绿色智能制造技术融合创新报告

技术融合创新打造未来工业 绿色智能制造 技术融合创新报告 绿色智能制造技术融合创新专家委员会 2 前言 中国制造2025时间节点临近，回顾这10年时间，中国工业增加值增幅将近一倍，以光伏、风电等为代表的新能源产业做到了全球规模前列。但是，目前在关键核心技术、产业基础等方面依旧存在短板。同时，叠加中国“3060”双碳目标承诺，国家对中国制造迈向中国创造的步伐速度提出新的要求以及对可持续发展理念愈发重视。 本报告重点分析在碳中和背景下，工业制造智能技术融合、应用场景落地和服务商生态化合作的现状与未来趋势。绿色智能制造将由顶层规划自上而下驱动，对信息技术(IT)、运营技术(OT)、通信技术(CT)、数字技术(DT)、能源技术(ET)进行融合，整合供应链资源构建生态合作体系，绿色智能制造解决方案将满足更多场景需求，从而创建智能化且可持续的未来工业！ 关键词：技术融合顶层规划碳中和智能制造应用场景生态合作 当前国际形势错综复杂，世界经济增长动能有所减弱，国内经济运行面临新的不稳定不确定因素，困难挑战依然很大，但是我国经济长期向好的基本面没有改变。 我国经济社会发展正处于重要战略机遇期，在新时代全面建设社会主义现代化国家的新征程上，实现工业高质量发展显得尤为重要。党的二十大报告提出要“推动制造业高端化、智能化、绿色化发展”，积极引导企业智能化绿色化转型，探索形成新的产业生态体系，有助于提升我国工业整体发展质量。 在全球工业智能化绿色化转型的大趋势下，立足绿色智能制造应用场景，编制发布《绿色智能制造技术融合创新报告》，总结典型技术融合场景方案和相关科创企业生态圈构建思路，形成企业转型升级“路线图”，有利于激发企业的创新活力，打造形成绿色智能共赢的生态圈，进而助力企业的高质量发展。 李毅锴 工业和信息化部国际经济技术合作中心副主任 创新是驱动经济社会持续增长的必由之路。全球范围内，创新已成为国家、企业占据科技制高点的重要手段；在中国，二十大报告指出，科技是第一生产力、创新是第一动力。数字化、低碳化正在塑造全新的产业面貌，创新越来越成为企业发展的核心竞争力。明晰创新环境，优化创新模式，促进创新落地，推动创新演进，是每个创新主体、每位决策者需深入思考、躬身实践的必答命题。 当下，全球新一轮科技革命和产业变革深入发展，新技术与先进制造技术加速融合，制造业正处于迈向高端化、智能化、绿色化发展的历史机遇中。面对企业发展阶段各异、意识不统一、改造环节多、工业基础与技术支撑不足、外部形势多变等困境，“技术融合创新”正是题解。同时，由于技术与专业领域的多样性，企业需要引进更多合作伙伴，构建共赢的创新生态圈。作为全球能源管理与自动化领域的数字化转型专家，施耐德电气将创新融入基因，从硬件创新到软硬件一体化，从自主创新到联合创新，都建立了扎实的创新能力、形成了完善的创新机制。 顺应逾30万的制造业企业并行的数字化和低碳化双转型需求，绿色智能制造将成为未来最具潜力的蓝海市场之一。在这一背景下，施耐德电气“绿色智能制造创赢计划”融合创新技术专家委员会汇聚了产、学、研，用多方智慧，联合发布《绿色智能制造技术融合创新报告》，从绿色智能制造概念、技术背景、行业场景、生态角色及未来展望等角度渐进深入，力图勾画制造业技术融合创新全景，以期为绿色智能制造创新生态和发展布局提供必要的、有效的理论支撑和实践参考，为实现开放、高效、韧性、可持续和以人为本的未来工业贡献力量。 李瑞 施耐德电气高级副总裁、战略联盟＆创新投资中国区负责人 在数字化时代，所有的企业都将是数据驱动型企业。制造业企业已经意识到自身拥有丰富的数据，而这些数据是实现智能制造的关键推动因素。来自设计团队、工厂车间、生产成品和用户行为的数据可以帮助优化生产运营，提升交付给客户的产品品质，并为设计和工程团队提供反馈以创造更好的产品。这些来自每个环节的数据将产生积极的飞轮效应，持续优化包括工业设计，制造流程，供应链管理、产品交付和客户连接等环节在内的制造业企业全生命周期运营。 