物料自动化处理智能化程度不断提升分析

物料自动化处理智能化程度不断提升分析物料自动化处理智能化程度不断提升随着传感技术、5G技术、自动化技术、仿真技术等先进智能化技术的快速发展，信息化与工业化的深度融合已成为不可逆转的趋势。在物料自动化处理领域，智能制造技术也日益成熟与普及，在提升效率、降低成本、优化体验方面扮演重要的角色。例如，仿真技术的应用提高了方案设计阶段的效率，并有助于后续安装调试的顺利推进；5G技术与传感技术的应用能够收集生产过程中物料的状态与参数，有利于后续生产流程与处理工艺的优化，并实现设备、产线的监控与预警，降低整体运维成本；数据分析技术的运用可以通过数字建模快速寻找最优物料处理解决方案。未来，在智能制造技术不断发展与下游自动化、智能化改造不断推进的背景下，物料自动化处理的智能化程度将不断提升，促进本行业与下游行业生产效率、流程与方式的本质变革。国内物料自动化处理行业市场现状物料自动化处理指根据下游客户的生产工艺，采用物料自动化处理产线来满足投料、存储、配料计量、输送、混合、干燥、包装等多项工艺需求，或采用单机设备来满足混合、中转等单项工艺需求，并通过软件控制系统来实现物料处理的自动化、智能化运作。物料自动化处理产线广泛应用于锂电池、精细化工、橡胶塑料、食品医药等行业。中国自动化行业的未来展望2022年8月，云南昆明举办了2021中国自动化大会。大会集中展示了一批中国自动化创新成果。六十年来，中国自动化行业已成长为一棵根基深厚、枝繁叶茂的参天大树，孕育产生了许多新兴学科，在空天科技、深地深海前沿领域、轨道交通、生物医疗、智慧农业、社会治理等方面发挥着不可替代的作用，取得重要突破。从半自动化的人机协同，到全自动的去人化生产线，机械替代人工是实现信息数据化、数据抓取、数据整合、数据计算、数据分析的重要基础。伴随云计算、大数据、人工智能、区块链这几大关键数字技术的快速发展成熟，数字化及智能化已强势进入大众的视野。数据显示，全球第三产业的数字经济渗透率平均为39．4%，中国第三产业该数据为惊人的40．7%。然而，在第二产业的工业领域中，全球的数字经济渗透率为23．5%，而中国的该数据仅为21%，在全球处于中位水平。可以窥见，数字经济在第二产业的贡献率还有相当大的进步空间。2021年工信部会同有关部门起草了《十四五智能制造发展规划》（征求意见稿），并于同年4月14日面向社会公开征求意见。征求意见稿明确，到2025年，规模以上制造业企业基本普及数字化，重点行业骨干企业初步实现智能转型。到2035年，规模以上制造业企业全面普及数字化，骨干企业基本实现智能转型。数字化的根基为万物数码化，即将各类信息转化为数据的形式并记录保存用以分析决策并最终赋能到全部生产经营流程中。通过数据+算法的加持，数据决策逐步代替传统的经验决策，即运用大数据分析手段，对数据资源进行挖掘和分析，从而形成决策建议与实施方案，为探索未知、求解问题提供新的思维方法。在这个过程中，工业自动化关键零部件及集成设备几乎无处不在。万物互联的工业场景下，底层逻辑依然是通过深度学习形成的规律性预判并自主指导工业产线的自主化运转。这场轰轰烈烈的生产变革，无论从政策环境、人才结构、全球贸易格局等外部因素，还是技术应用经验、创新研发赶超等产业内因，中国自动化行业都具有得天独厚的优势。2021年第十四个五年规划和2035年远景目标纲要，标志着数字化转型正式上升为国家明确的政策方向。近年来，工信部、国资委等相继出台推动数字化转型的政策文件，31省市全面推动数字技术与实体经济深度融合。与此同时，在碳中和、碳达峰的时代背景下，新能源行业进入又一轮的快速发展通道，掀起锂电、光伏、风电等新能源行业的扩产潮，为数字化转型下的工业自动化提供成长必要的市场空间。中国自动化行业的现状自动化，主要指对生产、经营过程中全部工序进行少人化的操作，按其发展阶段为半自动化时期，即人机系统，部分采用自动控制和自动装置，部分由人力控制，中国当前大部分制造企业仍停留在半自动化的阶段。在半自动化基础上，生产过程如上料、下料、装卸、质检等所有工序均不需要人工进行操作，机器可以连续地、重复地自动生产的状态则称为全自动化。