行业案例

INDUSTRY CASE

智能配备制作职业特色及面对的机会应战

发布时间:2023-07-27 12:33:03 作者: 行业案例

  智能配备制作业的工业链上下流简直相关了国民经济职业分类中出产出资类产品的大部分企业,工业链全体具有上下流工业相关度高、运用范畴广泛、技能壁垒高及客户定制化的特色。如智能配备制作进程中需求的重要根底机械(制作配备的配备),首要触及数控机床、柔性制作单元、柔性制作体系、计算机集成制作体系、工业机器人、大规划集成电路及电子制作设备等企业;需求的重要机械和电子根底组件,首要触及液压、气动、轴承、密封、模具、刀具、低压电器、微电子和电力电子器材、仪器仪表及自动化操控体系等企业。智能配备制作业的产品运用范畴掩盖很多国民经济职业,首要包含电源、锂电池、消费电子、通讯、物流等。

  普华有策信息咨询《我国智能配备制作职业商场调研及“十四五”展开趋势研究报告》

  智能配备制作业上下流相关职业广泛的特色,一方面要求职业界企业需继续重视工业链上国表里的技能展开趋势,把握先进的设备研制规划技能,另一方面要求职业界企业充沛了解下流各职业产品的出产加工工艺。这对职业界企业的资金才干、技能水平、职业经历及品牌的要求较高。

  从智能配备制作业上下流严密的联系度和技能进程看,智能配备制作业的展开水平对下流消费商场各细分范畴制作业水平有直接引领和推进效果。一起,上游要害零部件和单元制品不断前进的技能水平促进智能配备制作业产品的更新迭代,直接推进下流消费商场各细分范畴制作业水平的继续前进。未来,跟着我国工业结构的转型晋级和智能配备技能的演进,智能配备产品与工业链上下流企业的相相联系将更严密。

  从智能配备制作工业链的构成看,该职业触及智能配备(如微电子器材、仪器仪表、机器人、数控机床、服务机器人等自动化智能化组件或配备)、工业互联网(如机器视觉、传感器、RFID、工业以太网)及工业软件(如 ERP/MES/DCS)等软硬件技能,集成了智能感知、操控技能、人工智能、履行技能和数字化技能等多项先进技能,上述软硬件技能掩盖多学科常识、技能含量高、工艺精度高、拼装调试进程杂乱。

  一起,不同企业在产品实践工艺道路上需处理的问题不尽相同,需智能配备研制和技能人员有理解下流客户工艺的根底上,依据企业的实践工艺制程情况,按需规划规划智能配备的功用、结构、精度等要害内容,完成自动上下料、转移、码垛、检测、定位分拣、中转、组件装置、焊接、清洗、点胶、卷绕、叠片、抛光打磨、拧紧、喷涂、封装、智能排产、数据收集、信息追溯与交互等功用,完成精益与智能制作。体系运用方案需求多方协作与合作,关于企业本身的体系集成才干提出较高的要求,对研制人员的研制水平以及地点企业的技能实力等才干提出了较高的要求。所以,比较其他职业,智能配备制作业从配备的研制规划至安装调试环节均具有人才和技能密布的特色。

  国外智能配备制作业起步较早,在自动化要害零部件和自动化单元制品的技能方面抢先于国内,且自动化要害零部件和自动化单元制品的敞开度较高,已成为智能配备制作职业常常运用的标准件,比方机器人、电机等。这使得国内智能配备制作业将首要精力聚集于设备的集成化研制才干和配套才干,并构成相对竞赛优势。

  在敞开度较高的要害零部件和单元制品的支持下,国内智能配备制作企业创业初期出资研制单台自动化设备时,人力本钱、资料本钱等投入对资金的要求并不高,但当堆集必定的技能实力后,做客户整条产线、整个车间、整个工厂的智能化配备建造时,智能配备制作企业在厂房本钱、设备本钱、资料本钱、研制本钱、人力本钱等方面需投入巨额资金。一起,智能配备制作企业为继续坚持企业的竞赛优势,会自动投入很多资金预研新技能、新产品,新技能、新产品需求必定周期才干产生收益,且存在研制失利的危险。因而,智能配备制作业在高速展开进程中具有必定的资金密布特征。