在全球范围内，我们已看到多家制造业领先企业基于亚马逊云科技的云计算、大数据、工业互联网、人工智能等新兴技术，以及AmazonMonitron（机器远程监控）,AmazonLookoutforEquipment（预测性维护)等工业解决方案，充分发挥数据价值，并成功应用在包括工业数据湖，云上数据工程及设计，互联工厂，工业视觉检测，供应链控制塔和智能互联设备，应用创新和现代化等诸多场景，实现互联互通、自动智能及个性化服务，帮助企业实现降本增效，加速数字化转型与创新。 中国正从制造业大国走向制造业强国，在“碳达峰，碳中和”、“中国智能制造2025”等强有力的政策引导之下，“绿色制造”和“智能制造”已经成为中国制造业转型与创新的两大主旋律，其中孕育着巨大的潜在机会。亚马逊云科技将依托广泛而深入的云服务以及服务全球工业客户的丰富经验和最佳实践，愿携手深耕制造业的合作伙伴，共同打造针对不同行业、应用场景的节能、减排、提质、增效的云端综合解决方案，为中国绿色智能制造的发展贡献一份力量。 倪殿令 亚马逊云科技大中华区创新成长企业及合作伙伴生态系统事业部总经理 全球制造企业数字化转型的浪潮正在推动世界走向“连接无处不在，智能无处不在”。人工智能、边缘计算、5G将成为推动企业数字化转型的技术核心。到2025年，超过75%的数据将在边缘侧处理，以“智能移动到边缘”为核心发展方向，边缘计算满足实时人工智能推理、数据安全和隐私保护要求，成为数字化转型的关键要素。同时高效技术的引入将提升产品制造各环节的效率，对环境的影响减少到更小，资源利用率提升至更高，使企业经济效益和社会效益协同优化。 随着IT信息技术在制造业的探索和发展，利用IT信息技术推动制造业的研发、生产、管理等环节的变革将成为突破点。作为信息技术的一部分，边缘侧的新应用程序、服务和计算任务需要全新的体系结构支撑，从而解决数字化转型中来自技术、产品和组织复杂性的挑战。同时，IT、OT乃至CT的深度融合和协作也是业内探讨热点，现阶段是否适合数字化转型、转型时又会遇到哪些问题等“黑匣子”问题仍需长期讨论。《绿色智能制造技术融合创新报告》为这些问题提供了解题思路，它将激发智能技术与制造业深度融合产生的创新活力和无限可能。 邹鹏程 中科创达执行总裁 目录CONTENTS 01. 02. 绿色智能制造概念与发展背景 1.1绿色智能制造概念 1.2绿色智能制造发展背景分析 绿色智能制造技术发展与融合 04. 05. 绿色智能制造生态角色分析 4.1绿色智能制造场景生态部署逻辑 4.2绿色场景方案解决服务商 4.3绿色智能制造生态伙伴评价模型分析 绿色智能制造发展展望与建议 2.1绿色智能制造技术成熟路径与中外差异 2.2绿色智能制造5T技术 2.35T技术融合创新总结 2.45T技术融合创新未来趋势 5.1绿色智能制造发展机遇与挑战 5.2绿色智能制造发展展望 03. 绿色智能制造行业场景研究 3.1绿色智能制造发展象限图 3.2流程行业（电子元件、钢铁冶炼） 3.3混合行业（石油化工、医药制造） 3.4离散行业（专用设备、食品饮料） 3.5绿色智能制造技术与场景分析象限图 3.6应用场景商业化潜力分析 01. 绿色智能制造概念与发展背景 1.1绿⾊智能制造概念 绿⾊智能制造是以可持续发展理念为指导，将物联⽹、云计算等IT技术和⾃动化、精益⽣产、能效管理等先进OT技术相融合，并与通信技术、数字技术、能源技术协同应⽤于制造业的整个流程。 1.1.1产业智能化 产业智能化由传统制造业体系向智能制造体系转变，传统制造业垂直流程、生产效率低效，环节之间无互动，而智能制造体系从生产、销售、物流、运维、设计规划到采购形成闭环，各环节之间高效协同，达到自感知、自决策、自执行的完善系统。 