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2018年中国智能制造装备行业发展概况、下游应用领域发展前景分析及未来发展趋势预测【图】

   日期:2019-01-18     来源:中国产业信息网    浏览:530    评论:0    
核心提示:根据《“十二五”智能制造装备产业发展规划》,到 2015 年,智能制造装备产业销售收入预计将超过 1 万亿元,年均增长率超过 25%,工业增加值率达到35%,智能制造装备满足国民经济重点领域需求。
  1、世界智能制造装备行业发展现状

    世界制造业先后经历了手工制造、流水线、自动化、柔性自动化和集成自动化等过程,装备的形态和复杂性也相应发生了改变,经历机械化、电气化、数字化三个历史发展阶段,智能化已成为发展趋势。在生产制造由劳动密集型向技术密集型转型的道路上,大力发展智能制造装备变得不可或缺。制造装备的发展历程如下:

制造装备发展历程

图片18

数据来源:公开资料整理

    经历了互联网泡沫和经济危机后,发达国家为实现制造业回流,纷纷提出通过发展智能制造来重振制造业,智能制造装备的发展成为世界各国竞争的焦点。工业发达的国家和地区纷纷做出战略部署,如美国的“先进制造业伙伴计划”、欧盟的“全球最大的民用机器人研发计划‘SPARC’”、德国的“工业 4.0”、日本的“机器人战略”等。

世界部分国家智能装备战略部署

国家/地区
日期
战略部署
主要内容
美国
2011.6
先进制造业伙伴计划
其中国家机器人计划(NRI)目标是开发下一代机器人,提高机器人系统的性能和可用性; 2012.9 和 2013.10,美国国家科学基金会(NSF)、国立卫生研究院(NIH)、农业部(USDA)和航空航天局(NASA)共同宣布, NRI 第—轮、第二轮资助计划总额分别达 4000 万美元、3800 万美元。
2013.3
机器人技术路线图:从互联网到机器人
由美国机器人协会联合 MIT、 CMU、加州伯克利、宾夕法利亚等大学共同发布,对制造业、医疗业、服务业、空间探索、国防五大领域的机器人发展做了详细规划。
欧盟
2014.6
全球最大的民用机器人研发计划“SPARC”
到 2020 年欧委会将投资 7 亿欧元,euRobotics 将投资 21 亿欧元推动机器人研发,有 180 多家公司、 1.2 万研发人员参与。欧委会预计,该计划将使欧洲机器人行业年产值增长至 600 亿欧元,占全球市场份额提高至 42%。
德国
2013.4
保障德国制造业的未来:关于实施“工业4.0”战略的建议(2013)
建设一个网络(Cyber-Physical System,信息物理系统)、研究两大主题(智能工厂、智能生产)、实现三大集成(横向集成、纵向集成与端对端集成)、推进三大转变(实现生产由集中向分散的转变;实现产品由大规模趋同性生产向规模化定制生产转变;实现由客户导向向客户全程参与的转变)。
日本
2014.6
制造业白皮书(2013年版)
将机器人、下一代清洁能源汽车、再生医疗以及 3D 打印技术作为今后制造业发展的重点领域;提出科技研发的两大主要方向:一是发挥日本在既有领域内的优势,包括信息通信、纳米技术、制造业等;二是针对国家安全保障。
2014.7
机器人白皮书
充分运用机器人技术来解决人口减少问题等社会课题,其中预测,医疗、护理等服务行业机器人将进一步普及, 2020年市场规模预计为现在的 3 倍以上,达到约 2.8 万亿日元。
2015.1
机器人新战略
提出 3 大核心目标,即:“世界机器人创新基地”、“世界第一的机器人应用国家”、“迈向世界领先的机器人新时代”。为实现上述 3 大核心目标,该战略制定了 5 年计划,旨在确保日本机器人领域的世界领先地位。
2015.6
制造业白皮书(2014年版)
日本制造业在积极发挥 IT 作用方面落后于欧美,建议转型为利用大数据的“下一代”制造业。日本制造业依然有着勃勃雄心,一方面,不断通过海外并购打通相关领域,整合优势资源,从而有更进一步提升的空间;另一方面,日本制造业希望通过大量开放专利技术使技术得到普及,从而成为“领跑者”。

