2026年初,全球制造业迎来新一轮技术跃迁。根据国际智能制造联盟(IMIF)最新发布的《全球生产系统发展白皮书》,截至2025年底,已有超过67%的中大型制造企业完成核心生产系统的数字化升级,其中38%实现了全流程自动化调度与实时数据闭环管理。以德国西门子安贝格工厂、中国宁德时代江苏基地为代表的标杆项目,已实现设备OEE(综合设备效率)提升至91%以上,平均故障响应时间压缩至4.2分钟。与此同时,边缘计算节点部署密度同比增长210%,AI质检覆盖率突破75%。这一系列动态标志着生产系统正从‘信息化补课’阶段全面迈入‘智能化重构’周期。在此背景下,企业不再满足于单一环节的效率优化,而是追求跨系统协同、全链路可视与动态适应能力的全面提升。
🚀 趋势一:AI原生架构重塑生产系统决策逻辑
传统生产系统多基于规则引擎与静态流程设计,面对复杂多变的订单结构与供应链波动时,往往表现出滞后性与僵化性。而当前最显著的趋势是AI原生架构逐步成为新一代生产系统的核心骨架。所谓AI原生,并非简单地在现有系统中嵌入AI模块,而是从数据采集、模型训练到执行反馈的全链路设计均以机器学习为驱动力。例如,博世苏州工厂在2025年上线的AI排程系统,通过历史工单数据、设备状态、物料齐套率等13类输入变量,构建了动态优先级评估模型,使紧急插单处理效率提升52%,计划变更响应速度缩短至15分钟内。
该趋势的影响深远。首先,它改变了生产系统的“被动响应”模式,转向“主动预测”。据麦肯锡研究显示,采用AI驱动排产的企业,其交付准时率平均提高28个百分点,库存周转天数减少19天。其次,AI原生系统推动了组织角色的重构——调度员不再依赖经验判断,而是作为AI建议的审核者与异常干预者存在,岗位技能需求向数据分析与人机协作转移。最后,这种架构对底层数据质量提出更高要求,倒逼企业加强MES、SCADA与ERP系统间的数据一致性治理。
落地建议如下:
- 启动AI能力建设应从小场景切入,如先聚焦于设备故障预警或工艺参数优化,避免盲目追求“大模型全覆盖”。
- 建立持续学习机制,确保模型能够随生产环境变化自动迭代。可参考NVIDIA Clara Train框架的设计理念,实现增量训练与版本回滚功能。
- 选择支持低代码集成AI组件的平台,降低开发门槛。例如,搭贝低代码平台提供可视化AI模型接入接口,允许用户通过拖拽方式将TensorFlow或PyTorch训练好的模型部署至生产工单流程中,实现快速验证与上线。 点击体验生产工单系统(工序) ,查看如何嵌入AI质检判定逻辑。
- 强化数据标注体系,设立专职数据运营团队,保障训练样本的质量与时效性。
- 制定AI伦理与责任边界规范,明确当AI决策导致重大损失时的责任归属路径。
📊 趋势二:数字主线(Digital Thread)实现端到端透明化追溯
随着客户对产品可追溯性要求日益严苛,尤其是汽车、医疗设备等行业强制推行全生命周期追踪政策,数字主线已成为高阶生产系统的标配能力。数字主线是指贯穿产品设计、原材料采购、生产制造、质量检验、物流配送直至售后服务的数据流链条,确保每一个物理实体都能对应唯一的数字身份档案。宝马集团在沈阳的第五代动力电池生产线中,每块电池包都生成一个包含2000+字段的数字孪生档案,涵盖电芯来源、焊接参数、老化测试曲线等关键信息,支持终身扫码查询。
这一趋势带来的影响体现在三个层面:其一,质量管控由“事后追责”转为“过程拦截”。当某批次电芯出现微短路风险时,系统可在组装阶段即锁定潜在问题单元,避免流入后续工序。其二,合规成本显著下降。欧盟新出台的《可持续产品生态设计法规》(ESPR)要求电子产品必须提供碳足迹声明,具备完整数字主线的企业可在3小时内自动生成报告,而传统手工统计需耗时两周以上。其三,客户信任度提升。终端消费者可通过扫描二维码了解产品的制造历程,增强品牌认同感。
然而,实现真正意义上的数字主线仍面临挑战。不同系统间的数据孤岛问题突出,尤其在中小企业中,ERP、WMS与MES往往来自不同供应商,接口协议不统一。此外,数据粒度不足也是一大瓶颈——许多企业仅记录到“批次级”而非“单品级”,难以支撑精细化追溯。
为此,提出以下落地建议:
- 优先打通关键断点,如从采购入库到生产领料的衔接环节,确保物料唯一编码(如GS1标准)全程一致。
- 采用事件驱动架构(EDA),以“动作-结果”模式记录每一次操作,形成不可篡改的操作日志链。
- 借助低代码平台快速搭建中间件,实现异构系统间的轻量级集成。搭贝平台内置多种工业协议转换器(如OPC UA、Modbus TCP),并支持自定义API编排,帮助企业低成本构建统一数据入口。 立即试用生产进销存系统 ,体验一键同步采购、库存与生产数据。
