2026年初,全球制造业迎来新一轮技术跃迁。据国际数据公司(IDC)最新报告,2025年全球智能工厂投资已突破3800亿美元,同比增长17.4%,其中超过60%的资金流向生产系统的数字化重构。中国工信部发布的《智能制造发展指数报告(2025)》显示,国内重点制造企业生产设备联网率已达58.3%,关键工序数控化率提升至62.1%。在新能源汽车、高端装备、半导体等高增长领域,传统线性生产模式正被实时响应、动态调度的智能系统取代。例如,宁德时代通过部署AI驱动的生产排程系统,将订单交付周期缩短28%,设备综合效率(OEE)提升至91.7%。这一系列变化标志着生产系统已从“自动化执行”迈向“认知型运营”的新阶段。
🚀 趋势一:AI驱动的自适应生产调度成为核心能力
传统生产调度依赖人工经验与静态规则,在面对多品种小批量、紧急插单频发的市场环境下日益力不从心。当前,以强化学习和图神经网络为代表的AI算法正深度嵌入MES(制造执行系统),实现对订单优先级、设备状态、物料齐套、人员技能等多维变量的动态优化。西门子安贝格工厂应用AI调度引擎后,月度计划调整次数减少73%,换线时间压缩41%。波士顿咨询研究指出,采用AI调度的企业平均可降低15%-22%的生产等待成本,并使产能利用率提升12%-18%。
该趋势的核心在于构建“感知-决策-执行”闭环。传感器网络实时采集设备运行数据,结合ERP中的订单信息与供应链预警,由AI模型生成最优排产方案,并自动下发至工控系统。某家电龙头企业在导入此类系统后,面对双十一前30万笔增量订单,仅用4小时完成全厂资源重排,较以往人工协调节省近3天时间。值得注意的是,AI调度并非完全替代人类干预,而是在异常处理、战略优先级设定等环节保留人机协同机制,确保系统具备足够的弹性与可解释性。
落地建议如下:
- 评估现有MES系统的开放性与数据接口能力,优先选择支持API集成AI模块的平台;
- 建立标准化的生产事件标签体系,为AI训练提供高质量标注数据;
- 从小范围试点开始,如单一车间或产品线,验证算法有效性后再推广;
- 引入低代码开发工具快速搭建调度逻辑原型,降低试错成本;
- 配置可视化看板,实时展示AI推荐方案与实际执行偏差,增强操作员信任度;
- 定期回溯调度决策日志,持续优化奖励函数设计;
- 与设备供应商合作,推动PLC层数据开放,打通底层控制链路。
在此背景下,搭贝零代码平台展现出独特价值。其提供的 生产工单系统(工序) 模板内置智能排序组件,支持拖拽式配置优先级规则与约束条件,企业可在无需编码的情况下实现基础级AI调度功能。某机械加工厂利用该模板,在两周内完成冲压车间调度升级,换模频次下降34%,一线主管反馈“系统推荐比老计划员更懂瓶颈设备”。对于希望低成本启动智能化转型的中小企业而言,此类开箱即用的解决方案显著降低了技术门槛。
📊 趋势二:数字孪生驱动全生命周期生产仿真
数字孪生技术已从概念验证走向规模化应用。Gartner预测,到2027年全球70%的新建智能工厂将部署至少一个层级的数字孪生体。与早期仅用于三维可视化不同,新一代数字孪生强调“双向同步”与“预测推演”能力。宝马集团在沈阳的新动力电池工厂中,构建了涵盖工艺流程、物流路径、能源消耗的全流程虚拟镜像,投产前即完成2000+种生产场景的压力测试,提前识别出37处潜在拥堵点。正式运行后,物理世界的数据每15秒刷新一次虚拟模型,形成持续校准的闭环系统。
核心突破在于仿真粒度的深化。现代数字孪生不再局限于设备级运动模拟,而是延伸至微观工艺参数层面。例如,在注塑成型过程中,系统可模拟温度场分布、分子取向变化对最终产品强度的影响,并反向优化加热曲线设置。施耐德电气武汉工厂通过此方法,将新品良品率爬坡周期从平均45天缩短至22天。同时,数字孪生也成为跨部门协作的语言载体——工艺工程师、IE人员、质量管理人员可在同一虚拟环境中进行“假设分析”,大幅提升沟通效率。
