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智能制造装备是具有感知、剖析、推理、决媾和控制功效的制造装备的统称，它是先进制造手艺、信息手艺和智能手艺在装备产品上的集成和融合，体现了制造业的智能化、数字化和网络化的生长要求。智能制造装备的水平已成为当今权衡一个国家工业化水平的主要标记。

  

近几年，智能制造装备工业受到国家高度重视，出台了一系列勉励政策，政策支持下智能制造装备快速生长。为了更好的相识智能制造装备在我国的生长，拟从四个方面剖析智能制造工业装备生长配景、工业生长现状、细分行业、生长趋势。

  

  

1.1 全球智能制造兴起

  

我国已经成为天下工厂，制造业是我国的支柱工业，但与蓬勃国家的手艺差别使我国只能从事劳动麋集型工业，效率低、利润少。以是智能制造装备是制造业转型升级的要害。由于智能制造装备系统的主要特征体现了制造业生产的智能化，意味着从实质上提高生产效率，我国也将鼎力大举生长。未来，智能制造装备行业也将向自动化生长，自动化工厂建设是趋势。

  

智能制造装备是具有感知、剖析、推理、决媾和控制功效的制造装备的统称，它是先进制造手艺、信息手艺和智能手艺在装备产品上的集成和融合，体现了制造业的智能化、数字化和网络化的生长要求。智能制造装备的水平已成为当今权衡一个国家工业化水平的主要标记。

  

增进我国智能制造行业快速生长的缘故原由主要为国家制造业与蓬勃国家保存较大的差别，由于自主立异缺乏，工业结构较落伍及能源消耗过大等劣势，使我国人力本钱较低，只能从事低端制造业，效率较低，收入较少。而制造业价值链高端被蓬勃国家控制，能获取高额利润。以是，制造强国修建“绿色商业壁垒”、“手艺壁垒”，通过严酷的市场准入和限制条件，钳制欠蓬勃国家制造产品的生产和销售。

  

特殊是近几年，以美国为例，美国为了充分包管和使用手艺优势，一直加大手艺立异投入，一直研发新产品。并且美国现在正在起劲重振制造业。2017年底的税制刷新中，美国将企业税率从35%下调至21%，令企业将部学生产转移到美国的意愿有所增强，对我国制造业造成严重威胁。

  

中国与蓬勃国家制造业差别主要体现在以下三个方面：

  

一、自主立异缺乏。我国装备制造业在自主立异方面显着缺乏，完全自主知识产权的手艺产品稀缺，原创手艺及基础研究较少，要害手艺及焦点部件依赖进囗，对外依存度较高。

  

二、工业结构待改善。体现在中低端工业产能过剩，高端工业的包管能力不可获得有用知足，尤其是先进装备及焦点部件、高性能质料以及高手艺制造工艺等方面，导致我国装备制造业中低端市场同质化竞争严重。

  

三、能源消耗较大。由于恒久的粗放式生长，并且受制于在环保手艺开发、情形；ね度搿⑵笠瞪缁嵩鹑沃贫冉ㄉ枞笔У确矫嬗胫圃煲蹬畈蚁嗖罱洗。

  

  

一、源自天下制造强国的手艺优势压力：美国的立异能力全球著名，在第四次工业革命新兴手艺重大生长的前沿领域有一席之地。美国现在正在起劲重振制造业。2017年底的税制刷新中，美国将企业税率从35%下调至21%，令企业将部学生产转移到美国的意愿有所增强。

  

二、源自工业转移和新国际商业；ぶ饕宓难沽Γ号畈医投酥圃煲迪蛏ぶ泄易撇⑼ü灾圃煲导壑底几叨说目刂，获取高额利洞，而生长中国家只能收获较少利润。

  

中国装备自给率虽然抵达了85%，但主要集中在中低端领域。中国高端装备制造工业与外洋的手艺差别至少在10年以上。

  

虽然现在我国已经成为制造业大国，但“大而不强”依然困扰我国制造业生长的主要矛盾，据中国机械工业团结会的数据显示，在高端装备领域，我国80%的集成电路芯片制造装备、40%的大型石化妆备、70%的汽车制造要害装备及先进集约化农业装备仍然依赖入口。中国装备自给率虽然抵达了85%，但主要集中在中低端领域。中国高端装备制造工业与外洋的手艺差别至少在10年以上。

