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      智能制造裝備行業六大特點及四大主要趨勢

         2022-03-25 16030
      核心提示:智能制造設備的下游客戶包括消費電子、新能源、醫療等行業。隨著技術的進步,消費電子產品將在新興需求的帶動下不斷更新迭代,向

      智能制造設備的下游客戶包括消費電子、新能源、醫療等行業。隨著技術的進步,消費電子產品將在新興需求的帶動下不斷更新迭代,向智能化、集成化發展。下游產品旺盛的市場需求將有效帶動智能制造行業的發展,為智能制造行業的發展提供了有效的支撐。我國新能源市場前景廣闊,上下游行業配套不斷完善,同時在國家補貼政策的支持下,新能源產業得到了長足的發展。未來,隨著“雙碳”目標的提出,新能源行業發展環境將繼續向好,行業發展前景可期。作為新能源產業的重要組成部分,我國動力鋰電池企業在全球市場中的競爭力也不斷增強,在推動新能源車技術突破的同時,也為其上游的精密裝備制造企業的發展創造了條件。

      1、行業概況

      (1)智能制造裝備業是提質增效、轉型升級、提升我國產業核心競爭力的必然要求

      我國2021年工業增加值達到37.3萬億元,連續12年位居世界第一,在制造業規模上已成為“制造大國”。同時,我國制造業仍存在明顯短板,與發達國家相比仍存在一定差距,在發展高質量制造業并成為“制造強國”道路上任重道遠。

      根據中國工程院戰略咨詢中心等機構發布的《2020中國制造強國發展指數報告》,我國制造強國發展指數低于美國、德國等發達國家,位居全球第三陣列。我國與制造強國的差距主要體現在“制造業增加值率”、“制造業全員勞動生產率”等指標。與美國、德國等工業發達國家“制造業增加值率”平均30%以上的高水平相比,中國“制造業增加值率”始終在20%左右;2019年我國“制造業全員勞動生產率”僅相當于美國同期水平的20.46%。因此,我國制造業產業體系運轉效率仍處于較低水平,提質增效、轉型升級已成為我國制造業實現高質量發展的必然要求。

      隨著全球新一輪科技革命和產業變革深入發展,大國戰略博弈進一步聚焦制造業,美國、德國等世界發達國家紛紛實施了以重振制造業為核心的“再工業化”戰略,頒布了一系列以智能制造為核心的國家戰略,令企業將部分產能轉移到發達國家的意愿有所增強,對我國制造業的發展造成一定影響。當前,我國正處于轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動力并向高質量發展階段轉變的特殊時期。智能制造作為“制造強國”建設的主攻方向,其發展水平對我國未來制造業的全球地位,加快發展現代產業體系,構建新發展格局均具有重要作用。因此,大力培育和發展智能制造業,是提質增效、轉型升級、提升我國產業核心競爭力的必然要求,也是搶占未來經濟和科技發展制高點的戰略選擇。

      (2)產業政策支持智能制造裝備業發展

      智能制造裝備行業是制造業產業升級、技術進步的重要保障和國家綜合實力的集中體現。近年來國家對智能制造裝備行業政策支持力度不斷加大,先后出臺《中國制造2025》《我國十三五規劃綱要》《十四五規劃和2035年遠景目標綱要》等頂層政策體系及《智能制造發展規劃(2016-2020年)》《增強制造業核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年)》《關于促進制造業產品和服務質量提升的實施意見》等一系列細節政策引導智能制造裝備行業發展。為貫徹落實“十四五規劃”,加快推動智能制造發展,工信部在《“十四五”智能制造發展規劃》(征求意見稿)提出“到2025年,規模以上制造業企業基本普及數字化,重點行業骨干企業初步實現智能轉型;到2035年,規模以上制造業企業全面普及數字化,骨干企業基本實現智能轉型”的發展目標。目前,我國智能制造裝備產業處于發展的重要戰略機遇期,行業有望保持快速增長趨勢。

      2、行業特點

      智能制造裝備行業六大特點及四大主要趨勢
      資料來源:普華有策調研整理

      (1)產品多領域應用

      智能裝備是現代工業生產體系的物質基礎,可應用于產品制造、安裝、檢測、倉儲等多個環節,應用領域包括消費電子產品制造、新能源動力電池、光伏等新能源產品制造、醫療設備制造、工程機械制造、家電制造、軌道交通設備制造、電子元器件制造、食品制造、冶金及印刷出版等領域。

