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专题|智能装备 ── 强化工业基础能力_成都不
来源:http://www.weiguanworld.com  日期:2019-08-01

中国制造2025要抓住智能装备和智能产品的研发和生产,通过高档数字机床、工业机器人等智能制造装备和智能化生产建材,加快可穿戴产品、智能家电、服务机器人等智能化产品的研发和产业化,大力推进制造过程的智能化

——工业和信息化部部长 苗圩

发展智能制造对于中国制造业乃至中国经济的重要性不言而喻,先进制造业公众号作为深耕制造业领域的专业媒体,长期关注智能制造发展,助力中国制造转型升级,努力做中国制造2025的推动者。先进制造业全媒体陆续推出智能制造专题,试图从智能制造产业链、智能工厂、智能装备、智能产品、智能服务、产业变革模式、产业集群发展等方面,全面深度地剖析智能制造的发展,以期勾勒智能制造的全貌,请持续关注先进制造业公众号(amdaily)或先进制造业网站(www.amdaily.com)。

智能制造专题第三期:智能装备 ── 强化工业基础能力,主要从智能装备的整体发展和关键产业的应用角度剖析装备制造的发展。

前两期如下:

专题|智能制造 ── 引领新一轮制造业革命(产业链篇)

专题|智能制造的主线——智能生产(工厂/车间数字化

装备制造业是国之重器,是制造业的基石,在推动《中国制造2025》实施、实现中国制造由大到强的转变中肩负重要使命。在中国制造2025中,智能生产是“智能制造工程”的主战场;生产模式变革是“制造业服务化行动计划”的主战场,而智能装备则是“高端装备创新工程”的主战场。随着智能制造领域政策密集出台,我国制造业向智能制造方向转型已是大势所趋,主动拥抱智能制造,并开始大量应用云计算、大数据、机器人等相关技术。

一、智能装备产业的总体结构

《智能制造装备产业“十二五”发展规划》将智能制造装备定义为:具有感知、决策、执行功能的各类制造装备的统称。它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。智能制造装备主要包括智能控制系统、自动化成套生产线、智能仪器仪表、高档数控机床、工业机器人等。

智能制造装备产业的核心能力主要体现在关键机车零部件、智能仪表和控制系统、数控机床与基础制造装备、智能专用装备等四大领域。

我国重点推进高档数控机床与基础制造装备,自动化成套生产线,智能控制系统,精密和智能仪器仪表与试验设备,关键基础零部件、元器件及通用部件,智能专用装备的发展,实现生产过程自动化、智能化、精密化、绿色化,带动工业整体技术水平的提升。

二、智能装备产业发展概况

总体而言,我国高端装备制造业已初具规模,除了在航空、造船、汽车、轨道交通等领域取得巨大成绩之外,还逐渐形成了以、天津、山东、上海、江苏、浙江、广州、珠海、深圳、长沙、武汉、西安、成都、重庆为中心的多个制造业核心区域。但与发达国家相比,我国智能装备制造业技术水平仍存在差距,尤其在关键零部件如伺服电机、精密减速机、机器人控制器等方面的核心技术积累和自主生产能力较弱。关键零部件产业被国外厂商把持使得零部件价格居高不下,提高了国内自动化单元产品和自动化设备的生产成本,削弱了国内厂商的综合竞争力。

据“先进制造业”公众号(ID:amdaily)统计近年来,我国出台了一系列旨在促进智能制造发展的文件和措施,为智能制造发展和制造业转型升级创造了宽松良好的政策环境。工信部发布的《智能制造发展规划(2016-2020年)》提出,到2020年,研制60种以上智能制造关键技术装备,达到国际同类产品水平,国内市场满足率超过50%。《智能制造工程实施指南(2016-2020)》等产业扶持政策陆续颁布,推动产业加速发展。

图:2017《中国装备制造业100强》

资料来源:前瞻产业研究院整理

从智能装备行业的企业竞争格局来看,2017《中国装备制造业100强》上榜企业整体趋稳向好。轨道交通装备、增材制造、通用航空等将成为新增长亮点,汽车工业保持平稳增长,机械工业运行延续分化走势,船舶工业将逐渐好转,智能制造加速发展,高端装备创新发展。整体来看,2017年我国装备制造业工业增加值增速在7%左右,盈利能力与上年相比有了全面改善,但在营业收入利润率、人均净利润方面都处于劣势,与总体水平还有很大差距。

2010-2020年中国智能制造装备产业销售规模增长趋势如下:

