罗克韦尔自动化《2024年智能制造现状报告》（第九版）

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第九版年度智能制造现状报告 第九版年度 智能制造现状报告 全球制造商如何利用新兴技术来最大限度地 发挥劳动力潜力、降低风险、提高质量和实现 可持续增长 第九版年度智能制造现状报告 欢迎阅读罗克韦尔自动化的《2024 年智能制造现状报告》。 罗克韦尔自动化与我们的客户和合作伙伴一起，正在创造工业运营的未 来。120 年来，技术固然发生了变化，但我们的方法在世界各地和不同行业一再得 到验证。 在今年的《智能制造现状报告》中，我们探讨了当前的颠覆因素，包括工业人工智 能等新兴技术，以及它们缓解制造商面临的最大挑战的潜力。 我们采用独特的以人为本的方法来实现自动化；制胜法宝是员工受到激励、参与 并精心应用相关技术。随着技术应用的迅速加快，这一点变得更加重要，首先是 疫情的需要，其次是提高复原力的需要，最后供应链短缺也凸显了这一点。复原 力包括能够应对未来的这些短缺、应对普遍存在的熟练劳动力短缺以及创造更 具可持续性的商业模式。我们的调查结果反映了这些观点。 我们很高兴与您分享这些结果，并希望这份全球基准报告能为 2024 年的成功决 策提供指导，推动积极的业务成果，从而实现竞争优势、盈利增长和可持续发展 的未来。 94% 的企业希望通过采用智能制造技术来 维持或增加员工队伍 95% 的企业正在使用或评估智能制 造技术，高于 2023 年的 84% 98% 的企业制定了可持续发展/ ESG 政策，其中近一半的企业制定 了全公司范围的正式政策 创造工业运营的未来 首席执行官兼董事长致函 祝愿 2024 年取得丰硕成果和圆满成功， 罗克韦尔自动化 董事长兼首席执行官 Blake Moret :: 02 主要报告 结果 第九版年度智能制造现状报告 执行摘要 04 采取措施 30 概述 05 人口统计/企业统计结构 34 智能制造的现状 07 15 行业障碍和前景 技术投资增长 30% 人工智能用例可带来成果，提高投资回 报率 技能差距会降低竞争力 需要更好的数据管理来推动人工智能发 展并增强团队能力 可持续发展和 ESG 政策日益受到能源问 题的推动 工厂车间流程实现了大多数智能制造 应用 制造商面临的最大挑战 智能制造的未来状态 23 利用人工智能的竞争 自动化对成功至关重要 可持续发展和 ESG 是风险降低的核心 技术投资可推动企业的长期复原力 人工智能将提高质量并降低风险 领导者将在人员、流程和技术之间取得 平衡 目录 :: 08 :: 09 :: 10 :: 11 :: 12 :: 13 :: 14 :: 16 :: 17 :: 18 :: 19 :: 20 :: 21 :: 22 :: 24 :: 25 :: 26 :: 27 :: 28 :: 29 :: 03 第九版年度智能制造现状报告 工业 4.0 技能短缺 质量是智能制造的第一要务 对网络安全的关注日益增强 员工正在应对重大变革 提高效率是追求可持续发展和 ESG 的主 要原因 数据划分 逆境将加速转型 第九版年度智能制造现状报告 执行摘要 工业 GenAI 革命：从愿景转向现实 新兴技术引领行业变革 不断上升的网络威胁以及对风险和 复原力行动的影响 在过去的十二个月里，生成式人工智能 (GenAI) 在 技术优先级排行榜上一路飙升，对嵌入这一变革性 技术的工业应用产生了强烈的需求。 为了补充和扩大劳动力，协作机器人、自主移动机 器人 (AMR)、自动导引车 (AGV) 和可穿戴设备都 将在 2024 年技术投资的新领域中占据突出地位。 