看日本如何用IoT打造智慧型工廠

2021-09-23 11:41:10 字數 2546 閱讀 2194

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慧型製造的熱潮,越來越多的國家大力推進智慧型工廠的建設。有機構**,未來五年智慧型工廠領域的投資將促進生產力增長27%,預計到2023年年底,21%的工廠將會成為智慧型工廠。在美好的市場預期下,企業嘗試將移動網際網路、物聯網、雲計算、大資料、人工智慧等技術融入工廠建設和生產中,以進一步提公升企業的生產效率和競爭力。

在移動網際網路、雲計算、大資料以及人工智慧等技術的興起下,iot技術也迎來了蓬勃發展,成為打造智慧型工廠的重要支撐。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、雷射掃瞄器等資訊感測裝置,將物品與網路連線並進行識別與管理。當前,越來越多的國家開始利用iot等資訊科技以及機械人等智慧型生產裝置,推進智慧型工廠的建設。下面就來看看日本如何依託iot等技術建設智慧型工廠,iot又究竟能夠給製造業帶來什麼?

製造業成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、**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(資料蒐集、改善、利用等)的利用比較多,而**、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,最後是100人以下的企業。

日本總務省的統計資料顯示(如圖1),與智慧型城市相關的iot/m2m市場規模在2023年為9.3兆日元,到2023年將達到18.9兆日元,年均增長率在10%以上。根據試算,2023年分領域的iot/m2m市場規模中,製造業市場規模為4.14兆日元,佔比為22%,位居第一位。

伴隨著iot技術的應用,機械人市場正在從製造業向服務業過渡。一直以來,機械人的採用都是智慧型工廠建設的重要標誌之一,日本《情報通訊白書2015》統計顯示(如圖2),2023年日本機械人產業的市場規模為1.6兆日元,其中製造業用機械人佔比為62.7%,位居第一位。根據**,未來20年日本的機械人產業將大幅增長,分行業佔比中,服務用機械人無論增長速度、總量規模都將超越製造業用機械人。具體來看,到2023年,機械人產業市場規模將為5.3兆日元,製造業用機械人佔比將為30.1%,位居第二位。到2023年,機械人產業市場規模將達9.7兆日元,製造業佔比將為28.1%,位居第二位,而服務業用機械人佔比將達51.1%。

大企業更青睞iot技術

為調查日本智慧型工廠發展現狀(iot利用現狀),日本經濟產業省分別對3858家企業進行了調查,並將全體企業分為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人的中小企業佔比均較高,原因在於中小企業數量較多,而300人以上企業的數量較少,僅佔全體企業的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組中的佔比為15.1%,而100人以下企業的佔比則呈現了依次下降的情況,101~300人企業在各組中的佔比均比較穩定。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,縮短了產品生命週期。從決策速度的變化上看(如圖3),雖然決策維持原狀的企業佔比較大,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佔47.7%,而a組中決策速度加速的企業僅佔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佔比為49.3%,a組中主打產品開發周期縮短的企業佔比僅為26.7%。

目前,日本中小企業iot裝置投資呈穩步增長趨勢。調查顯示,對於小企業而言,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佔比為49.3%,主打產品開發周期縮短的企業佔47.1%。從裝置投資**來看(如圖5),未來三年,除e組外,投資平穩增長的企業佔比較多,e組中裝置投資**微增的企業佔比較大,為46.9%,同時e組中裝置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援的三大方向。

實行體制機制改革——推進無人駕駛以及智慧型工廠的實現(到2023年培育50件先進事例),促進小型無人機產業、產業安全智慧型化、金融科技(fintech)等規制、制度的改革。

創新發展模式——以iot、大資料、人工智慧為重點,制定2023年「新產業結構展望」,通過官民協作進行規制改革,推進各領域示範專案進行以及相關支援活動,形成新的規制以及創新的產業發展模式。

加大支援力度——加強網路安全對策,將其作為成長型產業,制定新的人才培育計畫,對既有基礎設施建設計畫等進行修訂與完善。同時,重視對中小企業的支援,尤其在it、改善活動、機械人匯入等方面的專家支援。

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