看日本如何用IoT打造智能工厂
在技术、市场、政策等方面因素的推动下，全球正在掀起一股智能制造的热潮，越来越多的国家大力推进智能工厂的建设。有机构预测，未来五年智能工厂领域的投资将促进生产力增长27%，预计到2022年年底，21%的工厂将会成为智能工厂。在美好的市场预期下，企业尝试将移动互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等技术融入工厂建设和生产中，以进一步提升企业的生产效率和竞争力。
在移动互联网、云计算、大数据以及人工智能等技术的兴起下，IoT技术也迎来了蓬勃发展，成为打造智能工厂的重要支撑。从概念上看，IoT(Internet of Things)即物联网，指利用红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，将物品与网络连接并进行识别与管理。当前，越来越多的国家开始利用IoT等信息技术以及机器人等智能生产设备，推进智能工厂的建设。下面就来看看日本如何依托IoT等技术建设智能工厂，IoT又究竟能够给制造业带来什么?
制造业成IoT应用主体针对日本企业IoT利用现状调查，日本经济产业省针对开发设计、生产部门合作、使用与维修、贸易等环节对企业进行了问卷调查。调查结果显示，从利用的程度来看，不同领域IoT的利用程度有所不同。具体来看，在生产过程可视方面(数据搜集、改善、利用等)的利用比较多，而预测、试验等方面的利用较少;从企业规模来看，规模越大，IoT的利用率越高。另外，无论哪个产业环节，从业人员在300人以上的企业IoT利用率均最高，其次是101~300人之间的企业，最后是100人以下的企业。
日本总务省的统计数据显示(如图1)，与智慧城市相关的IoT/M2M市场规模在2014年为9.3兆日元，到2020年将达到18.9兆日元，年均增长率在10%以上。根据试算，2020年分领域的IoT/M2M市场规模中，制造业市场规模为4.14兆日元，占比为22%，位居第一位。
伴随着IoT技术的应用，机器人市场正在从制造业向服务业过渡。一直以来，机器人的采用都是智能工厂建设的重要标志之一，日本《情报通信白书2015》统计显示(如图2)，2015年日本机器人产业的市场规模为1.6兆日元，其中制造业用机器人占比为62.7%，位居第一位。根据预测，未来20年日本的机器人产业将大幅增长，分行业占比中，服务用机器人无论增长速度、总量规模都将超越制造业用机器人。具体来看，到2025年，机器人产业市场规模将为5.3兆日元，制造业用机器人占比将为30.1%，位居第二位。到2035年，机器人产业市场规模将达9.7兆日元，制造业占比将为28.1%，位居第二位，而服务业用机器人占比将达51.1%。
大企业更青睐IoT技术为调查日本智能工厂发展现状(IoT利用现状)，日本经济产业省分别对3858家企业进行了调查，并将全体企业分为A、B、C、D、E五组(如右表)，从A组到E组的IoT利用率依次提高，企业规模分为300人以上、101~300人、100人以下三个等级。横向看，无论哪个组中，100人以下、101~300人的中小企业占比均较高，原因在于中小企业数量较多，而300人以上企业的数量较少，仅占全体企业的7.8%;从纵向来看，300人以上企业IoT利用率从A组的5.0%依次提高，在E组中的占比为15.1%，而100人以下企业的占比则呈现了依次下降的情况，101~300人企业在各组中的占比均比较稳定。由此可见，企业IoT利用以大企业为主，中小企业引入态度积极。
从实际应用上看，IoT利用提高了全体企业的决策速度，缩短了产品生命周期。从决策速度的变化上看(如图3)，虽然决策维持原状的企业占比较大，但IoT利用率越高的企业决策速度越快，E组中决策速度加速的企业占47.7%，而A组中决策速度加速的企业仅占28.2%。主打产品开发周期也与决策速度呈现了同样的趋势(如图4)，E组中主打产品开发周期缩短的企业占比为49.3%，A组中主打产品开发周期缩短的企业占比仅为26.7%。
目前，日本中小企业IoT设备投资呈稳步增长趋势。调查显示，对于小企业而言，无论是决策速度还是主打产品开发周期，IoT利用率较高的企业均取得了较好的效果。其中，E组中决策速度加快的企业占比为49.3%，主打产品开发周期缩短的企业占47.1%。从设备投资预测来看(如图5)，未来三年，除E组外，投资平稳增长的企业占比较多，E组中设备投资预测微增的企业占比较大，为46.9%，同时E组中设备投资增加的比例也比其他组大，为8%。
三大方向推进产业发展可以看到，日本正在将体制机制改革、发展新模式、产业培育作为政策支持的三大方向。
实行体制机制改革——推进无人驾驶以及智能工厂的实现(到2020年培育50件先进事例)，促进小型无人机产业、产业安全智能化、金融科技(FinTech)等规制、制度的改革。
创新发展模式——以IoT、大数据、人工智能为重点，制定2030年“新产业结构展望”，通过官民协作进行规制改革，推进各领域示范项目进行以及相关支持活动，形成新的规制以及创新的产业发展模式。
加大支持力度——加强网络安全对策，将其作为成长型产业，制定新的人才培育计划，对既有基础设施建设计划等进行修订与完善。同时，重视对中小企业的支持，尤其在IT、改善活动、机器人导入等方面的专家支持。
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