生產(chǎn)工具是反映一個(gè)時(shí)代生產(chǎn)力水平的重要標(biāo)志。馬克思曾在《資本論》中表述:勞動(dòng)手段是人類(lèi)勞動(dòng)發(fā)展的分度尺,并且也是勞動(dòng)所在的社會(huì)關(guān)系的指示器。自古以來(lái),人類(lèi)創(chuàng)造了許多通過(guò)自動(dòng)裝置減輕或代替人力勞動(dòng)的機(jī)械,也在無(wú)形中推動(dòng)著生產(chǎn)關(guān)系的變遷,從人力驅(qū)動(dòng)、畜力驅(qū)動(dòng),到蒸汽驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)、互聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)、數(shù)字驅(qū)動(dòng),一次次革命是“人”在生產(chǎn)中主導(dǎo)作用逐漸增強(qiáng)的體現(xiàn),更是人類(lèi)智慧逐步脫離基礎(chǔ)勞動(dòng),實(shí)現(xiàn)更高層次應(yīng)用的輝煌成就。
自動(dòng)化技術(shù)是緊密?chē)@著生產(chǎn)需要而形成和發(fā)展起來(lái)的,通過(guò)機(jī)械化變革,人在工業(yè)中的位置逐步從工具化向主導(dǎo)創(chuàng)造的角色轉(zhuǎn)變,這一理念至今仍在探索和發(fā)展中。
米樂(lè)M6 M6米樂(lè)
中國(guó)古代,發(fā)明了自主計(jì)時(shí)的銅壺滴漏、利用齒輪傳動(dòng)來(lái)指明方向的指南車(chē)、借助空氣動(dòng)力的走馬燈等。1637年,明代著名科學(xué)家宋應(yīng)星著《天工開(kāi)物》一書(shū)。全書(shū)收錄了農(nóng)業(yè)、手工業(yè),諸如機(jī)械、磚瓦、陶瓷、紙、兵器、火藥、紡織等生產(chǎn)技術(shù),是世界上第一部關(guān)于農(nóng)業(yè)和手工業(yè)生產(chǎn)的綜合性著作,其中記錄了大量專(zhuān)用生產(chǎn)工藝裝備。
十七世紀(jì)的歐洲,隨著生產(chǎn)的發(fā)展,也相繼出現(xiàn)了多種自動(dòng)裝置。1642年,法國(guó)物理學(xué)家發(fā)明能自動(dòng)進(jìn)位的加法器;1657年,荷蘭機(jī)械師利用鐘擺理論發(fā)明出鐘表。十八世紀(jì),隨著資產(chǎn)階級(jí)通過(guò)“光榮革命”及議會(huì)制完全確立了統(tǒng)治地位,為進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率,早期的資本家使用水利、畜力來(lái)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)工具,工場(chǎng)手工業(yè)資本主義經(jīng)濟(jì)得到極大的發(fā)展。
十八世紀(jì)末十九世紀(jì)初的英國(guó),為了從礦井里抽水和轉(zhuǎn)動(dòng)新機(jī)械的機(jī)輪,急需一種新的動(dòng)力之源,一系列發(fā)明和改進(jìn)后最終研制出適宜大量生產(chǎn)的蒸汽機(jī),真正實(shí)現(xiàn)了以機(jī)器代替人力,完成了一場(chǎng)以大規(guī)模工廠化生產(chǎn)取代個(gè)體工場(chǎng)手工生產(chǎn)的革命。
二十世紀(jì)以來(lái),自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)入理論形成的關(guān)鍵時(shí)期。為解決軍事上提出的火炮控制、魚(yú)雷導(dǎo)航、飛機(jī)導(dǎo)航等技術(shù)問(wèn)題,以分析和設(shè)計(jì)單變量控制系統(tǒng)為主要內(nèi)容的經(jīng)典控制理論形成。1946 年,美國(guó)福特公司首先提出用“自動(dòng)化”一詞來(lái)描述生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)操作,并于1947年建立了第一個(gè)生產(chǎn)自動(dòng)化研究部門(mén)。
20世紀(jì)50-60年代,經(jīng)典的控制理論已難以解決諸如航天工程等重大研究課題。以極大值原理、動(dòng)態(tài)規(guī)劃和狀態(tài)空間法等為核心的現(xiàn)代控制理論出現(xiàn)。與此同時(shí),模式識(shí)別和人工智能發(fā)展起來(lái),智能機(jī)器人和專(zhuān)家系統(tǒng)逐漸成熟。
