智能制造系统解决方案是指以自动化、网络化为基础,以数字化为手段,以智能制造为目标,借助新一代信息通信技术,通过工业软件、生产和业务管理系统、智能技术和装备的集成,帮助企业实现纵向集成、横向集成的各类智能化解决方案的总称。
当前,我国多数中小型制造企业仍处于自动化阶段,传统自动化系统解决方案在中国市场中仍占主流,行业领先企业和智能制造试点示范企业加快向数字化迈进,个别标杆企业开展智能化布局。相较于传统自动化系统解决方案,智能制造系统解决方案的优势明显。
智能制造行业系统解决方案尚处于发展期,随着智能制造的推进,系统解决方案的市场规模将加速增长,经过市场验证的解决方案成熟度将进一步提升。
近年来,受国家政策大力支持、信息技术深度融合、客观需求持续强劲等因素影响,我国智能制造发展取得显著成效。
从行业应用结构来看,智能制造在我国已渗透至汽车、电子制造、石化、机床、食品饮料、制药等多个行业,其中汽车和电子制造成为重要应用行业。2019 年,汽车和电子制造的智能制造系统集成市场分别为 336 亿元和 247 亿元,占整体市场的比重分别为 21.8%和 16.0%。
从市场结构来看,目前我国智能制造系统集成市场以柔性装配系统、加工环节数字化系统、智能输送系统、智能仓储系统、企业资源计划五大类解决方案为主,2019 年其合计市场规模为 843 亿元,占整体市场的比重达 54.70%。装配、加工、输送等领域智能化发展,对工业机器人形成了旺盛的需求。
IFR《World Robotics 2023》数据显示,2017-2022 年,我国工业机器人安装量从 15.6 万台增至 29.0 万台,年均复合增长率达 13.20%,2022 年安装量占全球的比重达 52%;2022 年末,我国工业机器人保有量达 150.15 万台,2017 年2022 年平均复合增长率达 25%。IFR《World Robotics 2021》数据显示,随着工业机器人的大量安装,我国工业机器人密度也不断上升,2020 年达到 246 台/万人,接近美国的 255 台/万人,远超 126 台/万人的全球平均水平。
但与新加坡、韩国、德国、日本等发达国家相比,我国工业机器人密度仍有较大提升空间。我国智能制造系统集成市场空间大。2016-2021 年,我国智能制造系统集成市场规模由 897 亿元增长至 2,886 亿元,年均复合增长率为 26.33%。
随着我国庞大工业体系智能制造需求的持续释放,行业有望实现加速发展,2022年我国智能制造系统集成市场规模将迅速增长至 3,573 亿元。
持续高额的固定资产投资带来智能制造系统的直接市场需求
A、汽车行业固定资产投资
近年来,我国汽车产量和销量均稳居世界第一。虽受到经济增速放缓、贸易保护主义抬头、市场需求下降、环保标准切换、新能源补贴退坡等多重因素影响,自 2018 年起,我国汽车产销量连续三年呈现下滑趋势;进入 2021年后,我国汽车工业克服芯片短缺、动力电池原材料价格上涨、国内公共卫生形势等多重不利因素,以新能源汽车的迅速增长带动国内汽车市场在逆境下整体复苏,连续两年实现正增长;2021 年,我国汽车产销量分别完成2,608.2 万辆和 2,627.5 万辆,同比分别增长 3.4%和 3.8%;2022 年,我国汽车产销量分别完成 2,702.1 万辆和 2,686.4 万辆,同比分别增长 3.4%和 2.1%。
汽车产销数据是汽车行业固定资产投资的前瞻性指标,产销规模的持续提升,提振了汽车整车及零部件厂商的投资意愿,进而通过固定资产投入直接影响对智能制造系统解决方案的需求。
在经历连续三年的持续下滑后,2022 年,我国汽车制造业固定资产投资止跌回升,投资额较 2021 年增长12.60%,高于全国固定资产投资 7.5 个百分点,高于制造业固定资产投资 3.5个百分点,呈现良好的恢复势头。
B、机械行业
固定资产投资机械工业作为国民经济发展的基础性和战略性产业,为国民经济各行业发展和国防建设提供技术装备,是工业最重要的发展根基,是我国参与全球经济发展、体现国家综合实力的重要产业。
新中国成立以来,伴随着我国逐渐建立起门类齐全、独立完整的工业体系,机械工业从无到有,由弱变强,成为支撑我国制造业自立自强的重要力量,特别是以发电设备、输变电设备、工程机械等为代表的优势产业已处于世界领先地位。根据《机械工业“十四五”发展纲要》,截至“十三五”末的 2020 年,我国机械工业规模以上企业累计实现营业收入 22.85 万亿元,同比增长 4.5%,占全国工业的 21.5%;利润总额达到 1.46 万亿元,同比增长 10.4%,占全国工业的 22.7%。
《机械工业“十四五”发展纲要》提出,要围绕机械工业产业基础最为薄弱的环节,实施机械工业产业基础再造工程,开展关键基础材料、核心基础零部件、先进基础工艺、产业技术基础、基础工业软件等的攻关。机械工业的持续攻关为固定资产投资创造了较大需求空间,2021 年,机械工业主要涉及的通用设备、专用设备、仪器仪表制造业固定资产投资分别比上年增长 9.8%、24.3%和 12%,上述行业 2022 年固定资产投资增长率则分别为14.8%、12.1%和 37.8%。
综上所述,近年来,汽车行业和机械行业每年仍然有万亿级规模的固定资产投资,为行业内的智能制造系统的发展奠定了良好的需求基础。
随着新技术、新模式、新业态涌现,制造业与互联网深度融合,智能制造系统解决方案逐步成为推进制造业发展的新动力、新路径。当前,智能制造系统解决方案发展呈现生产柔性化、工业互联化和智造服务化等发展趋势。
①以数据为驱动的生产柔性化
柔性生产的本质是对资源要素进行快速重构以响应新的制造需求,而智能制造系统将资源要素及过程状态转化为数字化信息,并通过算法优化的方式对资源要素进行高效配置,从而实现以数据为驱动的柔性化生产。
②以平台为支撑的工业互联化
越来越多的产业龙头以及互联网巨头企业都在加大工业互联网投入,除加快自身数字化转型外,通过平台建设将各自智能制造的实践经验和能力禀赋开放赋能给同领域的其他企业,以及产业链上下游相关主体,形成对整个产业智能化升级的重要支撑。
③以用户为中心的智造服务化
产品远程运维服务是典型的制造企业智能化服务模式,企业利用数智技术,对正在使用的智能产品的设备状态、作业操作、环境情况等多维数据进行实时采集和回传,为用户提供产品的日常运行维护、预测性维护、故障诊断、诊断和修复、远程升级等服务。