智能裝備制造行業(yè)報(bào)告
一、????行業(yè)定義
智能制造裝備是指具有感知、分析、推理、決策和控制功能的制造裝備的統(tǒng)稱,它是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)在裝備產(chǎn)品上的集成和融合,是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、智能化、精密化、綠色化的基本工具。
二、????行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
(一)工業(yè)智能裝備制造行業(yè)
同時(shí),隨著我國勞動(dòng)適齡人口數(shù)量呈現(xiàn)持續(xù)減少的趨勢,我國城鎮(zhèn)就業(yè)人員的平均工資卻在逐年增長,從2008年到2015年我國城鎮(zhèn)就業(yè)人員的平均工資翻了一倍多,人力成本不斷上升。與之相反,我國專用設(shè)備的價(jià)格卻在不斷下降。預(yù)計(jì)隨著勞動(dòng)力成本上升趨勢的持續(xù),以及專用自動(dòng)化、智能裝備的價(jià)格下降、性能提升,智能裝備的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅饾u擴(kuò)大并保持高速增長的勢頭。
此外,我國的機(jī)械自動(dòng)化則是在上世紀(jì)60年代末期才正式開始的,智能裝備基礎(chǔ)相對薄弱,發(fā)展時(shí)間較短,技術(shù)水平不高。而目前我國智能裝備相關(guān)專業(yè)人才空缺仍然比較明顯,尤其是具有專業(yè)操作培訓(xùn)的技工數(shù)量缺口仍然很大。在設(shè)備智能化設(shè)計(jì)、制造過程中仍然需要大量高技術(shù)水平、高專業(yè)知識(shí)的人才來參與。
中國工業(yè)4.0報(bào)告指出,我國選擇廣泛應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備的企業(yè)比例由2013年的11%上升至2015年的23%;自動(dòng)化水平的高低取決于信息化的發(fā)展,我國制造企業(yè)信息化發(fā)展水平處于不同階段,信息化領(lǐng)先者收入創(chuàng)造效率和凈利率分別高于行業(yè)平均46%和12%。因此,雖然我國當(dāng)前很多大型企業(yè)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化或半自動(dòng)化,部分企業(yè)實(shí)現(xiàn)了智能化。但是在生產(chǎn)制造過程中往往核心技術(shù)或者專利技術(shù)的保有量仍然處于較低水平。
(二)光伏智能裝備制造行業(yè)
同時(shí),由于近幾年下游光伏產(chǎn)業(yè)向我國聚集,光伏配套設(shè)備的生產(chǎn)中心也逐漸向國內(nèi)轉(zhuǎn)移。我國光伏智能生產(chǎn)配套設(shè)備行業(yè)剛剛起步,只有部分智能化技術(shù)水平較高的設(shè)備供應(yīng)商具備了設(shè)計(jì)和制造智能設(shè)備的能力。整體而言,擁有設(shè)備自主研發(fā)設(shè)計(jì)能力的廠商很少,行業(yè)競爭程度不強(qiáng)。????
(三)汽車智能裝備制造行業(yè)
(四)電子半導(dǎo)體智能裝備制造行業(yè)
半導(dǎo)體可通過各類設(shè)計(jì)和工藝過程制成集成電路、分立器件和微傳感器等各類帶有專用功能的器件,因此成為現(xiàn)代電子和信息化產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料,應(yīng)用十分廣泛。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國民生活水平的提高,國內(nèi)在消費(fèi)電子等現(xiàn)代電子和信息化領(lǐng)域的市場需求規(guī)模不斷擴(kuò)大,形成十分巨大的國內(nèi)市場。因此,國內(nèi)電子半導(dǎo)體裝備制造業(yè)預(yù)計(jì)保持發(fā)展態(tài)勢。
由于國內(nèi)電子半導(dǎo)體生產(chǎn)行業(yè)起步較晚,在設(shè)計(jì)、制造、封測等關(guān)鍵關(guān)節(jié)的技術(shù)和產(chǎn)能上以及客戶資源上均較落后于北美、韓國、日本和臺(tái)灣等國家或地區(qū),后者憑借先發(fā)優(yōu)勢獲取市場份額并將利潤用于研發(fā),形成技術(shù)和市場上的持續(xù)領(lǐng)先局面。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前國內(nèi)在電子半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)品領(lǐng)域存在較大的需求缺口[1]。以集成電路為例,中國集成電路的進(jìn)出口近年來持續(xù)存在較大貿(mào)易逆差,這體現(xiàn)了中國國內(nèi)產(chǎn)能無法滿足國內(nèi)的市場需求。
因此,國內(nèi)電子半導(dǎo)體產(chǎn)品生產(chǎn)廠商對更先進(jìn)的智能化生產(chǎn)設(shè)備提出日益擴(kuò)大的需求。此外,隨著國內(nèi)的人工成本等物價(jià)不斷上升,電子半導(dǎo)體產(chǎn)品制造行業(yè)將不滿足目前的流水線自動(dòng)化程度,而對信息化、智能化和集成化程度更高的生產(chǎn)、工藝等設(shè)備有更大的需求。