70 年代中期,自動(dòng)化的應(yīng)用開(kāi)始面向大規(guī)模、復(fù)雜的系統(tǒng),如大型電力系統(tǒng)、交通運(yùn)輸系統(tǒng)等。大型項(xiàng)目不僅要求對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)控制和管理,更重要的是對(duì)未來(lái)的運(yùn)籌。在此大背景下,研究在結(jié)構(gòu)上和維數(shù)上都具有復(fù)雜性的系統(tǒng)自動(dòng)化和有效控制理論應(yīng)運(yùn)而生。
80年代至今,隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,自動(dòng)化不再局限于生產(chǎn)單元,各類(lèi)信息管理系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化及決策支持系統(tǒng)的出現(xiàn),讓人們開(kāi)始綜合利用傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)控制和人工智能等新技術(shù)和新方法來(lái)解決所面臨的各類(lèi)經(jīng)營(yíng)和管理問(wèn)題。
“自動(dòng)化”一詞從早期提升生產(chǎn)效率的過(guò)程控制手段到成為當(dāng)前對(duì)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)結(jié)果的定義。其技術(shù)和理論的發(fā)展歷程均充分體現(xiàn)了人們?cè)跀U(kuò)展器官功能方面的不斷探索和追求。它代表著現(xiàn)代科學(xué)體系在工業(yè)上的綜合運(yùn)用,是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的核心指標(biāo)之一。
自動(dòng)化不是一個(gè)單一的專(zhuān)業(yè),在漫長(zhǎng)的科學(xué)發(fā)展歷程中,自動(dòng)化所包含的技術(shù)理論從最早的機(jī)械控制不斷擴(kuò)展延伸,形成當(dāng)前以控制理論為根基,以電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)為主要工具的交叉學(xué)科。在應(yīng)用范圍上,從以提升生產(chǎn)效率為目的工業(yè)自動(dòng)化,擴(kuò)大到辦公自動(dòng)化、管理自動(dòng)化、機(jī)器人等各行各業(yè)。在西方控制自動(dòng)化發(fā)展迅猛的時(shí)期,中國(guó)正掙扎在民族生存的斗爭(zhēng)中。新中國(guó)成立后,中國(guó)才真正進(jìn)入到平穩(wěn)的發(fā)展階段。
1961年,在錢(qián)學(xué)森、沈尚賢、鐘士模、陸元九、郎世俊等老一輩科學(xué)家的共同倡議下,中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)正式成立,拉開(kāi)了中國(guó)自動(dòng)化事業(yè)起步、發(fā)展、騰飛的序幕。與美國(guó)、德國(guó)、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)自動(dòng)化行業(yè)起步較晚,自動(dòng)化設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)水平相對(duì)較低。
開(kāi)放以來(lái),借助人口紅利及政策助推,中國(guó)快速建立起相對(duì)完整的制造產(chǎn)業(yè)鏈,并一躍成為全球第二大經(jīng)濟(jì)體,這在很大程度上促進(jìn)了自動(dòng)化裝備產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。根據(jù)Miconex中國(guó)最大的測(cè)量?jī)x器儀表及自動(dòng)展覽會(huì)統(tǒng)計(jì),2000年,國(guó)內(nèi)自動(dòng)化及自動(dòng)控制系統(tǒng)的市場(chǎng)容量?jī)H為22.5億美元,約187億元人民幣;2010年,十年間,該數(shù)據(jù)上升至700億元人民幣,復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)10%。2020年新冠疫情席卷全球,雖導(dǎo)致國(guó)際經(jīng)濟(jì)整體趨勢(shì)下滑,但中國(guó)的自動(dòng)化產(chǎn)品市場(chǎng)卻不減反增。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院的研究報(bào)告顯示,2020年,我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1895億元,2021年為1976億元,預(yù)計(jì)2022年將進(jìn)一步超過(guò)2000億元。
