
?“智能制造裝備”概念自2010年《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰略性新興行業(yè)的決定》首次作為發(fā)展重點(diǎn)明確提出后,在制造業(yè)內外都得到了廣泛的關(guān)注。2012年頒布的《智能制造裝備行業(yè)“十二五”發(fā)展規劃》將智能制造裝備明確定義為“具有感知、決策、執行功能的各類(lèi)制造裝備的統稱(chēng)”。智能制造裝備作為高端裝備制造業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向和信息化與工業(yè)化深度融合的重要體現,是制造過(guò)程實(shí)現智能化所必需的物質(zhì)條件,也是智能制造的核心載體。隨著(zhù)世界上各工業(yè)發(fā)達國家越來(lái)越重視技術(shù)創(chuàng )新,智能制造裝備的發(fā)展已經(jīng)成為全球競爭的焦點(diǎn)。

隨著(zhù)制造業(yè)智能化的升級改造,我國智能制造裝備行業(yè)呈現較快的增長(cháng),2022年我國智能制造裝備新增相關(guān)企業(yè)8.39萬(wàn)家。根據工信部數據顯示,當前我國智能制造裝備行業(yè)規模已經(jīng)超過(guò)3.2萬(wàn)億元,市場(chǎng)滿(mǎn)足率超過(guò)50%。建成2500多個(gè)數字化車(chē)間和智能工廠(chǎng),工業(yè)軟件產(chǎn)品收入突破2400億元,主營(yíng)業(yè)務(wù)收入達10億元的系統解決方案供應商超過(guò)了140余家。
本文將從行業(yè)主要政策、行業(yè)布局、行業(yè)存在的問(wèn)題三個(gè)方面簡(jiǎn)述智能制造裝備行業(yè)的現狀,并淺析其未來(lái)發(fā)展趨勢。
一、智能制造裝備行業(yè)的政策支持
國家高度重視智能制造裝備行業(yè),出臺了等一系列政策積極推進(jìn)先進(jìn)裝備制造行業(yè)發(fā)展。
智能制造是《中國制造2025》的主攻方向,是落實(shí)制造強國戰略的重要舉措,是我國制造業(yè)緊跟世界發(fā)展趨勢、實(shí)現轉型升級的關(guān)鍵所在。其中提出了新一代信息技術(shù)、高檔數控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通裝備、節能與新能源汽車(chē)、電力裝備、新材料、生物醫藥及高性能醫療器械、農業(yè)機械裝備智能制造的十大領(lǐng)域等。為智能制造裝備的研究設計與生產(chǎn)制造提供了有力的支持和良好的環(huán)境。
而隨著(zhù)信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的高速發(fā)展,我國智能制造裝備的發(fā)展深度和廣度日益提升,以新型傳感器、智能控制系統、工業(yè)機器人、自動(dòng)化成套生產(chǎn)線(xiàn)為代表的智能制造裝備行業(yè)體系初步形成,一批具有自主知識產(chǎn)權的重大智能制造裝備實(shí)現突破,但制造環(huán)節互聯(lián)互通等制約智能制造發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題仍然沒(méi)有解決,對跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的智能制造標準化需求日益迫切。
為指導當前和未來(lái)一段時(shí)間內智能制造標準化工作,工業(yè)和信息化部、國家標準化管理委員會(huì )根據《中國制造2025》的戰略部署,聯(lián)合發(fā)布了《國家智能制造標準體系建設指南》,明確了建設智能制造標準體系的總體要求、建設思路、建設內容和組織實(shí)施方式,從生命周期、系統層級、智能功能3個(gè)維度建立了智能制造標準體系參考模型,并由此提出了智能制造標準體系框架,框架包括“基礎”、“安全”、“管理”、“檢測評價(jià)”、“可靠性”5類(lèi)基礎共性標準和“智能裝備”、“智能工廠(chǎng)”、“智能服務(wù)”、“工業(yè)軟件和大數據”、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”5類(lèi)關(guān)鍵技術(shù)標準以及包括《中國制造2025》中10大應用領(lǐng)域在內的不同行業(yè)的應用標準。