除龐大的市場需求外,近年來中國電子半導(dǎo)體行業(yè)亦擁有其他外部發(fā)展機(jī)遇,包括一系列的產(chǎn)業(yè)政策和產(chǎn)業(yè)投資。針對半導(dǎo)體需求市場較高的對外依存度,2014年國務(wù)院印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》并制定明確目標(biāo),中國國內(nèi)的半導(dǎo)體市場至2020年自給率達(dá)到40%,在2025年達(dá)到50%。其中,為配合國家產(chǎn)業(yè)政策,促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展,國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金于同年由國開金融、中國移動(dòng)、中國電科、紫光通信、華芯投資等企業(yè)發(fā)起成立,基金重點(diǎn)投資集成電路芯片制造業(yè),以及設(shè)計(jì)、封測、設(shè)備和材料等行業(yè)。
三、????行業(yè)市場規(guī)模
(一)工業(yè)智能裝備制造行業(yè)
二)光伏智能裝備制造行業(yè)
(三)汽車智能裝備制造行業(yè)
11,749,733.00萬元29,549,764.0、33,901,979.0萬元,2015年同比2014、2010年增長14.7%、188.53%。
(四)電子半導(dǎo)體智能裝備制造行業(yè)
近年來,全球半導(dǎo)體整體產(chǎn)業(yè)市場不斷擴(kuò)大,有力拉動(dòng)半導(dǎo)體相關(guān)制造裝備的發(fā)展。作為現(xiàn)代電子和信息化領(lǐng)域的關(guān)鍵材料,電腦、手機(jī)等民用電子領(lǐng)域,以及各類商用、軍用相關(guān)設(shè)備不斷發(fā)展,因此半導(dǎo)體的市場需求量總體呈上升態(tài)勢。美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)針對全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)情況的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)顯示,從整體看,近年來全球半導(dǎo)體銷售量一直保持較高位發(fā)展,并在2016年10月開始連續(xù)數(shù)月錄得超過300億美元的月銷量。其中,亞太地區(qū)的半導(dǎo)體市場同樣發(fā)展迅速,該地區(qū)銷量于2016年12月達(dá)到190億美元以上,成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的主要市場。
受半導(dǎo)體市場需求和產(chǎn)業(yè)鏈的整體發(fā)展拉動(dòng),全球半導(dǎo)體制造裝備產(chǎn)業(yè)亦保持高速發(fā)展。以半導(dǎo)體主要原材料晶圓為例,相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,全球半導(dǎo)體晶圓級(jí)封裝和組裝環(huán)節(jié)的資本設(shè)備支出于2016年底達(dá)到18.3億美元,并預(yù)計(jì)于2017年約達(dá)20.3億美元的整體規(guī)模。然而,日本半導(dǎo)體制造裝置協(xié)會(huì)的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)顯示,2016年全球的半導(dǎo)體制造設(shè)備市場中,相比臺(tái)灣地區(qū)和韓國,中國大陸仍存在一定的設(shè)備產(chǎn)能差距和市場空間。未來,隨著云計(jì)算、人工智能、自動(dòng)駕駛等技術(shù)應(yīng)用的逐步興起,全球市場對半導(dǎo)體材料和生產(chǎn)設(shè)備的需求將持續(xù)升高;全球半導(dǎo)體生產(chǎn)對設(shè)備的技術(shù)要求亦將不斷提升,因而智能制造裝備市場預(yù)計(jì)進(jìn)一步擴(kuò)大。
四、????行業(yè)發(fā)展趨勢
(一)勞動(dòng)成本上升,我國制造業(yè)向智能化發(fā)展趨勢明顯
作為全球領(lǐng)先的制造業(yè)大國,我國正面臨勞動(dòng)力日益緊缺和人力成本逐年上漲的問題。人力成本的逐年上漲,將刺激制造業(yè)對智能化裝備的需求。勞動(dòng)人口短缺造就勞動(dòng)力成本急劇上升,推動(dòng)智能裝備應(yīng)用成為新趨勢。特別是隨著新生代產(chǎn)業(yè)工人群體日漸成為生產(chǎn)主力大軍,現(xiàn)代社會(huì)中的80后、90后年輕人愿意從事體力勞動(dòng)的人越來越少。該環(huán)境影響之下,社會(huì)進(jìn)行智能化發(fā)展就顯得非常有必要。
(二)工業(yè)技術(shù)智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化
工業(yè)技術(shù)的智能化,是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),滿足客戶的透明化、可規(guī)化要求,為多品種、小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)提供高效的生產(chǎn)方式,并且實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新產(chǎn)品的個(gè)性化、定制化需求。機(jī)器設(shè)備的智能化,主要體現(xiàn)在廣泛連接的數(shù)據(jù)共享、帶有智能算法的機(jī)器設(shè)備網(wǎng)絡(luò)等。工業(yè)設(shè)備的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化發(fā)展將推動(dòng)智能制造產(chǎn)業(yè)不斷升級(jí)并創(chuàng)造新的商業(yè)模式。
