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【前沿动态】全球制造业变革趋势

时间:2018-03-02 12:43:00     机械部-马海波

全球制造业变革趋势

制造业是现代工业的基石,随着信息技术、新能源、 新材料等重要领域和前沿方向的革命性突破和交叉融合, 正在引发新一轮产业变革,对全球制造业正在产生颠覆性的影响。当今时代正在发生快速的变化,特别是新一代信息技术与制造业的深度融合,促使不同行业的产品、生产组织方式、工作流程、业务模式产生了颠覆性转变。

目前,无论是美国,日本、还是欧洲,发展智能制造已成为全球制造业的目标欧美国家先后提出“工业4.0"和"工业互联网"等发展战略,为了推进智能制造的发展,中国发布了《中国制造2025》,全面推进制造强国战 略。

从这一系列战略的提出,大家不难判断发展智能制造是重塑国家间产业竞争力的关键因素。在智能制造时代, 制造业正面临产品日趋个性化,研发、制造手段复杂化、多样化和网络化,产品变得更加智能互联等一系列变革。

(1)产品需满足用户个性化需求

全球的商业环境都在发生着改变,随着网络化的进一步加速,人们都开始希翼有更多个性化的主张,更加愿意表达自己个性化的观点,更加关注自己个性化的需求。所以人们对于实物产品的个性化趋势也在不断的增强,企业需从大批量规模化生产模式转型到小批量定制化生产模式。

另外,为了持续改善产品性能以获取消费者更多青睐,制造企业还必须比以往更加关心产品的使用情况,从而持续优化设计,来为消费者提供最佳使用体验和可预测服务



(2)智能产品成为制造业新主题

现在的产品除了要满足原有功能需求外,还需要为用户提供更多的附加价值和服务,这使得过去单纯由机械和电子部件组成的产品需要进化成更为复杂的智能产品。这种智能产品通常包括机械、电气和嵌入式App,具有记忆、感知、计算、传输等功能,以及自主决策、人机交互、远程监控、全生命周期个性化定制与服务等特点。

智能产品在被赋予智能、互联的属性后,还会从独立的产品衍生发展成产品集,产品集中的智能产品能够相互互联构成产品的生态体系,从而能够更好的为客户提供一些额外新增服务来提升企业差异化竞争优势

智能产品将直接影响企业的产品设计、制造、售后服务、营销等方面工作,彻底改变企业的竞争方式和为客户创造价值的方式。

那么,在智能产品研发过程中,过去以机械设计为主的产品研发将会转变成跨学科的系统工程研发,同时还需要借助物联网、云计算、大数据、仿真分析等技术对产品进行持续不断的优化,为企业研发与制造带来了前所未有的挑战。

(3) 产品设计,制造方式的变革

就传统的设计制造业务模式而言,从需求调研、产品分析、市场调研等方面获取产品设计需求,然后再从概念设计到详细设计,并将详细设计方案转变成可制造的工艺流程和生产流程,最后完成产品的制造过程并对外销售。

随着物联网、工业大数据、增材制造、増强现实等新兴技术不断的涌现并逐步走向成熟应用,这种流程就显得有些僵化和缺乏灵活性,无法对技术的更新换代和客户需求做出快速响应,而且也很难适应企业未来智能制造体系建设与发展的需求,企业必须将这种串行研发流程转变为根据用户求持续改进的闭环智能研发流程

另外,增材制造等先进制造技术的出现,使产品的制造工序和生产流程也产生了革命性变化,同时也对设计也产生了巨大的反作用力,重新激发了设计创新。产品设计师可以设计出之前充分满足性能需求而无法生产的复杂产品造型,生产制造部门可以摆脱传统制造工艺束缚,生产出结构更复杂、更坚固、更轻量化而无需复杂装配的零件,彻底改变未来工业生产模式。

(4) 协同研发能力成为企业核心竞争力之一

未来,智能产品开发必须是跨越多个专业技术领域和具有多种关键技术特征,涉及多学科跨专业技术领域高度交叉与融合。同时,用户的多样化需求也使产品结构和功能变得非常复杂,IT嵌入式App技术也逐渐成为产品的核心部分,需要机、电、软等多个学科的协同配合

这就需要企业建立一个可以融合企业内部所有不同专业学科领域研发系统和工具的顶层架构,形成一个可以全面管理产品生命周期中所有专业研发要素的统一的多学科协同研发平台

同时,企业的产品和服务将会由单向的技术创新、生产产品和服务体系投放市场,等待客户体验,逐步转变为企业主动与用户服务的终端接触,进行良性互动,协同开发产品,技术创新的主体将会转变为用户。其创新、意识、需求贯穿生产链,影响着设计以及生产的决策设计师将会成为在消费端、使用端、生产端之间的汇集各方资源的组织者,不在这个生产链巨大网络下起到推动作用, 不再独立包揽所有的产品创新工作所以企业还必须建立基于云端广域协同研发平台,让供应商、合作伙伴、客户等所有人都能够参与到开放式的创新中来。

总之,这些趋势从不同的角度推动着未来制造业的变革,仅凭生产“更优质"产品即可创造和获得价值的时代已结束。市场竞争愈演愈烈,企业必须深入了解推动行业发展的因素,以新的方式来思考组织模式,积极利用新兴工具和技术为业务运营降本増效,为消费者创造全新的使用体验和价值