“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(zhàn)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(nèi)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(guī)劃》將智能制造裝備明確定義為“具有感知、決策、執(zhí)行功能的各類制造裝備的統(tǒng)稱”。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(xiàn)，是制造過程實(shí)現(xiàn)智能化所必需的物質(zhì)條件，也是智能制造的核心載體。隨著世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家越來越重視技術(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(xiàn)較快的增長，2022年我國智能制造裝備新增相關(guān)企業(yè)8.39萬家。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前我國智能制造裝備行業(yè)規(guī)模已經(jīng)超過3.2萬億元，市場滿足率超過50%。建成2500多個數(shù)字化車間和智能工廠，工業(yè)軟件產(chǎn)品收入突破2400億元，主營業(yè)務(wù)收入達(dá)10億元的系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商超過了140余家。
本文將從行業(yè)主要政策、行業(yè)布局、行業(yè)存在的問題三個方面簡述智能制造裝備行業(yè)的現(xiàn)狀，并淺析其未來發(fā)展趨勢。
01 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(qiáng)國戰(zhàn)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(xiàn)轉(zhuǎn)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(shù)控機(jī)床和機(jī)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(jié)能與新能源汽車、電力裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械、農(nóng)業(yè)機(jī)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(shè)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(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行業(yè)體系初步形成，一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的重大智能制造裝備實(shí)現(xiàn)突破，但制造環(huán)節(jié)互聯(lián)互通等制約智能制造發(fā)展的關(guān)鍵問題仍然沒有解決，對跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的智能制造標(biāo)準(zhǔn)化需求日益迫切。
為指導(dǎo)當(dāng)前和未來一段時間內(nèi)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作，工業(yè)和信息化部、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會根據(jù)《中國制造2025》的戰(zhàn)略部署，聯(lián)合發(fā)布了《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，明確了建設(shè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系的總體要求、建設(shè)思路、建設(shè)內(nèi)容和組織實(shí)施方式，從生命周期、系統(tǒng)層級、智能功能3個維度建立了智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系參考模型，并由此提出了智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系框架，框架包括“基礎(chǔ)”、“安全”、“管理”、“檢測評價”、“可靠性”5類基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)和“智能裝備”、“智能工廠”、“智能服務(wù)”、“工業(yè)軟件和大數(shù)據(jù)”、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”5類關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及包括《中國制造2025》中10大應(yīng)用領(lǐng)域在內(nèi)的不同行業(yè)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
2021年12月28日，工業(yè)和信息化部等八部門聯(lián)合印發(fā)了《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》，提出：2025年要實(shí)現(xiàn)供給能力明顯增強(qiáng)，智能制造裝備和工業(yè)軟件技術(shù)水平和市場競爭力顯著提升，市場滿足率分別超過70%和50%，培育150家以上專業(yè)水平高、服務(wù)能力強(qiáng)的智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)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)品供給能力顯著提升，充分滿足重大環(huán)境治理需求。行業(yè)綜合實(shí)力持續(xù)增強(qiáng)，核心競爭力穩(wěn)步提高，打造若干專精特新“小巨人”企業(yè)，培育一批具有國際競爭優(yōu)勢的細(xì)分領(lǐng)域的制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè)。環(huán)保裝備制造業(yè)產(chǎn)值力爭達(dá)到1.3萬億元。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)展行動計劃(2023-2025年)》提出：到2025年，智能檢測技術(shù)基本滿足用戶領(lǐng)域制造工藝需求，核心零部件、專用軟件和整機(jī)裝備供給能力顯著提升，重點(diǎn)領(lǐng)域智能檢測裝備示范帶動和規(guī)模應(yīng)用成效明顯，行業(yè)生態(tài)初步形成，基本滿足智能制造發(fā)展需求。
02 智能制造裝備行業(yè)布局
從智能裝備行業(yè)的區(qū)域競爭格局來看，目前，我國的智能制造裝備主要分布在工業(yè)基礎(chǔ)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)。我國正在形成珠三角、長三角、環(huán)渤海和中西部四大行業(yè)集聚區(qū)，行業(yè)集群將進(jìn)一步提升各地智能制造的發(fā)展水平。
