摘要:進(jìn)入21世紀(jì)以來,以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)快速發(fā)展,自動化、智能化技術(shù)在國內(nèi)制造業(yè)企業(yè)中不斷普及,我國智能制造裝備行業(yè)的規(guī)模日益增長。2016年我國智能制造裝備市場規(guī)模突破1萬億元,產(chǎn)業(yè)步入高速發(fā)展階段。在信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)高速發(fā)展的背景下,國內(nèi)智能制造裝備的發(fā)展深度和廣度日益拓展,以新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、自動化成套生產(chǎn)線為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系逐步形成。行業(yè)內(nèi)涌現(xiàn)一批以埃斯頓、新松機(jī)器人、博眾精工、長川科技等為代表的知名企業(yè),企業(yè)憑借持續(xù)的研發(fā)投入,不斷實現(xiàn)智能制造裝備相關(guān)技術(shù)突破,推動國內(nèi)智能制造裝備市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。
一、定義及分類
智能制造裝備是指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備,是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)深度融合的體現(xiàn)。智能制造裝備可分為數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、增材制造裝備、智能傳感與控制裝備、智能監(jiān)測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備六大類。
二、商業(yè)模式
1、研發(fā)模式
智能制造裝備企業(yè)研發(fā)活動以市場需求為導(dǎo)向,對通用性軟硬件技術(shù)或平臺、戰(zhàn)略性新產(chǎn)品以及服務(wù)于客戶需求的產(chǎn)品三方面進(jìn)行研發(fā)設(shè)計。其中通用性軟硬件技術(shù)或平臺的研發(fā)包括各類算法、模塊化技術(shù)平臺、硬件基礎(chǔ)平臺,為產(chǎn)品研發(fā)提供技術(shù)保障和基礎(chǔ)支撐;戰(zhàn)略性新產(chǎn)品的研發(fā)指依托現(xiàn)有技術(shù)重點研發(fā)契合市場發(fā)展趨勢的新產(chǎn)品,并持續(xù)改良;服務(wù)于客戶需求的產(chǎn)品研發(fā)即以客戶需求及可預(yù)見的潛在需求為出發(fā)點,專注于優(yōu)化產(chǎn)品性能、提升客戶體驗,更好滿足客戶需求。
2、采購模式
智能制造裝備通常對原材料質(zhì)量和精密程度要求較高,行業(yè)內(nèi)企業(yè)一般基于銷售訂單,采用“以產(chǎn)定購”的模式進(jìn)行采購。即采購部依據(jù)物料清單選擇合格供應(yīng)商并與其確定原材料具體種類、參數(shù)、數(shù)量、價格、交期等,選定供應(yīng)商并經(jīng)審核后由采購部下達(dá)采購訂單并對采購的物料進(jìn)行全流程跟蹤管理。材料入庫前,由品質(zhì)部執(zhí)行入料檢驗,確保其符合質(zhì)量要求。
3、生產(chǎn)模式
智能制造裝備生產(chǎn)商主要采用“以銷定產(chǎn)”的模式組織生產(chǎn),生產(chǎn)部門以銷售訂單為基礎(chǔ)合理制定生產(chǎn)計劃,根據(jù)系統(tǒng)生成的生產(chǎn)工單領(lǐng)料并開展生產(chǎn)工作。同時,受業(yè)務(wù)的季節(jié)性、訂單規(guī)模和交期等因素影響,部分企業(yè)存在組裝、調(diào)試等人員臨時緊缺的情形。為保障訂單如期交付,企業(yè)通常將部分產(chǎn)品的組裝、調(diào)試工作交由勞務(wù)外包商完成,最后由質(zhì)檢部門對勞務(wù)外包商組裝、調(diào)試的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量控制。
4、銷售模式
由于智能制造裝備種類較多且功能各不相同,生產(chǎn)商通常采用直銷模式,與客戶直接建立業(yè)務(wù)關(guān)系。即由銷售人員收集客戶需求,企業(yè)對評估可行的項目進(jìn)行立項審批,審批通過后由研發(fā)團(tuán)隊進(jìn)行方案設(shè)計。設(shè)計方案通過后由相關(guān)部門作出項目估價和預(yù)算,并向客戶報價或參與投標(biāo)。此外,部分企業(yè)存在少量海外客戶,根據(jù)不同地區(qū)的商業(yè)習(xí)慣,我國智能制造裝備企業(yè)跨境交易通常采用經(jīng)銷或代理模式。
