2021中国智能制造行业产业链研究报告发布,5.3万亿市场中机遇与壁垒并存
栏目:行业资讯 发布时间:2021-08-20
智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。

智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。

2020年,中国创造的GDP总量突破100万亿元,实际增长2.3%。工业新增GDP高达31.3亿元,占中国经济总量的30.8%。工业作为中国GDP增长的重要来源,引入智能制造系统可有效提升工厂工作效率,帮助中国工业重塑竞争优势。

作为中国领先的原创行企研究内容平台,头豹研究院(前身为沙利文研究院)在对中国智能制造行业进行详尽的调研和访谈之后,完成了《2021年中国智能制造行业产业链研究报告》(以下简称报告)。该报告通过对智能制造产业链、驱动因素、投资风险与行业内参与者情况进行深入分析,展现出智能制造行业的价值所在,对整个智能制造行业产业链的现状及发展趋势作出了深刻的研判。

WATTMAN瓦特曼智能、埃斯顿、汇川技术作为重点示范企业,在报告中贡献各自对智能制造行业的洞见和经验。其中,WATTMAN瓦特曼智能作为行业领先的综合工业智能应用解决方案服务提供商,为报告提供了智能制造在钢铁冶金、有色金属、矿山等重工业行业的应用案例及相关技术解析。

以下为报告部分重点内容:

中国人口红利逐渐消退,发展智能制造为必由之路:工业机器人的成本回收期持续收缩,且工业机器人与制造业就业人员的平均工资差距逐渐缩小,工业机器人替代效应明显。对于金属冶炼、矿山开发等危险系数较高行业,企业使用工业机器人可有效减少事故发生率,规避人工风险成本,随着工业机器人成本持续下降,工业机器人在重工业领域的渗透率将大幅提升。

智能制造落地难度较高,因此存在一定的投资风险:智能制造涉及范围较广,细分领域较多,各领域在生产流程及工艺、生产线配置、原材料及产品类型均存在较大差异,无法产出通用性方案应对不同细分领域客户需求,在智能制造技术应用过程中将面临样本量过少的痛点,因此落地难度较高。

互联网巨头与新兴智能制造企业合作:互联网巨头公司偏好于研发通用性解决方案,但在制造业中难以实现,考虑到投入产出比难以及预期,其偏向培养生态伙伴。互联网巨头企业提供先进技术与宏观规划,新兴智能制造企业则负责深入产业生产环节,实现技术的具体落地应用,二者分工合作。

智能制造是具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。智能制造可分为五层结构,层层传导,设备层执行生产任务并上传现场数据,产线层则将现场数据进行预处理并向上层汇报,工厂层接收处理后向企业层反馈生产情况,企业层运用生产管理软件进行分析处理后向下层下发工作计划,再依次传导至设备层,对生产设备进行有效控制与检测。设备、控制、车间与企业层形成由点到线再到面的递进关系。

智能制造重新定义制造业体系。传统制造业体系为单一直线型,分析消费者需求,并针对痛点进行产品研发与生产制造,最后将产品投放至市场并进行营销活动,各环节互动有限,更多为单一传导模式,信息反馈速度较慢,导致传统制造业生产体系较为低效。

智能化下的制造业体系产生较大改变,由直线流程式改为各环节互动的环式结构,向一体化的组织单位发生转变,信息实时反馈与工艺、研发之间呈双向往来关系,更利于生产研发部门根据消费者需求定义产品特性,实现“对症下药”。自动化采购可有效降低生产成本与生产周期,柔性化生产与营销活动实时互动可使生产有效响应市场变化环境,避免产能过低或过高对企业带来的负面影响。

企业引入智能制造系统可有效提升工厂工作效率。据中国智能制造试点项目反馈,智能制造可帮助企业提升生产效率与能源利用率,同时还带来运营成本、产品不良率与研制周期的降低智能制造的应用将帮助中国制造业重塑竞争优势。对社会而言,智能制造的推广可带来相应的环保效应,能源利用率的下降及用水量的减少可促进可持续发展。

