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环球智能制造家当前瞻
公布日期:2018-05-02   泉源:上海市科学学研究所 科技发展研究中心
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  跟着新一代信息技术背制造范畴的加速渗出,现代工业信息化生长已迈入智能制造的汗青新阶段,可穿着装备、机器人、人工智能、智能医疗、智能汽车等正在成为行业热词。信息技术庖代传统制造手艺成为了家当的中心代价泉源,智能化时期已悄悄降临。

  智能制造不单单是单一的先进技术和装备的运用,照样新模式的改变。相对传统制造,智能制造具有各方面的上风。起首,仅便制造的机械和体系自己而言,智能制造机械或体系具有越用越好用的上风,改动了传统的机械或体系在运用中性能络续退化的缺点。其次,智能机械或体系具有容错功用,纵然情况非常或运用有错,智能机械或体系仍旧可以或许一般事情。那将大大改进消费的效力,提高产品质量。传统的消费决议计划要在本钱和质量之间停止一个均衡选择,智能制造能够实现质量和本钱的协同统筹。另外,从家当运作形式来说,智能制造借具有消费形式高效天真、产业链有用合作取整合、消费取服务联合越发严密等上风。

  智能制造已成为天下制造业生长的客观趋向,世界上重要产业发达国家正在鼎力大举推行和运用。

  一、环球市场呈发作式增进金沙js5网址官方网站

  智能制造的观点早在20世纪80年月终便曾经被提出,然则生长迟缓。进入21世纪后,伴随着智能制造的手艺和本钱前提日益成熟、资本情况压力加大、劳动本钱上升等身分的综合影响,智能制造市场近年来在环球泛起了发作式增进。

  国际金融危机以后,为了刺激本国经济增进,从新塑造在实体经济范畴的竞争力,很多发达国家皆实行了一系列国度计谋,比方美国的“先辈制造业同伴企图”、德国的“产业4.0”企图、日本的“再兴计谋”等。这些计谋无疑皆对准了智能制造范畴,预示着智能制造家当将成为列国应对新一轮环球合作的重点。在列国政策主动鞭策下,智能制造家当生长将掀起一海浪潮。集邦公司(Trend Force)旗下拓墣家当研究所预估,2018年环球智能制造及智能工场相干市场规模将达 2500 亿美圆。

  由中国经济信息社指数中央编发的《环球智能制造生长指数讲演(2016)》中指出,从生长格式来看,传统的制造业强国仍然显现较强的合作气力,而亚洲等新兴经济体在天下工场时期的积聚也显现出较大的合作上风。当前,以中国为代表的制造业转型晋级,取美国、欧洲等发达国家“重振制造业”的政策偏向构成共振,那使得智能制造的天下格式处在一种快速生长的动态平衡中。


材料泉源:拓墣家当研究所,Jan,2016
表1  2016-2018环球伶俐制造市场规模

  二、环球智能制造家当投资的五大热点新金沙888xjsnet

  智能制造现实是信息技术取制造手艺的融会生长,智能制造家当的生长一方面要推动产物的智能化消费,同时要不断的制造出智能化的产物。8159.com

  一样平常来说,消费智能化的实现要经由三个阶段,第一阶段是鼎力大举的履行机械换人,实现制造的自动化、信息化;第二阶段,经由过程产业互联网的建立、传感器等手艺及产物的运用,竖立产业物联网,实现机器设备的互联化;第三阶段,经由过程人工智能的开辟,机械视觉、人机交互、大数据等手艺的运用,真正实现制造的智能化。根据迈肯锡“瞻望 2025?决意将来经济的 12 大推翻手艺”讲演,联合远几年环球智能制造家当生长的大趋向,我们以为关于智能化消费范畴凸现出四大热点板块,即智能制造真正的家当合作制高点——人工智能、全部智能制造得以实现的硬件基石——产业物联网、智能制造最根蒂根基的智能元件——机器人,和个性化、周详制造的推手——3D打印。

  而关于智能产物方面,根据迈肯锡“瞻望 2025?决意将来经济的 12 大推翻手艺”讲演,排名第六的智能汽车无疑也是智能制造家当生长的热点之一,智能汽车的生长和运用肯定会带来交通范畴的严重厘革。同时人工智能、机器人也将会跟着手艺和产物日趋成熟,普遍应用于服务和消耗范畴,为人类的生涯供应极大的便当。