三、行業(yè)政策
1、主管部門和監(jiān)管體制
智能制造裝備行業(yè)監(jiān)管體制為國家相關(guān)政府部門進(jìn)行宏觀管理,行業(yè)自律性組織進(jìn)行自律管理。智能制造裝備的主管部門為國家發(fā)改委、工業(yè)和信息化部。國家發(fā)改委負(fù)責(zé)綜合性產(chǎn)業(yè)政策的研究制定、行業(yè)的管理與規(guī)劃等;擬定并組織實施國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展戰(zhàn)略和中長期規(guī)劃;統(tǒng)籌協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,以及負(fù)責(zé)投資綜合管理等工作。工業(yè)和信息化部擬訂并組織實施工業(yè)、通信業(yè)、信息化的發(fā)展規(guī)劃,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整和優(yōu)化升級,制定并組織實施工業(yè)、通信業(yè)的行業(yè)規(guī)劃、計劃和產(chǎn)業(yè)政策,指導(dǎo)行業(yè)質(zhì)量管理等工作。
智能制造裝備自律性管理組織主要為中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會,其主要職能包括分析和發(fā)布與行業(yè)相關(guān)的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)信息;組織制定、修訂機(jī)械工業(yè)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范;推進(jìn)行業(yè)科技進(jìn)步,開展行業(yè)科技交流等。
2、行業(yè)相關(guān)政策
智能制造裝備是是制造裝備的前沿和制造業(yè)的基礎(chǔ),對于加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、實現(xiàn)制造過程智能化具有重要意義,在推進(jìn)智能制造的進(jìn)程中,國家先后出臺多項政策為智能制造裝備研發(fā)、生產(chǎn)提供支持。近年來,國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部等部門相繼出臺《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》《關(guān)于加快傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的指導(dǎo)意見》等政策,提出大力發(fā)展智能制造裝備,推動先進(jìn)工藝、信息技術(shù)與制造裝備深度融合。以場景化方式推動數(shù)字化車間和智能工廠建設(shè),探索智能設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)模式,樹立一批數(shù)字化轉(zhuǎn)型的典型標(biāo)桿。在國家政策的引導(dǎo)下,我國智能制造裝備建設(shè)進(jìn)程加速,制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級不斷催生對于智能制造裝備的需求,推動智能制造裝備行業(yè)的發(fā)展。
四、行業(yè)壁壘
1、技術(shù)壁壘
智能制造裝備整合了軟件技術(shù)、機(jī)器視覺與光學(xué)、傳感與測試、運(yùn)動控制和機(jī)械設(shè)計等多種通用共性技術(shù),綜合性較強(qiáng);且在進(jìn)行新產(chǎn)品、新技術(shù)的研發(fā)時,需要對下游應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)動態(tài)、技術(shù)趨勢、應(yīng)用場景等有較為深刻的理解。智能制造裝備企業(yè)通常需要長時間的技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新和項目經(jīng)驗積累才能逐步形成自身的核心技術(shù)體系,構(gòu)建核心競爭力,為客戶提供滿足技術(shù)要求、穩(wěn)定可靠的智能制造裝備產(chǎn)品,從而形成較高的技術(shù)壁壘。
2、人才壁壘
智能制造裝備涉及機(jī)械、電氣、電子、軟件等多學(xué)科的交叉運(yùn)用,從研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)到售后維護(hù),均需要相關(guān)人員具備專業(yè)的知識和技能。此外,智能制造裝備行業(yè)具備定制化特征,下游不同企業(yè)在實際生產(chǎn)工藝路線上需解決的問題不盡相同,從而對專業(yè)人才在項目經(jīng)驗及應(yīng)用領(lǐng)域理解等方面提出了較高要求。智能制造裝備企業(yè)對專業(yè)人才,尤其是具備掌握先進(jìn)技術(shù)和豐富實務(wù)經(jīng)驗的高級人才需求較大,且大部分核心人才需要企業(yè)進(jìn)行長期內(nèi)部培養(yǎng)與積累,提高了行業(yè)進(jìn)入門檻。
