智能制造业发展的新趋势及面临的机遇(附报告目录)

  如今,高端智能装备是美、日、德等发达国家着力发展的核心产业,发达国家掌握高端产品、关键核心技术,与发展中国家形成很大的差距,同时在智能装备领域,尤其是作为当今智能制造产业重要支撑的工业机器人等方面纷纷加快技术探讨研究和开发的步伐。以工业机器人为代表的数字化、智能化制造技术将成为引领未来制造业从传统迈向智能化时代的重要技术之一,也成为发达国家实现制造业回流、提升产业竞争力的重要载体。

  相关报告:北京普华有策信息咨询有限公司《中国智能制造业市场调查与研究及“十四五”发展的新趋势研究报告》

  作为全球人口数位居世界前列的超级大国,中国曾凭借“人口红利”的劳动力优势实现了经济的快速发展。快速地发展之后,中国社会老龄化的加剧和生育率的持续降低使得我国劳动人口规模开始下降,劳动力供给拐点出现,人口红利逐步消失。

  随着劳动力数量下滑,劳动力成本相应快速上升。根据国家统计局数据显示,2020年全国城镇非私营单位就业人员年平均薪资97379元,相比上年增长7.6%。随着我们国家政府提出的居民收入倍增计划的逐步实施,未来人员工资水平仍将保持较快的增长态势。

  劳动力成本的上升直接影响制造业企业的利润水准,尤其是自动化程度较低的企业,将受到更为严重的冲击。因此,必须加快自动化生产制造转变发展方式与经济转型的速度,在此时代背景下,智能制造装备行业正迎来迅速增加时期。

  制造业是供给侧结构性改革的主要领域,以制造业为代表的实体经济仍然是中国经济高水平发展的核心支撑力量。随着原料、土地、人力资源等生产要素成本的不断上涨,制造业的利润空间被进一步压缩。提高质量效益、转变生产方式是中国制造业必须要解决的问题,而发展人机一体化智能系统正是中国制造由大到强的必由之路。

  智能制造装备产业在我国的发展历史较短,随着上世纪 80 年代中期,发达国家开始大量生产自动化生产设备,我国也开始慢慢地加大对工业机器人的研究支持。1985 年,我国将工业机器人列入科技攻关发展计划,成为智能制造装备产业在我们国家发展的重要里程碑。经过 30 多年的发展,我国智能制造装备行业已初步形成了以新型传感器、智能控制管理系统、工业机器人、自动化成套生产线为代表的产业体系。近年来,中国的经济发展已由快速地增长阶段逐步转入高水平质量的发展阶段,政府更加关注于优化经济结构、转换增长动力。在新型工业化加速发展的大背景下,我国格外的重视智能制造装备产业的发展。对制造业企业而言,构建智能制造系统的核心价值大多数表现在降低生产所带来的成本、提升生产效率和重塑管理方式。在此背景与国家政策的双双驱动下,我国智能制造业规模快速增长。

  智能制造的实现是一个逐级推进的复杂工程,涉及设计、生产、物流、销售、服务等产品全生命周期,以及执行设备层、控制层、管理层、企业层、云服务层、网络层等企业系统架构,要实现横向、纵向和端到端集成。从目前情况去看,由于受资产金额的投入不足、研发技术周期较长以及工艺壁垒较高等因素的限制,单个系统解决方案商难以同时满足各个细分行业的智能制造发展需要。未来,智能装备制造、物流仓储、软件专业企业或服务商间将慢慢地增加协同创新,以强化人机一体化智能系统系统解决方案供应能力。智能制造将造就全新的业态,由多个提供单一产品或服务的供应商共同构建协作系统,形成融合发展的生态圈。

  对于智能装备制造企业来说,其作为生态圈中关键的一环,将融通不相同的领域之间的边界,寻找能够优势互补、相互支撑的合作伙伴,了解整个生态系统的演进与特征,使自身的优势得以延续,方能在激烈的市场之间的竞争中生存。

  以信息化带动工业化既是保持国民经济持续加快速度进行发展的有力保证,也是传统工业体系结构转型的重要手段。随着通信网络作为一个系统环节嵌入控制管理系统,信息化贯穿了工业自动化领域采购、生产、销售、售后服务等所有的环节,在体系结构、人机协作等方面均带来较大变化,极大地提高了装备制造业的生产效率。