影响层面看,该趋势正在重构产品上市流程。过去“设计-试制-改进”的串行模式,正被“并行仿真-虚拟验证-物理实现”的敏捷范式替代。根据麦肯锡调研,全面应用数字孪生的企业新产品导入(NPI)周期平均缩短31%,研发试错成本下降44%。此外,在碳中和目标下,能源数字孪生成为热点方向。博世苏州工厂通过建立电能流动态模型,精准识别空压机群组的峰谷用电特征,配合储能系统实现年节电超280万度。
落地建议包括:
- 明确数字孪生的应用边界,优先聚焦高价值、高复杂度产线;
- 统一OT与IT数据标准,建立唯一的设备主数据源;
- 分阶段实施:先做静态映射,再实现动态同步,最后加入预测功能;
- 培养复合型人才团队,兼具工艺知识与建模能力;
- 选择支持OPC UA、MQTT等工业协议的仿真平台;
- 建立变更管理机制,确保物理改造与虚拟模型同步更新;
- 探索轻量化Web端访问方式,扩大使用者范围。
值得关注的是,数字孪生的普及正催生新型SaaS服务形态。搭贝平台推出的 生产进销存(离散制造) 应用,集成了简易版产线拓扑建模器,用户可通过图形化界面拖拽设备图标、定义流转关系,自动生成基础级数字孪生框架。虽然尚不具备高级物理仿真能力,但已能满足大多数企业对生产透明化、流程可视化的初始需求。一位电子组装客户评价:“原本需要外包开发的可视化项目,现在自己两天就搭好了。”这种“平民化数字孪生”策略,有效填补了高端仿真软件与中小企业现实之间的鸿沟。
🔮 趋势三:低代码平台重构生产系统建设范式
长期以来,生产系统开发面临“三难困境”:定制化需求多、业务变化快、IT资源少。传统项目制开发动辄数月甚至数年,难以匹配现代制造业的迭代节奏。Forrester数据显示,2025年全球低代码市场规模达百亿美元,其中制造业占比首次突破23%,增速位居各行业前列。其本质是将“系统构建权”部分下放给懂业务的一线人员,形成“专业开发者+公民开发者”的双轨模式。
典型应用场景不断涌现。某医疗器械企业质量部门自行搭建了不良品追溯表单,连接扫码枪与检验设备,实现缺陷信息一键上报;一家食品加工厂的车间主任使用低代码工具创建了班次交接看板,整合产量、损耗、设备状态三项指标,取代原有纸质记录。这些原本需提交IT需求排队半年的功能,现可在几天内自主完成。更为深远的影响在于组织能力的进化——当业务人员掌握基本数字化工具时,创新将从边缘产生并快速扩散。
技术融合进一步放大低代码价值。如今主流平台普遍集成RPA、BI、AI组件,使得简单应用也能具备智能特性。例如,通过预置OCR模块,可自动识别纸质单据内容并录入系统;结合内置分析引擎,普通用户即可创建动态趋势图表。德勤案例研究表明,采用低代码战略的企业,其数字化项目交付速度平均提升3.8倍,维护成本下降57%。更重要的是,这种敏捷性帮助企业更好地应对不确定性。疫情期间,多家企业利用低代码平台在72小时内上线防疫物资追踪系统,展现了惊人的组织韧性。
落地建议如下:
- 制定低代码治理规范,明确权限划分与审批流程;
- 建立模板库,沉淀常用功能模块以加速复用;
- 开展阶梯式培训,从基础操作到高级逻辑逐步推进;
- 设立“创新孵化基金”,鼓励基层员工提出改进建议;
- 选择支持私有化部署与混合云架构的平台,保障数据安全;
- 预留API出口,便于未来与ERP/MES等核心系统对接;
- 定期审计自建应用,防止“影子IT”风险积累。