数据来源:公开资料整理

    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,与发展中国家形成较大差距,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和 3D 打印等方面纷纷加快技术研究和开发的步伐。以工业机器人和 3D 打印为代表的数字化、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。

    “工业 4.0”被看作是以智能制造为主导的“第四次工业革命”,通过信息技术与工业技术的融合, 信息物理系统可实现产品全生命周期中各制造单元间相互独立地自动交换信息、触发动作和实现控制,将制造业向智能化转型。以大数据、云计算、物联网、人工智能、 3D 打印等新一代信息技术广泛应用为特征的第四次工业革命推动了传统生产方式和商业模式变革。从“第四次工业革命——转型的力量”,到“在第四次工业革命中实现包容性增长”,再到“在第四次工业革命中打造创新型社会”,夏季达沃斯论坛也连续 3 年将年会主题锁定第四次工业革命。

    随着现代服务业与制造业的相互融合日趋紧密, 欧美等发达国家将通过转移传统制造业,大力发展高端现代制造服务业,大规模投向研发、维修服务、销售网络等环节,在全球产业链分工继续处于领先位置。同时始终致力于以技术创新引领产业升级,智能化、绿色化成为智能装备制造发展的必然趋势,智能制造装备的发展将持续成为世界各国竞争的焦点。

    2、我国智能制造装备行业发展现状

    装备制造行业为国民经济和国防建设提供生产技术装备, 是制造业的核心组成部分,也是国家工业发展的基石所在。一个国家装备制造业的强大与否,关乎到该国综合实力,以及其制造业的国际竞争力。在装备制造业中,智能装备制造业是核心所在,也是行业发展的前沿,已经成为各工业国家大力发展的产业。 2010 年 10 月,国务院首次将高端装备制造业列为国家战略性新兴产业之一, 作为高端装备制造业的重点发展方向和信息化与工业化深度融合的重要体现,发展智能制造装备产业对于加快制造业转型升级,促进工业智能化,提升生产效率、技术水平和产品质量,降低能源资源消耗,加快我国由工业大国向工业强国转变的进程具有十分重要的意义。

    我国智能制造装备产业主要包括数控机床与基础制造装备、智能控制系统、智能专用装备、自动化成套生产线、精密和智能仪器仪表和试验设备、关键基础零部件、元器件及通用部件等领域。其中关键基础零部件是智能制造的基础;智能仪表和控制系统是信息技术和智能技术的重要载体, 两者的质量与水平直接决定了主机产品的性能、水平、质量和可靠性;数控机床是智能制造的工作母机;智能专用设备是智能制造的关键主机。

    根据《“十二五”智能制造装备产业发展规划》,到 2015 年,智能制造装备产业销售收入预计将超过 1 万亿元,年均增长率超过 25%,工业增加值率达到35%,智能制造装备满足国民经济重点领域需求。到 2020 年,智能制造装备业将成为具有国际竞争力的先导产业,建立完善的智能装备产业体系,产业销售收入超过 3 万亿元,实现装备的智能化及制造过程的自动化,使产业生产效率、产品技术水平和质量得到显著提高,能源、资源消耗和污染物的排放明显降低。另一方面,近年来,随着国内人工成本的不断提高,也加快了工业企业自动化、智能化的升级改造步伐,未来市场需求仍将保持持续增长。可以预见,在未来一定时间内,中国智能制造装备行业仍将保持快速增长趋势。

    3、下游应用领域发展前景分析

    (1)消费电子

    消费电子是消费者购买用于满足其生活与工作中对沟通、资讯、事务处理和娱乐等方面的需求的电子产品,主要包括手机、电脑、影音设备、家用电器及其他数码类产品等。消费电子行业覆盖范围较广,产品具有技术升级快、更新换代周期短的特点。

