智能裝備制造行業(yè)報告
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,它是先進制造技術、信息技術和智能技術在裝備產(chǎn)品上的集成和融合,是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級改造、實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、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,隨著我國勞動適齡人口數(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,我國專用設備的價格卻在不斷下降。預計隨著勞動力成本上升趨勢的持續(xù),以及專用自動化、智能裝備的價格下降、性能提升,智能裝備的應用領域將逐漸擴大并保持高速增長的勢頭。
此外,我國的機械自動化則是在上世紀60年代末期才正式開始的,智能裝備基礎相對薄弱,發(fā)展時間較短,技術水平不高。而目前我國智能裝備相關專業(yè)人才空缺仍然比較明顯,尤其是具有專業(yè)操作培訓的技工數(shù)量缺口仍然很大。在設備智能化設計、制造過程中仍然需要大量高技術水平、高專業(yè)知識的人才來參與。
中國工業(yè)4.0報告指出,我國選擇廣泛應用自動化設備的企業(yè)比例由2013年的11%上升至2015年的23%;自動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,雖然我國當前很多大型企業(yè)都已經(jīng)實現(xiàn)了機械設備自動化或半自動化,部分企業(yè)實現(xiàn)了智能化。但是在生產(chǎn)制造過程中往往核心技術或者專利技術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,由于近幾年下游光伏產(chǎn)業(yè)向我國聚集,光伏配套設備的生產(chǎn)中心也逐漸向國內(nèi)轉移。我國光伏智能生產(chǎn)配套設備行業(yè)剛剛起步,只有部分智能化技術水平較高的設備供應商具備了設計和制造智能設備的能力。整體而言,擁有設備自主研發(fā)設計能力的廠商很少,行業(yè)競爭程度不強。????
(三)汽車智能裝備制造行業(yè)
(四)電子半導體智能裝備制造行業(yè)
半導體可通過各類設計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)的關鍵材料,應用十分廣泛。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和國民生活水平的提高,國內(nèi)在消費電子等現(xiàn)代電子和信息化領域的市場需求規(guī)模不斷擴大,形成十分巨大的國內(nèi)市場。因此,國內(nèi)電子半導體裝備制造業(yè)預計保持發(fā)展態(tài)勢。
由于國內(nèi)電子半導體生產(chǎn)行業(yè)起步較晚,在設計、制造、封測等關鍵關節(jié)的技術和產(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),形成技術和市場上的持續(xù)領先局面。據(jù)統(tǒng)計,目前國內(nèi)在電子半導體相關產(chǎn)品領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)電子半導體產(chǎn)品生產(chǎn)廠商對更先進的智能化生產(chǎn)設備提出日益擴大的需求。此外,隨著國內(nèi)的人工成本等物價不斷上升,電子半導體產(chǎn)品制造行業(yè)將不滿足目前的流水線自動化程度,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體行業(yè)亦擁有其他外部發(fā)展機遇,包括一系列的產(chǎn)業(yè)政策和產(chǎn)業(yè)投資。針對半導體需求市場較高的對外依存度,2014年國務院印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》并制定明確目標,中國國內(nèi)的半導體市場至2020年自給率達到40%,在2025年達到50%。其中,為配合國家產(chǎn)業(yè)政策,促進集成電路產(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、中國電科、紫光通信、華芯投資等企業(yè)發(fā)起成立,基金重點投資集成電路芯片制造業(yè),以及設計、封測、設備和材料等行業(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)電子半導體智能裝備制造行業(yè)
近年來,全球半導體整體產(chǎn)業(yè)市場不斷擴大,有力拉動半導體相關制造裝備的發(fā)展。作為現(xiàn)代電子和信息化領域的關鍵材料,電腦、手機等民用電子領域,以及各類商用、軍用相關設備不斷發(fā)展,因此半導體的市場需求量總體呈上升態(tài)勢。美國半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會針對全球半導體產(chǎn)業(yè)情況的一項統(tǒng)計顯示,從整體看,近年來全球半導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)的半導體市場同樣發(fā)展迅速,該地區(qū)銷量于2016年12月達到190億美元以上,成為全球半導體產(chǎn)業(yè)的主要市場。