3、銷售資源壁壘
智能制造裝備下游主要面向信息家電、鋰電制造、半導(dǎo)體、汽車制造及光伏等應(yīng)用領(lǐng)域,其對供應(yīng)商在技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)能力等方面均有較高要求,設(shè)備供應(yīng)商通常需經(jīng)過嚴(yán)格的考察及產(chǎn)品證方可進(jìn)入客戶的供應(yīng)鏈體系。目前,行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的智能制造裝備廠商與客戶之間的合作關(guān)系具有一定的穩(wěn)定性,對于行業(yè)新進(jìn)入者來說,難以在短時間內(nèi)形成較為穩(wěn)固的供需合作關(guān)系。
4、資金壁壘
智能制造裝備的研發(fā)和生產(chǎn)對資金的需求較大。一方面,企業(yè)購建生產(chǎn)設(shè)備和場所,以及研發(fā)需要大量的資金投入,若資金投入不足則難以開展經(jīng)營活動,也會對客戶認(rèn)證、銷售渠道產(chǎn)生不利影響。另一方面,行業(yè)內(nèi)的企業(yè)主要采用在發(fā)貨、驗收后分階段收取貨款的模式,企業(yè)需要預(yù)先投入大量資金用于產(chǎn)品的生產(chǎn),承擔(dān)了較高的資金壓力,從而形成較高的資金壁壘。
五、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
智能制造裝備產(chǎn)業(yè)鏈上游包括各類電子元器件、伺服機(jī)、傳感器等零部件,整體來看,智能制造裝備零部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為成熟,市場供應(yīng)充足。近年來,國內(nèi)智能制造裝備相關(guān)零部件行業(yè)快速發(fā)展,各類傳感器、驅(qū)動器、控制器等零部件市場不斷成熟,技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平的差距不斷縮小,國產(chǎn)化率不斷上升,一方面幫助智能制造裝備企業(yè)控制成本,另一方面有效提升了智能制造裝備行業(yè)的零部件供給的穩(wěn)定性。中國智能制造裝備行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示:
產(chǎn)業(yè)鏈下游為智能制造裝備的應(yīng)用領(lǐng)域,包括信息家電、半導(dǎo)體、汽車制造、工程機(jī)械、化工等制造業(yè)。下游制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級趨勢是智能制造裝備發(fā)展的長期驅(qū)動力,為智能制造裝備提供了廣闊的應(yīng)用市場。同時,下游應(yīng)用領(lǐng)域?qū)χ悄苤圃煅b備的性能要求不斷提高,推動智能制造裝備行業(yè)加強(qiáng)研發(fā)創(chuàng)新,從而使得智能制造裝備技術(shù)水平不斷提升,在效率、穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)方面不斷升級。
2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析
(1)南京埃斯頓自動化股份有限公司
南京埃斯頓自動化股份有限公司成立于1993年,長期專注于高端智能機(jī)械裝備及其核心控制和功能部件的技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)和銷售,業(yè)務(wù)覆蓋了從自動化核心部件及運(yùn)動控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人到機(jī)器人工作站的智能制造系統(tǒng)的全產(chǎn)業(yè)鏈。埃斯頓先后收購英國Trio Technology,控股德國M.A.i.公司,入股美國Barrett、意大利Euclid等公司,并在米蘭建立歐洲研發(fā)中心,成為中國智能制造領(lǐng)軍品牌。2023年上半年,埃斯頓工業(yè)機(jī)器人及智能制造系統(tǒng)業(yè)務(wù)營業(yè)收入為13.32億元,同比增長46.84%;毛利率為33.44%。
(2)沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司
沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司主要從事機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)業(yè)務(wù),涵蓋機(jī)器人核心零部件、機(jī)器人本體到機(jī)器人系統(tǒng)解決方案。企業(yè)以機(jī)器人與自動化技術(shù)為核心,孵化了智能裝備、智能物流、智能交通等產(chǎn)品線,運(yùn)用智能化軟件將機(jī)器人應(yīng)用與上述智能制造裝備相融合,成為國際鮮少具有為客戶提供完整的數(shù)字化工廠解決方案供應(yīng)商。2023年以來,企業(yè)緊抓國內(nèi)新能源等新興市場的發(fā)展機(jī)遇,依托工業(yè)機(jī)器人焊接、自動化裝配等成熟的技術(shù)及產(chǎn)線化應(yīng)用能力,取得技術(shù)突破,經(jīng)營業(yè)績向好。2023年前三季度,沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司營業(yè)收入為24.13億元,同比增長33.1%。
六、行業(yè)現(xiàn)狀
我國智能制造裝備起步相比于工業(yè)發(fā)達(dá)國家較晚,市場化應(yīng)用率相對較低。進(jìn)入21世紀(jì)以來,以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)快速發(fā)展,自動化、智能化技術(shù)在國內(nèi)制造業(yè)企業(yè)中不斷普及,我國智能制造裝備行業(yè)的規(guī)模日益增長。2016年我國智能制造裝備市場規(guī)模突破1萬億元,產(chǎn)業(yè)步入高速發(fā)展階段。在信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)高速發(fā)展的背景下,國內(nèi)智能制造裝備的發(fā)展深度和廣度日益拓展,以新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、自動化成套生產(chǎn)線為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系逐步形成。行業(yè)內(nèi)涌現(xiàn)一批以埃斯頓、新松機(jī)器人、博眾精工、長川科技等為代表的知名企業(yè),企業(yè)憑借持續(xù)的研發(fā)投入,不斷實現(xiàn)智能制造裝備相關(guān)技術(shù)突破,推動國內(nèi)智能制造裝備市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。2022年國內(nèi)智能制造裝備市場規(guī)模2.68萬億元,2023年達(dá)2.97萬億元。
2018-2023年中國智能制造裝備市場規(guī)模
七、發(fā)展因素
1、機(jī)遇
(1)傳統(tǒng)制造業(yè)加速轉(zhuǎn)型升級
改革開放以來,我國制造業(yè)快速發(fā)展,形成了門類齊全、獨立完整的產(chǎn)業(yè)體系,確立了制造業(yè)大國地位。但由于起步相對較晚,我國制造業(yè)總體存在勞動密集、資源消耗大、自主創(chuàng)新能力不足、智能化水平不高的弊端。隨著信息技術(shù)持續(xù)滲透,制造業(yè)整體趨向高端化、智能化、自動化發(fā)展,對核心技術(shù)以及關(guān)鍵裝備的需求不斷上升,為國內(nèi)智能制造裝備帶來發(fā)展機(jī)遇。
(2)技術(shù)進(jìn)步驅(qū)動行業(yè)發(fā)展
過去十年,中國工業(yè)自動化市場周期性表現(xiàn)較為明顯,市場驅(qū)動力正在由傳統(tǒng)的行業(yè)新增產(chǎn)能驅(qū)動向存量升級和新增產(chǎn)能共同驅(qū)動過渡。目前,我國5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)的商業(yè)化及工業(yè)化應(yīng)用逐步深入,推動智能制造裝備與新技術(shù)的不斷融合,為智能制造裝備所能實現(xiàn)的功能和達(dá)到的智能化水平提供了更大的發(fā)展空間,成為行業(yè)發(fā)展的良好機(jī)遇。
(3)市場需求持續(xù)擴(kuò)大
智能制造裝備的下游應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。其中3C、汽車等消費(fèi)品行業(yè)的產(chǎn)品有著固定的更新周期,新技術(shù)的應(yīng)用以及設(shè)備更新需求較為穩(wěn)定。同時,新能源鋰電及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)均是我國未來重點發(fā)展的領(lǐng)域,具有廣闊的發(fā)展空間,相關(guān)智能制造裝備潛在市場需求持續(xù)釋放。此外,我國人口紅利逐步消退,勞動力成本持續(xù)上升,勞動用工穩(wěn)定性也有所降低,推動智能裝備替代人工的市場需求持續(xù)上升。