市場(chǎng)容量的快速增長(zhǎng)推動(dòng)著中國(guó)在國(guó)際貿(mào)易中的地位上升,自2010年起,中國(guó)連續(xù)11年成為世界最大的制造業(yè)國(guó)家?!笆濉逼陂g,中國(guó)工業(yè)增加值由23.5萬(wàn)億元增加到31.3萬(wàn)億元,高技術(shù)制造業(yè)增加值平均增速達(dá)10.4%,成為擁有41個(gè)工業(yè)大類(lèi)、207個(gè)工業(yè)中類(lèi)、666個(gè)工業(yè)小類(lèi),世界唯一一個(gè)較完備工業(yè)體系的國(guó)家。
然而,中國(guó)距離真正的制造強(qiáng)國(guó)還有一定的差距。根據(jù)此前業(yè)界研究,制造強(qiáng)國(guó)需達(dá)到四個(gè)關(guān)鍵指標(biāo),即規(guī)模大、質(zhì)量效益好、結(jié)構(gòu)優(yōu)和可持續(xù)。就現(xiàn)階段而言,國(guó)內(nèi)工業(yè)品質(zhì)量仍需進(jìn)一步提升,勞動(dòng)生產(chǎn)率與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然有較大的差距,同時(shí),經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理性亟待進(jìn)一步加強(qiáng),在可持續(xù)發(fā)展方面尚有較大的空間。隨著外部環(huán)境不確定因素頻發(fā),在技術(shù)、材料、裝備方面的“卡脖子”暴露出中國(guó)在產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈及自動(dòng)化水平上的短板。
自動(dòng)化,主要指對(duì)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)過(guò)程中全部工序進(jìn)行少人化的操作,按其發(fā)展階段為半自動(dòng)化時(shí)期,即人機(jī)系統(tǒng),部分采用自動(dòng)控制和自動(dòng)裝置,部分由人力控制,中國(guó)當(dāng)前大部分制造企業(yè)仍停留在半自動(dòng)化的階段。在半自動(dòng)化基礎(chǔ)上,生產(chǎn)過(guò)程如上料、下料、裝卸、質(zhì)檢等所有工序均不需要人工進(jìn)行操作,機(jī)器可以連續(xù)地、重復(fù)地自動(dòng)生產(chǎn)的狀態(tài)則稱(chēng)為全自動(dòng)化。
工業(yè)自動(dòng)化中主要由四類(lèi)產(chǎn)品組成:“中樞神經(jīng)”自動(dòng)化控制系統(tǒng),信息記錄傳輸功能的自動(dòng)化儀表,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、控制、優(yōu)化、信息整合的工業(yè)軟件,流轉(zhuǎn)用于決策的企業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)。產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)主要為自動(dòng)化硬件及系統(tǒng)軟件的制造商,中游企業(yè)為系統(tǒng)集成及產(chǎn)品的分銷(xiāo)商,工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品的下游需求主要來(lái)自O(shè)EM型市場(chǎng)和項(xiàng)目型市場(chǎng)。當(dāng)前,中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化OEM型市場(chǎng)需求占總市場(chǎng)需求的51%,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)整體還處于中低端水平,要獲得進(jìn)一步發(fā)展面臨較多痛點(diǎn)制約。
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近十年,中國(guó)自動(dòng)化市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)受全球經(jīng)濟(jì)影響呈現(xiàn)出明顯的周期性。2011年、2014年、2017年都是市場(chǎng)增長(zhǎng)非常迅速的年份。其中,2017年,國(guó)家智能制造2025政策出臺(tái)、美國(guó)蘋(píng)果公司進(jìn)入大年、新能源鋰電需求市場(chǎng)快速爆發(fā)等利好因素帶動(dòng)了全產(chǎn)業(yè)3.6%的增長(zhǎng)。而隨著2019年中美貿(mào)易戰(zhàn)爆發(fā),全球經(jīng)濟(jì)貿(mào)易增速明顯放緩,自動(dòng)化需求市場(chǎng)當(dāng)年下降4.3%。