OT 和 IT 之间的界限不断模糊，数字和物理运营之 间的联系日益紧密。这就更需要提高网络安全意识 并采取行动，以降低漏洞或攻击带来的风险。 :: 04 83% 的企业预计在 2024 年在 其运营中使用 GenAI 94% 的企业希望通过采用智能制造 技术来维持或增加员工队伍 81% 的企业计划在 2024 年底前使用 可穿戴技术 2024 年，变革管理是与劳动 力相关的首要障碍 网络安全被列为雇主在 2024 年寻 求的头号技能 GenAI 在投资回报方面排名第二， 仅次于云/SaaS GenAI 是未来 12 个月内技术投 资的头号新领域 网络安全预计是在未来三年内受到人工智 能影响最大的第二大问题，仅次于质量 网络安全首次跻身前 5 大外部风险，总 体排名第三 人工智能 劳动力 网络安全 第九版年度智能制造现状报告 在决策过程中提供意见 12% 概述 “智能制造是指对工厂内部和整个价值链中的业务、 物理和数字流程进行智能、实时的协调和优化。资源 和流程自动化、集成化、受监控，并根据所有可用的信 息尽可能实时地进行持续评估。” 什么是 智能制造？ 国际制造执行系统协会 全球 1,500 多家制造商为今年的《智能制造现状报告》做出了贡献。 该调查显示情况乐观，因为面对不断变化的经济形势、劳动力短 缺、技能缺口和网络安全问题，先进的工业运营技术带来的成 果提供了希望。 第九版年度制造现状报告是迄今为止最大的报告。来自 17 个顶级制造国家的 1，567 名决策者参与其中，其中近三分之二 (64%) 为收入超过 10 亿美元的 公司工作。 该报告由罗克韦尔自动化公司与 Sapio Research 联合 发布，包括一份采用行动计划，其将与研究结果一起帮助 您将洞察力转化为行动。请参阅我们在整个报告中使用的 AI 相关术语表。 查看所有调查人口统计资料 :: 05 北美洲 拉丁美洲 欧洲、中东 和非洲地区 亚太地区 接受调查的主要行业 地理分割 受访者角色 27% 高科技、电子器件、 半导体 12% 金属、金属制造商、金属 成型商 10% CPG（食品和饮料、家庭和 个人护理） 12% 汽车和轮胎行业，汽车行业 各级供应商，电动汽车，电池 17 个国家/地区 54% 主要决策者 分担决策责任 34% " 第九版年度智能制造现状报告 智能制造技术有哪些示例？ 制造执行系统 (MES) 跟踪并记录原材料向成品的 转化，提供实时生产管理，以推动整个企业的合规性、质 量和效率。 分布式控制系统 (DCS) 使用分散元件来控制分散系 统，例如自动化工业过程或大型基础设施系统。 质量管理系统 (QMS) 对质量文档、过程和测量进行标 准化和自动化。 供应链规划 (SCP) 将来自多个部门的数据组合在一起，以 同步需求和供应预测，从而提高库存准确性和生产管理。 计算机化维护管理系统 (CMMS) 可帮助组织 在同一位置跟踪和管理其设施、设备和其他资产的维护 和维修活动。 企业资源规划 (ERP) 可跨业务管理和相关职能 部门实现前台和后台流程的自动化。 资产性能管理 (APM) 通过仪表板将过程、操作和机器级数 据相结合，以监控机器和工厂的运行状况。 机器人技术可加速自主/半自主操作，有助于提高系统的 智能性、直观性和灵活性。 生产物流通过制造运营及自动移动机器人 (AMR) 提供协调、敏捷、零接触的物料流。 设计和可视化 工具将原始想法转化为直观的人机界面和沉浸式虚 拟现实仿真，以实现更智能、更快的生产。 工业控制系统可在运营的每个阶段 改善过程和生产质量，并提供无缝数据交换。 电源控制推动有价值的过程和诊断数据的持续流动，为设计环 境、可视化系统和信息软件提供信息。 