受半導體市場需求和產(chǎn)業(yè)鏈的整體發(fā)展拉動,全球半導體制造裝備產(chǎn)業(yè)亦保持高速發(fā)展。以半導體主要原材料晶圓為例,相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,全球半導體晶圓級封裝和組裝環(huán)節(jié)的資本設備支出于2016年底達到18.3億美元,并預計于2017年約達20.3億美元的整體規(guī)模。然而,日本半導體制造裝置協(xié)會的一項統(tǒng)計顯示,2016年全球的半導體制造設備市場中,相比臺灣地區(qū)和韓國,中國大陸仍存在一定的設備產(chǎn)能差距和市場空間。未來,隨著云計算、人工智能、自動駕駛等技術應用的逐步興起,全球市場對半導體材料和生產(chǎn)設備的需求將持續(xù)升高;全球半導體生產(chǎn)對設備的技術要求亦將不斷提升,因而智能制造裝備市場預計進一步擴大。
四、????行業(yè)發(fā)展趨勢
(一)勞動成本上升,我國制造業(yè)向智能化發(fā)展趨勢明顯
作為全球領先的制造業(yè)大國,我國正面臨勞動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。勞動人口短缺造就勞動力成本急劇上升,推動智能裝備應用成為新趨勢。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)代社會中的80后、90后年輕人愿意從事體力勞動的人越來越少。該環(huán)境影響之下,社會進行智能化發(fā)展就顯得非常有必要。
(二)工業(yè)技術智能化、網(wǎng)絡化、集成化
工業(yè)技術的智能化,是以數(shù)據(jù)為基礎,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,并且實現(xiàn)創(chuàng)新產(chǎn)品的個性化、定制化需求。機器設備的智能化,主要體現(xiàn)在廣泛連接的數(shù)據(jù)共享、帶有智能算法的機器設備網(wǎng)絡等。工業(yè)設備的智能化、網(wǎng)絡化、集成化發(fā)展將推動智能制造產(chǎn)業(yè)不斷升級并創(chuàng)造新的商業(yè)模式。
(三)信息技術將成為智能裝備制造的核心
信息技術的不斷發(fā)展和應用促進了我國制造業(yè)的智能化進程。智能制造通過網(wǎng)絡信息技術及信息物理系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)方式的動態(tài)配置,從而滿足了市場個性化定制和服務型制造等需要,所以信息化技術將成為未來智能化生產(chǎn)設備的核心技術趨勢,并引領實現(xiàn)工廠智能化生產(chǎn)。當前,我國的機械工業(yè)正在加快向信息技術方向轉變,信息技術在多個領域中的應用也不斷深入。智能裝備的信息技術水平提升,可大大增強制造價值鏈上下游各環(huán)節(jié)之間的互動,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
目前機械制造行業(yè)在為人類創(chuàng)造財富的同時也造成了環(huán)境的污染,因此機械制造行業(yè)的綠色化制造是我國實行可持續(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械產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)制造、使用、維護及回收處理的整個周期中綜合考慮資源消耗和環(huán)境影響因素,實現(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)的社會效益和經(jīng)濟效益協(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,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、電子半導體和汽車零部件等制造業(yè)以及倉儲物流業(yè)等在內(nèi)的多個領域。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,[2]。由于國內(nèi)勞動力成本持續(xù)上升,相關產(chǎn)品的制造、倉儲等環(huán)節(jié)的智能升級存在巨大市場。
(一)國際知名品牌主導行業(yè)
智能化制造業(yè)是集機械硬件、傳感控制系統(tǒng)、信息化系統(tǒng)等多種先進技術于一體,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)勞動力成本上升、科技技術升級,全球智能化裝備制造業(yè)快速發(fā)展。發(fā)達國家(如德國、美國、日本等)由于工業(yè)化進程起步早、技術積累深厚,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實力、強大的研發(fā)團隊和豐富的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗,主導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
我國智能工廠領域和裝備制造業(yè)發(fā)展歷史短,技術儲備相對薄弱。在發(fā)達國家早已進行大規(guī)模智能化升級時,中國方將工業(yè)機器人列入“國家科技攻關計劃”。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、先導智能等一批智能化設備制造、系統(tǒng)與服務提供商。
然而,“中國智造”仍面臨核心技術實力弱、關鍵零部件國產(chǎn)化水平低等困難,比如伺服電機、運動控制器等核心部件仍基本依賴進口。這直接導致本土企業(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告》
[2]數(shù)據(jù)來源:Wind