2、挑戰(zhàn)
(1)國際知名企業(yè)仍具備先發(fā)優(yōu)勢
隨著國家政策支持以及國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新,國內(nèi)已涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的智能制造裝備廠商,憑借持續(xù)的研發(fā)投入,獲得了技術(shù)上的突破,搶占了一定的市場份額。但隨著國內(nèi)市場需求持續(xù)釋放,國際廠商基于先發(fā)優(yōu)勢,持續(xù)開發(fā)國內(nèi)市場,占據(jù)高端市場份額,造成一定程度的技術(shù)壟斷。相較于國際知名企業(yè),國產(chǎn)企業(yè)總體規(guī)模偏小,整體技術(shù)水平以及競爭力較低。國內(nèi)廠商全面達(dá)到甚至趕超國際先進(jìn)水平仍面臨較大挑戰(zhàn)。
(2)專業(yè)技術(shù)人才緊缺
智能制造裝備多為定制化生產(chǎn),產(chǎn)品在研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)、調(diào)試維護(hù)等過程中,高度依賴具備綜合性知識的技術(shù)人才。目前,我國部分優(yōu)秀企業(yè)擁有較多的核心技術(shù),在細(xì)分行業(yè)具有領(lǐng)先優(yōu)勢,但相比于國際先進(jìn)水平,國內(nèi)技術(shù)人才儲備相對匱乏,人才積累、人員培養(yǎng)以及員工福利待遇等方面體系不夠完善,從而導(dǎo)致大量優(yōu)秀人才流失,對行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展產(chǎn)生影響。
(3)關(guān)鍵設(shè)備對外依存度較高
智能制造裝備涉及的零部件眾多,部分關(guān)鍵部件如精密馬達(dá)、伺服電機(jī)、工業(yè)相機(jī)等核心零部件技術(shù)仍由國外知名廠商掌握。部分企業(yè)為保證產(chǎn)品性能,在采購時要求指定部分核心部件,使國內(nèi)智能制造裝備廠商大幅進(jìn)口相關(guān)核心零部件,一方面增加了國內(nèi)廠商的成本壓力;另一方面限制了我國對部分核心技術(shù)的自主可控。
八、競爭格局
作為制造業(yè)的重點發(fā)展方向和信息化與工業(yè)化深度融合的重要體現(xiàn),智能制造裝備高速發(fā)展對于加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級,提升生產(chǎn)效率、技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量,實現(xiàn)制造過程的智能化和綠色化發(fā)展具有重要意義。在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展以及政策強(qiáng)勁支撐的背景下,我國智能制造裝備發(fā)展取得長足進(jìn)步。一方面,重點產(chǎn)品實現(xiàn)突破,如精密馬達(dá)、高速加工中心、重型數(shù)控鏜銑床等新型智能制造裝備投入市場化應(yīng)用。另一方面,我國涌現(xiàn)出一批具備國際競爭力的龍頭企業(yè),如先導(dǎo)智能、博眾精工、新松機(jī)器人、賽騰股份、埃斯頓等,其中先導(dǎo)智能、賽騰股份2023年上半年毛利率超40%。國產(chǎn)企業(yè)競爭日益激烈,龍頭企業(yè)借助品牌影響力以及自主創(chuàng)新研發(fā)優(yōu)勢,持續(xù)整合市場優(yōu)質(zhì)資源,促進(jìn)行業(yè)集中度持續(xù)提升。
2023年上半年中國智能制造裝備上市企業(yè)業(yè)務(wù)經(jīng)營情況
九、發(fā)展趨勢
目前,我國智能制造裝備的復(fù)雜程度不斷提升,未來仍將朝自動化、集成化、信息化方向發(fā)展。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)逐漸滲透,智能制造裝備在未來發(fā)展中,將充分整合新興技術(shù)到各個功能模塊,以適應(yīng)企業(yè)復(fù)雜的生產(chǎn)和管理需求,提高生產(chǎn)效率,提升產(chǎn)品質(zhì)量,保證生產(chǎn)活動的可靠性。此外,下游客戶對智能制造的需求呈現(xiàn)多樣化、差異性等特征,不僅需要智能制造裝備企業(yè)持續(xù)保持產(chǎn)品創(chuàng)新,還對智能制造裝備企業(yè)的服務(wù)供給能力提出更高要求,智能制造裝備綜合解決方案將成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展新動力。
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