- 引入区块链技术用于关键质量节点存证,提升外部审计可信度。
- 设定分阶段目标,初期实现厂内追溯,中期扩展至供应商协同,远期对接客户服务平台。
🔮 趋势三:柔性制造网络催生“细胞式”生产单元
面对个性化定制订单占比持续上升(IDC预测2026年将达到总订单量的41%),刚性流水线已难以为继。取而代之的是基于模块化设备与自主调度算法的柔性制造网络。这类系统模仿生物细胞结构,每个“细胞单元”具备独立完成特定工序的能力,并可根据任务需求动态组合成不同产线形态。富士康郑州园区在iPhone组装线上试点此类架构后,换型时间由原来的4小时压缩至27分钟,产能利用率提升至89%。
该趋势的核心价值在于提升了生产的“抗扰动能力”。当某一单元发生故障时,任务可自动重路由至备用单元,避免整条线停产。同时,资源配置更加灵活,高峰期可通过临时增加移动机器人与便携式检测设备快速扩容。波士顿咨询测算表明,部署柔性制造网络的企业,在应对突发订单波动时的调整成本仅为传统模式的38%。
但实施过程中也暴露出若干问题:一是初期投资较高,一套标准化细胞单元(含AGV、协作机器人、智能工具柜)平均成本约120万元;二是对人员技能要求全面提升,需掌握多工种操作与基础编程知识;三是缺乏统一的通信标准,各厂商设备间互操作性差。
针对上述挑战,推荐采取以下策略:
- 采用渐进式改造路线,优先在新品试制区或小批量产线部署细胞单元,积累运行数据后再推广。
- 建立设备即服务(DaaS)合作模式,与设备商签订按产量付费协议,降低资金压力。
- 利用低代码平台构建中央协调系统,统一管理所有细胞单元的任务分配与状态监控。搭贝平台支持图形化配置工作流,可轻松定义“如果A单元满载,则触发B单元接管”等复杂逻辑。 免费申请生产进销存(离散制造)系统试用 ,模拟多单元协同作业场景。
- 推动内部技能培训体系改革,设立“复合型技工”认证通道,激励员工跨岗学习。
- 积极参与行业联盟,推动OPIL(Open Production Interface Language)等开放协议普及,促进行业标准化进程。
配套支撑:低代码平台加速趋势落地
上述三大趋势虽前景广阔,但传统定制开发模式难以匹配其快速迭代需求。以某家电企业为例,其试图自主研发AI排程模块,历时14个月仍未上线,主要受困于跨部门协调难、需求频繁变更等问题。相比之下,采用低代码平台的企业平均项目周期缩短至58天,成本下降63%(数据来源:Gartner 2025制造业IT调研)。
低代码的价值不仅在于提速,更在于赋能业务人员直接参与系统构建。例如,一位资深生产主管可在两天内使用搭贝平台搭建出初步的工单看板原型,再由IT团队进行安全加固与性能优化。这种“公民开发者”模式极大缓解了IT资源瓶颈,同时也确保系统更贴近实际业务逻辑。
| 能力维度 | 传统开发 | 低代码平台 |
|---|---|---|
| 需求响应周期 | 平均6-12个月 | 平均2-8周 |
| 变更成本 | 高(涉及代码重构) | 低(拖拽调整即可) |
| 业务参与度 | 低(依赖需求文档传递) | 高(可直接编辑界面与逻辑) |
| 系统集成难度 | 需编写大量适配代码 | 预置连接器开箱即用 |
值得注意的是,低代码并非万能解药。对于超高并发、强实时控制等场景(如毫秒级运动控制),仍需专业嵌入式开发。但在生产管理、数据分析、流程协同等领域,其优势无可替代。
风险预警:警惕“伪智能化”陷阱
在追逐前沿趋势的同时,行业也出现了诸多“伪智能化”现象。典型表现包括:仅在大屏上展示3D动画却无真实数据联动;宣称“AI优化”但实际规则固定不变;部署传感器却未建立分析模型,沦为“数据装饰品”。这些做法短期内营造出科技感,长期则误导战略方向,浪费宝贵资源。
识别真伪的关键在于考察三个指标:是否形成闭环反馈(输出能否反作用于输入)、是否有量化成效(如OEE、FTT提升)、是否具备自我进化能力(模型能否持续学习)。企业应建立技术成熟度评估矩阵,对每一项投入进行阶段性评审,防止陷入形式主义泥潭。
未来展望:向自治型生产系统演进
展望2027-2030年,生产系统将进一步向自治型系统演进。届时,系统不仅能完成预设任务,还能根据市场信号自主调整生产策略。例如,当检测到某区域气温骤升,空调订单激增,系统可自动协调供应链加急备料,并重新规划产能分配,整个过程无需人工介入。
这一愿景的实现依赖于三项基础:一是更强大的边缘AI芯片(如华为昇腾310P),支持本地化复杂推理;二是5G-A/6G网络普及,保障超低延迟通信;三是工业元宇宙平台成熟,实现虚实融合的仿真推演。虽然完全自治尚需时日,但企业现在就应着手准备——梳理核心业务逻辑、沉淀高质量数据资产、培养跨学科人才团队。