  智能制造装备将通过物联网、云计算等信息技术与制造技术的深层次地融合,构建虚拟网络——实体物理系统,实现软硬件制造资源和能力的全系统、全生命周期、全方位的感知、互联、决策、控制、执行和服务,对制造企业的发展具备极其重大作用。首先,企业在此基础之上对产品、设备、工艺、工业链、运营、财务、销售、消费者等有关数据进行收集与分析,进而辅助企业管理决策,以用户为导向、以需求为核心进行组织形式和经营策略变革。其次,把生产线、工厂、设备、工艺、供应商、产品和客户紧密地联系在一起,企业趋向于在极短的时间内以开放、合作、共享的创新模式,整合内外部资源,促进用户深度参与、产业链上下游企业高度协同,缩短产品研制周期,增强企业对市场的快速反应能力。最后,推动新的商业模式,工厂里空闲的生产线通过工业互联网交易,为别的需要的客户提供生产。

  随着花了钱的人产品的质量要求及个性化需求的不断的提高,工业产品的功能日益丰富,不断向高精密度、高品质、个性化定制的方向发展。产品的质量及精度的提升对产品设计、生产的基本工艺水平、装配的灵活性要求更高,相关这类的产品的生产工序也从单一工序简单加工,演变成标准化、模块化的柔性生产。随着产品精密度提升,生产的基本工艺难度持续不断的增加,将对高精度、高品质、批量定制化的智能制造设备需求不断加大。

  智能制造装备行业的周期性主要受下业周期性影响。以下游消费电子行业为例,主要受其产品更新换代、生产线资本预算等因素影响,同时行业景气程度与宏观经济发展形势密切相关。

  我国智能制造装备企业主要分布在工业基础较为发达的地区,在国家政策鼓励下,正在形成珠三角、长三角、环渤海和中西部四大产业集聚区,产业集群将逐步提升各地人机一体化智能系统的发展水平。

  智能制造装备的季节性主要由下业的季节性所决定。就消费电子科技类产品来说,一般 9 月至次年 2 月为销售旺季,而上游自动化智能设备的销售领先于下游消费电子科技类产品的销售,因此销售旺季一般集中在下半年。

  近年来,我国政府不断出台鼓励性政策支持人机一体化智能系统装备行业的发展。《中国制造 2025》提到:“十三五”期间通过数字化制造的普及,智能化制造的试点示范,推动传统制造业重点领域基本实现数字化制造,有条件、有基础的重点产业全面启动并逐步实现智能转型;“十四五”期间加大智能制造实施力度,关键技术装备、智能制造标准/工业互联网/信息安全、核心软件支撑能力显着增强,构建新型制造体系,重点产业逐步实现智能转型。《智能制造发展规划(2016-2020 年)》提出在 2025 年前,推进智能制造发展实施“两步走”战略:第一步,到 2020 年,智能制造发展基础和支撑能力显著地增强,传统制造业重点领域基本实现数字化制造,有条件、有基础的重点产业智能转型取得明显进展;第二步,到 2025 年,智能制造支撑体系基本建立,重点产业初步实现智能转型。《战略新兴起的产业分类(2018)》,将智能制造装备产业纳入战略性新兴行业。

  国家政策清晰的政策导向和充分的支持力度,为我国智能制造装备行业加快速度进行发展提供了良好的机遇。

  制造业企业智能化的动力本源是相应市场需求,这一点在消费品制造领域尤为明显。乘用车、家电、3C、服装、医药、食品等直接面对消费者的制造企业搭建智能制造系统的最大的目的即是实现高度柔性生产,快速、准确地实现花了钱的人产品的个性化、定制化需求。再往产业链的上游,对于装备工业公司,要跟上目标客户消费品制造厂商多品种、小批量、快速迭代的生产节奏,必然需要其大幅度的提高自身的产品创造新兴事物的能力、快速交货能力与产品定制化能力。快速变化的市场需求从消费端沿着产业链不断向上传导,下游企业生产方式的颠覆与创新迫使上游供应商融入智能化浪潮,人机一体化智能系统的倒逼机制就此形成。在这种倒逼机制的作用下,产业链上游企业需主动适应变化,否则将面临被市场淘汰的风险。