    1)全球消费电子领域发展概况

    2017 年,全球科技消费产品市场规模将达 7,540 亿美元,其中,智能手机市场规模达 4,320 亿美元,占比近 58%,亚洲将是增速最快的市场,智能手机消费将继续主导消费类电子产品的消费。2013 年,全球智能手机的出货量首次超过功能性手机的出货量。随着 3G、4G 网络环境的日趋成熟以及第三方应用的快速增长,智能手机市场高速增长。智能手机的形式多样化、功能增强化使得越来越多的智能手机被消费者广泛使用。

    2)我国消费电子领域发展概况

    随着我国居民生活水平和消费水平的提升、移动通信技术的更新换代,人们对智能手机、平板电脑、可穿戴设备等移动终端需求不断扩大,国内消费电子市场将不断发展。我国电子信息制造业规模持续增长, 2013年-2017 年,年复合增长率超过 10%。

2013-2017 年我国电子信息制造业增长情况

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数据来源:公开资料整理

    随着我国手机制造水平不断提高,手机出货量快速增长, 2017 年,我国手机产量达到 19 亿台,其中智能手机仍保持增长,技术更迭将进一步推动智能手机的市场发展。

2006-2017 年我国手机产量

图片20

数据来源:公开资料整理

    3)我国消费电子领域固定资产投资情况

    随着消费市场需求旺盛以及我国工业转型升级步伐的不断加快, 电子信息制造业固定资产投资也不断加快。2013 年-2017 年,我国电子信息制造业 500 万元以上项目完成固定资产投资额年复合增长率达 16.56%,其中, 2017 年固定资产投资额近 2 万亿元。行业固定资产投资的持续增长为消费电子制造业自动化设备提供了广阔的市场空间。

2013-2017 年电子信息制造业 500 万元以上项目完成固定资产投资额

图片21

数据来源:公开资料整理

    中国是消费类电子产品制造大国, 聚集着大量的消费类电子产品的加工和组装工厂。消费类电子制造业产业庞大、人员数量多、重复工作多、产品更新快,自动化的应用可以大大节省人力、缩短生产周期。近年来,消费电子生产企业自动化升级需求明显,制造设备自动化升级趋势不可避免,消费电子终端生产商都在加大自动化升级改造的投资力度。

    (2)交通运输

    1)汽车

    ①全球汽车行业概况

    2017 年,全球汽车产销量继续呈现增长态势。全年全球累计生产各类汽车约 9,730 万辆,同比增长约 2.44个百分点;同年,全球累计销售汽车约 9,680 万辆,同比增长约 3.09 个百分点。

2012-2017年全球汽车产销量(万辆)

图片22

数据来源:公开资料整理

    ②我国汽车行业概况

    经过几十年的发展,汽车工业已经成为我国经济的重要支柱产业。同时我国汽车在全球汽车销量稳居前列,在全球汽车市场进入低迷的情况下,我国汽车仍保持一定的增长率。自 2013 年以来,我国汽车市场销量连续 5 年超过 2,000 万辆, 2018年1-6月,汽车产销1405.77万辆和1406.65万辆,同比增长4.15%和5.57%。我国汽车保有量与发达国家尚存差距,未来市场仍存在较大增长空间,二、三线城市汽车普及将成为未来汽车市场的主要增长动力。

2010-2018年汽车产量统计图

图片23

数据来源:公开资料整理

2010-2018年中国汽车销量统计图

图片24

数据来源:公开资料整理

    在全球节能和环保的压力下,推广新能源汽车成为全球各国的共识,新能源造车已经形成风潮。我国是全球新能源汽车的战略高地,已经建立了较为完善的新能源汽车产业链。新能源汽车作为成为国内市场增长的爆发点,获得中央和地方政策的大力支持,各项相关基础设施建设不断完善,产销增速持续攀升。2017 年我国新能源汽车生产 79.4 万辆,销售 77.7 万辆,比上年同期分别增长 53.8%和 53.3%。根据《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》规划,到 2020 年,国内新能源汽车的保有量将达到500 万辆,新能源汽车产销 200 万辆。可以预见,未来我国新能源汽车将保持快速增长态势。