  智能配备制作业是新式的、综合性强的制作工业,首要用于完成下流各细分范畴产品在出产、仓储、物流等环节的自动化、智能化作业,但下流各细分范畴产品的出产工艺、品类标准千差万别,即便同类产品在不同公司也常有不同的技能道路,且各公司出产、仓储、物流等现场场所空间也有差异,所以各环节所运用设备一般需定制化研制制作。

  智能配备制作业在消费电子、新能源范畴或许面对下业工艺杂乱和更新换代快的特色。公司现有的客户首要会集于消费电子范畴,该范畴产品的终端客户苹果、华为等大多是世界尖端的消费电子品牌商,其产品以制作工艺难度大、精度要求高、规划抢先性强等要素而著称,且下流品牌的各类消费电子产品每隔一段时期均需求进行更新、晋级换代,在新产品中除了运用最新的芯片、软件等技能外,还会选用新的规划、工艺和物理特性,相应会对设备供货商提出新的技能迭代需求。此外,消费电子厂商每年的新产品发布会时刻较为固定,产品发布前一段时刻内对设备需求量巨大。设备的及时按需交给直接影响了消费电子厂商的产能爬坡,关于其全年出售方案的完成至关重要。因而,消费电子等职业的更新换代快等特色亦对上游设备供货商的研制规划、交给呼应才干提出了较为严苛的需求,需求上游智能配备制作厂商及时跟上职业界新技能、新工艺和新产品的展开趋势,及时把握新技能并开宣布具有商场竞赛力的新产品。

  现在,智能制作配备的展开方向是高度智能化,即“工业 4.0”或“物联网”。“工业 4.0”是德国对展开本国工业提出的一项高科技战略方案,美国称之为“工业互联网”,我国称之为“我国制作 2025”。工业 4.0 是以信息物理交融体系技能(CPS,Cyber-Physical Systems)完成网络化为特征。在网络化为特征的工业 4.0年代,配备制作业简略的单个技能立异难以快速增强配备制作业的全体实力,而从完好的工业链视点去研制储藏中心技能,将有利于显着增强国内配备制作业细分职业在工业链上的竞赛优势,加快下流消费端制作业的转型晋级。

  配备制作业是制作业各细分职业展开的支撑性根底职业。经过 20 多年的展开,我国配备制作业研制的弧焊、点焊、码垛、安装、检测、注塑、冲压和喷涂等功用的自动化设备已运用于各消费端制作业。但在要害零部件伺服电机、精细减速机、机器人操控器等中心技能方面,与发达国家比较仍存在必定距离,在高端配备制作业尤其是智能配备制作范畴常需收购价格更高的进口设备。2015 年我国推出制作强国战略第一个十年的举动纲要《我国制作 2025》以来,在各项工业政策的支持下,伺服电机、减速机、机器人操控器等中心技能范畴,正在减缩与国外企业的距离,国内企业和科研机构等单位对构成完好工业链的中心技能进行会集打破,取得了显着前进。

  未来,跟着国内智能配备制作业工业链上各环节中心技能的继续打破及老练运用,将有助于国内各细分范畴的配备制作企业构成完好工业链上的技能优势,以及更高的性价比、更省心的售后保护优势,将进一步增强国产智能配备与国外品牌在国内商场的竞赛优势,国内配备制作企业面对的展开机会愈显着,进口设备的国产代替效应将越来越显着。

  2010 年曾经,我国快速添加的劳作人口和较低的人力本钱带来的人口盈利,有用促进了我国制作业的快速展开。但近年来我国劳作力人口呈现负添加,占总人口份额下降。依据国家统计局数据显现,从 2010 年至 2019 年我国 15-64 岁的劳作人口占总人口的份额继续不断下降,2019 年我国 15-64 岁的劳作人口占总人口的份额仅为 70.7%,比较 2010 年下降了 3.8 个百分点。从现在数据来看,我国劳作力数量下降将是一个长时刻的趋势,未来将面对劳作力缺少的情况。

