智能裝備制造業技術水平及行業特征(附報告目錄)
1、智能裝備制造業發展概況
智能裝備是一種集機械系統、運動系統、電氣控制系統、傳感器系統、信息管理系統等多種技術于一體,能夠減少生產過程對人力勞動的依賴,顯著提高生產精度、生產質量和生產效率的設備,已經被廣泛應用于汽車制造、消費電子產品制造、工程機械制造、醫療器械制造、倉儲物流等多個領域。智能裝備制造業為一國工業生產體系和國民經濟各行業直接提供技術設備的戰略性產業,具有產業關聯度高、技術資金密集的特征,是各行業產業升級、技術進步的重要保障和國家綜合實力的集中體現。近半個世紀以來,在勞動力成本持續上升、自動化技術水平不斷提高的共同作用下,全球智能裝備制造業發展迅速。
相關報告:北京普華有策信息咨詢有限公司《2020-2026年中國智能裝備制造業市場發展現狀及投資前景預測報告》
從細分行業來看,智能裝備制造業可分為三個子行業:上游為關鍵零部件子行業,主要生產精密減速機、伺服系統及機器人控制器等核心部件;中游為工業機器人本體子行業;下游為自動化設備子行業,主要應用行業為汽車、食品、電子、金屬及塑料等行業。
智能裝備制造業產業鏈分析
資料來源:普華有策市場研究中心
我國智能裝備制造業發展歷史較短,技術力量相對薄弱。上世紀 80 年代中期,隨著發達國家大量應用工業自動化生產設備,我國開始逐步加大對工業機器人的研究支持,1985 年國家將工業機器人列入科技攻關發展計劃。上世紀 90 年代我國企事業單位研制出平面關節型裝配機器人、直角坐標機器人、焊接機器人等多種自動化設備。經過 20 多年的發展,目前我國已開發出了弧焊、點焊、碼垛、裝配、檢測、注塑、沖壓和噴涂等多種功能的自動化設備。
與發達國家相比,我國智能裝備制造業技術水平仍存在差距,尤其在關鍵零部件如伺服電機、精密減速機、機器人控制器等方面的核心技術積累和自主生產能力較弱。關鍵零部件產業被國外廠商把持使得零部件價格居高不下,提高了國內自動化單元產品和自動化設備的生產成本,削弱了國內廠商的綜合競爭力。目前,世 界 主 要 智 能 裝 備 制 造 企 業 , 如 西 門 子 ( SIEMENS )、 ABB(AseaBrownBoveriLtd.)、發那科(FANUC)等國際巨頭均已進入國內市場,其憑借深厚的技術儲備、豐富的項目經驗、強大的研發團隊等優勢基本壟斷了我國智能裝備的高端市場。機器人、先導智能、賽騰股份、贏合科技等國內廠商經過多年發展也已經積累了一定的技術儲備和項目經驗,經過多年發展,國內廠商整體銷售規模不斷擴大。
未來智能制造裝備發展的趨勢方向是自動化、標準化、集成化和信息化,而完整的智能工廠必須包括:智能倉儲系統、智能搬運系統、智能機械設備、智能感知網絡和信息整合平臺等。智能化工廠可以解決工廠、車間和生產線以及產品的設計到制造實現的轉化過程,有效地降低了設計到生產制造之間的不確定性,提高產品的合格率和可靠性,縮短生產周期,實現效益最大化。
2、智能裝備制造業技術水平及行業特征
技術特點
(1)技術綜合性強
智能裝備制造業是新興的、綜合性的制造產業,產品使用的技術涵蓋自動控制學、機械設計學、物理光學等多門學科,涉及工業機器人控制技術、機器人動力學及仿真技術、精密量測技術、精密傳動技術、激光加工技術、模塊化程序設計、電氣控制系統設計、控制軟件實時控制算法等多個技術領域的知識,對智能裝備制造廠商的技術整合能力提出了較高的要求。
(2)廣泛使用先進制造技術
智能裝備制造業集精密化、柔性化、智能化、軟件應用開發等先進制造技術于一體,其精密部件的加工和成套設備的生產均使用計算機輔助設計制造技術、虛擬制造技術、高速高精密加工技術和快速成型技術等先進制造技術,核心部件如微型精密減速機等的制造技術復雜,制造難度高。
(3)技術人員需求量大
智能裝備制造業的綜合性、復雜性技術特點,對生產企業的技術人才儲備提出了較高的要求。行業內企業需擁有較大規模、學科齊全、經驗豐富的技術人員以保證研發和生產的正常運行。
(4)工藝要求高
智能裝備制造行業的特點在于定制化的設計和訂單式的生產模式。與傳統的標準化產品的經營模式不同,智能裝備制造產品一般為非標準化的產品,需要根據每個客戶不同的需要,提出具有針對性的定制化方案。并且,由于智能裝備制造行業的生產工藝較為復雜,且客戶均有不同的工藝要求,因此智能裝備制造廠商必須深刻了解和熟悉設備的生產工藝,以滿足下游客戶對設備的定制化需求。此外,智能裝備制造廠商在進入客戶供應商名錄時,客戶會對廠商的生產規模、質量控制與快速反應能力等進行綜合考量,在定制化的生產模式下,客戶對智能裝備制造廠商生產規模、質量控制與快速反應能力的要求進一步提升了對廠商工藝技術的要求。
(5)產品應用領域廣泛
以工業自動化設備為代表的智能裝備是現代工業生產體系的物質基礎,可應用于產品制造、安裝、檢測、倉儲等多個環節,目前已經在汽車整車及零部件制造、工程機械制造、軌道交通設備制造、低壓電器制造、電子元器件裝備制造、醫療器械制造、食品制造、冶金及印刷出版等領域取得了廣泛應用。
技術水平
智能制造裝備是先進制造技術、信息技術和智能技術在裝備產品上的集成和融合,因此,先進性和智能性是其兩大主要特征。發達國家有著上百年的工業發展史,工業基礎雄厚,技術積累豐富,材料、工藝和制造手段先進,促進了其智能裝備制造業的發展。
我國工業化進程起步較晚,作為一個正在培育和成長的新興產業,我國智能制造裝備產業仍存在突出問題,主要表現在:技術創新能力薄弱,新型傳感、先進控制等核心技術依賴向國外廠商進口,制約了行業的快速發展;同時,產業組織結構小、散、弱,缺乏具有國際競爭力的骨干企業。此外,我國工業產業基礎薄弱,高精度和超高精度數控機床加工能力較弱,為智能裝備提供基礎零部件、元器件、材料的工藝水平與工業發達國家相比存在較大差距,制約了行業水平的快速提高?;诖?,我國智能裝備制造業的多數市場參與者集中于自動化設備制造子行業,以為客戶提供自動化設備的設計研發生產為主營業務。
但是,隨著新一代信息技術和制造業的深度融合,我國智能制造發展取得明顯成效,以高檔數控機床、工業機器人、智能儀器儀表為代表的關鍵技術裝備取得積極進展,水平持續提高;智能制造裝備和先進工藝在重點行業不斷普及,離散型行業制造裝備的數字化、網絡化、智能化步伐加快,流程型行業過程控制和制造執行系統全面普及,關鍵工藝流程數控化率大大提高;在典型行業不斷探索、逐步形成了一些可復制推廣的智能制造新模式,為深入推進智能制造初步奠定了一定的基礎。國內廠商奉行本土化競爭策略,在制造成本、銷售渠道、客戶業務理解和客戶服務能力等方面具有優勢,在長期的市場競爭中產生了一批設計研發經驗豐富、服務質量良好、配套能力強的自動化設備生產商,占據了一定的市場份額。