    随着居民生活水平的提升,消费需求越来越倾向于个性化需求,对汽车舒适性、安全性、节能性的要求不断提高,对娱乐、办公、通信等功能的需求上涨。

    消费者购车除了考虑价格因素外,车辆的配置也越来越被重视,汽车将发展成为一个移动信息交互娱乐综合体, 汽车安全性能也会随着科技配置的不断丰富和升级而大大提升。依托新技术,众多智能化的配置将不断普及并逐渐成为汽车产品的常用配置,人性化智能配置在汽车上的应用日益广泛。汽车智能化程度不断提高,使得汽车内部结构不断精密、优化,汽车的内部系统越来越复杂,电子化程度不断提高。

    随着汽车行业竞争的加剧,汽车厂商车型升级换代步伐不断加快,周期越来越短。由于生产装备通常无法做到用同一条生产线生产不同车型的产品,推出新车型或换代意味着投资建设新的生产线或在原有生产线基础上进行升级改造。 汽车技术本身的发展也会带来新的生产线需求,包括新的环保车型、新型动力车型的推出等。
汽车及其零部件是智能制造装备市场重要的应用领域, 我国汽车行业对智能制造装备市场需求规模增长的推动力主要表现在两方面: 一是汽车整车市场的发展,汽车产量和增长速度将推动智能制造装备市场需求,尤其是未来新能源汽车的发展将为我国智能制造装备市场带来巨大的增长空间; 二是汽车内在结构不断优化,随着汽车的大量应用,人们对汽车的安全性和舒适性要求越来越高,促使汽车性能及配置将得以优化,这将推动汽车零部件市场需求增长,从而推动智能制造装备市场增长。

    ③我国汽车行业固定资产投资投资情况

    2013 年-2017 年,我国汽车制造业固定资产投资总额年复合增长率约 9.02%,投资规模保持稳步增长,其中 2017 年固定资产投资总额为 1.31 万亿元。汽车行业投资规模的持续、稳定增长,将为该行业自动化设备需求提供广阔的市场空间。

2013-2017 年我国汽车制造业固定资产投资情况

图片25

数据来源:公开资料整理

    2)轨道交通

    轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。根据服务范围差异,轨道交通一般分为城际市域轨道交通和城市轨道交通,具体包括高速铁路、地铁、轻轨、有轨电车等。从全球范围来看,现代社会经济的发展不再是单一经济体的发展,而是追求资源整合、合作共赢,共同谋求区域经济乃至全球经济的协调发展,高速铁路网的全面规划和布局无疑将带动高铁经济及沿线区域经济的快速发展, 高铁扩建及升级已经成为众多国家大力发展区域经济的必然选择。以我国为例,近年来高速铁路发展迅速,高铁网络布局不断完善,截至 2017 年,全国高铁营业里程达 2.5万公里,同比增速达 13.64%。

2012-2017 年全国高铁营业里程

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数据来源:公开资料整理

    随着城市化进程的加快、 城市人口数量的激增以及城市原有公路交通不断拥堵等问题的加重,使得城市高度重视城市轨道交通的投资。通过规划大力发展城市轨道交通,可有效缓解现有交通压力、改善出行环境。近年来,我国地铁运营总长度快速增长,截至 2017 年,我国地铁运营总长度 3,976.9 公里,同比增长21.63%。

2012-2017 年全国地铁运营总长度(单位:公里)