  在我国劳作人口数量继续下滑的一起,我国乡镇工作人员的均匀工资却在逐年添加,从 2010 年到 2019 年我国乡镇工作人员的均匀工资添加 2.47 倍,人力本钱不断上升,均匀年复合添加率为 10.60%。未来在乡镇最低工资水平的带动下,制作业的用工本钱将继续添加,进一步影响制作业的赢利空间。

  跟着人口盈利逐步消失,用工本钱的添加,国内越来越多的制作业开端导入自动化设备、自动化出产线,完成少人化作业。未来,跟着工业自动化技能老练度的逐步前进,制作业对自动化、智能化配备的需求将越来越旺盛。

  手机拼装的出产制程包含前工序、拼装、测验和后道包装等环节。在前工序的壳料、塑胶料、金属料等的处理,以及后道包装方面,国内已有较为老练的自动化处理方案;而拼装和测验环节因为触及焊接、摆线、合壳、清洁显现屏、贴镜片、测验检测,以及辅料的上料和贴合等工艺,则占有工业链绝大部分劳作力流向。现在,手机厂商在完成整机拼装自动化,然后下降人工本钱、满意加工工艺精度、前进拼装良率和产能方面存在着较大需求。

  但是,因为手机产品的更新换代快、出产批量小而种类丰厚、原资料领料办法多样等方面的特性,当时手机自动化拼装的完成仍然承受着实际约束。首要,单类型手机产品生命周期短、更新换代快(一般六个月到一年)、小批量多批次的出产特性导致产品功用的频频改造,这就要求出产设备既能习惯杂乱工艺,又可以具有较高柔性以兼容不同代际的工艺需求。其次,较短的产品生命周期对出资报答期提出严苛要求,而传统的非标自动化设备因为需求跟从产品进行迭代,会产生较高作废或修正本钱,一般需求 3 年的本钱回收期。再次,原资料来料办法多样,出产设备需兼容编带来料、卷装来料、散料、片状来料、托盘来料、轰动盘来料等多种来料办法。

  根据上述,手机拼装的标准化和自动化存在必定的技能难度,约束了自动化程度。与此一起,手机拼装工序的杂乱多变、研制周期长以及研制经费高级要素使得大部分设备厂商对该类设备的研制望而生畏。因而,若设备出产厂商可以开宣布高性价比的柔性设备,满意小批量多批次的出产特色,在产品更新换代和原资料来料办法改动的情况下,只需求替换设备的少部分部件,即可满意新情况下的自动化出产需求,相应设备将有着宽广的商场空间。

  此外,消费电子职业的技能立异、3C 交融等展开趋势,使未来消费电子产品的小型化、智能化、零部件精细度高的特征益发显着,手艺作业将难满意其出产制程需求,这给自动化、智能化配备制作业的展开发明了进一步的商场空间。

  配备制作业是制作业的“脊柱”,国内配备制作业的先进性直接影响我国制作企业面对世界商场的竞赛力。我国制作业正处于劳作密布型、粗放型向技能密布型、集约型改动进程中,制作企业导入自动化出产形式时,对自动化配备的需求也在逐步产生改动,逐步从单台自动化设备需求展开为多工序自动化集成设备、整线自动化集成出产线的需求,乃至是整厂自动化集成“无人工厂”的需求。

  但因国内配备制作业起步晚、工业链上游中心技能缺少等原因,现在国内配备制作职业界具有整线集成、整厂自动化才干的知名企业还较少,从消费电子范畴公司的主营业务看,上市公司中仅先导智能、赢合科技具有较显着的整线集成才干,其间先导智能地点细分范畴为薄膜电容器设备、太阳能光伏自动化出产配套设备、锂电池设备三大类;赢合科技首要聚集于锂离子电池出产线上前段工序的首要设备,如涂布机、分条机、制片机、卷绕机、模切机、叠片机六大类设备,并经过外购部分设备构成智能出产线)智能配备职业具有长时刻展开的动力

  据国家统计局数据显现,2020 年我国工业添加值是 31.31 万亿元,占全国GDP 值的 30.81%,是我国经济添加的重要支撑力气。制作业如此巨大的商场规划,在适龄劳作力数量削减、劳作力本钱继续上升、工业自动化技能逐步前进和我国工业结构转型调整等要素影响下,必定添加消费端制作业对配备制作业的订单需求。