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材料泉源:迈肯锡
图2 至2025年的预估潜伏经济影响上下限(万亿美圆)

  1、人工智能AI

  近来几年来,跟着更多的数据、更快的硬件和更适用的算法泛起,深度进修及其底层手艺框架神经网络与得了极大的生长,人工智能也因而迎来了一个主要的拐点。2016年谷歌 Alpha Go 的人机围棋世纪顶峰对决成功,人工智能再次引来环球聚焦。人工智能高潮囊括环球,列国当局、IT 家当巨子纷纭增强结构。

  2016 年美国白宫建立了人工智能委员会,用于和谐全美各界在人工智能范畴的举动。美国交通部公布用时 10 年投资 40 亿美圆的提案,旨在实现无人驾驶汽车上路。日本从 2016 年最先实行“第五期科学技术根基企图”,投入约 26万亿日元的研发经费,重点研发物联网及人工智能体系。2016 年我国也公布《“互联网+”人工智能三年举动实施方案》,估计到 2018年构成千亿级的人工智能市场运用范围。

  人工智能的快速生长和在产业范畴的运用,将会动员制造家当的周全转型晋级,真正实现制造的智能化。人工智能在服务和消耗范畴的运用,将会对人们的生涯发生颠覆性的影响。凭据研讨机构Tractica的展望,2016年环球人工智能支出估计将到达6.437亿美圆,到2025年将增进至368亿美圆。


材料泉源:Tractica
图3 2016-2025年环球市场人工智能收益(单元:亿美圆)

  人工智能新创公司也在络续出现,吸引投资人的资金。据Venture Scanner统计,2014年人工智能范畴环球投资额为10亿美圆,同比增进远50%。2015环球人工智能公司共得到远12亿美圆的投资,这个数字放在已往20年整年投资总额来看,曾经凌驾了个中17年整年投资总额。2014年风险投资范畴共完成40笔生意业务,总金额高达3.09亿美圆,同比增加302%,估计2020年环球人工智能市场规模估计超千亿。

  而从技术上来说,机械视觉曾经成为最吸引投资的人工智能偏向。凭据艾瑞征询统计,现在在人工智能范畴,凌驾一半的手艺类企业投资是在计算机视觉方面。


材料泉源:艾瑞征询
图4  55%的人工智能手艺类企业投资集中在计算机视觉范畴

  着名投行高盛指出在将来的几年中,一个公司应用人工智能手艺的才能将成为表现公司竞争力的重要指标,若是公司疏忽人工智能的运用和生长,那么将来产物立异、劳动效率和资源杠杆都邑存在落伍的风险。因而可知,人工智能正在改动着我们的家当合作格式。

  2、产业物联网

  物联网就是“物物相连的互联网”,被称为是继计算机、互联网以后天下信息产业的第三次海潮,它是经由过程射频辨认(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感装备,按商定的和谈,把任何物品取互联网衔接起来,停止信息交流和通信,以实现智能化辨认、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

  物联网一方面能够提高经济效益,大大勤俭本钱;另一方面能够为全球经济的苏醒供应手艺动力。美国、欧盟等皆在投入巨资深切研讨探究物联网。我国也正在高度存眷、正视物联网的研讨,产业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在展开研讨,以构成支撑新一代信息技术生长的政策措施。

  当前快速的信息化为万物相连的物联网天下奠基了根蒂根基。2011 年,唯一 100 亿装备接入到网络上,2016 年 260 亿阁下,Cisco 以为 2020 年环球互联的装备数目可达 500 亿,个中一半以上都是产业装备,产业装备的物物相连增速迅猛,将来产业物联网将作为非常重要的分支展示出,可预感未来产业物联网会连结可持续高速的增进。IDC 展望届时物联网体系发生数据在整体数据中占比将提拔至 10%,那意味着将来发明数据的配角从人类扩展到装备,这些数据将具有伟大的经济代价。


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材料泉源:Cisco
图5 互联装备数目展望(单元:十亿)


材料泉源:IDC
图6 物联网体系积聚数据占比将逐年提拔

  物联网可运用的局限险些掩盖了各行各业,在交通、产业、零售、伶俐城市等多个范畴,对物联网皆有较大的需求,生长物联网并将其应用于这些行业,一定将发生伟大的经济效益。麦肯锡讲演指出环球物联网家当到 2020 可到达万亿美圆的市场规模,到 2025 年,物联网(Internet of Things, IOT)带来的经济效益将在2.7 万亿到 6.2 万亿美圆之间。

