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年全球智能制造投资总额突破1.3万亿美元,同比增长18.7%,其中生产系统智能化升级占比高达43%。中国工业和信息化部近期发布《智能制造发展行动计划(2025-2030)》明确指出,到2026年底,全国规模以上制造企业关键工序数控化率将提升至65%以上,数字化车间普及率超过50%。在这一背景下,以数据驱动、柔性调度和低代码敏捷部署为核心的新型生产系统架构正加速替代传统MES与ERP孤岛模式。例如,三一重工通过重构其生产执行系统,实现设备联网率从68%提升至94%,订单交付周期缩短32%;而美的集团借助一体化工单协同平台,在空调产线实现日产能波动控制在±3%以内。这些案例背后,折射出生产系统正在经历从‘自动化’向‘自治化’的深刻转型。
🚀 趋势一:AI驱动的自适应生产调度成为核心竞争力
传统生产排程依赖人工经验与静态BOM表,难以应对多品种小批量、紧急插单频发的市场现实。据德勤调研显示,2025年制造业平均订单变更率达27%,较2020年上升12个百分点。在此背景下,基于机器学习的动态调度引擎正成为领先企业的标配。该系统通过实时采集设备状态、物料库存、人员负荷、质量反馈等多维数据,构建生产环境数字孪生体,并利用强化学习算法进行千万级排程方案模拟,最终输出最优解。
- 智能预测排产:系统可提前48小时预测瓶颈工位,自动调整前后工序节奏,降低等待时间;
- 异常自愈机制:当某台设备突发故障时,AI能即时重分配任务至备用产线,保障整体节拍稳定;
- 能耗协同优化:结合电价波峰谷值,智能错峰启动高耗能设备,年均节能达15%-22%。
以宁波一家汽车零部件企业为例,引入AI调度模块后,月度计划达成率由76%跃升至93.5%,换型时间减少41%。值得注意的是,此类系统的落地不再局限于大型集团——得益于边缘计算与云原生架构的发展,中小企业可通过轻量化SaaS服务快速接入。例如,搭贝低代码平台提供的 生产工单系统(工序) 已集成基础版AI排程引擎,支持用户通过拖拽方式配置规则权重,无需专业算法团队即可实现智能调度。
- 评估现有ERP/MES系统的数据开放程度,优先打通设备IoT接口与仓储WMS系统;
- 选择具备可视化建模能力的低代码平台,如搭贝支持通过流程图定义调度逻辑,显著降低开发门槛;
- 从小范围试点切入,建议先在一条非核心产线验证效果,再逐步推广;
- 建立调度绩效KPI体系,包括计划达成率、资源利用率、异常响应速度等指标;
- 定期更新训练数据集,确保模型持续适应工艺变更与市场需求波动。
📊 趋势二:全链路透明化生产追溯体系加速构建
随着消费者对产品质量安全要求日益提高,以及出口合规压力加大(如欧盟新电池法要求提供碳足迹溯源信息),企业必须建立贯穿原料入库、加工过程、质检记录到成品出库的完整数据链条。麦肯锡研究指出,具备端到端追溯能力的企业,其客户投诉处理效率高出行业均值3.2倍,召回成本降低约47%。当前,这一能力已从食品、医药等高监管行业向通用制造业扩散。
现代追溯系统不仅记录“谁在何时做了什么”,更强调“为什么这么做”。例如,在某新能源电池生产企业中,每块电芯的生产参数(温度、压力、涂布厚度)均与最终性能测试结果关联分析,一旦发现容量衰减异常,系统可反向追踪至具体批次胶水供应商与涂布机校准时间点。这种深度关联依赖于统一的数据主控层(Master Data Hub)与标准化编码体系。
- 一物一码全覆盖:采用二维码或RFID标签为每个半成品赋予唯一身份标识;
- 跨系统数据融合:整合SCM、MES、QMS、LIMS等多个子系统数据流,消除信息断点;
- 区块链存证应用:关键节点数据上链,确保不可篡改,满足审计与法律举证需求。
实施此类系统最大挑战在于历史数据清洗与组织协同。许多企业存在多个版本的物料编码、不一致的工艺路线命名等问题。解决方案之一是采用低代码平台快速搭建过渡性数据桥接应用。例如,搭贝推出的 生产进销存(离散制造) 模板,内置标准化字段映射工具,可在两周内完成旧系统数据迁移与新流程上线,已被浙江、广东等地37家中小型制造企业采用。
| 追溯层级 | 数据粒度 | 典型应用场景 |
|---|---|---|