分析利用数据来解决制造瓶颈，优化输出和质量， 并提供新的见解，充分利用工业人工智能的力量。 智能设备是自我和系统感知型资产，用于获取、处理和 监控运营数据。 生产监控提供与工厂车间的机器的无缝连接，提供透 明、实时的运营 KPI，如整体设备效率 (OEE)。 工 业 运 营 :: 06 第九版年度智能制造现状报告 智能 制造 的现状 制造商报告称，在通胀压力、能源价 格高企和技能人才持续短缺的情况 下，经营环境十分严峻。 从会议室到工厂车间，整个企业都 在不断提高效率。 第九版年度智能制造现状报告 :: 07 第九版年度智能制造现状报告 行业障碍和前景 :: 08 :: 智能制造的现状 :: 1 2 3 4 5 问题： 您认为贵组织在 2024 日历年实现增长的最大外部障碍是什么？ 选择所有适用项。基数：1567 问题： 您认为贵组织在 2023 日历年实现增长的最大外部障碍是什么？ 选择前 5。基数：1353 外 部 障 碍 原材料/微芯片短缺/价格 通胀 熟练工人的短缺 供应链中断 新冠疫情影响 2023 2024 通胀 熟练工人的短缺 网络安全风险 能源成本不断上涨 供应链中断 问题： 您认为贵组织在 2024 日历年实现增长的最大内部障碍是什么？ 选择所有适用项。基数：1567 问题： 您认为贵组织在 2023 日历年实现增长的最大内部障碍是什么？ 选择前 5。基数：1353 内 部 障 碍 员工留用/知识保留 平衡质量和增长 使用和理解数据以改进 部署和整合新技术 新员工入职 吸引具有所需技能的员工 平衡质量和增长 内部预算限制 部署和整合新技术 采集数据并进行实境化处理以改进 2023 2024 1 2 3 4 5 通货膨胀连续第二年被列为增长的主要障碍。今年， 能源成本的上涨位居第二大障碍，更是雪上加霜。 网络安全排名第三，首次出现在前 5 名中。由于数字和物理 基础设施的互联性，OT 和 IT 网络的风险正在增加。 劳动力问题继续阻碍经济增长，在外部障碍 （第 4 位）和内 部障碍（第 1 位）中均排名前 5。部署和集成新技术仍然是 首要问题，这凸显了人与技术之间的关系对推动取得成果 的重要性。 今年的供应链中断率在排名上有所下降，但重要的是要对 战略规划方法保持警惕，以缓解未来的供应链不稳定。 第九版年度智能制造现状报告 技术投资增长 30% :: 09 问：贵组织如何缓解上一问题中提到的外部风险？ 选择所有适用项。 问：贵组织如何缓解前面问题中提到的内部风险？ 选择所有适用项。 在通货膨胀压力和能源成本不断上 涨的推动下，制造商正在加大技术投 资以应对风险。 制造商认为采用技术是降低外 部和内部风险的最好方法。 23% 30% 该领域的支出同比增长 30%： 从运营预算的 23% 增加到了 30%。 技术投资 2024 2023 采用新技术 通过智能制造技术的采 用和自动化实现业务 数字化 采用/使用人工智能 招聘新的或不同类型的人 才或提升现有人才的技能 采用智能技术/智能制 造技术 招聘新型或不 同类型的人才 提升现有人才技能 外 部 风 险 缓 解 内 部 风 险 缓 解 基数：1567 :: 智能制造的现状 :: 第九版年度智能制造现状报告 问题： 您认为哪些智能制造特性/能力可以推动最大的业务成果？ 选择所有 适用项。基数：1567 过程自动化和优化 人工智能/机器学习 网络安全 适应能力/敏捷性，以跟上竞争和不断变化的市场 可扩展性，以满足业务需求并推动盈利增长 取 得 成 果 的 能 力 结果表明，人工智能是技 术战略和路线图的核心。 采用者正在看到切实的 成果，只有云/SaaS 才能 带来比 GenAI 和因果关 系人工智能更高的投资 回报。 