其中，環(huán)渤海地區(qū)和長三角地區(qū)是裝備制造的核心區(qū)。以數(shù)控機(jī)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(qū)、長三角地區(qū)及西北地區(qū)，其中以遼、魯、京、滬、蘇、浙和陜等地區(qū)最為集中。此外，關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件及通用部件、智能專用裝備行業(yè)在豫、鄂、粵等地區(qū)也都呈現(xiàn)較快的發(fā)展態(tài)勢，其中以洛陽、襄樊、深圳最為突出。同時，工業(yè)機(jī)器人將是未來智能裝備發(fā)展的一個新熱點(diǎn)，京、滬、粵、蘇將是國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的主要市場。
環(huán)渤海地區(qū)：依托地區(qū)的資源與人力資源優(yōu)勢，形成“核心區(qū)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。
長三角地區(qū)：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(qū)：加快機(jī)器換人，逐步發(fā)展成為“中國制造”主陣地。其中，廣州圍繞機(jī)器人及智能裝備行業(yè)核心區(qū)建設(shè)，深圳重點(diǎn)打造機(jī)器人、可穿戴設(shè)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(qū)：落后于東部地區(qū)，尚處于自動化階段，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)。
03 智能制造裝備行業(yè)主要存在問題
（一）與發(fā)達(dá)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(qū)。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。
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)，在市場競爭中具備強(qiáng)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，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(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)方面的研究取得了重要進(jìn)展。
在亞洲地區(qū)，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(jī)器人應(yīng)用、自動化控制、高速化等方面具備優(yōu)勢。
近年來，中國的智能制造裝備行業(yè)也開始快速發(fā)展，在機(jī)器人、智能制造、自動化產(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(qiáng)，走向國際化的步伐正在加快。
（二）智能制造裝備行業(yè)基礎(chǔ)薄弱，缺乏行業(yè)內(nèi)的支持
我國智能制造裝備行業(yè)基礎(chǔ)薄弱，行業(yè)內(nèi)的配套企業(yè)整體實(shí)力較弱。一些優(yōu)勢企業(yè)在系統(tǒng)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(jī)和驅(qū)動器、可編程控制器(PLC)、機(jī)器人的精密減速器等大多數(shù)還是依賴進(jìn)口。同時，被譽(yù)為工業(yè)之母的機(jī)床是智能裝備制造業(yè)必不可少的設(shè)備之一，但是絕大部分高端精密機(jī)床及刀具被國外企業(yè)壟斷，引進(jìn)成本高，后續(xù)使用維護(hù)費(fèi)用較高。區(qū)域內(nèi)行業(yè)之間技術(shù)革新與交流相對較少，行業(yè)之間沒有形成良性互動配套，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)生變化將會受到很大影響。
（三）我國智能制造裝備企業(yè)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)水平長期落后于工業(yè)發(fā)達(dá)國家，市場主要被知名國際廠商主導(dǎo)，市場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。
近年來，隨著國家戰(zhàn)略對本行業(yè)發(fā)展的大力支持，國內(nèi)涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀智能裝備制造廠商，憑借其較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和技術(shù)研發(fā)能力，通過集成創(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，搶占了部分市場份額。
但企業(yè)技術(shù)研發(fā)實(shí)力的積累、設(shè)計研發(fā)人員的引進(jìn)或培養(yǎng)、具有戰(zhàn)略效益的研發(fā)項(xiàng)目的推進(jìn)等，都需要大量時間的積累和資金支持，所以目前國內(nèi)優(yōu)勢企業(yè)數(shù)量仍然較少、行業(yè)組織結(jié)構(gòu)小、品牌知名度低、競爭力弱、抗風(fēng)險能力相對薄弱，國內(nèi)產(chǎn)品的技術(shù)積累和市場開拓仍需要經(jīng)歷必要過程，國產(chǎn)品牌的建立也需經(jīng)歷逐步被客戶認(rèn)可的過程，短期內(nèi)仍難以改變智能制造裝備市場由國外知名廠商主導(dǎo)的現(xiàn)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(dá)國家仍存在一定差距，但在國家、各地政府政策營造的良好經(jīng)營發(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(cè)重的四大行業(yè)聚集區(qū)，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)展水平營造良好氛圍。
04 智能制造裝備行業(yè)未來發(fā)展趨勢
我國智能制造裝備行業(yè)未來的發(fā)展趨勢可能會體現(xiàn)在以下幾個方面：
（一）高端裝備國產(chǎn)化需求增加，技術(shù)實(shí)力將成未來競爭關(guān)鍵
隨著政府、企業(yè)和社會各方面的共同努力，四大行業(yè)集聚區(qū)的形成與持續(xù)發(fā)力，一些國內(nèi)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(jī)器人、機(jī)器視覺等關(guān)鍵零部件，及智能專用裝備等方面，成功地推出了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能制造裝備，其性能和質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。再加上，隨著國內(nèi)制造業(yè)的轉(zhuǎn)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機(jī)遇，進(jìn)一步推動國產(chǎn)化替代的進(jìn)程，促進(jìn)我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)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。