(三)信息技術(shù)將成為智能裝備制造的核心
信息技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用促進(jìn)了我國制造業(yè)的智能化進(jìn)程。智能制造通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)及信息物理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式的動(dòng)態(tài)配置,從而滿足了市場個(gè)性化定制和服務(wù)型制造等需要,所以信息化技術(shù)將成為未來智能化生產(chǎn)設(shè)備的核心技術(shù)趨勢,并引領(lǐng)實(shí)現(xiàn)工廠智能化生產(chǎn)。當(dāng)前,我國的機(jī)械工業(yè)正在加快向信息技術(shù)方向轉(zhuǎn)變,信息技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用也不斷深入。智能裝備的信息技術(shù)水平提升,可大大增強(qiáng)制造價(jià)值鏈上下游各環(huán)節(jié)之間的互動(dòng),從而深刻優(yōu)化傳統(tǒng)制造業(yè)的現(xiàn)有流程,帶來生產(chǎn)效率的大幅提升并催生新的商業(yè)形態(tài)。
(四)綠色化制造方向
目前機(jī)械制造行業(yè)在為人類創(chuàng)造財(cái)富的同時(shí)也造成了環(huán)境的污染,因此機(jī)械制造行業(yè)的綠色化制造是我國實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié)之一。未來,綠色制造將成為我國機(jī)械制造的發(fā)展方向和可持續(xù)發(fā)展模式。綠色制造要求我們在機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)制造、使用、維護(hù)及回收處理的整個(gè)周期中綜合考慮資源消耗和環(huán)境影響因素,實(shí)現(xiàn)廢棄物最少、環(huán)境影響最小、資源與能源利用率最高,并企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。
五、????行業(yè)市場競爭格局
目前全球乃至中國的智能制造裝備及解決方案的整體市場格局為:以國際知名品牌為主導(dǎo),中國本土品牌快速發(fā)展。智能工廠的下游需求范圍較廣,基本涉及包括太陽能光伏、電子半導(dǎo)體和汽車零部件等制造業(yè)以及倉儲(chǔ)物流業(yè)等在內(nèi)的多個(gè)領(lǐng)域。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,[2]。由于國內(nèi)勞動(dòng)力成本持續(xù)上升,相關(guān)產(chǎn)品的制造、倉儲(chǔ)等環(huán)節(jié)的智能升級(jí)存在巨大市場。
(一)國際知名品牌主導(dǎo)行業(yè)
智能化制造業(yè)是集機(jī)械硬件、傳感控制系統(tǒng)、信息化系統(tǒng)等多種先進(jìn)技術(shù)于一體,通過提升智能化水平,減少或擺脫人力依賴,以提高生產(chǎn)、倉儲(chǔ)和物流效率及精度、產(chǎn)品質(zhì)量管理水平的完整體系。伴隨著制造業(yè)勞動(dòng)力成本上升、科技技術(shù)升級(jí),全球智能化裝備制造業(yè)快速發(fā)展。發(fā)達(dá)國家(如德國、美國、日本等)由于工業(yè)化進(jìn)程起步早、技術(shù)積累深厚,擁有如西門子、羅克韋爾、發(fā)那科(FANUC)、ABB、三菱等眾多高端品牌。這些廠商擁有深厚的技術(shù)實(shí)力、強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和豐富的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn),主導(dǎo)了國際及中國的智能化裝備及解決方案提供市場。
(二)中國本土企業(yè)快速增長
我國智能工廠領(lǐng)域和裝備制造業(yè)發(fā)展歷史短,技術(shù)儲(chǔ)備相對薄弱。在發(fā)達(dá)國家早已進(jìn)行大規(guī)模智能化升級(jí)時(shí),中國方將工業(yè)機(jī)器人列入“國家科技攻關(guān)計(jì)劃”。中國智能化裝備制造業(yè)經(jīng)過快速發(fā)展,我國涌現(xiàn)出包括羅博特科、匯川技術(shù)、先導(dǎo)智能等一批智能化設(shè)備制造、系統(tǒng)與服務(wù)提供商。
然而,“中國智造”仍面臨核心技術(shù)實(shí)力弱、關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化水平低等困難,比如伺服電機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器等核心部件仍基本依賴進(jìn)口。這直接導(dǎo)致本土企業(yè)生產(chǎn)成本較高、出貨較不穩(wěn)定等問題。因此,中國本土智能化工廠和裝備制造企業(yè)上升空間較大。
[1]?資料來源:《2017-2022年中國智能制造裝備市場研究及投資方向研究報(bào)告》
[2]數(shù)據(jù)來源:Wind