2020-2022年,疫情爆發(fā)之后,以口罩機(jī)為代表的疫情自動(dòng)化市場(chǎng)拉開(kāi)了號(hào)角;智能化、無(wú)人化、遠(yuǎn)程辦公等產(chǎn)品概念相繼推出;“碳中和、碳達(dá)峰”的大背景下,新能源行業(yè)迎來(lái)了又一輪高速增長(zhǎng);智慧醫(yī)療、半導(dǎo)體等先進(jìn)領(lǐng)域制造業(yè)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化提出了更高的要求。多元化的需求推動(dòng)自動(dòng)化市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)20%以上的年增長(zhǎng)趨勢(shì)。
由此可見(jiàn),自動(dòng)化中下業(yè)對(duì)終端項(xiàng)目市場(chǎng)、國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策極具靈敏性。2022年,隨著疫情帶來(lái)的相關(guān)產(chǎn)品自動(dòng)化市場(chǎng)逐步消解,全球經(jīng)濟(jì)增速進(jìn)一步放緩等因素,主要OEM及項(xiàng)目市場(chǎng),如電子、機(jī)床、建筑、工程機(jī)械、紡織等行業(yè)均進(jìn)入下行通道,自動(dòng)化市場(chǎng)的預(yù)期也因此出現(xiàn)明顯回落。根據(jù)MIR DATABANK數(shù)據(jù)顯示,2022年工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)預(yù)期增長(zhǎng)僅為0.3%。
在制造業(yè)高度繁榮的今天,自動(dòng)化關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的各個(gè)行業(yè)。上游產(chǎn)品制造商、自動(dòng)化系統(tǒng)服務(wù)商、從事自動(dòng)化工程或機(jī)器制造的系統(tǒng)集成商、行業(yè)設(shè)計(jì)院、自動(dòng)化產(chǎn)品代理商等多種企業(yè)形式共同組建了中國(guó)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)群。對(duì)于這個(gè)多元、復(fù)雜的領(lǐng)域而言,市場(chǎng)方向的變化和技術(shù)的更新迭代將直接影響著自動(dòng)化企業(yè)的經(jīng)營(yíng)發(fā)展。由于應(yīng)用行業(yè)極為廣泛,尤其是中游及下游的工業(yè)自動(dòng)化服務(wù)供應(yīng)領(lǐng)域,行業(yè)內(nèi)企業(yè)難以走向完全的標(biāo)準(zhǔn)化,加之離散型的競(jìng)爭(zhēng)格局,致使中國(guó)自動(dòng)化行業(yè)集中度始終較低。
自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)鏈上游硬件及軟件供應(yīng)領(lǐng)域,國(guó)外品牌依然占據(jù)主導(dǎo)地位。在傳感器市場(chǎng),美國(guó)、德國(guó)、日本企業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平處于全球領(lǐng)先,全球市場(chǎng)份額合計(jì)占到近七成。中國(guó)雖已孵化出不少傳感器企業(yè),但汽車(chē)傳感器、高端化學(xué)類(lèi)氣體傳感器、光線(xiàn)傳感器、環(huán)境檢測(cè)傳感器及工業(yè)控制領(lǐng)域儀器儀表傳感器的進(jìn)口率仍超過(guò)90%;在伺服系統(tǒng)領(lǐng)域,我國(guó)仍處于追趕狀態(tài),外資品牌仍然占據(jù)國(guó)內(nèi)伺服電機(jī)65%以上的份額,對(duì)精密度要求極高的設(shè)備儀器基本被德國(guó)、日本等海外龍頭企業(yè)壟斷;在人機(jī)界面HIM、制造執(zhí)行管理系統(tǒng)(MES)等領(lǐng)域,中高端市場(chǎng)基本被歐美及日本企業(yè)占據(jù),中國(guó)企業(yè)更多處在競(jìng)爭(zhēng)充分的中低端市場(chǎng)。
可以看到,在利潤(rùn)率較高的上游市場(chǎng)中,國(guó)外頭部品牌掌握了絕對(duì)的技術(shù)核心及大部分的中高端市場(chǎng)份額。近年來(lái),國(guó)產(chǎn)替代培育了一批國(guó)內(nèi)自主自動(dòng)化關(guān)鍵部件企業(yè),但鑒于入局較晚、基礎(chǔ)較差,更多處于中、低端產(chǎn)品的研發(fā)和制造,在產(chǎn)品技術(shù)、性能及穩(wěn)定性方面與國(guó)外一線(xiàn)品牌仍有差距。