2021年12月28日,工業(yè)和信息化部等八部門(mén)聯(lián)合印發(fā)了《“十四五”智能制造發(fā)展規劃》,提出:2025年要實(shí)現供給能力明顯增強,智能制造裝備和工業(yè)軟件技術(shù)水平和市場(chǎng)競爭力顯著(zhù)提升,市場(chǎng)滿(mǎn)足率分別超過(guò)70%和50%,培育150家以上專(zhuān)業(yè)水平高、服務(wù)能力強的智能制造系統解決方案供應商。2022年1月13日,工信部、科技部和生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于印發(fā)環(huán)保裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計劃(2022-2025年)的通知》,提出:到2025年,環(huán)保裝備制造行業(yè)技術(shù)水平明顯提升,一批制約行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵短板技術(shù)裝備取得突破,高效低碳環(huán)保技術(shù)裝備產(chǎn)品供給能力顯著(zhù)提升,充分滿(mǎn)足重大環(huán)境治理需求。行業(yè)綜合實(shí)力持續增強,核心競爭力穩步提高,打造若干專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè),培育一批具有國際競爭優(yōu)勢的細分領(lǐng)域的制造業(yè)單項冠軍企業(yè)。環(huán)保裝備制造業(yè)產(chǎn)值力爭達到1.3萬(wàn)億元。2023年2月21日,工信部等七部委印發(fā)《智能檢測裝備行業(yè)發(fā)展行動(dòng)計劃(2023-2025年)》提出:到2025年,智能檢測技術(shù)基本滿(mǎn)足用戶(hù)領(lǐng)域制造工藝需求,核心零部件、專(zhuān)用軟件和整機裝備供給能力顯著(zhù)提升,重點(diǎn)領(lǐng)域智能檢測裝備示范帶動(dòng)和規模應用成效明顯,行業(yè)生態(tài)初步形成,基本滿(mǎn)足智能制造發(fā)展需求。
二、智能制造裝備行業(yè)布局
從智能裝備行業(yè)的區域競爭格局來(lái)看,目前,我國的智能制造裝備主要分布在工業(yè)基礎較為發(fā)達的地區。我國正在形成珠三角、長(cháng)三角、環(huán)渤海和中西部四大行業(yè)集聚區,行業(yè)集群將進(jìn)一步提升各地智能制造的發(fā)展水平。
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其中,環(huán)渤海地區和長(cháng)三角地區是裝備制造的核心區。以數控機床為核心的智能制造裝備行業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)主要分布在環(huán)渤海地區、長(cháng)三角地區及西北地區,其中以遼、魯、京、滬、蘇、浙和陜等地區最為集中。此外,關(guān)鍵基礎零部件及通用部件、智能專(zhuān)用裝備行業(yè)在豫、鄂、粵等地區也都呈現較快的發(fā)展態(tài)勢,其中以洛陽(yáng)、襄樊、深圳最為突出。同時(shí),工業(yè)機器人將是未來(lái)智能裝備發(fā)展的一個(gè)新熱點(diǎn),京、滬、粵、蘇將是國內工業(yè)機器人應用的主要市場(chǎng)。
環(huán)渤海地區:依托地區資源與人力資源優(yōu)勢,形成“核心區域”與“兩翼”錯位發(fā)展的行業(yè)格局。其中,北京在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及智能制造服務(wù)等軟件領(lǐng)域優(yōu)勢突出。