智能制造产业链上游为核心零部件供应商,可细分为硬件层与软件层,中游为智能制造企业,企业可通过提供智能制造装备与解决方案参与中游市场。

由于工业细分领域过多,且设备要求不尽相同,设备通用性低,需根据具体领域进行调整。在WATTMAN瓦特曼所处的中游智能制造企业中,研发成本是智能制造设备供应商的重点支出。智能制造研发人员学历门槛高,薪资高,因此,以WATTMAN瓦特曼智能为代表的智能制造企业研发投入较高,也同时具备较高的技术壁垒。

中国政府陆续出台《“十四五”智能制造发展规划(征求意见稿)》《关于推动工业互联网加快发展的通知》等智能制造相关政策,大力推进智能制造的发展。在政策推动下,中国智能制造应用场景持续拓宽,市场规模实现快速增长,预计2025年中国智能制造行业市场规模将达5.3万亿元。

中国制造业从业人员工资逐年增长,2020年平均工资同比增长6%,企业面临用工成本压力增加的问题,且中国制造业平均就业工资远高于越南与泰国等东南亚国家,人工成本优势减弱。

此外,劳动人口数量逐年减少,且随着中国高等教育普及率持续提升,新增劳动人口就业偏好也发生转变,以工业为代表的劳动密集型产业面临用工难问题。在此背景下,工业机器人的成本回收期持续收缩,且工业机器人与制造业就业人员的平均工资差距逐渐缩小,工业机器人替代效应明显。

以智能制造中应用较为广泛的工业机器人为例,中国工业机器人人均保有密度并不高,机器替代人的程度较低,而新加坡与韩国此类劳动力较为短缺的国家已达到较高的替代。在智能制造全球化的趋势下,中国智能制造行业存在较大上升空间。

智能制造行业与互联网行业存在较大差异,智能制造属于技术导向型而非资本导向型行业,难以通过大量资金注入赢得市场份额。对智能制造技术进行长久的纵向深度研发才是抢占市场份额的主要因素。行业更偏向于通过长周期研发获得持续且稳定的发展,因此智能制造行业的投资更适合长期主义投资者。

智能制造行业所涉及技术范围较广,技术难度较高,技术壁垒较为显著,同时人才稀缺带来的人才壁垒与难以获取客户资源使智能制造行业进入门槛较高。

互联网巨头通常与新兴智能制造企业建立合作关系,互联网巨头公司偏好于研发通用性解决方案,但在制造业中难以实现,考虑到投入产出比难以及预期,其偏向培养生态伙伴。互联网巨头企业提供先进技术与宏观规划,新兴智能制造企业则负责深入产业生产环节,实现技术的具体落地应用,二者分工合作。

瓦特曼成立于2018年,是一家工业智能制造解决方案提供商,将人工智能技术应用于有色金属、钢铁冶金、矿山等行业,为客户提供智能制造、无人数字工厂解决方案。瓦特曼已推出碳电极3D智能清理机器人、碳电极检测系统、全智能无人天车等形态不同的产品,多款产品均为世界级行业首创,并与宝武集团、中国铝业、国电投、攀钢集团等头部企业达成合作,产品落地超百家企业。

WATTMAN瓦特曼采用3+1技术体系(以工业视觉、三维空间数字重构、工业机器人为“3”个核心技术方向,“1”数字工厂的系统性平台架构)进行技术基础搭建,以数据系统平台为依托,将3D感知技术、机器视觉技术与运动规划控制技术三项基础技术进行交叉组合。针对不同行业或同一行业的不同领域对设备的需求进行技术筛选与组合,同时对三项技术将进行细分领域的深度研发,完成产品全面覆盖。瓦特曼通过在现有重工业进行技术与经验积累,再部分移植至其他行业,实现多行业覆盖目标。

在头豹研究院所调研的多家企业中,瓦特曼具有AI技术落地实践、人才优势、发展策略清晰等数项亮点。

在双循环制度与供给侧改革的推动下,工业对中国经济的重要性也将愈发突出。在此大环境下,推行可帮助工业企业进行转型升级的智能制造具有重大意义。以WATTMAN瓦特曼为代表的新兴智能制造企业将结合自身优势,在工业智能革命的浪潮中为企业发展提供新的增长点。