在產(chǎn)業(yè)鏈中、下游,主要依據(jù)應(yīng)用項(xiàng)目的需求,研發(fā)、設(shè)計(jì)并集成制造自動(dòng)化專(zhuān)機(jī)或流水線(xiàn)。核心智能單機(jī)設(shè)備如二極管蒸鍍機(jī)、EUV光刻機(jī)等設(shè)備的研發(fā)制造,主動(dòng)權(quán)和定價(jià)權(quán)仍掌握在國(guó)外巨頭企業(yè)手中,他們幾乎壟斷了國(guó)內(nèi)70%的高端設(shè)備專(zhuān)機(jī)市場(chǎng)。在中低端集成及OEM市場(chǎng),企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局恰恰相反,大批中國(guó)企業(yè)在國(guó)產(chǎn)替代的浪潮中迅速騰飛;
從企業(yè)工業(yè)自動(dòng)化集成商上市公司的營(yíng)收維度來(lái)看,規(guī)模雄踞世界第一的中國(guó)制造業(yè)市場(chǎng)尚未培育出有強(qiáng)大話(huà)語(yǔ)權(quán)和應(yīng)用市場(chǎng)的國(guó)際巨頭,規(guī)模超30億人民幣的企業(yè)都屈指可數(shù)。目前僅有博眾精工、北方華創(chuàng)、沈陽(yáng)新松、大族激光、先導(dǎo)智能、贏合科技等少數(shù)幾家領(lǐng)軍企業(yè),而絕大多數(shù)的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)集成商(整體方案解決提供商)年?duì)I業(yè)額都僅在幾千萬(wàn)到幾億人民幣的規(guī)模。
雖然當(dāng)前自動(dòng)化中下游市場(chǎng),中國(guó)企業(yè)的份額正在逐漸擴(kuò)大,但因充分競(jìng)爭(zhēng),集中度仍然較低。這些設(shè)備集成企業(yè),一方面無(wú)法掌握核心控制等創(chuàng)新研發(fā)要求較高的通用技術(shù),同時(shí)服務(wù)緊貼應(yīng)用市場(chǎng),對(duì)應(yīng)用端的依附性較高,導(dǎo)致其利潤(rùn)不得不受到兩端擠壓。在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中,也有緩沖區(qū)。由于應(yīng)用端對(duì)設(shè)備的需求不同,給予設(shè)備集成企業(yè)無(wú)形的行業(yè)壁壘,從幾家規(guī)模較大的企業(yè)可以看出,他們各自穩(wěn)定在自身所在的細(xì)分市場(chǎng),這在一定程度上減少了競(jìng)爭(zhēng)的進(jìn)一步激化。
綜上所述,中國(guó)自動(dòng)化行業(yè)的“黃金十年”更多來(lái)源于引進(jìn)成套設(shè)備消化吸收,然后進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。憑借對(duì)中國(guó)市場(chǎng)及政策的把握,這些工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)將國(guó)外先進(jìn)的制造理念應(yīng)用于國(guó)內(nèi)制造業(yè)的發(fā)展,使得中國(guó)制造在短短幾十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)追趕。同時(shí),我們必須清醒地認(rèn)識(shí)到,中國(guó)這種以低成本工業(yè)控制自動(dòng)化為主流的企業(yè)分布,在產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性和技術(shù)突破引領(lǐng)方面與國(guó)外知名企業(yè)依然存在著較大的差距。其中,關(guān)鍵核心技術(shù)匱乏,低水平重復(fù)異常突出,令整體市場(chǎng)仍呈現(xiàn)“低端自給自足,中端受制于應(yīng)用市場(chǎng),高端依賴(lài)進(jìn)口”的局面。
2022年8月,云南昆明舉辦了2021中國(guó)自動(dòng)化大會(huì)。大會(huì)集中展示了一批中國(guó)自動(dòng)化創(chuàng)新成果。六十年來(lái),中國(guó)自動(dòng)化行業(yè)已成長(zhǎng)為一棵根基深厚、枝繁葉茂的參天大樹(shù),孕育產(chǎn)生了許多新興學(xué)科,在空天科技、深地深海前沿領(lǐng)域、軌道交通、生物醫(yī)療、智慧農(nóng)業(yè)、社會(huì)治理等方面發(fā)揮著不可替代的作用,取得重要突破。