      (2)技術人才供不應求

      智能制造裝備行業的發展離不開相關專業技術人才的支持。由于智能制造裝備行業融合了多種先進技術,對相關行業人才提出了較高的要求:一方面,要求人員能夠對不同領域的專業技術做到跨界融合,具備復合的知識結構;另一方面,要求人員具備自我驅動力和創新意識,在面對不斷變化的新型技術和下游需求時,能夠滿足生產企業的研發經營需要,推動行業發展。

      (3)技術更新迭代快

      隨著科技的不斷進步,該領域產品更新迭代速度加快、對核心零部件的要求日益嚴格。這也促使智能設備制造商需要不斷進行技術革新以滿足下游客戶的生產檢測需求。同時,隨著傳感技術、網絡技術、自動化技術等先進技術的不斷突破,智能制造裝備行業也在不斷推動設計過程、制造過程和制造裝備智能化的革新,促進信息技術、智能技術與裝備制造技術的深度融合與集成。

      (4)資金密集性特征

      國內智能制造裝備行業項目實施存在一定時間周期,智能制造裝備供應商需要在項目初期墊付較多成本,如出現多個大型項目共同推進時,會面臨較大的資金壓力。同時,智能制造裝備企業為保持自身競爭力,需要投入大量資金研發先進技術,培養設計人員等。因此,智能制造裝備業在快速發展過程中具備顯著的資金密集特征。

      (5)多技術融合綜合性強

      智能制造裝備業是技術綜合性較強的制造產業,融合了先進制造、信息技術、人工智能等多個領域,綜合運用了控制系統設計、傳感技術、精密制造技術、智能識別技術等技術。2021年3月,國家發改委等部門聯合發布《關于加快推動制造服務業高質量發展的意見》,提出將利用5G、大數據、云計算、區塊鏈等新一代信息技術大力發展智能制造產業,預示著智能制造產業的技術綜合性在未來將進一步加強。

      (6)產品需求呈定制化趨勢

      智能制造業主要采用定制化的設計生產模式,需要根據客戶的特殊需要,量身定制最佳解決方案。因此行業內企業需要深刻了解和熟悉設備的生產工藝,將智能制造技術運用到各個細分市場,為不同產品創造自動化解決方案,以滿足下游生產商對設備的定制化需求。同時,在定制化的生產模式下,下游生產商會對設備制造商的生產規模、質量控制與快速反應能力進行綜合考量,進一步提升了對設備制造商工藝技術的要求。

      3、行業發展趨勢

      (1)自動化、集成化、集群化、信息化有望成為智能制造裝備行業未來發展方向

      未來智能制造裝備行業將能夠根據要求完成生產過程的高度自動化,并對制造對象和制造環境具有一定的適應性,從而實現制造過程的優化。

      未來智能制造行業的生產工藝中,硬件、軟件與應用技術以及配套設備將實現深度集成,在生產管理及物流管理等領域結合人工智能等實現機器賦能,使生產效率實現較大程度提升,并同步實現包括在線監測、遠程診斷及云服務在內的服務集成,從而實現設備的不斷升級。

      目前智能制造廠商主要集中分布在經濟較發達的長三角、珠三角等地區,集群化有助于提高產業上下游關聯度、降低運營成本、提高生產效率,同時也是推動產業升級、提升區域經濟的有效保障。

      信息化體現在將傳感技術、計算機技術、軟件技術“嵌入”設備中,實現設備的性能提升和智能化。這一過程既是硬件與軟件的融合,又是制造技術與信息技術的融合。信息化將貫穿于采購、生產、銷售、售后服務全過程,從而大大提高生產和服務效率。

      (2)國內供應商市場競爭力逐漸加強

      我國工業化進程起步較晚,但經過數十年的發展,已經出現一批具有較強自主創新能力的優秀企業。“十三五”以來,通過試點示范應用等措施,我國制造業智能化水平顯著提升,自主供給能力增強,行業發展態勢良好。

      近年來迅速興起并發展的新一代信息技術在制造業也得到深度地應用與融合,有效推動了智能制造行業的前進步伐。技術方面,得益于網絡信息技術的迅速發展,智能制造技術與先進工藝技術在產業重點行業內持續普及,制造業數字化、網絡化與智能化程度不斷加深,制造過程控制與制造執行系統在全行業內普及,核心工藝流程數控化率顯著提高;產品方面,以高檔數控機床、工業機器人、智能儀器儀表等為代表的關鍵技術產品研發與生產取得飛速進展,產品質量與生產水準持續提高。