長(cháng)三角地區:培育一批優(yōu)勢突出、特色鮮明智能制造裝備行業(yè)集群,智能制造發(fā)展水平相對平衡。
珠三角地區:加快機器換人,逐步發(fā)展成為“中國制造”主陣地。其中,廣州圍繞機器人及智能裝備行業(yè)核心區建設,深圳重點(diǎn)打造機器人、可穿戴設備行業(yè)制造基地、國際合作基地及創(chuàng )新服務(wù)基地。
中西部地區:落后于東部地區,尚處于自動(dòng)化階段,依托高校及科研院所優(yōu)勢,以先進(jìn)激光行業(yè)為智能制造發(fā)展的“新亮點(diǎn)”,發(fā)展出了技術(shù)領(lǐng)先、特色突出的先進(jìn)激光行業(yè)。
三、智能制造裝備行業(yè)主要存在的問(wèn)題
(一)與發(fā)達國家相比存在差距。
智能制造裝備行業(yè)是目前全球制造業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域,其發(fā)展對提升制造業(yè)的競爭力和生產(chǎn)效率有著(zhù)重要作用。在國際上,智能制造裝備行業(yè)發(fā)展十分迅速,主要集中在歐美和亞洲地區。其中,德國、美國和日本等國家的智能加工裝備行業(yè)處于較為領(lǐng)先的地位。
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德國智能制造裝備行業(yè)發(fā)展歷史悠久,技術(shù)水平領(lǐng)先。隨著(zhù)德國工業(yè)4.0的提出和推廣進(jìn)一步促進(jìn)了智能制造裝備行業(yè)的發(fā)展,無(wú)論 先進(jìn)的技術(shù),還是高品質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù),在市場(chǎng)競爭中具備強勁的競爭優(yōu)勢。
美國的智能制造裝備行業(yè)也是發(fā)展較快的領(lǐng)域。近年來(lái),由于政府的支持和資金投入的增加,美國的智能加工裝備行業(yè)逐步壯大,并在智能制造、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域積極探索創(chuàng )新,尤其是在3D打印、人工智能、機器學(xué)習等技術(shù)方面的研究取得了重要進(jìn)展。
在亞洲地區,日本的智能制造裝備行業(yè)也是領(lǐng)先的行業(yè)之一。在機器人應用、自動(dòng)化控制、高速化等方面具備優(yōu)勢。
近年來(lái),中國的智能制造裝備行業(yè)也開(kāi)始快速發(fā)展,在機器人、智能制造、自動(dòng)化產(chǎn)品等領(lǐng)域取得了重要成果。中國的智能制造裝備制造商在提高產(chǎn)品創(chuàng )新能力、技術(shù)水平和服務(wù)水平方面也在不斷加強,走向國際化的步伐正在加快。
(二)智能制造裝備行業(yè)基礎薄弱,缺乏行業(yè)內的支持。
我國智能制造裝備行業(yè)基礎薄弱,行業(yè)內的配套企業(yè)整體實(shí)力較弱。一些優(yōu)勢企業(yè)在系統的整體技術(shù)與集成能力上有所突破,但一些核心部件的制造仍缺乏配套支持,發(fā)展受到限制。智能裝備上下游核心部件、核心技術(shù)與國際先進(jìn)水平差距很大,自主配套供給率較低,對產(chǎn)品的依賴(lài)度較高。
智能裝備的核心配件如工業(yè)芯片、傳感器、高性能伺服電機和驅動(dòng)器、可編程控制器(PLC)、機器人的精密減速器等大多數還是依賴(lài)進(jìn)口。同時(shí),被譽(yù)為工業(yè)之母的機床是智能裝備制造業(yè)必不可少的設備之一,但是絕大部分高端精密機床及刀具被國外企業(yè)壟斷,引進(jìn)成本高,后續使用維護費用較高。區域內行業(yè)之間技術(shù)革新與交流相對較少,行業(yè)之間沒(méi)有形成良性互動(dòng)配套,從而造成我國智能制造裝備行業(yè)抗風(fēng)險能力較弱,一旦國際形勢發(fā)生變化將會(huì )受到很大影響。