  跟着物联网的快速生长,作为物联网的要害部件——传感器的市场需求也将大幅增添。凭据 BCC Research 的数据,2015 年环球传感器市场规模为 1019 亿美圆,估计 2016-2021 年的复合增长率为 11%,到 2021 年将到达 1906 亿美圆,传感器的市场空间极其辽阔。


材料泉源:BCC Research
图7 2015-2021年环球传感器市场规模及增速

  3、机器人

  机器人的生长和运用将对人类生涯发生颠覆性影响,生长设想空间伟大,近年,欧盟提出SPARC企图,那是环球最大的民用机器人研发企图,日本也指出机器人将会带来产业革命,到2050年要靠机器人挽救日本经济。

  跟着人类文明的前进,智能化成为将来产业生长的一定趋向。产业机器人是智能设备的主要根蒂根基。机器人替换野生消费是将来制造业主要的发展趋势,是实现智能制造的根蒂根基。近年来,在环球范围内,自动化装备替换人力劳动消费的趋向络续推动,自动化装备销售量逐年进步。2001 至2014 年时期,环球产业机械人年销售量由78,055 台/年上升到229,261 台/年。


材料泉源:IFR
图8  2001-2014年环球机器人销量(台)

  环球机器人市场规模络续扩大,亚洲成最大市场:据国际机器人联合会(IFR)统计,2015年环球产业机器人销量凌驾 24 万台,同比增进 8%。2006-2015 年,环球产业机器人销量年均增速约为 14%。亚洲成最大市场,中国、日本、韩国三个国度产业机器人市场规模占环球产业机器人销量的 47%。


材料泉源:IFR
图9 环球产业机器人市场散布状况

  老龄社会的到来,使得人们对机械服务的需求猛增,那是挪动时期人类需求的天然表达。当前环球服务机器人市场现在处于起步阶段,跟着大数据、人机交互等先进技术快速生长,服务机器人发展前景辽阔。

  凭据 IFR 的统计,2014 年,环球服务机器人市场销售额约 59.7 亿美圆,专业服务机器人 2014 年环球销量约为 2.42 万台;销售额 37.7 亿美圆,销量同比增加 11.49%,销售额同比增加 5.6%。估计环球服务机器人市场规模2012-2017 年年复合增长率将到达17.4%,到 2017 年到达 461.8 亿美圆,未来十年环球服务机器人市场需求超 1 万亿。


材料泉源:IFR
图10 环球服务机器人销量

  4、智能汽车

  互联网时期降生的新科技、新思维、新方法,让将来汽车火力全开,风起“云”涌,智能科技正在开启一个全新的将来汽车天下,这将是汽车产业面对的一场新的“反动”。

  现在环球智能汽车产业市场规模已打破300亿元,发达国家加速生长智能汽车抢占手艺及市场制高点,美、德、日等智能汽车产业正处于快速发展阶段,谷歌、沃尔沃、博世等局部手艺抢先企业的有条件自动化驾驶汽车已最先路测。

  凭据中投照料的展望,2020年将成为无人驾驶汽车商业化元年,并今后进入发作增进期。2025年环球无人驾驶汽车销量将到达约20万辆,2035年将到达约1100万辆,届时无人驾驶汽车保有量将到达约5000万辆,个中北美市场上的份额将到达29%,中国为24%,西欧为20%。预估其潜伏经济影响 2025 年可高达 1.9 万亿美圆,将成为极具诱惑力的市场。


材料泉源:赛迪照料
图11  2013-2016年环球智能汽车市场范围(亿元)

  现在, 谷歌、苹果、百度、三星和特斯拉等,均纷纭公布将进军无人驾驶范畴,并且个中很多企业借连续宣布了自家无人驾驶汽车上市时间表,智能汽车曙光初现,并正愈来愈遭到互联网企业和传统造车企业的追捧。


材料泉源:中投照料
图12 重要厂商智能汽车上市时间表

  5、3D打印

  3D打印是增材制造手艺,道理是将计算机设想出的三维模子剖析成多少层平面切片,然后把打印质料按切片图形逐层叠加,终究聚积成完好的物体。他具有快速、节材、个性化设想等制造上风。