  一起,在科技立异、集约化、绿色环保等理念的引导下,传统配备制作业正向高端配备制作业展开。智能配备工业作为高端配备工业的细分工业之一,在制作业巨大的商场规划和国家工业政策的支持下,将具有长时刻展开的动力。2017 年科技部发布《“十三五”先进制作技能范畴科技立异专项规划》,指出“十三五”期间,先进制作范畴要点从“体系集成、智能配备、制作根底和先进制作科技立异演示工程”四个层面展开,加快推进制作业由大变强的转型晋级和跨过展开。

  从微观上看,我国处于从制作大国向制作强国的改动时期,制作企业对产品品质的要求不断前进,对智能制作配备晋级换代的需求将更微弱。消费锂电池、动力锂电池等下流产品的形状及功能不断改动,出产技能、制作工艺不断更新迭代,促进智能制作配备不断进行晋级换代。许多旧的出产设备不能满意出产需求,在未到达更新年限的情况下也会被筛选,拉动智能制作配备需求添加。

  据工信部信息显现,我国是全球消费电子产品最大的出产国、出口国和消费国,2018 年,我国手机产值占到全球总产值的 90%以上,稳居全球首位。估计在未来必守时期内,我国仍是消费电子产品最大的商场,这将有助于国内消费电子制作业稳固现有的规划效应,为消费电子职业的智能配备制作商供给了宽广的商场空间。

  与国外工业发达国家如德国、美国、日本比较,我国工业化进程仅三十年时刻,自动化配备制作职业展开相对缓慢。国外工业发达国家因为工业化起步较早,中心技能方面已构成显着的竞赛优势,在高端配备工业链上游技能环节和配备制作环节的优势更为杰出。跟着世界品牌厂商在我国本土化制作规划和服务水平的前进,国内自动化配备制作企业将面对着国外企业的冲击,中高端商场的竞赛将愈加重烈。再加上越来越多的国产品牌厂商开端进入配备制作业,低端商场的竞赛逐步剧烈,低端产品产能过剩的商场局势迫使部分稍有技能实力的配备制作企业也逐步聚会集高端配备技能和产品,国内配备制作业的竞赛将日趋剧烈。

  我国配备制作企业数量很多,但首要以中小企业为主,技能堆集时刻较短,优势企业数量较少,全体竞赛力较弱,真实能为下流客户供给从研制规划、出产配备到售后服务整套自动化集成处理方案的企业较少。少数实力较强的企业,经过技能打破、融资途径等办法初步处理了展开问题,成为职业界优异的上市公司,在国内商场已能面对世界大企业的直接竞赛,但受限于工业链上游的技能先进性,跨入世界商场竞赛的企业仍很少见。在展开进程中,更多厂商终究沦为仅供给简略加工服务或低端配备规划拼装服务的边际企业。

  技能研制人员是本职业展开的重要根底,高端技能研制人才的缺少已经成为约束职业展开的重要瓶颈。一方面,因为我国工业自动化职业的起步时刻较晚、展开时刻较短,使得高端人才相对缺少;另一方面,近几年,职业的宽广商场前景招引了大批其他范畴的企业转型到本职业,大批企业的参加加重了对本职业高端技能人才的抢夺。企业在展开进程中,虽继续致力于研制规划人才的堆集和培育,但相同也面对着竞赛对手在对标项目上发掘本企业研制规划人才的危险。

  如上所述,智能配备制作业在消费电子、新能源范畴或许面对下业工艺杂乱和更新换代快的特色,下流品牌的各类消费电子产品每隔一段时期均需求进行更新、晋级换代,在新产品中除了运用最新的芯片、软件等技能外,还会选用新的规划、工艺和物理特性,相应的就会对设备供货商提出新的技能迭代需求。与此一起,下流厂商需求花费新的本钱去出资新的出产线,若技能更新较快或许导致原有的自动化产线无法回收出资本钱。因而,智能配备制作企业需求规划研制出柔性化和标准化的自动化设备,当下流厂商的工艺和技能产生改动时,只需少数的设备改造本钱即可满意产线更新换代的需求。