(三)我國智能制造裝備企業(yè)規模小、競爭力較低。
智能制造裝備行業(yè)在我國起步晚,其產(chǎn)品技術(shù)水平長(cháng)期落后于工業(yè)發(fā)達國家,市場(chǎng)主要被知名國際廠(chǎng)商主導,市場(chǎng)份額大部分也被國際品牌占有,行業(yè)發(fā)展對外依存度仍然較高。
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近年來(lái),隨著(zhù)國家戰略對本行業(yè)發(fā)展的大力支持,國內涌現出了一批優(yōu)秀智能裝備制造廠(chǎng)商,憑借其較強的學(xué)習能力和技術(shù)研發(fā)能力,通過(guò)集成創(chuàng )新、引進(jìn)消化吸收再創(chuàng )新乃至于原始創(chuàng )新等方式,獲得了技術(shù)上的突破,搶占了部分市場(chǎng)份額。
但企業(yè)技術(shù)研發(fā)實(shí)力的積累、設計研發(fā)人員的引進(jìn)或培養、具有戰略效益的研發(fā)項目的推進(jìn)等,都需要大量時(shí)間的積累和資金支持,所以目前國內優(yōu)勢企業(yè)數量仍然較少、行業(yè)組織結構小、品牌知名度低、競爭力弱、抗風(fēng)險能力相對薄弱,國內產(chǎn)品的技術(shù)積累和市場(chǎng)開(kāi)拓仍需要經(jīng)歷必要過(guò)程,國產(chǎn)品牌的建立也需經(jīng)歷逐步被客戶(hù)認可的過(guò)程,短期內仍難以改變智能制造裝備市場(chǎng)由國外知名廠(chǎng)商主導的現狀。
綜上所述,智能制造裝備行業(yè)是國際競爭的焦點(diǎn)行業(yè),雖然我國智能裝備制造行業(yè)與發(fā)達國家仍存在一定差距,但在國家、各地政府政策營(yíng)造的良好經(jīng)營(yíng)發(fā)展環(huán)境下,我國智能裝備制造行業(yè)已經(jīng)初步形成了各有側重的四大行業(yè)聚集區,行業(yè)生態(tài)初步形成,為進(jìn)一步提升各地智能制造的發(fā)展水平營(yíng)造良好氛圍。
四、智能制造裝備行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢
我國智能制造裝備行業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢可能會(huì )體現在以下幾個(gè)方面:
(一)高端裝備國產(chǎn)化需求增加,技術(shù)實(shí)力將成未來(lái)競爭關(guān)鍵
隨著(zhù)政府、企業(yè)和社會(huì )各方面的共同努力,四大行業(yè)集聚區的形成與持續發(fā)力,一些國內企業(yè)已經(jīng)在智能制造裝備領(lǐng)域取得了重要突破,在工業(yè)機器人、機器視覺(jué)等關(guān)鍵零部件,及智能專(zhuān)用裝備等方面,成功地推出了一系列具有自主知識產(chǎn)權的智能制造裝備,其性能和質(zhì)量已經(jīng)達到了國際先進(jìn)水平。再加上,隨著(zhù)國內制造業(yè)的轉型升級,對高品質(zhì)、高性能的智能制造裝備的需求也在不斷增加,這為國產(chǎn)化替代提供了廣闊的市場(chǎng)機遇,進(jìn)一步推動(dòng)國產(chǎn)化替代的進(jìn)程,促進(jìn)我國制造業(yè)的轉型升級。
雖然國產(chǎn)化裝備自給率一直在提高,但總體而言仍面臨著(zhù)核心技術(shù)儲備較弱,產(chǎn)品主要集中在中低端領(lǐng)域,高端裝備領(lǐng)域國產(chǎn)化水平仍待提高的境況。
