規模分為300人以上、101~300人、100人以下三個等級。橫向看,無論哪個組中,100人以下、101~300人的中小企業占比均較高,原因在于中小企業數量較多,而300人以上企業的數量較少,僅占全體企業的7.8%;從縱向來看,300人以上企業IoT利用率從A組的5.0%依次提高,在E組中的占比為15.1%,而100人以下企業的占比則呈現了依次下降的情況,101~300人企業在各組中的占比均比較穩定。由此可見,企業IoT利用以大企業為主,中小企業引入態度積極。

  

 

  從實際應用上看,IoT利用提高了全體企業的決策速度,縮短了產品生命周期。從決策速度的變化上看(如圖3),雖然決策維持原狀的企業占比較大,但IoT利用率越高的企業決策速度越快,E組中決策速度加速的企業占47.7%,而A組中決策速度加速的企業僅占28.2%。主打產品開發周期也與決策速度呈現了同樣的趨勢(如圖4),E組中主打產品開發周期縮短的企業占比為49.3%,A組中主打產品開發周期縮短的企業占比僅為26.7%。

  

 

  

 

  目前,日本中小企業IoT設備投資呈穩步增長趨勢。調查顯示,對于小企業而言,無論是決策速度還是主打產品開發周期,IoT利用率較高的企業均取得了較好的效果。其中,E組中決策速度加快的企業占比為49.3%,主打產品開發周期縮短的企業占47.1%。從設備投資預測來看(如圖5),未來三年,除E組外,投資平穩增長的企業占比較多,E組中設備投資預測微增的企業占比較大,為46.9%,同時E組中設備投資增加的比例也比其他組大,為8%。

  三大方向推進產業發展

  可以看到,日本正在將體制機制改革、發展新模式、產業培育作為政策支持的三大方向。

  實行體制機制改革——推進無人駕駛以及智能工廠的實現(到2020年培育50件先進事例),促進小型無人機產業、產業安全智能化、金融科技(FinTech)等規制、制度的改革。

  創新發展模式——以IoT、大數據、人工智能為重點,制定2030年“新產業結構展望”,通過官民協作進行規制改革,推進各領域示范項目進行以及相關支持活動,形成新的規制以及創新的產業發展模式。

  加大支持力度——加強網絡安全對策,將其作為成長型產業,制定新的人才培育計劃,對既有基礎設施建設計劃等進行修訂與完善。同時,重視對中小企業的支持,尤其在IT、改善活動、機器人導入等方面的專家支持。

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