| 批次级 | 按投料批次追踪 | 原材料质量问题定位 |
| 单品级 | 每件产品独立编号 | 高端装备售后服务追踪 |
| 工序级 | 记录每个加工步骤参数 | 工艺改进数据分析 |
- 制定企业级数据标准,统一物料、设备、工位、人员的编码规则;
- 部署工业扫码终端或视觉识别系统,实现操作自动记录;
- 选择支持API集成的平台,确保新旧系统平滑对接;
- 设计分级追溯策略,避免过度投入——高频变动品类优先覆盖;
- 开展员工培训,强化“操作即录入”的意识,减少人为遗漏。
🔮 趋势三:低代码平台赋能生产系统敏捷迭代
传统生产系统项目实施周期长、成本高、灵活性差的问题长期困扰制造业。Gartner数据显示,2025年仍有38%的企业MES项目延期超6个月,平均超预算29%。与此同时,市场变化速度加快,新产品导入周期压缩至平均47天(2020年为89天)。这种矛盾催生了“业务主导型IT”新模式——让懂生产的工程师而非程序员主导系统建设。
低代码平台通过图形化界面与预置组件库,使非专业开发者也能构建复杂业务应用。在生产场景中,典型应用包括:临时工单审批流、设备点检表单、异常上报看板、班组绩效统计等。这些功能以往需定制开发,现可由车间主管自行配置并在数小时内上线。更重要的是,当工艺变更或组织调整发生时,系统可同步更新,真正实现“系统随业务而动”。
- 快速响应变更:新产品导入时,可在1天内搭建专属报工流程;
- 降低IT负担:减少70%以上的常规开发需求,释放资源聚焦核心系统优化;
- 促进全员参与:一线员工可直接提出改进建议并参与原型测试,提升落地接受度。
某家电企业曾面临旺季产能紧张问题,生产经理利用搭贝平台在周末自行搭建了一个“加班申请-审批-工时统计”小程序,周一即投入使用,两周内收集有效加班数据1,243条,为后续人力调配提供依据。该案例反映出低代码不仅是工具革新,更是组织协作模式的进化。目前,主流平台已支持与主流PLC、SCADA系统对接,并提供符合ISO 27001的安全认证。推荐从高频、高频变更、影响面小的场景切入,如: 生产进销存系统 可用于快速搭建试产管理模块,替代Excel手工台账。
“未来的工厂IT部门不再是封闭的开发团队,而是赋能业务创新的催化剂。”——某上市制造企业CIO在2026中国智造峰会上的发言
- 设立“数字工匠”岗位,选拔既懂生产又具数字素养的员工作为平台种子用户;
- 建立应用发布审核机制,确保低代码应用符合数据安全与权限管理规范;
- 定期组织内部创新大赛,激励员工用平台解决实际痛点;
- 与IT部门共建组件仓库,沉淀常用表单、报表、接口模板;
- 关注平台生态扩展性,优先选择支持AI、RPA、BI插件的成熟厂商。
延伸思考:生产系统的韧性构建
除上述三大趋势外,生产系统的“抗风险能力”正成为战略议题。新冠疫情、地缘冲突、极端天气等因素促使企业重新审视供应链脆弱性。2025年日本某半导体厂因地震停产一周,导致全球车载芯片供应紧张,凸显单一节点故障的连锁效应。因此,“韧性生产系统”概念兴起,强调在保持效率的同时具备快速恢复与重构能力。
实现路径包括:建立多源供应数据库、预设替代工艺路线、部署移动式应急产线等。数字化手段则体现在构建“危机推演沙盘”——通过模拟停电、断网、关键人员缺岗等场景,检验系统应急预案的有效性。部分领先企业已将此纳入年度审计流程。低代码平台在此类应急系统建设中展现出独特优势:由于无需底层编码,可在灾备环境中快速重建关键应用,如临时订单接收门户、离线报工APP等。
技术融合带来的新机遇
单一技术难以彻底改变生产系统,真正的变革来自多种技术的协同作用。例如,将数字孪生与AR结合,维修人员佩戴AR眼镜即可看到设备内部结构与实时运行参数,指导拆装步骤;或将RPA机器人嵌入低代码流程,在夜班时段自动抓取各系统数据生成晨会报告。这类“组合拳”式创新正在降低智能制造的技术门槛。
值得关注的是,开源社区也在推动生产系统 democratization(大众化)。GitHub上已有多个活跃的制造业低代码框架项目,允许企业免费获取基础代码并根据自身需求修改。虽然尚不适用于核心生产环境,但在培训、演示、小型项目中有广泛应用前景。企业可考虑参与开源贡献,既能降低研发成本,也有助于吸引技术人才。