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高端裝備領(lǐng)域是以高新技術(shù)為引領(lǐng),處于價(jià)值鏈高端和產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節,決定著(zhù)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈綜合競爭力的戰略性新興產(chǎn)業(yè),是推動(dòng)工業(yè)轉型升級的引擎。大力培育和發(fā)展高端裝備制造業(yè),是提升我國產(chǎn)業(yè)核心競爭力的必然要求,是搶占未來(lái)經(jīng)濟和科技發(fā)展制高點(diǎn)的戰略選擇,對于加快轉變經(jīng)濟發(fā)展方式、實(shí)現由制造業(yè)大國向強國轉變具有重要戰略意義。為鼓勵高端裝備領(lǐng)域的發(fā)展,在《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》中,將高端裝備制造業(yè)列為七大戰略新興產(chǎn)業(yè)之一,助力高端裝備制造業(yè)快速發(fā)展,盡快滿(mǎn)足高端裝備領(lǐng)域國產(chǎn)化需求。
在這樣的背景下,掌握自動(dòng)化核心技術(shù),推進(jìn)高端裝備國產(chǎn)化成為我國自動(dòng)化行業(yè)增強綜合競爭力,力爭做大做強的必由之路。因此在政策鼓勵、市場(chǎng)需求迫切的情況下,未來(lái)業(yè)內企業(yè)的競爭將體現為技術(shù)積累的競爭,技術(shù)實(shí)力將成為未來(lái)競爭的關(guān)鍵要素。
(二)技術(shù)創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展
目前,通過(guò)多年的持續投入,我國在光學(xué)成像、機械系統、電氣控制、人工智能算法和信息系統軟件等領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定進(jìn)展,促進(jìn)了我國關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化進(jìn)程。而隨著(zhù)工業(yè)機器人、自動(dòng)化檢測等智能制造技術(shù)在半導體、鋰電池等重點(diǎn)行業(yè)的不斷普及,半導體自動(dòng)化設備、鋰電池自動(dòng)化設備等研發(fā)和進(jìn)步成為廣泛關(guān)注的焦點(diǎn),吸引了大量創(chuàng )新資源的聚集,進(jìn)而不斷推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化和智能化不斷深入,制造過(guò)程控制和制造執行系統也不將向全行業(yè)擴散、普及,從而進(jìn)一步推動(dòng)消費電子、新能源汽車(chē)、儲能及光伏等行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)變革和優(yōu)化升級,進(jìn)一步釋放相關(guān)行業(yè)的產(chǎn)能。
另外,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新發(fā)展也在不斷聚焦智能制造。以場(chǎng)景為切入點(diǎn),不斷解決企業(yè)的難點(diǎn)和痛點(diǎn),將成為打破工業(yè)數字化局面的關(guān)鍵。
從市場(chǎng)需求趨勢來(lái)看,市場(chǎng)需求趨于多元化、個(gè)性化,工業(yè)自動(dòng)化成為工廠(chǎng)提高生產(chǎn)效率的絕佳選擇。而工廠(chǎng)需要對這些機器進(jìn)行管理,最大限度地提高設備資源的效率。自動(dòng)化升級為智能工廠(chǎng),通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)將大量數據收集到云服務(wù)器,然后利用這些數據和分析模型,可以計算機器的效率,預測故障的發(fā)生,優(yōu)化生產(chǎn)工藝和改進(jìn)設計方案;管理人員可以實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)進(jìn)度,進(jìn)行合理調度;銷(xiāo)售人員可以根據產(chǎn)線(xiàn)情況進(jìn)行業(yè)務(wù)洽談,最終實(shí)現整體效率的最大化,從而讓工廠(chǎng)的整體運作將更加便于管控,也是大勢所趨。