作为行业先行者,搭贝零代码平台针对生产场景进行了深度优化。其 生产进销存系统 模板覆盖BOM管理、工序报工、库存预警等20余项核心功能,用户可根据实际工艺路线灵活删减字段、调整流程节点。某五金制品厂在未聘请外部顾问的情况下,由仓库主管主导完成了整个系统的配置上线,首月即发现两处长期存在的账实不符问题。平台还提供“推荐***”功能,基于行业最佳实践自动提示流程优化点,如建议增加首件检验环节、设置安全库存阈值等,真正实现了知识赋能。
拓展思考:三种趋势的交织效应
上述三大趋势并非孤立存在,而是呈现出强烈的耦合特征。AI调度需要数字孪生提供的高保真环境进行策略训练,而低代码平台则为前两者的能力落地提供了敏捷载体。我们观察到一种新型架构正在成型:底层由IoT设备构成感知网络,中间层通过数字孪生实现状态镜像与推演,顶层依托低代码门户聚合各类AI助手,形成“感知-认知-交互”三位一体的智能中枢。某光伏组件制造商正是基于此架构,实现了从硅片来料到组件出货的端到端柔性管控,在行业价格战背景下仍保持18%以上的毛利率水平。
另一个值得警惕的现象是“技术债务转移”。部分企业在追求快速上线时过度依赖低代码拼接,导致后期系统臃肿、性能下降。建议采取“渐进式正规化”策略:初期允许快速试错,待流程稳定后由专业团队重构为标准应用,既保留敏捷优势又兼顾长期可维护性。同时,应加强元数据管理,确保所有自建应用均有清晰的业务归属与责任人记录。
行业分化下的差异化路径
不同规模与类型的企业面临不同的转型路径。大型集团往往选择自建PaaS平台,如海尔COSMOPlat、三一树根互联,将共性能力抽象为服务供内部调用;而中小制造企业更倾向采用公有云SaaS模式,以最小投入获取先进功能。值得注意的是,细分领域的专用型低代码平台正快速崛起。相较于通用工具,它们预置了更多行业Know-how,如注塑行业的模温监控模板、纺织业的经纬密度计算器等,极大提升了开箱即用体验。
区域政策也在塑造发展格局。长三角地区政府大力推广“智改数转”补贴,单个项目最高可获300万元支持,刺激了本地服务商生态繁荣;珠三角则依托强大的电子产业集群,形成了围绕SMT产线优化的特色解决方案群。企业选址时,除考虑土地、人力成本外,还需评估当地数字化配套成熟度,这将成为新的竞争优势来源。
数据安全与系统韧性新要求
随着生产系统互联互通程度加深,网络安全威胁呈指数级上升。2025年工信部通报的工业互联网安全事件中,针对MES系统的勒索攻击占比达41%,较上年翻倍。攻击者不再满足于加密文件,而是尝试篡改工艺参数引发批量报废,造成实质性生产损失。因此,零信任架构(Zero Trust)正从IT域向OT域延伸,要求对每一台接入设备、每一次数据读写进行身份验证与行为审计。
与此同时,系统韧性(Resilience)成为新焦点。新冠疫情、地缘冲突等黑天鹅事件暴露了全球供应链的脆弱性。领先的制造企业开始在生产系统中嵌入“应急模式”预案,如当某关键物料断供时,自动切换替代BOM并调整工艺路线。这类功能需要在低代码平台上预先配置好条件分支与通知机制,确保危机时刻能快速激活。某汽车零部件商曾在芯片短缺期间,通过预设的替代方案将停产时间控制在72小时内,远低于行业平均两周的恢复周期。
人力资源结构的深层变革
技术演进最终将落脚于人。调查发现,2025年制造企业招聘需求中,“懂生产的IT人才”与“懂IT的生产人员”岗位数量同比增长67%,远超传统职能岗位。职业培训体系也在相应调整,德国“双元制”教育新增工业软件运维方向,中国多地职业技术学院开设低代码开发课程。未来车间主任可能需要掌握基本的数据查询语句,而程序员则必须了解节拍时间、OEE等核心指标含义。
组织文化转型同样关键。某国企在推行低代码平台时遭遇阻力,根源在于考核机制仍以“系统稳定性”为唯一标准,导致员工不愿尝试新工具。后续改为增设“数字化创新积分”,可用于晋升加分,局面才得以扭转。这提示我们:任何技术变革都需配套相应的激励机制设计,否则极易陷入“形似神不似”的困境。