  

装备制造业是国之重器，是制造业的基石。美国、德国、英国、日本等天下蓬勃国家纷纷实验了以重振制造业为焦点的“再工业化”战略，公布了一系列以智能制造为焦点的国家战略。

  

  

政策支持力度一直加大，智能制造工业迎来大好生长时机。国家无论是从顶层政策系统，照旧细节政策指导都出台响应划定，如下表。 

  

2018年11月，国家统计局宣布了《战略性新兴工业分类（2018）》，智能制造装备工业被纳入战略性新兴工业。智能制造装备工业主要包括以下几个方面。

  

 

生齿盈利递减：生齿老龄化、人为高企导致劳动力优势削弱，智能制造提高生产效率势在必行。近几年中国劳动力生齿逐年递减，2013年中国劳动力生齿为73.9%，预计至2023年将降至70%左左右。同时，近几年，我国城镇私营企业职员年平均人为一直上涨，2010年突破,2018年天下城镇私营单位就业职员年平均人为为49574元，比上年增添3814元，名义增添8.3%，用工本钱上涨迫使企业自动选择智能装备节约人工本钱。而随着手艺的生长，，工业机械人的生产本钱一直降低，本钱接纳期逐年镌汰，从2012年本钱接纳期为5.2年，至2020年有望下降至0.77年。

  

  

  

智能制造装备是指具有感知、剖析、推理、决议、控制功效的制造装备，它是先进的制造手艺、信息手艺和智能手艺的集成和深度整合。智能制造装备已经形成了完善的工业链，包括要害基础零部件、智能化高端装备、智能测控装备和重大集成装备四大环节。

  

  

从智能装备行业的区域竞争名堂来看，现在，我国的智能制造装备主要漫衍在工业基础较为蓬勃的地区。在政策春风吹拂下，我国正在形成珠三角、长三角、环渤海和中西部四大工业集聚区，工业集群将进一步提升各地智能制造的生长水平。

  

环渤海地区：依托地区资源与人力资源优势，形成“焦点区域”与“两翼”错位生长的工业名堂。其中，北京在工业互联网及智能制造效劳等软件领域优势突出。

  

长三角地区：培育一批优势突出、特色鲜明智能制造装备工业集群，智能制造生长水平相对平衡。

  

珠三角地区：加速机械换人，逐步生长成为“中国制造”主阵地。其中，广州围绕机械人及智能装备工业焦点区建设，深圳重点打造机械人、可衣着装备工业制造基地、国际相助基地及立异效劳基地。

  

中西部地区：落伍于东部地区，尚处于自动化阶段，依托高校及科研院所优势，以先进激光工业为智能制造生长的“新亮点”，生长出了手艺领先、特色突出的先进激光工业。

  

  

智能化高端装备在我国经济结构转型升级中处于焦点环节，是国民经济和国防建设的主要支持，是推动工业转型升级的要害引擎。近几年，我国智能化高羰装备仍占有最高份额，要害基础零部件份额提升。

  

  

一、与蓬勃国家相比保存差别。我国智能制造装备工业手艺立异能力薄弱，新型传感、先进控制等焦点手艺受制于人，在新手艺和新产品的研发上，大都仍跟外洋先进企业的手艺生长，手艺上仍存一定的差别。

  

二、企业规模小，竞争力弱。智能制造装备工业在我国起步晚，海内优势企业数目少，工业组织结构小，竞争力弱，缺乏具有国际竞争力的主干企业，仅少数企业生长到一定的实力。

  

三、工业基础薄弱，缺乏行业内的支持。智能制造装备工业基础薄弱，行业内的配套企业整体实力较弱。一些优势企业在系统的整体手艺与集成能力上有所突破，但一些焦点部件的制造仍缺乏海内企业的配套支持，仍受制于外洋企业。

  

  

凭证德勤视察发明，中国工业企业智能制造五大安排重点依次为：数字化工厂（63%）、装备及用户价值深挖（62%）、工业物联网（48%）、重构生态及商业模式（36%）以及人工智能（21%）。从相关手艺来看，受访企业所关注的相关手艺包括工业软件、传感器手艺、通讯手艺、人工智能、物联网、大数据剖析等。 

