工業(yè)自動(dòng)化是涉及機械、微電子、計算機、機器視覺(jué)等技術(shù)領(lǐng)域的一門(mén)綜合性技術(shù),是指一種運用控制理論、儀器儀表、計算機和其他信息技術(shù),對工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現檢測、控制、優(yōu)化、調度、管理和決策的綜合性高新技術(shù)。工業(yè)自動(dòng)化控制系統是指利用工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)對工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程及其機電設備、工藝裝備進(jìn)行檢測與控制的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)工具的總稱(chēng)。
一、行業(yè)發(fā)展現狀
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展深度研究與投資趨勢預測報告(2024-2031年)》顯示,工業(yè)自動(dòng)化控制系統作為高端裝備的重要組成部分,是發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的關(guān)鍵,是實(shí)現產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級的重要基礎。工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展將為制造業(yè)提供更高效、智能化的解決方案,推動(dòng)我國制造業(yè)的轉型升級。
工業(yè)自動(dòng)化在工廠(chǎng)實(shí)現高效、精準、智能和安全生產(chǎn)方面扮演著(zhù)重要的角色,可以說(shuō)是實(shí)現這些目標的重要前提和保證。近年我國工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)在制造業(yè)轉型升級的大背景下呈現出強勁的發(fā)展勢頭。數據顯示,2023年我國工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)規模達3115億元,較2022年同比增長(cháng)約11%。預計2024年我國工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)規模將增至3531億元。這也表明我國傳統工業(yè)技術(shù)改造、工廠(chǎng)自動(dòng)化和企業(yè)信息化的需求將持續增加,市場(chǎng)潛力巨大。
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根據市場(chǎng)分析,近年我國工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)不斷發(fā)展,主要得益于家產(chǎn)業(yè)政策支持、人力成本提高、新技術(shù)賦能等因素驅動(dòng),具體如下:
驅動(dòng)我國工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)發(fā)展因素
驅動(dòng)因素 | 相關(guān)情況 |
國家產(chǎn)業(yè)政策支持行業(yè)發(fā)展 | 我國工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)被歸類(lèi)為高端制造產(chǎn)業(yè),是國家產(chǎn)業(yè)政策的重點(diǎn)支持和鼓勵對象。為促進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展與創(chuàng )新,國家陸續出臺了多項政策。其中包括《工程機械行業(yè)“十四五”發(fā)展規劃》、《“十四五”智能制造發(fā)展規劃》、《建材工業(yè)“十四五”發(fā)展實(shí)施意見(jiàn)》等產(chǎn)業(yè)政策。這些政策明確了工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展方向和目標,提供了清晰的政策導向。同時(shí),政府也提供了充分的支持力度,為工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展創(chuàng )造了良好的市場(chǎng)前景和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)環(huán)境。 |
人力成本提高促進(jìn)對工業(yè)自動(dòng)化的需求 | 近年我國面臨著(zhù)人口老齡化加速和適齡勞動(dòng)人口減少的問(wèn)題,這導致勞動(dòng)工人的增加速度已經(jīng)不能滿(mǎn)足國內制造業(yè)規模的擴張需求,制造業(yè)企業(yè)普遍面臨著(zhù)"用工難"的困擾。同時(shí),我國勞動(dòng)用工成本逐年上升,制造業(yè)城鎮單位就業(yè)人員平均工資每年持續增加。當前我國人口紅利不斷減弱,制造業(yè)面臨著(zhù)巨大的產(chǎn)業(yè)升級壓力。為了應對人工成本不斷上漲帶來(lái)的不利影響,部分制造業(yè)企業(yè)開(kāi)始采用自動(dòng)化程度更高的生產(chǎn)設備。這種趨勢將進(jìn)一步增加對工業(yè)自動(dòng)化控制產(chǎn)品的需求。通過(guò)提高自動(dòng)化水平,制造業(yè)企業(yè)可以降低對人工勞動(dòng)的依賴(lài),提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,從而應對用工難和成本上漲的挑戰,實(shí)現產(chǎn)業(yè)升級和可持續發(fā)展。 |