三、智能装备关键领域发展

1、关键基础零部件

关键基础零部件一向被视为中国制造业“软肋”,长期依赖进口。新中国成立第一个30年和改革开放后的第二个30年,中国制造业走的一直是以“整机带动零部件”发展的道路,推动了中国制造业“从无到有”、“从小到大”发展,但在这个思想指导下,规模发展起来了,基础技术和基础零部件发展并没有被带动起来。在第三个30年,中国制造业要“由大变强”,进入世界制造业前列,必须把制造基础技术和关键基础零部件的发展放到更为突出的位置。

一个个超大、超重、超宽、超高的重大技术装备被研制出来,鼓舞着国人的信心,但超精、超微产品却时时困扰着中国装备制造业。

“当我们把一个个引以为豪的装备拆解开来,越往下拆,发现的问题就越多。”机械工业信息研究院副院长石勇说,“以工业机器人为例,机器人的关节用RV减速机,90%以上被日本帝人精机公司垄断。有人讲,日本人说跪,全球机器人没有几个能站着……”

很多关键基础零部件,我国无力自主研发,技术掌握在发达国家企业手中,特别是运动部件,如阀门、伺服电机、发动机、减速机、自动变速箱几乎全部依赖进口。因此,关键基础零部件成为欧美企业最大的竞争优势,中国厂家只能花高价进口,一台整机的大部分利润被别人拿走,我们的企业仅仅挣一点辛苦钱。利用关键基础零部件卡我国企业的“脖子”,便成为国外企业限制中国制造业发展的重要手段。

以工业机器人为例,中国2014年就成为世界第一大工业机器人应用市场,但是大部分整机需要进口,少部分自己研发制造的成品,其中关键零部件也是国外产品,一台整机90%以上的利润被国外零部件企业拿走。

实现中国制造的由大变强,必须切实解决长期困扰我们的关键基础零部件空心化问题,这一问题已经迫在眉睫。

不过近年来,国家出台《工业强基工程实施指南(2016-2020 年)》等相关政策,开展工业强基专项行动,加强“四基”(核心基础零部件(元器件)、关键基础材料、先进基础工艺和产业技术基础创新能力)建设。加强应用牵引、平台支撑、重点突破,攻克一批先进基础工艺,解决重点产业发展的“卡脖子”问题。推动企业协同创新,提高核心基础零部件的产品性能和关键基础材料的制备水平,提高重点行业产品的性能稳定性、质量可靠性和环境适应性,形成整机牵引和基础支撑协调发展的产业格局。

制造业竞争越来越表现为精尖技术的竞争。在关键基础零部件上抢占技术高地,打破国外企业的垄断,必定会大大提升我国制造业的整体竞争实力。因此,我们在鼓励国企技术攻关的同时,也要注重利用多种政策、措施激发更多民企潜在的、巨大的创新能量

2、工业机器人

政策红利

在《中国制造2025》规划中,机器人与高档数控机床被列为政府需大力推动实现突破发展的十大重点领域。2016年工业和信息化部、国家发改委、财政部联合发布了《机器人产业发展规划(2016-2020年)》。《规划》针对我国机器人产业现状,目标为经过五年的努力,形成较为完善的机器人产业体系。技术创新能力和国际竞争能力明显增强,产品性能和质量达到国际同类水平,关键零部件取得重大突破,基本满足市场需求。同时,《规划》提出到2020年,我国自主品牌工业机器人年产量达到10万台,六轴及以上工业机器人年产量达到5万台以上;工业机器人速度、载荷、精度、自重比等主要技术指标达到国外同类产品水平,平均无故障时间(MTBF)达到8万小时;机器人用精密减速器、伺服电机及驱动器、控制器的性能、精度、可靠性达到国外同类产品水平,在六轴及以上工业机器人中实现批量应用,市场占有率达到50%以上;完成30个以上典型领域机器人综合应用解决方案,并形成相应的标准和规范,实现机器人在重点行业的规模化应用,机器人密度达到150以上。

同时,环渤海、长三角、珠三角等地区也纷纷出台相应政策支持机器人产业发展。

产业现状

自2013年以来,中国已成为全球最大的机器人市场。尽管销售额一直维持在较高水平,但中国去年的机器人销售量仍增长了30%。据国际机器人联合会 (IFR) 预测,到2019年,中国的机器人市场将占据全球市场需求量的40%。尽管如此,我国的机器人密度显著低于韩国、日本、德国、美国等国家,机器人的渗透率还处于较低水平。

图:机器人市场份额趋势图

来源:IFR-STM访谈和分析

根据中国工业和信息化部的调查,中国国内机器人公司的数量从2012年的不足300家猛增至2016年的约3,400家。但其中只有27家是在中国有生产基地并真正具备竞争力的公司。

图:中国国内机器人公司分布金字塔


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