      國內廠商制造成本低廉,銷售渠道多元,了解客戶需求,有著較高的客戶服務水準,已形成了一批設計研發經驗豐富、服務水平高端、配套能力強的廠商,市場競爭力逐漸加強。

      (3)推進中小微企業轉型,提升全產業鏈智能化水平

      在我國,中小微企業貢獻50%以上的稅收以及80%以上就業,但是由于受制于資金和技術,其在固定資產投資和智能化轉型過程中往往處于不利地位。“十四五”期間,國家提出“堅持融合發展”的發展原則,要求龍頭制造企業發揮牽引作用,帶動產業鏈上下游企業數字化智能化同步提升,實現大中小企業融通發展。

      (4)我國人口結構變化和人工成本上升將推動制造業智能化

      制造業作為我國經濟發展的支柱產業之一,受人口結構變化和人工成本上升等因素的影響,我國人口紅利優勢正逐漸喪失。據國家統計局數據顯示,中國15-64歲勞動年齡人口占比從2011年以來逐年遞減,而總撫養比在逐年攀升,人口老齡化趨勢明顯。2011年至2020年,我國15-64歲人口占總人口比重由74.40%降低至68.55%,下降近6個百分點;總撫養比由34.40%上升至45.90%,上升近11個百分點。隨著我國人口結構趨于老齡化,以人口紅利為基礎的傳統制造業原有優勢逐漸消失,而以智能制造為主的高端裝備制造能夠幫助企業實現高效運作、解決管理難題,從而帶動整個產業轉型升級。

      隨著勞動年齡人口的逐漸減少,企業面臨持續勞動力短缺的壓力,人工成本也在不斷提升,2020年制造業城鎮非私營單位就業人員平均工資達8.28萬元,為2010年平均工資3.09萬元的2.68倍;2020年制造業城鎮私營單位就業人員平均工資達5.79萬元,為2010年平均工資2.01萬元的2.88倍。人口紅利逐步消失、人工工資高企,使得以工業自動化代替流水線、工業機器人代替人工成為必然的發展趨勢。制造業企業將通過智能化轉型提高生產效率和資源利用率,降低運營成本和產品不良率,利用新一代信息技術解決經營生產中的實際問題。

      4、面臨的挑戰

      (1)專業技術人才短缺

      作為知識密集型、技術密集型行業,行業內企業對于專業技術人才的需求較高。在智能制造的背景下,相關人才需要具備融合的專業技能和豐富的實踐經驗以應對新技術對傳統行業帶來深刻變革。由于我國智能制造行業發展相對滯后,行業發展時間較短,人才培育和積累不足,高端人才相對匱乏。智能裝備制造行業對人才的綜合能力和技術水平要求較高,我國應加快構建支撐制造強國戰略的人才培養體系,打造智能制造人才隊伍,構建多層次的人才隊伍,支撐智能制造產業快速發展。

      (2)國際競爭愈加激烈

      受新冠肺炎疫情影響,當前世界經濟形勢復雜嚴峻,部分國家的貿易保護主義、單邊主義和霸權主義再次抬頭,經濟復蘇具有不穩定性和不平衡性。美國、德國等發達國家加快推動以信息技術為核心的先進制造計劃,構建智能化的工業生產制造體系,努力搶占新一輪國際競爭的制高點。中國作為制造業大國,對世界經濟的發展格局具有重要影響,同時也面臨著更加激烈的國際競爭。目前,我國制造行業發展水平總體上仍呈現大而不強,強而不精的格局,產品的技術含量和附加值較低,產業總體上處于全球價值鏈的中低端,在國際市場中的競爭力仍有待提高。

      (3)行業集中度低,業內企業規模偏小

      智能制造裝備中如自動化設備、自動化線體及夾治具產品屬于完全競爭市場,行業內企業在對客戶行業和客戶需求深刻理解的基礎上,憑借其設計研發能力和項目經驗,根據客戶需求自主設計、研發自動化設備,依據產品設計方案采購原材料,并最終完成設備的制造及交付。由于生產所需的機器人本體、模組、電機等原材料均為通用標準化產品,因此與關鍵自動化單元產品及零部件供應商相比,設備制造商所生產的非標準化設備對配套設計研發能力、項目執行經驗、客戶行業理解深度和客戶服務能力的要求較高,因此行業集中度相對較低、行業內企業規模偏小。

       
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