新技術(shù)賦能智能制造,帶動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化需求增長(cháng) | 在我國科技水平突飛猛進(jìn)的背景下,新興技術(shù)如5G通信、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據和人工智能等已經(jīng)不斷成熟,并逐步實(shí)現了從科學(xué)概念到商業(yè)化實(shí)施的轉變。這些新技術(shù)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)逐步融合,對工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠影響。隨著(zhù)新技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應用不斷深入,生產(chǎn)制造過(guò)程在柔性化、智能化、高度集成化、縮短產(chǎn)品研制周期、降低資源能源消耗、降低運營(yíng)成本和提高生產(chǎn)效率等方面的優(yōu)勢不斷放大。新技術(shù)的運用使得智能制造業(yè)得以實(shí)現,進(jìn)一步推動(dòng)了對自動(dòng)化產(chǎn)品的需求增長(cháng)。 |
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值得注意的是,隨著(zhù)近年來(lái)隨著(zhù)全球制造業(yè)向中國轉移,工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)的中國企業(yè)獲取了先進(jìn)的技術(shù)和制造經(jīng)驗,整體行業(yè)發(fā)展較快。但由于我國核心技術(shù)和高端產(chǎn)品對外依存度仍然較高,國內企業(yè)仍與發(fā)達國家的競爭對手存在較大差距。國內企業(yè)主要集中在傳統設備領(lǐng)域,如工程機械、重型機械、硅膠裝備、電動(dòng)工具等,產(chǎn)品以中低端基礎產(chǎn)品為主,而工業(yè)機器人、數控機床、半導體設備等自動(dòng)化設備領(lǐng)域依然被國外企業(yè)占據較大的市場(chǎng)份額??梢?jiàn)我國工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)國產(chǎn)替代仍擁有廣闊發(fā)展空間。
由于我國核心技術(shù)和高端產(chǎn)品對外依存度仍然較高,近年是國產(chǎn)品牌憑借快速響應、成本、服務(wù)等本土化優(yōu)勢正在不斷縮小與國際著(zhù)名品牌在產(chǎn)品性能、技術(shù)水平等方面的差距。另外制造業(yè)是我國經(jīng)濟實(shí)現創(chuàng )新驅動(dòng)、轉型升級的主戰場(chǎng),工業(yè)自動(dòng)化作為智能制造的中樞,具備長(cháng)期發(fā)展前景,將長(cháng)期受益于產(chǎn)業(yè)政策的支持。因此預計隨著(zhù)我國企業(yè)技術(shù)研發(fā)實(shí)力的不斷增強,產(chǎn)品性能不斷提升,越來(lái)越多的優(yōu)質(zhì)企業(yè)將參與到高端產(chǎn)品市場(chǎng)的競爭當中,通過(guò)持續強化自身的成本優(yōu)勢和本土化服務(wù)優(yōu)勢,不斷提高工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品國產(chǎn)品牌的市場(chǎng)份額。
二、行業(yè)核心產(chǎn)品生產(chǎn)情況
目前工業(yè)自動(dòng)化核心產(chǎn)品主要分為工業(yè)機器人和數控機床兩大類(lèi)。
1、工業(yè)機器人
工業(yè)機器人是工業(yè)自動(dòng)化的構成主體,是工業(yè)自動(dòng)化的三大技術(shù)之一,與數控加工中心、自動(dòng)引導車(chē)以及自動(dòng)檢測系統可組成柔性制造系統( FMS )和計算機集成制造系統( CIMS ),實(shí)現生產(chǎn)自動(dòng)化。
工業(yè)機器人廣泛應用于制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域之中,有力地推動(dòng)了制造業(yè)的發(fā)展,是實(shí)現智能生產(chǎn)和數字化工廠(chǎng)的通用基礎設施。由于相比數控機床,工業(yè)機器人通用性更好,運動(dòng)能力更強,更易操作和維護,因此也被認為是“更需運動(dòng)控制的易用型數控機床”。
隨著(zhù)人工智能、機器視覺(jué)、云計算和運動(dòng)控制等技術(shù)與機器人技術(shù)的融合,工業(yè)機器人已成為現代制造業(yè)領(lǐng)域的前沿科技成就之一,在一定程度上展現了一個(gè)國家現代工業(yè)的發(fā)展水平。
