当前，以信息物理系统技术为核心的第四次工业革命浪潮正在席卷全球。而作为工业4.0的最大主题，智慧工厂可谓贯穿产业升级全过程。我国政府同样出台了诸多支持政策，推动智慧工厂快速落地和普及。

那么，目前智慧工厂实施的情况如何？未来的发展趋势又是什么？

智慧工厂特征是什么？

从概念上看，智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段，也是工业互联网时代的必然产物。所谓工业互联网，是指工业系统与高级计算、分析、感应技术以及互联网连接融合应用，通过智能机器间的连接，结合软件和大数据分析，重构工业生产流程，不但能极大地提升生产效率，还能精准满足各类消费者需求。而“智慧工厂”在数字化工厂的基础上，利用工业互联网领域的相关技术和设备，加强信息管理和服务，清楚地掌握产销流程，提高生产过程的可控性，减少生产线上的人工干预，即时正确地采集生产线数据，以及合理地编排生产计划调控生产进度。

从全球来看，以“智慧工厂”为显性特征的工业互联网逐渐兴起，主要经济体都推出了意义深远的发展战略。就中国而言，工业互联网备受重视，有望在“互联网+”和“中国制造2025”两大国家级战略助力下实现快速发展。

据报道，未来中国工业互联网发展将分三个阶段进行：

到2025年，覆盖各地区、各行业的工业互联网网络基础设施基本建成，工业互联网标识解析体系不断健全并规模化推广，基本形成具备国际竞争力的基础设施和产业体系;

到2035年，建成国际领先的工业互联网网络基础设施和平台，工业互联网全面深度应用并在优势行业形成创新引领能力，重点领域实现国际领先;

到本世纪中叶，工业互联网创新发展能力、技术产业体系以及融合应用等全面达到国际先进水平，综合实力进入世界前列。

智慧工厂拥有三个层次的基本架构，分别为顶层的计划层、中间层的执行层以及底层的设备控制层，大致可对应为ERP系统（企业资源计划）、MES系统（制造执行系统）以及PCS系统（过程控制系统）。

1. 利用物联网技术实现设备间高效的信息互联，数字工厂向“物联工厂”升级，操作人员可实现获取生产设备、物料、成品灯相互间的动态生产数据，满足工厂24小时监测需求；

2. 基于庞大数据库实现数据挖掘与分析，使工厂具备自我学习能力，并在此基础上完成能源消耗的优化、生产决策的自动判断等任务；

3. 引入基于计算机数控机床、机器人等高度智能化的自动化生产线，满足个性化定制柔性化生产需求，有效缩短产品生产周期，并同时大幅降低产品成本；

4. 配套智能物流仓储系统，通过自动化立体仓库、自动输送分拣系统、智能仓储管理系统等实现仓库管理过程中各环节数据录入的实时性以及对于货物出入库管理的高效性；

5. 工厂内配备电子看板显示生产的实时动态，同时，操作人员可远程参与生产过程的修正或指挥。

我国智慧工厂建设模式分析

由于各个行业生产流程不同，加上各个行业智能化情况不同，智慧工厂进一步细分为三种建设模式。

总体而言，无论是基于何种模式，智慧工厂作为继自动化工厂、信息化工厂、智能化工厂之后一种更加高级的工厂运作模式，在各行业都有着不可估量的影响与作用，国内许多公司均已布局了智慧工厂业务，进行了相关的投资，各行业对智慧工厂的建设热情只增不减。

痛点分析

在智能工厂领域，用户痛点有很多，比如从业务维度考虑，用户的需求通常包括：如何确保订单准时交付、如何缩短订单生产过程时间、如何减少机台产线停机等待时间、如何减少采购提前期、如何减少缺料情况等等都是企业经营者需要解决的问题。

在生产制造领域，目前面对的最大问题不仅仅是生产方式的落伍，在与客户对接、寻找订单、产品交付上，目前的工厂依旧沿用的是传统的寻找经销商、按批量生产。这种经营理念，已经难以适应时代的发展需要了。

批量化、规模化得生产方式，只能适用于过去供给不足的情况。然而如今，随着物质供给的不断丰富，工厂如果再经营这种大批量品种，不但难以在市场上做出名堂，同时还要面临激烈的市场竞争。

综合市场信息来看，如今在机械设备、汽车领域，很多都是进口的，一旦出现零部件损坏，就要从原厂购买备件。然而工厂的供应链反应速度很慢，从下单到收货的周期大概要半年，而这些非标零部件往往是急件，如果不能迅速生产，势必会影响客户的生产经营活动。

另外，在报价方面，由于这些非标产品鲜有工厂生产，因此原厂家可谓是“一家独大”，完全凭主观判断对产品进行定价。

再者，即便是市场上有一些小工厂愿意接单，但是这些工厂的精度难以保证，服务意识也不高。一些小批量的订单客户也不敢催单，生怕被“砍单”。

这些，才是如今制造领域的最大痛点。对于智慧工厂建设者来说，这也是一个极为庞大的市场

智慧工厂本意上是利用物联网技术、设备监控技术来提高生产过程的可控性、掌握产销流程。但是智慧工厂的侧重点在对工厂内部的智慧化改造，很少有经营者会将精力放在“如何寻找订单”这一类问题上。或许智慧工厂建设者们一开始就假设“订单是充足”的吧，因此也就忽略了与市场的对接。

但是从如今智慧工厂发展的情况来看，自动化、智能化生产是做到了，但是就是接不来订单，这岂不很搞笑?因此，智慧工厂发展到当下，需要解决的是工厂与客户的对接问题。

利用信息技术，将采购商与工厂对接起来，整合分布广泛的小规模工厂，统一非标领域的供给端与需求端。具体手段，可以打造一个双方对接的互联网平台，采购商、客户随时在平台上下单，后台接单的工厂按照客户要求进行生产。

行业发展趋势

通过以上所述的智慧工厂所存在的痛点问题，无论是基于何种模式，智慧工厂作为继自动化工厂、信息化工厂、智能化工厂之后一种更加高级的工厂运作模式，在各行业都有着不可估量的影响与作用，国内许多公司均已布局了智慧工厂业务，进行了相关的投资，各行业对智慧工厂的建设热情只增不减。

从市场趋势来看，智慧工厂是现代工业、制造业的大势所趋，是实现企业转型升级的一条优化路径。根据当前各行业建设智慧工厂的热情及扩张速度，预计未来几年中国智慧工厂行业仍将保持10%以上的年均增速，到2022年，中国智慧工厂行业市场规模有望突破1万亿元。

从产品趋势来看，智慧工厂将大量应用机器人。在智慧工厂中，机器人带来的自动化与智能化又不仅仅是纯粹的自动化和智能化，而是转换成更为智慧化的人机协同，人不再提供单纯劳力，而是做为决策及管理者;机器设备则拥有快速应变及多方沟通能力。除机器人的大量应用之外，智慧工厂的建构中还有自动化检测、数据采集等智能制造设备，设备与设备之间能够实现智慧化互通。

从技术趋势方面，得益于新技术的采用，智慧工厂可以建立与导入云端，并进行云端运算与大数据分析。比如CPS技术可进行编程、记忆与储存能力，并可结合感测器和通讯技术，嵌入CPS的实体设备可连结到网路，可让实体设备同时具有通讯、精准控制、远程协同与自主反应运作。

文章内容来源于前瞻产业研究院

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