從半自動(dòng)化的人機(jī)協(xié)同,到全自動(dòng)的去人化生產(chǎn)線(xiàn),機(jī)械替代人工是實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)化、數(shù)據(jù)抓取、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析的重要基礎(chǔ)。伴隨云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈這幾大關(guān)鍵數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展成熟,數(shù)字化及智能化已強(qiáng)勢(shì)進(jìn)入大眾的視野。數(shù)據(jù)顯示,全球第三產(chǎn)業(yè)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)滲透率平均為39.4%,中國(guó)第三產(chǎn)業(yè)該數(shù)據(jù)為驚人的40.7%。然而,在第二產(chǎn)業(yè)的工業(yè)領(lǐng)域中,全球的數(shù)字經(jīng)濟(jì)滲透率為23.5%,而中國(guó)的該數(shù)據(jù)僅為21%,在全球處于中位水平??梢愿Q見(jiàn),數(shù)字經(jīng)濟(jì)在第二產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)率還有相當(dāng)大的進(jìn)步空間。
2021年工信部會(huì)同有關(guān)部門(mén)起草了《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》 (征求意見(jiàn)稿),并于同年4月14日面向社會(huì)公開(kāi)征求意見(jiàn)。征求意見(jiàn)稿明確,到2025年,規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)基本普及數(shù)字化,重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)初步實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。到2035年,規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數(shù)字化,骨干企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。
數(shù)字化的根基為“萬(wàn)物數(shù)碼化”,即將各類(lèi)信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)的形式并記錄保存用以分析決策并最終賦能到全部生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)流程中。通過(guò)“數(shù)據(jù)+算法”的加持,“數(shù)據(jù)決策”逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“經(jīng)驗(yàn)決策”,即運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析手段,對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行挖掘和分析,從而形成決策建議與實(shí)施方案,為探索未知、求解問(wèn)題提供新的思維方法。
在這個(gè)過(guò)程中,工業(yè)自動(dòng)化關(guān)鍵零部件及集成設(shè)備幾乎無(wú)處不在。萬(wàn)物互聯(lián)的工業(yè)場(chǎng)景下,底層邏輯依然是通過(guò)深度學(xué)習(xí)形成的規(guī)律性預(yù)判并自主指導(dǎo)工業(yè)產(chǎn)線(xiàn)的自主化運(yùn)轉(zhuǎn)。這場(chǎng)轟轟烈烈的生產(chǎn)變革,無(wú)論從政策環(huán)境、人才結(jié)構(gòu)、全球貿(mào)易格局等外部因素,還是技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)新研發(fā)趕超等產(chǎn)業(yè)內(nèi)因,中國(guó)自動(dòng)化行業(yè)都具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
2021年國(guó)務(wù)院發(fā)布第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要,標(biāo)志著數(shù)字化轉(zhuǎn)型正式上升為國(guó)家明確的政策方向。近年來(lái),工信部、國(guó)資委等相繼出臺(tái)推動(dòng)“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”的政策文件,31省市全面推動(dòng)數(shù)字技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。