作為制造業(yè)大國,我國對工業(yè)機器人的需求十分旺盛。隨著(zhù)人口紅利的消退和人力成本的持續上升,工業(yè)機器人憑借高精確度、高穩定性及低成本等獨特優(yōu)勢,成為了替代制造業(yè)中繁重、乏味或有害環(huán)境下體力勞動(dòng)工作的理想選擇。從汽車(chē)、機械加工、電子電氣到食品、物流等多個(gè)行業(yè),都能看到工業(yè)機器人的廣泛應用。自2013年起,我國已首次超越日本,成為全球第一大的工業(yè)機器人市場(chǎng),并保持這一領(lǐng)先地位至今,已長(cháng)達11年之久。截至2023年末,我國工業(yè)機器人銷(xiāo)量31.6萬(wàn)臺,同比增長(cháng)4.29%。
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近年在巨大的需求推動(dòng)之下,行業(yè)規模也在持續擴展。從產(chǎn)量看,截至2023年末,我國工業(yè)機器人年產(chǎn)量達到42.95 萬(wàn)臺,比2015年增長(cháng)了13倍。
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雖然有龐大的市場(chǎng)體量,但我國長(cháng)期以來(lái)卻不是一個(gè)機器人強國。日本發(fā)那科、安川、瑞士ABB、德國庫卡這四大國際品牌憑借數十年的技術(shù)積累和工業(yè)化生產(chǎn)經(jīng)驗,市場(chǎng)占有率長(cháng)期在50%以上。尤其是在技術(shù)門(mén)檻最高的精密機器人減速器領(lǐng)域,日本品牌哈默納科、納博特斯克占據了全球工業(yè)機器人減速器市場(chǎng)70%左右的份額。
在此背景下,近年我國工業(yè)機器人相關(guān)企業(yè)不斷發(fā)力,進(jìn)行國產(chǎn)突圍。到目前本土企業(yè)已經(jīng)成功實(shí)現了工業(yè)機器人國產(chǎn)化的目標。數據顯示,2023年國產(chǎn)工業(yè)機器人銷(xiāo)量達到16萬(wàn)臺以上,份額突破50%,達到52.45%,從銷(xiāo)量口徑上實(shí)現反超。具體來(lái)看,除多關(guān)節機器人外,SCARA(平面關(guān)節型工業(yè)機器人)、協(xié)作機器人、Delta(并聯(lián)機器人)等主流工業(yè)機器人的國產(chǎn)化份額均超過(guò)50%。
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2、數控機床
數控機床是制造機器的機器,通常擔負的加工工作量占機器制造工作總量的40%~60%,是現代工業(yè)發(fā)展的重要基石。
數控機床全稱(chēng)是數字控制機床,是一種裝有程序控制系統的自動(dòng)化機床。相比傳統機床,數控機床可以加工出更復雜、精密的零件,也符合工業(yè)智能化時(shí)代的發(fā)展需求。
近年得益于國內制造業(yè)的快速發(fā)展和升級,以及數控機床行業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng )新,我國數控機床行業(yè)呈現出快速發(fā)展的態(tài)勢。數據顯示,2021年期間我國數控機床產(chǎn)業(yè)規模達到了3760億元,同比增長(cháng)15.3%。2023年我國數控機床市場(chǎng)規模達到約4090億元,同比增長(cháng)為1.7%。這表明數控機床行業(yè)在當時(shí)保持著(zhù)穩健的增長(cháng)態(tài)勢。預計2024年我國數控機床行業(yè)市場(chǎng)規模將達到4325億元。
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雖然近年數控系統作為機床“大腦”,國內市場(chǎng)發(fā)展向好,尤其是在低端機床領(lǐng)域,我國已成為了絕對的產(chǎn)量大國,不僅能夠大量滿(mǎn)足國內企業(yè)需求,還能出口發(fā)展中國家。
但國產(chǎn)率仍比較低,仍有著(zhù)較大的替代空間。有相關(guān)資料顯示,目前我國數控機床國產(chǎn)化率僅20%,尤其是在高端數控機床的國產(chǎn)化率僅6%。我國80%以上的數控機床的數控系統仍然使用進(jìn)口產(chǎn)品,其中國外品牌在中高端數控系統市占率約為70%,高端系統占90%以上,可見(jiàn)國產(chǎn)替代空間大。
在此背景下,國內相關(guān)企業(yè)不斷發(fā)力,不斷加大中高端數控機床自主研發(fā)力度,打破國外壟斷,實(shí)現國產(chǎn)替代。例如南通國盛智能科技集團股份有限公司自主研發(fā)的GMB2520LX橋式五軸龍門(mén)加工中心設備,可保證機床在一定加工強度下所加工零件的精度,最高轉速可達24000rpm,適用于復雜空間曲面的高精度加工,打破了國外壟斷。
目前我國正處在沖刺高端制造的轉折點(diǎn),高端數控機床存在較大的國產(chǎn)化空間。預計未來(lái)隨著(zhù)政策的驅動(dòng),疊加我國高端機床研發(fā)領(lǐng)域、人才體系、市場(chǎng)轉型等方面的問(wèn)題不斷解決,我國高端機床有望實(shí)現跨越式發(fā)展。(WW)

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