IoT打造智能工廠 看日本是怎么做的

　　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能制造的熱潮，越來越多的國家大力推進智能工廠的建設。有機構預測，未來五年智能工廠領域的投資將促進生產力增長27%，預計到2022年年底，21%的工廠將會成為智能工廠。在美好的市場預期下，企業(yè)嘗試將移動互聯(lián)網、物聯(lián)網、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術融入工廠建設和生產中，以進一步提升企業(yè)的生產效率和競爭力。

　　在移動互聯(lián)網、云計算、大數(shù)據(jù)以及人工智能等技術的興起下，IoT技術也迎來了蓬勃發(fā)展，成為打造智能工廠的重要支撐。從概念上看，IoT(Internet of Things)即物聯(lián)網，指利用紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，將物品與網絡連接并進行識別與管理。當前，越來越多的國家開始利用IoT等信息技術以及機器人等智能生產設備，推進智能工廠的建設。下面就來看看日本如何依托IoT等技術建設智能工廠，IoT又究竟能夠給制造業(yè)帶來什么?

　　制造業(yè)成IoT應用主體

　　針對日本企業(yè)IoT利用現(xiàn)狀調查，日本經濟產業(yè)省針對開發(fā)設計、生產部門合作、使用與維修、貿易等環(huán)節(jié)對企業(yè)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(數(shù)據(jù)搜集、改善、利用等)的利用比較多，而預測、試驗等方面的利用較少;從企業(yè)規(guī)模來看，規(guī)模越大，IoT的利用率越高。另外，無論哪個產業(yè)環(huán)節(jié)，從業(yè)人員在300人以上的企業(yè)IoT利用率均最高，其次是101～300人之間的企業(yè)，最后是100人以下的企業(yè)。

　　日本總務省的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示(如圖1)，與智慧城市相關的IoT/M2M市場規(guī)模在2014年為9.3兆日元，到2020年將達到18.9兆日元，年均增長率在10%以上。根據(jù)試算，2020年分領域的IoT/M2M市場規(guī)模中，制造業(yè)市場規(guī)模為4.14兆日元，占比為22%，位居第一位。

　　伴隨著IoT技術的應用，機器人市場正在從制造業(yè)向服務業(yè)過渡。一直以來，機器人的采用都是智能工廠建設的重要標志之一，日本《情報通信白書2015》統(tǒng)計顯示(如圖2)，2015年日本機器人產業(yè)的市場規(guī)模為1.6兆日元，其中制造業(yè)用機器人占比為62.7%，位居第一位。根據(jù)預測，未來20年日本的機器人產業(yè)將大幅增長，分行業(yè)占比中，服務用機器人無論增長速度、總量規(guī)模都將超越制造業(yè)用機器人。具體來看，到2025年，機器人產業(yè)市場規(guī)模將為5.3兆日元，制造業(yè)用機器人占比將為30.1%，位居第二位。到2035年，機器人產業(yè)市場規(guī)模將達9.7兆日元，制造業(yè)占比將為28.1%，位居第二位，而服務業(yè)用機器人占比將達51.1%。

　　大企業(yè)更青睞IoT技術

　　為調查日本智能工廠發(fā)展現(xiàn)狀(IoT利用現(xiàn)狀)，日本經濟產業(yè)省分別對3858家企業(yè)進行了調查，并將全體企業(yè)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(yè)規(guī)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(yè)占比均較高，原因在于中小企業(yè)數(shù)量較多，而300人以上企業(yè)的數(shù)量較少，僅占全體企業(yè)的7.8%;從縱向來看，300人以上企業(yè)IoT利用率從A組的5.0%依次提高，在E組中的占比為15.1%，而100人以下企業(yè)的占比則呈現(xiàn)了依次下降的情況，101～300人企業(yè)在各組中的占比均比較穩(wěn)定。由此可見，企業(yè)IoT利用以大企業(yè)為主，中小企業(yè)引入態(tài)度積極。

　　從實際應用上看，IoT利用提高了全體企業(yè)的決策速度，縮短了產品生命周期。從決策速度的變化上看(如圖3)，雖然決策維持原狀的企業(yè)占比較大，但IoT利用率越高的企業(yè)決策速度越快，E組中決策速度加速的企業(yè)占47.7%，而A組中決策速度加速的企業(yè)僅占28.2%。主打產品開發(fā)周期也與決策速度呈現(xiàn)了同樣的趨勢(如圖4)，E組中主打產品開發(fā)周期縮短的企業(yè)占比為49.3%，A組中主打產品開發(fā)周期縮短的企業(yè)占比僅為26.7%。

　　目前，日本中小企業(yè)IoT設備投資呈穩(wěn)步增長趨勢。調查顯示，對于小企業(yè)而言，無論是決策速度還是主打產品開發(fā)周期，IoT利用率較高的企業(yè)均取得了較好的效果。其中，E組中決策速度加快的企業(yè)占比為49.3%，主打產品開發(fā)周期縮短的企業(yè)占47.1%。從設備投資預測來看(如圖5)，未來三年，除E組外，投資平穩(wěn)增長的企業(yè)占比較多，E組中設備投資預測微增的企業(yè)占比較大，為46.9%，同時E組中設備投資增加的比例也比其他組大，為8%。

　　三大方向推進產業(yè)發(fā)展

　　可以看到，日本正在將體制機制改革、發(fā)展新模式、產業(yè)培育作為政策支持的三大方向。

　　實行體制機制改革——推進無人駕駛以及智能工廠的實現(xiàn)(到2020年培育50件先進事例)，促進小型無人機產業(yè)、產業(yè)安全智能化、金融科技(FinTech)等規(guī)制、制度的改革。

　　創(chuàng)新發(fā)展模式——以IoT、大數(shù)據(jù)、人工智能為重點，制定2030年“新產業(yè)結構展望”，通過官民協(xié)作進行規(guī)制改革，推進各領域示范項目進行以及相關支持活動，形成新的規(guī)制以及創(chuàng)新的產業(yè)發(fā)展模式。

　　加大支持力度——加強網絡安全對策，將其作為成長型產業(yè)，制定新的人才培育計劃，對既有基礎設施建設計劃等進行修訂與完善。同時，重視對中小企業(yè)的支持，尤其在IT、改善活動、機器人導入等方面的專家支持。