人工智能/机器学习能带来比所有其他智能制 造能力更大的业务成果。 人工智能用例可带来成果，提高投资回报率 最 大 的 投 资 回 报 问题： 在过去的 12 个月里，贵公司投资的技术中，哪一项的投资回报率最 高？ 选择前 3。基数：1562 云/SaaS GenAI 或因果关系人工智能 5G 人工智能/机器学习 供应链规划 (SCP) 高级分析（使用人工智能/机器学习） 机器人流程自动化 (RPA) 机器人 制造执行系统 (MES) 企业资源规划 (ERP) :: 10 :: 智能制造的现状 :: 第九版年度智能制造现状报告 连续两年，制造商一直认为缺乏技能娴熟的员工是他们 难以超越竞争对手的主要原因。 受访者计划使用新兴技术扩大员工队伍，填 补技能缺口，并在员工流失的背景下保持质 量。通过增加智能制造技术的使用，94% 的企 业预计会雇佣更多工人，或将工人重新调到 新的或不同的职位。 技能差距会降低竞争力 :: 11 问题： 请阅读以下声明，并选择适用于贵组织的答案选项： “我的组织在未来 12 个月内缺乏超越竞争 对手的_____。” 选择所有适用项。基数：1567 问题： 通过在未来 12 个月内增加智能制造技术的使用，哪项最能说明贵公司劳动力的 变化？ '我们将…’基数 1567 由于技术采用 而维持或增加劳动力 2024 2023 89% 94% 技术娴熟的员工 技术 速度 创新 能够利用数据做出决策 竞 争 劣 势 :: 智能制造的现状 :: 第九版年度智能制造现状报告 受访者认为，处于制造业前沿的受访者正在使 用数据来推动人工智能/机器学习发展和优化 过程。 但是，受访者认为，他们自己的组织有效使用 所收集数据的比例还不到一半。 行业领导者正在获取情景化数据， 以推动明智的实时决策。 需要更好的数据管理来推动人工智能发展并增强团队能力 :: 12 只有 44% 的数据得到有效利用 人工智能/机器 学习和应用人 工智能/GenAI 问题： 您如何看待您所在行业的领导者正在使用从其当前采用的技术、过程、互联设备等收集的数据？ 选择所有适用项。基数：1567 过程优化 改善/监控产品质量 网络安全保护 能源管理 :: 智能制造的现状 :: 随着 IT 和 OT 领域的不断融合，以及许多领域的客户需求低迷，通货膨胀率持续 高于历史平均水平，能源成本不断上升，制造业劳动力不断变化，在 OT 环境中采 用 IT 技术和新的即服务产品是获得竞争优势的关键。” Mark Watson | Omdia 政府与制造业高级总监， Omdia 2024 年技术趋势观察 " 领 导 者 如 何 使 用 数 据 第九版年度智能制造现状报告 在过去的一年里，我们看到可持续发展和 ESG 政 策的采用率不断提高。实施某种形式政策的组织 数量从 2023 年的 78% 增至 98%，实施正式政策 的组织数量为 86%。 可持续发展和 ESG 政策日益受到能源问题的推动 :: 13 48% 的企业制定了正式的全公 司可持续发展或 ESG 政策 98% 的企业制定了某种形式的可持续发展 或 ESG 政策 39% 的企业制定了正式的局部 可持续发展或 ESG 政策 11% 的企业有非正式政 策，但没有正式立场 能源管理 健康与安全 回收利用 产品质量/安全 致力于“环保”流程 减少制造浪费 碳补偿/碳中和 35% 33% 29% 33% 32% 32% 29% 问题： 什么对贵组织的可持续发展/ESG 政策最 为重要？ 选择所有适用项。基数：1567 问题： 以下哪项最能说明贵组织目前围绕可持续发展/ESG（环境、社会和治理）所做的努力？ 