  工业通信网络是智能制造系统中很重要的基础设施,无线通信网络作为其重要组成部分,正逐步向工业数据采集领域渗透,但目前使用的无线通信网络尚不足以满足人机一体化智能系统对于数据采集的灵活、可移动、高带宽、低时延和高可靠等通信要求,仅能充当有线网络的补角色。然而随着 5G 商用的部署,无线通信网络在工业领域的应用将迎来爆发式增长。与传统工业无线G 实现单位面积移动数据流量增长1000 倍、数据传输速率峰值可达 10Gbps、端到时延缩短 5 倍、联网设备的数量增加 10到 100 倍。5G 一旦实现工业领域应用,将成为支撑人机一体化智能系统转型的关键使技术,5G 将分布广泛、零散的人、机器和设备全部连接起来,构建统一互联网络,帮助制造企业摆脱以往无线网络技术较为混乱的应用状态,推动制造企业迈向“万物互联、万物可控”的人机一体化智能系统成熟阶段。

  近年来,物联网、边缘计算、云计算、大数据、人工智能等新技术业已从科学概念、基础科学等领域逐渐开始商业化实施,与产业逐步深层次地融合。人类已进入一个人、机、物全面相互连通的时代。新技术的不断推出,将赋能人机一体化智能系统,使得生产制造在柔性化、智能化、高度集成化、缩短产品研制周期、降低资源能源消耗、降低经营成本、提高生产效率等方面的优势不断放大。新技术在智能制造业的不断运用,为行业发展带来良好的机遇。

  智能制造装备行业属于技术密集型,随着下游产品更新迭代,装备制造企业要紧跟下游产品研制动态以及最新的技术发展的新趋势,逐步的提升自身的创新能力和研发能力以实现用户多样的生产需求,并且要兼顾产品质量和成本控制。业内企业在正式生产设备前需要经过长期的设计和研发积累,研发设计完成后还需要与客户及时沟通,结合客户产线及产品特性生产、调试样机,并进行一定的技术开发,即使在量产后也需要为客户提供持续性的专业方面技术服务,因此本行业存在较高的技术壁垒。

  智能制造装备行业属于典型的技术密集型行业,是一个涉及多学科跨领域的综合性行业,需要大批掌握先进系统控制系统软件、装备机械、工业自动化系统工程集成、计算机软件及硬件技术等领域的高素质、高技能以及跨学科的专业人才。同时公司开展业务时需要大量的研发设计人员、项目管理人员、市场研发人员和技术服务人员组成专业团队配合协助,对人才的综合素养要求比较高,因此经验比较丰富的从业人员使得优势企业形成了人才壁垒。

  资金实力也是企业进入该行业的另一个壁垒。首先,研发活动对企业资金实力有较高要求。研发创新是智能制造装备厂商生存之道,行业内企业每年投入大量资金进行产品研制。由于行业中产品多数为定制化非标产品,种类非常之多,生产的全部过程复杂,每一个订单都需要公司进行较长时间设计开发,投入的研发费用较高。其次,生产销售完成后,客户回款存在一定周期,企业需拥有充裕的运营资金以保证采购和生产的正常进行。再次,资金实力较弱的企业响应能力和抗风险能力比较差,无法及时配合客户开发新产品,更无法和客户一同承担行业风险,因此较难获得客户信任。

  智能制造装备行业的目标客户主要为消费类电子科技类产品制造厂商及其配件供应商,和汽车、半导体、安防等别的行业产品制造厂商。为了能够更好的保证客户产品的高品质,其对供应商的技术水平、产品质量、生产能力、管理素质、创造新兴事物的能力和及时服务能力有较高的要求。新进入者需经过严格的供应商资质审核和长期合作之后才能获取得客户的认可和采购订单,进入成本和门槛较高。而合作多年的合格供应商的产品质量稳定、配合度较高,可提升客户的总实力,亦与客户形成了稳定的互利共生利益共同体。因此,对行业新进入者来说,特别是面向高端大客户拓展市场时,面临着较高的客户壁垒。

  第十四章 普●华●有●策对 “十四五”智能制造业发展的新趋势及投资风险分析

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