(三)智能制造裝備行業(yè)定制化需求不斷提升
面對市場(chǎng)不斷變化的產(chǎn)品需求,工廠(chǎng)需要實(shí)現個(gè)性化產(chǎn)品的高效化、批量化生產(chǎn),就產(chǎn)生了大量的智能制造裝備方面的定制化需求。
而不同行業(yè)以及相同行業(yè)的不同用戶(hù)之間,根據自身業(yè)務(wù)需求,對整體系統的建設和使用需求除了基本原理和通用設備存在共同性以外,在其具體使用和功能上都會(huì )存在一定的差異。為使客戶(hù)建設的系統能夠更加貼近使用需求,各智能制造裝備企業(yè)需要在項目建設初期,就根據客戶(hù)的行業(yè)特點(diǎn)、行業(yè)規范、貨品類(lèi)型、功能需求、相關(guān)配套工程、客戶(hù)預算等眾多因素進(jìn)行方案設計,并對客戶(hù)的需求進(jìn)行定制化的軟硬件產(chǎn)品研發(fā)和實(shí)施方案設計,以便更好地服務(wù)客戶(hù),建設出真正符合客戶(hù)需求、高效率的智能化應用系統。
因此,智能制造裝備行業(yè)未來(lái)的發(fā)展也將更加注重產(chǎn)品的定制化。企業(yè)將根據客戶(hù)的需求,定制化開(kāi)發(fā)智能制造裝備,并提供相關(guān)配套技術(shù)服務(wù)。所以,豐富的實(shí)施經(jīng)驗以及定制化研發(fā)、設計、制造、實(shí)施能力是行業(yè)的客觀(guān)需求和長(cháng)期發(fā)展趨勢。
(四)綠色環(huán)保成為發(fā)展重點(diǎn)
隨著(zhù)全球環(huán)保意識的不斷提升,智能制造裝備行業(yè)的發(fā)展也更加注重綠色環(huán)保。越來(lái)越多的企業(yè)及其供應鏈開(kāi)始采取更加環(huán)保的技術(shù)和設備,減少生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境污染,實(shí)現可持續發(fā)展。
以 Apple 為例,多年來(lái) Apple 始終倡導綠色環(huán)保,其整個(gè)供應鏈體系也在其影響下開(kāi)始在運營(yíng)中采用清潔能源、更加環(huán)保的設備等方式來(lái)減少對環(huán)境的影響。
其設備供應商博眾精工,就在與 Apple 的合作過(guò)程中,在日常生產(chǎn)、運營(yíng)中通過(guò)采用光伏發(fā)電、購買(mǎi)綠電等方式實(shí)現綠色生產(chǎn),還為其研發(fā)、設計、制造更加綠色環(huán)保的生產(chǎn)制造設備。
比如在首屆鏈博會(huì )中,博眾精工就展示了專(zhuān)為 Apple 定制開(kāi)發(fā)的“高清紫外線(xiàn)噴墨打印機”,該設備支持超小字體打印,可實(shí)現高速高分辨率打印,無(wú)須紙質(zhì)標簽,可以在 iPhone 的包裝盒上直接打印。據估計,去除這些標簽能避免 300 多噸塑料和150 多噸紙張的使用,減少超過(guò) 3700 噸碳排放。
總的來(lái)說(shuō),中國的智能制造裝備制造行業(yè)仍處在高速發(fā)展階段,業(yè)內企業(yè)在提高產(chǎn)品創(chuàng )新能力、技術(shù)水平和服務(wù)水平方面在不斷加強,智能裝備制造行業(yè)已頗具規模,機器人、智能制造、自動(dòng)化產(chǎn)品等領(lǐng)域均有相當成長(cháng)。
未來(lái)智能制造裝備行業(yè)的發(fā)展呈現出,更加注重技術(shù)創(chuàng )新,國產(chǎn)化進(jìn)程加快;定制化生產(chǎn)模式盛行;智能化生產(chǎn)成為核心驅動(dòng)力和綠色環(huán)保成為重要考量等趨勢。同時(shí),隨著(zhù)全球制造業(yè)的不斷升級和轉型,智能制造裝備行業(yè)將在推動(dòng)經(jīng)濟發(fā)展和提升社會(huì )生產(chǎn)效率方面發(fā)揮更大的作用。