产业智能化 智能制造体系 运维阶段 传统制造业体系 消费者洞察产品研发采购 生产制造 物流阶段 设计规划阶段 上市营销 销售阶段 采购阶段 ·垂直流程、低效、无互动 生产阶段 终极愿景自感知自决策自执行 1.1.2产业绿色化 产业绿色化即绿色制造体系，由绿色产品设计、绿色供应链、绿色工厂、绿色园区组成。绿�园区是基于绿�基础设施的集成平台，综合能源资源一体化解决，能源资源利用效率的大幅提升；绿色工厂的特色是用地集约化、生产洁净化、废物资源化、能源低碳化，实现资源能源及污染物动态监控和管理；绿色供应链是以绿色供应标准进行采购 、运输、销售及回收等；绿色产品设计即按照绿色全生命周期设计，引导绿色生产的流程体系。 绿色制造体系 绿色产品设计 按照绿色全生命周期设计，引导绿色生产 绿色产品设计回收处理采购运维 生产销售 绿色供应链 以绿色供应标准进行采购、运输、销售及回收等 绿色工厂 绿色园区 用地集约化、 绿色理念及基 生产洁净化、 础设施的集成 废物资源化、 平台，园区综 能源低碳化 合能源资源一 实现资源能源 体化解决，提 及污染物动态 升能源资源利 监控和管理 用效率 产业绿色化 1.1.3绿色智能制造六大理念 第一理念为智能化，也是其精神内核，内容是实现各项使能技术以及软硬件解决方案之间的融合和协作，提升企业端到端的管理与决策水平。第二理念为软件化，是工业经验的载体，软件使制造过程在虚拟世界实现快速迭代，并不断优化物理世界的运行，帮助企业实施绿色智能制造。第三理念为可持续化，是绿色智能制造的价值主张，需做到厂房集约化、原料无害化、生产洁净化、废物资源化、能源低碳化等目标。第四理念为渐进化，也是量身定制，判断企业工业发展阶段，梳理业务需求，从顶层设计和评估切实可行的绿色智能制造的转型最优路径。第五理念为数据信息安全化，企业需要构建数据安全体系。第六概念为人身与资产安全化，保证企业进行正常生产制造中工作人员与企业资产的完整性。 Smart 智能化：精神内核 各项使能技术以及软硬件解决方案之间的融合和协作，提升企业端到端的管理与决策水平 绿色智能制造六大理念 Software 软件化：工业经验载体 软件使制造过程在虚拟世界实现快速迭代，并不断优化物理世界的运行，帮助企业实施绿色智能制造 Sustainable 可持续化：价值主张 厂房集约化、原料无害化、生产洁净化、废物资源化、能源低碳化等目标 Stepwise Security 渐进化：量身定制 判断企业工业发展阶段，梳理业务需求，从顶层设计和评估切实可行的绿色智能制造的转型最优路径 安全化：数据安全、信息安全 企业需要构建数据安全体系及满足合规要求 Safety 安全化：人身安全、资产安全 工业生产中保证人身安全、资产安全 1.2绿色智能制造发展背景分析 1.2.1政策方面 作为制造强国建设的主攻方向，制造业的发展水平关乎我国未来制造业的全球地位。发展智能制造，对于加快发展现代产业体系，巩固壮大实体经济根基，构建新发展格局，建设数字中国具有重要意义。全球新一轮科技革命和产业变革深入发展，新技术不断突破并与先进制造技术加速融合，为制造业高端化、智能化、绿色化发展提供了历史机遇。我国要求在2025年达到数字化、2030年达到碳达峰、2035年达到智能化、2060年达到碳中和。 在产业的导向方面，要求对有色金属、石油化工、钢铁等重点行业强化环保、能耗、水耗等要素约束，能效水平对标行业能耗限额先进值或国际先进水平；扶持新能源车、新材料、高端装备等能源资源消耗低、附加值高的战略性新兴产业融合，并进行生态化集群发展。具体的扶持表现在对绿色工厂、绿色园区为代表的绿色基础设施进行经济补贴。 主要目标 绿色目标¹：3060碳中和目标 （规上企业）智能目标²：2025数字化、2035智能化 政策产业导向 绿色制造战新产业融合化³ 推动能源资源消耗低、附加值高的战新产业融合，并进行生态化集群发展 新能源 新材料 新能源车 生物医药 高端装备 电子器件 传统制造产业绿色智能化³ 强化环保、能耗、水耗等要素约束，