  3D打印是一项颠覆性的立异手艺,他将激发消费形式的大厘革,被美国自然科学基金会称为20世纪最重要的制造技术创新。据麦肯锡展望删材制造2020年可到达5500亿美圆的效益。

  跟着手艺系统的完美、应用领域的拓展和产业链的构成,将鞭策环球3D打印市场实现发作式增进。2014年,环球3D打印机市场规模到达 38.5亿美圆,估计2018年,市场规模将增进到125.8亿美圆。


材料泉源:中投照料家当研究中心
图13 环球3D打印市场规模

  三、智能制造家当生长的特性剖析

  1、家当核心技术范畴的合作博弈白热化

  产业界,谷歌、微软、 IBM、 Face book 等企业依附本身上风,主动结构人工智能的核心技术范畴。各大企业经由过程加大研发投入力度、招募高端人材、建立实验室等体式格局加速关键技术研发;另外,各大企业借主动开放、开源手艺平台,结构人工智能芯片等,力争把握人工智能时期的主动权。谷歌开源了人工智能根蒂根基平台 Tensor Flow;Face book 开源了人工智能根蒂根基平台 Torch net;微软开源了人工智能根蒂根基平台 DMTK;IBM 开源了人工智能根蒂根基平台等。

  另外,百度、Google 正在研发主动驾驶汽车、Deep mind 人机博弈;IBM 投资 10 亿美圆组建 Watson 人工智能部门,在医疗、金融、当局决议计划等范畴推行运用;微软推出谈天机器人小冰和人工智能助理小娜;Face book 专注于人工智能助理、图象视频辨认等手艺;百度开辟无人驾驶、语音辨认等人工智能多范畴的运用产物。合作进入白热化阶段。


材料泉源:蛋壳研究院
图14 研发范畴各大巨子的主要举动

  2、智能制造范畴的投资取并购热火朝天

  人工智能范畴,Google 成并购创业公司最活泼的收买巨子。当前,环球范围内人工智能产业化运用兴旺生长。谷歌、IBM、Intel、苹果、Yahoo 等国际巨子纷纭抢滩结构人工智能产业链,力争把握人工智能时期的主动权。从 2013 年起,巨子对人工智能公司的并购显现密集化趋向。Google 成为人工智能公司收买高潮中的领军者,自 2011 年起,Google 前后收买了远10 家 AI 范畴的创业公司,Twitter 紧追厥后,将 Magic Pony、 Mad bits、Whet lab 等公司支出囊中,而苹果公司和 Sales force 自客岁最先以收买体式格局结构人工智能后各并购 3 家 AI 创业公司。另外,Intel、IBM、Yahoo 等也皆在主动收买 AI 创业公司。

表1  收买人工智能创业公司最活泼的巨子排行榜

  材料泉源:CB Insights

  智能汽车范畴投资并购也不甘示弱。日本硬银收买了ARM;疾驰、宝马、奥迪收买HERE舆图等。

表2车联网范畴投资并购



  风险投资也异常活泼:环球各个行业的顶级公司皆对人工智能的投资异常主动。

表3各个行业对人工智能投资的顶级公司金沙js5网址官方网站

 
材料泉源:SPIDERBOOK

  3、智能制造家当投资风险取时机并存

  只管从产业界、金融界再到政界,盘绕着智能制造的举动如火如荼,然则我们不能不重视,智能制造范畴的投资相对来讲具有资金需求量大、周期少的特性,相伴随的风险也不可小觑。比方AI观点的降生曾经有60多年,一向希望迟缓,机械感知方面的核心技术攻坚战义务借很困难;在产业4.0方面,德国作为观点的提出者和家当的引领者,现在产业的生长借处在3.8的阶段,只管曾经接近目的了,然则他们关于怎样晋级到4.0也一样陌生,德国以为产业4.0最少还要10~15年;另外关于物联网的生长产业界也颇有争议,商业模式和产业数据平安问题是物联网能在环球兴旺生长和运用所绕不已往的主要的坎,等等。

  智能制造家当的投资时机取风险并存,我们信赖,近年产业界、金融界及列国当局的高度闭必定将助力智能制造家当的逾越式生长,能够预感,在不久的未来,智能制造将开启人类生涯的新篇章。

  金沙电玩城安卓版:上海市科学学研究所 科技发展研究中心 wuyy@siss.sh.cn;课题联系人全利平 lpquan@siss.sh.cn
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