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数据来源:公开资料整理

    2016 年,国家发展和改革委员会、交通运输部下发《交通基础设施重大工程建设三年行动计划》明确指出, 2016-2018 年拟重点推进铁路、城市轨道交通等项目 303 项,涉及总投资约 4.7 万亿元,其中,新建改扩建铁路线路约 2 万公里,投资约 2 万亿元,新建城市轨道交通 2,000 公里以上,投资约 1.6 万亿元。轨道交通路网的快速扩张必将带动轨道交通装备市场的快速发展。 我国轨道交通装备制造历经几十年的发展,已经形成电力机车、内燃机车、动车组、铁道客车、铁道货车、城轨车辆、机车车辆关键部件、信号设备、牵引供电设备、轨道工程机械设备等十余个专业制造系统。作为我国高端装备制造领域的代表,轨道交通装备行业将在驱动创新、智能化转型、绿色发展等方面加速发展,这将推动相关零部件等组件市场需求增长,从而推动智能制造装备市场增长。

    (3)人工智能

    随着人工智能技术的不断进步及普及,智能装备的应用领域日趋丰富,如智能安防、智能物流、智能家居等。

    1)智能安防

    基于人工智能技术的智能安防呈现全球高速发展的良好态势。传统安防产业主要解决光学器件分辨率、视频数据存储的技术问题,发展存在诸多局限性。与传统安防不同,基于人工智能的智能安防依托对海量视频数据的学习,可完成行为模式的推断和预测,已经从被动防御向主动判断、及时预警的智能化方向发展,目前已经应用于人脸识别、车辆识别等系统中,进行目标属性提取,实现对目标的智能检测、跟踪及排查。

    近年来,智能安防产业保持高速增长,已成为人工智能落地应用最好的行业之一。预计到 2020年,智能安防的全球产业规模将达到 106 亿美元。我国安防企业总收入达到 8,000 亿元左右,年增长率达到 10%以上。与之相应的国内智能安防从 2016 年开始步入快速发展期,随着以公安、交通、金融等为代表的社会治理领域进一步驱动智能安防快速应用, 未来市场发展空间巨大, 将为智能装备行业带来发展契机。

    2)智能物流

    智能物流是物品从供应方向需求方智能移动的过程,包括智能包装、智能装卸以及信息的智能获取、智能仓储、智能运输、智能配送、加工和处理等六项基本活动,是为使供方所得的利润最大、需方享受的服务最佳,同时实现自然和社会资源消耗最少、生态环境保护程度最大,而形成的完备的智能社会物流管理体系。随着电商行业的不断发展, 需求被不断激发, 智能物流行业将迎来快速发展,有利于智能装备行业的进一步发展。

    3)智能家居

    智能家居是以住宅为载体, 融合自动控制技术、 计算机技术、 物联网技术等,将家电控制、环境监控、信息管理、影音娱乐等功能有机结合,通过对家居设备的集中管理,提供更具有便捷性、舒适性、安全性、节能性的家庭生活环境。智能家居的发展,给智能家电等产品提出了更高的要求,有利于智能装备市场需求的增长。

    4、我国智能装备制造行业未来发展趋势

    (1)智能制造生态系统形成

    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,并涉及执行设备层、控制层、管理层、企业层、云服务层、网络层等企业系统架构,需要实现横向、纵向和端到端集成。限于资金投入不足、技术研发周期较长以及工艺壁垒较高等因素,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,智能装备制造、物流仓储、软件专业企业或服务商间将不断加强协同创新,以强化智能制造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,智能装备制造企业作为生态圈中关键的一环,将融通不同领域之间的边界,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, 方能在激烈的市场竞争中生存。

    (2)信息技术与制造业深度融合,作用日益凸显

    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度融合,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有重要作用。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、消费者等相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,企业趋向于在短时间内以开放、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,缩短产品研发周期,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,为其他需要的客户提供生产。

    (3)高精度、高品质、批量定制化

    随着消费者对产品品质要求及个性化需求的不断提升, 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。产品品质及精度的提升对产品设计、生产工艺水平、装配的灵活性要求更高,相关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,生产工艺难度不断增加,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。

    相关报告:智研咨询发布的《2019-2025年中国智能制造装备行业市场专项调研及投资前景分析报告

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