  

3.1 工业机械人

  

人力本钱的上涨是推动电子行业机械换人的主要因素；同时，随着工业机械人国产化历程的加速带来了工业机械人价钱的下降。据全球展望和定量剖析公司牛津经济研究院（OxfordEconomics）宣布的报告显示，预计未来10年，机械人将取代全球2000万个制造业岗位，每一个新机械人进入劳动力市场，将平均有1.6名制造工人被替换。其中，中国已占有天下工业机械人的五分之一，每三个进入劳动力市场的新机械人中就有一个装置在中国。到2030年，中国将有1400万机械人被投入使用，较天下其它地区处于领先职位。

  

中国工业机械人生长较快，约占全球市场份额三分之一，一连六年成为全球第一大应用市场。2018年，中国工业机械人产量抵达14.8万台，占全球产量的38%以上。受制于下游行业的需求放缓——汽车行业迎来28年首次销量下滑，3C行业增添也大幅度回落，2019年上半年，整个行业订单增添疲软，产量一连下滑，仅为7.5万台，下降幅度为10.1%。但凭证中国电子学会数据显示，2019年上半年全球机械人市场规模达144亿美元，其中中国机械人市场规模达42.5亿美元，占比抵达29.5%，在全球仍饰演者主要角色。

  

  

智能制造可实现整个制造业价值链的智能化，而工业互联网是实现智能制造的要害基础设施。2018年6月12日，工信部公示了《2018年工业互联网立异生长工程拟支持项目》，批注工业互联网进入了实质生长阶段。2018年中国工业互联网市场规模抵达5313亿元，凭证中国工业互联网工业同盟的测算，预计到2020年市场规模将抵达万亿量级。

  

种种企业加紧结构，抢占生长制高点。作为推动制造业与互联网融合生长的主要抓手，工业互联网平台的理念和主要性逐渐被工业界所熟悉，全球种种工业主体起劲结构工业互联网平台，以抢占生长制高点。在政策、手艺等因素的推动下，中国已经泛起一批工业互联网平台，工业系统已起源完善。

  

  

人工智能+制造业——创立“智造”新业态。中国人工智能迈向了2.0阶段，以通过互联网联系在一起的一套重大的智能系统为标记。从智能制造业角度出发，人工智能手艺正在深入刷新制造行业。新一代人工智能手艺与制造业实体经济的深度融合，成为应用市场一大亮点，催生了智能装备、智能工厂、智能效劳等应用场景，创立出自动化的一些新需求、新工业、新业态。

  

中国人工智能工业规模超400亿。近年来，中国人工智能工业生长迅速，跟据中国信通院数据，2015年到2018年中国人工智能工业规模复合平均增添率为54.6%，高于全球平均水平（约36%）。

  

2018年，中国人工智能工业市场规模已抵达415.5亿元。其中，企业手艺集成与计划提供、要害手艺研发和应用平台两个应用领域据生长火热。据中国新一代人工智能生长战略研究院2019年5月宣布的《中国新一代人工智能科技工业生长报告（2019）》数据，阻止2019年2月，人工智能企业普遍漫衍在18个应用领域，上述两个领域企业数占比最高，划分抵达15.7%和10.5%。

  

  

3D打印——崛起中的智能制造方法。3D打印不但仅是炫酷的前沿科技，更是有望刷新制造业的“潜力股”。其荟萃了大规模生产的高效和手工生产的无邪等优点，制造业的全流程都可以引入3D打印，能实现制造历程的高效率和低本钱，代表了智能制造的未来生长偏向。近年来，我国3D打印行业生长迅速，从2013年3.2亿美元的市场规模生长到2018年的23.6亿美元，5年的复合增添率抵达49.1%。

  

3D打印焦点零部件依赖入口海内企业有较大提升空间。近年来随着航空航天、汽车工业等的手艺前进，其零部件的结构越来越重大，对构件的性能要求也更高，古板的金属切削加工要领受到严肃的挑战。相比于古板的减材制造方法，3D打印能够实现重大零部件的一次成型，是制造业领域有代表性的倾覆性手艺。然而，海内3D打印起步较晚，企业数目与规模均偏小，打印专用新质料与焦点零部件严重依赖入口，要害手艺受制于人。2018年海内3D打印行业收入排名第一的先临三维营收为3.63亿元，仅为国际巨头Stratasys的7%，入口替换尚有较大提升空间。