高端裝備領(lǐng)域是以高新技術(shù)為引領(lǐng)，處于價值鏈高端和產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)，決定著整個產(chǎn)業(yè)鏈綜合競爭力的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是推動工業(yè)轉(zhuǎn)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，是搶占未來經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展制高點(diǎn)的戰(zhàn)略選擇，對于加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、實(shí)現(xiàn)由制造業(yè)大國向強(qiáng)國轉(zhuǎn)變具有重要戰(zhàn)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(zhàn)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(zhàn)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，掌握自動化核心技術(shù)，推進(jìn)高端裝備國產(chǎn)化成為我國自動化行業(yè)增強(qiáng)綜合競爭力，力爭做大做強(qiáng)的必由之路。因此在政策鼓勵、市場需求迫切的情況下，未來業(yè)內(nèi)企業(yè)的競爭將體現(xiàn)為技術(shù)積累的競爭，技術(shù)實(shí)力將成為未來競爭的關(guān)鍵要素。
（二）技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展
目前，通過多年的持續(xù)投入，我國在光學(xué)成像、機(jī)械系統(tǒng)、電氣控制、人工智能算法和信息系統(tǒng)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。而隨著工業(yè)機(jī)器人、自動化檢測等智能制造技術(shù)在半導(dǎo)體、鋰電池等重點(diǎn)行業(yè)的不斷普及，半導(dǎo)體自動化設(shè)備、鋰電池自動化設(shè)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)而不斷推動工業(yè)自動化和智能化不斷深入，制造過程控制和制造執(zhí)行系統(tǒng)也不將向全行業(yè)擴(kuò)散、普及，從而進(jìn)一步推動消費(fèi)電子、新能源汽車、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(shù)字化局面的關(guān)鍵。
從市場需求趨勢來看，市場需求趨于多元化、個性化，工業(yè)自動化成為工廠提高生產(chǎn)效率的絕佳選擇。而工廠需要對這些機(jī)器進(jìn)行管理，最大限度地提高設(shè)備資源的效率。自動化升級為智能工廠，通過物聯(lián)網(wǎng)將大量數(shù)據(jù)收集到云服務(wù)器，然后利用這些數(shù)據(jù)和分析模型，可以計算機(jī)器的效率，預(yù)測故障的發(fā)生，優(yōu)化生產(chǎn)工藝和改進(jìn)設(shè)計方案;管理人員可以實(shí)時掌握生產(chǎn)進(jìn)度，進(jìn)行合理調(diào)度;銷售人員可以根據(jù)產(chǎn)線情況進(jìn)行業(yè)務(wù)洽談，最終實(shí)現(xiàn)整體效率的最大化，從而讓工廠的整體運(yùn)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
面對市場不斷變化的產(chǎn)品需求，工廠需要實(shí)現(xiàn)個性化產(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)的不同用戶之間，根據(jù)自身業(yè)務(wù)需求，對整體系統(tǒng)的建設(shè)和使用需求除了基本原理和通用設(shè)備存在共同性以外，在其具體使用和功能上都會存在一定的差異。為使客戶建設(shè)的系統(tǒng)能夠更加貼近使用需求，各智能制造裝備企業(yè)需要在項(xiàng)目建設(shè)初期，就根據(jù)客戶的行業(yè)特點(diǎn)、行業(yè)規(guī)范、貨品類型、功能需求、相關(guān)配套工程、客戶預(yù)算等眾多因素進(jìn)行方案設(shè)計，并對客戶的需求進(jìn)行定制化的軟硬件產(chǎn)品研發(fā)和實(shí)施方案設(shè)計，以便更好地服務(wù)客戶，建設(shè)出真正符合客戶需求、高效率的智能化應(yīng)用系統(tǒng)。
因此，智能制造裝備行業(yè)未來的發(fā)展也將更加注重產(chǎn)品的定制化。企業(yè)將根據(jù)客戶的需求，定制化開發(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(yàn)以及定制化研發(fā)、設(shè)計、制造、實(shí)施能力是行業(yè)的客觀需求和長期發(fā)展趨勢。
（四）綠色環(huán)保成為發(fā)展重點(diǎn)
隨著全球環(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。越來越多的企業(yè)及其供應(yīng)鏈開始采取更加環(huán)保的技術(shù)和設(shè)備，減少生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
以 Apple 為例，多年來 Apple 始終倡導(dǎo)綠色環(huán)保，其整個供應(yīng)鏈體系也在其影響下開始在運(yùn)營中采用清潔能源、更加環(huán)保的設(shè)備等方式來減少對環(huán)境的影響。
總的來說，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(nèi)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(qiáng)，智能裝備制造行業(yè)已頗具規(guī)模，機(jī)器人、智能制造、自動化產(chǎn)品等領(lǐng)域均有相當(dāng)成長。
未來智能制造裝備行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)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(qū)動力和綠色環(huán)保成為重要考量等趨勢。同時，隨著全球制造業(yè)的不斷升級和轉(zhuǎn)型，智能制造裝備行業(yè)將在推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提升社會生產(chǎn)效率方面發(fā)揮更大的作用。
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