與此同時(shí),在“碳中和、碳達(dá)峰”的時(shí)代背景下,新能源行業(yè)進(jìn)入又一輪的快速發(fā)展通道,掀起鋰電、光伏、風(fēng)電等新能源行業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)潮,為數(shù)字化轉(zhuǎn)型下的工業(yè)自動(dòng)化提供成長(zhǎng)必要的市場(chǎng)空間。
博眾精工研究院認(rèn)為,除此之外,以下幾個(gè)要素也可能促進(jìn)中國(guó)自動(dòng)化行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期:
一個(gè)國(guó)家的工業(yè)實(shí)力本質(zhì)上還是取決于裝備:科學(xué)研究肯定是一個(gè)國(guó)家工業(yè)實(shí)力的重中之重,但科學(xué)家再厲害,把研究搞出來(lái)之后,一定需要靠裝備去把它大規(guī)模生產(chǎn)出來(lái),二者缺一不可。特別是高端產(chǎn)品,或者是有高附加值、有精密度要求、有科技含量的產(chǎn)品,就更加需要裝備制造。而且這些高端產(chǎn)品能推向市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)更好的應(yīng)用,那也必須靠裝備業(yè)的先行崛起,它才能夠得以大規(guī)模的生產(chǎn)。就像七納米芯片最終勝出的品牌變成了阿斯麥,其實(shí)尼康在芯片上可能比阿斯麥還領(lǐng)先。但因?yàn)榘⑺果準(zhǔn)紫茸龀隽似呒{米的裝備,他攻克了這個(gè)產(chǎn)品的最后一個(gè)制造環(huán)節(jié),結(jié)果就占據(jù)了制高點(diǎn)。
所以這種裝備的崛起,特別是高端產(chǎn)品背后的裝備崛起,其實(shí)也是一個(gè)國(guó)家自動(dòng)化集成商的實(shí)力體現(xiàn)。就像阿斯麥,他其實(shí)也是一個(gè)自動(dòng)化設(shè)備的集成商:他自己不造一個(gè)零件,全世界買(mǎi)零件,然后自己把它們組裝起來(lái)。當(dāng)然,它的核心要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)上,他通過(guò)設(shè)計(jì)能力就能把這個(gè)設(shè)備所需的各種零件組合起來(lái),變成世界最先進(jìn)的一些設(shè)備。這種類(lèi)型的設(shè)備集成商和高端的自動(dòng)化服務(wù)企業(yè),其實(shí)也是一個(gè)國(guó)家不可或缺的戰(zhàn)略資源和實(shí)力體現(xiàn),也是需要大力要扶持的行業(yè)。
?。ǘ┲袊?guó)多年在研發(fā)領(lǐng)域的投入為自動(dòng)化水平在一些領(lǐng)域的趕超奠定了良好基礎(chǔ);
據(jù)科技部等部門(mén)在今年6月發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù)看:十年來(lái),我國(guó)科技投入大幅提高,全社會(huì)研發(fā)經(jīng)費(fèi)從1.03萬(wàn)億元增長(zhǎng)到2.79萬(wàn)億元,居世界第二位;研發(fā)強(qiáng)度從1.91%提高到2.44%,接近經(jīng)合組織(oecd)國(guó)家的平均水平;基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)是十年前的3.4倍,達(dá)到歷史最高值??萍既瞬抨?duì)伍不斷壯大,2021年研發(fā)人員總量預(yù)計(jì)為562萬(wàn)人年,是2012年的1.7倍,穩(wěn)居世界第1位;每萬(wàn)名就業(yè)人員中研發(fā)人員數(shù)量由2012年的42.6人年預(yù)計(jì)提高到75.3人年??萍籍a(chǎn)出量質(zhì)齊升,2021年高被引論文數(shù)為42920篇,排名世界第2位,是2012年的5.4倍,占世界比重為24.8%,比2012年提升17.5個(gè)百分點(diǎn);每萬(wàn)人口發(fā)明專(zhuān)利擁有量從2012年的3.2件,提升至2021年的19.1件;pct專(zhuān)利申請(qǐng)量從2012年1.9萬(wàn)件增至2021年6.95萬(wàn)件,連續(xù)三年位居世界首位;2021年技術(shù)合同成交額達(dá)到37294億元,是2012年的5.8倍,占gdp比重達(dá)到3.26%。在加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)普及方面,公民具備科學(xué)素養(yǎng)的比例由2010年的3.27%提高到2020年的10.56%。