  

3.5 激光切削

  

金属切削机床是现在主流的机床产品，全球销量占所有机床的比例抵达52.48%，金属切削机床不但可以应用于电力、船舶、航天航空等领域，还可用于电子、汽车、新能源、纺织等行业的自动化装备制造中。在履历了2011-2017的震荡波动后，受汽车、3C等主要下游行业景心胸下滑及牢靠资产投资增速一连疲软影响，我国机床增量市场一连萎缩，2018年我国金属切削机床产销同比划分下降24%和25%，2019年上半年均同比下降了10%左右。

  

激光加事情为一种高精度、高效率的质料加工方法，随着激光装备手艺提升，应用越来越普遍，关于古板刀具式金属切削机床的替换率有望一直提升。假定激光切削比古板金属切削机床效率提升3倍，则保有量上限合计约325万台，假定渗透率划分抵达15%、25%、50%，单台激光器均价为26/13/6.5万元，测算得用于金属切削的激光器市场空间总容量最高可达4000亿元。

  

3.6 智能制造系统解决计划

  

智能制造系统解决计划供应商在智能制造的推进历程中起到至关主要的作用。智能制造工程实验三年以来，我国顶层妄想、试点树模、标准系统建设有用推进，全社会智能制造的气氛逐步形成。2017年，中国智能制造系统解决计划市场规模达1280亿元，同比增添20.8%；2018年市场规模约为1560亿元，同比增添21.9%。

  

受益于用户数字化建设的一连推进，用于研发、物流、效劳等环节的智能制造系统解决计划也在增强，相关环节智能制造系统解决计划的应用比例有所提升。排名前五位的智能制造系统解决计划的是：柔性装配系统、加工环节数字化系统、智能运送系统、智能仓储系统以及企业资源妄想（ERP），占比划分为18%、13%、10%、9%、8%。

  

  

落伍的手艺迫使我国制造业转型升级，同时，也只有掌握手艺，才可以改变劳动麋集型工业现状。制造业转型的主要偏向为智能制造，主要有五点特征，第一，智能机械在一定水平上体现出自力性、自主性和个性，甚至相互间还能协调运作与竞争；第二，人机一体化一方面突出人在制造系统中的焦点职位，同时在智能机械的配合下，更好地施展出人的潜能；其余划分为团结虚拟现实手艺，自组织与超柔性以及学习能力与自我维护能力。智能制造不但能提高生产效率，同时在一定水平上能真正解放生产力。我国也将智能制造装备系统作为现在制造业生长的主要偏向。

  

智能装备制造将体现在五大偏向，每一生长偏向都涉及两个响应的详细领域，真正的智能化，是从生产到效劳历程的装备智能化。首先，生产方法的智能化，在生产方法上，智能工厂及智能装备的普及和配备才华真正实现智能生产。其次，产品的智能化体现在芯片、传感器、机械视觉等新型人工智能工业。

  

另外，定制化生产和产品追溯将成为智能制造的新业态新模式；治理实现智能化需要在生产治理及物流治理等领域团结人工智能等实现机械赋能，让治理效率同时有更洪流平提升。最后，效劳将同步实现智能化，详细体现在在线监测、远程诊断及云效劳方面。总体来看，实现彻底智能化制造装备主要历经三个阶段，智能工厂到数字化工厂最后实现自动化工厂。

  

未来，我国智能制造装备泛起出自动化、集成化、信息化、绿色化的生长趋势。自动化体现在装备能凭证用户要求完成制造历程的自动化，并对制造工具和制造情形具有高度顺应性，实现制造历程的优化；集成化体现在生产工艺手艺、硬件、软件与应用手艺的集成及装备的成套及纳米、新能源等跨学科高手艺的集成，从而使装备一直升级；信息化体现在将传感手艺、盘算机手艺、软件手艺“嵌入”装备中，实现装备的性能提升和“智能”；最后绿色化主要体现在从设计、制造、包装、运输、使用到报废处置惩罚的全生命周期中，对情形负面影响极小，使企业经济效益和社会效益协调优化。