选择一项。基数：1567 2 0 2 4 年 最 重 要 的 事 项 :: 智能制造的现状 :: 第九版年度智能制造现状报告 制造商正在升级其网络基础设 施，并投资于更多联网硬件设备。 来自系统的更多数据使公司能够 充分利用其软件投资，并通过信 息进一步增强员工的能力，从而 实时优化运营。 工厂车间流程实现了大多数智能制造应用 :: 14 制造商受益于模块化、可扩展的智 能制造解决方案，这些解决方案可 以以比高度复杂、僵化的传统系统 更低的成本快速部署。这些实际应 用需要的资源更少，更易于集成和 部署，并能更快地实现投资回报。 :: 智能制造的现状 :: 硬 件 / 设 备 智 能 制 造 采 用 百 分 比 软 件 问题： 贵公司已采用或计划采用以下哪些智能制造硬件/智能设备？ 基数：1567 网络硬件 传感器和仪表 可编程逻辑控制器 (PLC) 联网设备 工业计算机 84% 79% 82% 79% 73% 问题： 贵公司已采用或计划采用以下哪些智能制造软件解决方案？ 基数：1567 生产监控 供应链规划 (SCP) 企业资源规划 (ERP) 质量管理系统 (QMS) 能源管理 82% 78% 80% 78% 76% 第九版年度智能制造现状报告 :: 15 第九版年度智能制造现状报告 制造商面临的 最大 挑战 当今全球劳动力短缺和技能差距的严重性 加剧了吸引、管理和留住熟练工人的问题， 但还是有希望解决此问题的。 GenAI、机器人和可穿戴设备等新兴技术正 在填补技能差距，增强工作力度，而不是取 代工人。 第九版年度智能制造现状报告 工业 4.0 技能短缺 1. 成本/费用 2. 缺乏实施技能 3. 缺乏优化技能 4. 员工对变革的抵触 5. 更换/升级既有系统 6. 技术基础设施就绪/数据就绪 7. 缺乏对组织 变革管理 (OCM) 的承诺或了解 8. 领导层对变革的抵触 :: 16 问题：采用智能制造的障碍是什么？ 选择所有适用项。 基数：1567 采 用 智 能 制 造 的 障 碍 技能短缺阻碍了制造商的发展。吸引技术 熟练的员工并培训员工以适应新的系统和 软件，对于 2024 年的成功至关重要。 今年的沟通/团队合作、智能技术知识以 及网络安全实践和标准是雇主们寻求的 头号技能。 沟通/团队合作 网络安全实践和标准 STEM（科学、技术、工程、数学）技能 智能技术知识 分析性思维 问题：在未来 12 个月内，下列知识和/或技能对贵组织招聘下一代员工的重要性如何？ 基数：1567 79% 77% ：：制造商面临的最大挑战：： 第九版年度智能制造现状报告 问题：2024 年，您计划在哪些领域使用 人工智能/机器学习？ 选择所有适用项。基数：1567 美洲地区 43% 拉丁 美洲 67% 40% 欧洲、中东和 非洲 43% 亚太 地区 提高质量是受访者希望从现有的智能制造技 术中获得的首要成果。 质量控制在 2024 年计划的人 工智能/机器学习用例图表中 位居榜首。 质量是智能制造的第一要务 :: 17 质量控制 网络安全 过程优化 供应链管理 机器人 45% 40% 39% 34% 33% 问题：您希望通过智能制造技术取得哪些积极的业务成果？ 选择所有适用项。基数：1567 提升质量 降低成本 提升整体设 备效率 改善整体财务状 况/收入增长 拓展新市场/新产 品/国际扩张 智 能 制 造 正 在 推 动 全 球 的 业 务 成 果 按 地 区 ：：制造商面临的最大挑战：： 第九版年度智能制造现状报告 随着技术环境变得越来越复杂，OT 系统进一步融入企业 IT 网络，网络攻击的机会也迅速增加。 面对这一日益严重的问题，制造商们正在寻求将人工