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美國(guó)哈佛大學(xué)發(fā)布報(bào)告稱(chēng),中國(guó)在科技領(lǐng)域的成就正變得越來(lái)越強(qiáng),部分領(lǐng)域已經(jīng)成為先驅(qū)者、領(lǐng)導(dǎo)者及全球后時(shí)代新科技的引領(lǐng)者。在自動(dòng)化行業(yè),中國(guó)創(chuàng)新技術(shù)在某些領(lǐng)域正在實(shí)現(xiàn)趕超。例如,中國(guó)已完全具備人工智能芯片的自主研發(fā)的能力,在多個(gè)領(lǐng)域創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)“零的突破”;在數(shù)字化賴(lài)以生存的通信行業(yè),中國(guó)在5G領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)、專(zhuān)利及基礎(chǔ)建設(shè)上已遙遙領(lǐng)先世界;量子通信技術(shù),中國(guó)更是作為開(kāi)拓者角色,始終處于世界前列;在激光成型技術(shù)方面,中國(guó)至少領(lǐng)先美國(guó)5年。
近年來(lái),隨著出生率的下降和老齡化比例的不斷提高,人口紅利逐步消失,我國(guó)的勞動(dòng)力成本洼地效應(yīng)逐漸減弱?!坝霉せ摹眴?wèn)題困擾著越來(lái)越多的制造型企業(yè)。與日俱增的人工缺口及成本壓力,有效促進(jìn)了企業(yè)對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的需求。與此同時(shí),伴隨新時(shí)代下的人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略?!叭恕辈辉賰H僅作為資源應(yīng)用于單一的重復(fù)勞動(dòng),而更多地作為“資本”被置于更高的戰(zhàn)略地位。未來(lái),將更加注重人才的應(yīng)用和復(fù)合能力,以體現(xiàn)“人”在研發(fā)、創(chuàng)新、管理等多方面的價(jià)值貢獻(xiàn)及主導(dǎo)性作用。為進(jìn)一步強(qiáng)化“人”的作用,自動(dòng)化設(shè)備的廣泛使用將成為制造業(yè)的必然趨勢(shì)。
綜上所述:在機(jī)械控制的時(shí)代,中國(guó)由于種種因素入局較晚沒(méi)能占領(lǐng)先機(jī),只能通過(guò)學(xué)習(xí)與模仿推動(dòng)我國(guó)自動(dòng)化行業(yè)及“中國(guó)制造”的迅速發(fā)展。在賽道轉(zhuǎn)換到數(shù)字化、智能化的今天,中國(guó)憑借十余年的布局搶跑,在很大程度上掌握了對(duì)未來(lái)工業(yè)世界設(shè)計(jì)規(guī)劃的能力及話(huà)語(yǔ)權(quán),加上先進(jìn)制造業(yè)的等政策利好因素引發(fā)的巨大市場(chǎng)應(yīng)用需求,為中國(guó)自動(dòng)化行業(yè)的不斷迭代升級(jí)提供了良好的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。自動(dòng)化的明天將在更多現(xiàn)代科學(xué)的融匯中,升華為一個(gè)又一個(gè)的科技創(chuàng)舉,實(shí)現(xiàn)人類(lèi)對(duì)“機(jī)械自主決策生產(chǎn)”的追求。中國(guó),也必將在民族偉大復(fù)興的進(jìn)程中完成一場(chǎng)劃時(shí)代的蝶變。
當(dāng)然,從短期來(lái)看,2022年受全球經(jīng)濟(jì)下行、疫情封控導(dǎo)致的下業(yè)需求衰退、芯片缺貨、國(guó)際形勢(shì)不確定等因素的影響,自動(dòng)化行業(yè)在當(dāng)下的市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)可能放緩,但是從持續(xù)的技術(shù)積累和應(yīng)用完善,中國(guó)自動(dòng)化行業(yè)一定會(huì)崛起幾家有影響力的品牌。在當(dāng)下的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,如何平衡好研發(fā)投入與生存空間、經(jīng)營(yíng)規(guī)模與盈利能力、市場(chǎng)發(fā)展與品牌建設(shè)等要素,實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展,在未來(lái)市場(chǎng)需求爆發(fā)時(shí)能夠把握好自身發(fā)展空間、為中國(guó)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略提供應(yīng)有的支撐變得至關(guān)重要。
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