工业自动化中主要由四类产品组成：中枢神经自动化控制系统，信息记录传输功能的自动化仪表，实现数据分析、控制、优化、信息整合的工业软件，流转用于决策的企业综合管理信息系统。产业链上游企业主要为自动化硬件及系统软件的制造商，中游企业为系统集成及产品的分销商，工业自动化产品的下游需求主要来自OEM型市场和项目型市场。当前，中国工业自动化OEM型市场需求占总市场需求的51%，产业结构整体还处于中低端水平，要获得进一步发展面临较多痛点制约。近十年，中国自动化市场规模增长受全球经济影响呈现出明显的周期性。2011年、2014年、2017年都是市场增长非常迅速的年份。其中，2017年，国家智能制造2025政策出台、美国苹果公司进入投资大年、新能源锂电需求市场快速爆发等利好因素带动了全产业3．6%的增长。而随着2019年中美贸易战爆发，全球经济贸易增速明显放缓，自动化需求市场当年下降4．3%。2020-2022年，疫情爆发之后，以口罩机为代表的疫情自动化市场拉开了号角；智能化、无人化、远程办公等产品概念相继推出；碳中和、碳达峰的大背景下，新能源行业迎来了又一轮高速增长；智慧医疗、半导体等先进领域制造业对设备的自动化提出了更高的要求。多元化的需求推动自动化市场规模呈现20%以上的年增长趋势。由此可见，自动化中下游行业对终端项目市场、国家产业政策极具灵敏性。2022年，随着疫情带来的相关产品自动化市场逐步消解，全球经济增速进一步放缓等因素，主要OEM及项目市场，如电子、机床、建筑、工程机械、纺织等行业均进入下行通道，自动化市场的预期也因此出现明显回落。根据MIRDATABANK数据显示，2022年工业自动化市场预期增长仅为0．3%。在制造业高度繁荣的今天，自动化关乎国计民生的各个行业。上游产品制造商、自动化系统服务商、从事自动化工程或机器制造的系统集成商、行业设计院、自动化产品代理商等多种企业形式共同组建了中国自动化产业群。对于这个多元、复杂的领域而言，市场方向的变化和技术的更新迭代将直接影响着自动化企业的经营发展。由于应用行业极为广泛，尤其是中游及下游的工业自动化服务供应领域，行业内企业难以走向完全的标准化，加之离散型的竞争格局，致使中国自动化行业集中度始终较低。自动化产业链上游硬件及软件供应领域，国外品牌依然占据主导地位。在传感器市场，美国、德国、日本企业的发展规模和水平处于全球领先，全球市场份额合计占到近七成。中国虽已孵化出不少传感器企业，但汽车传感器、高端化学类气体传感器、光线传感器、环境检测传感器及工业控制领域仪器仪表传感器的进口率仍超过90%；在伺服系统领域，我国仍处于追赶状态，外资品牌仍然占据国内伺服电机65%以上的份额，对精密度要求极高的设备仪器基本被德国、日本等海外龙头企业垄断;在人机界面HIM、制造执行管理系统（MES）等领域，中高端市场基本被欧美及日本企业占据，中国企业更多处在竞争充分的中低端市场。可以看到，在利润率较高的上游市场中，国外头部品牌掌握了绝对的技术核心及大部分的中高端市场份额。近年来，培育了一批国内自主自动化关键部件企业，但鉴于入局较晚、基础较差，更多处于中、低端产品的研发和制造，在产品技术、性能及稳定性方面与国外一线品牌仍有差距。在产业链中、下游，主要依据应用项目的需求，研发、设计并集成制造自动化专机或流水线。核心智能单机设备如二极管蒸镀机、EUV光刻机等设备的研发制造，主动权和定价权仍掌握在国外巨头企业手中，他们几乎垄断了国内70%的高端设备专机市场。在中低端集成及OEM市场，企业竞争格局恰恰相反，大批中国企业在的浪潮中迅速腾飞。从企业工业自动化集成商上市公司的营收维度来看，规模雄踞世界第一的中国制造业市场尚未培育出有强大话语权和应用市场的国际巨头，规模超30亿人民币的企业都屈指可数。目前仅有博众精工、北方华创、沈阳新松、大族激光、先导智能、赢合科技等少数几家领军企业，而绝大多数的工业自动化设备系统集成商（整体方案解决提供商）年营业额都仅在几千万到几亿人民币的规模。虽然当前自动化中下游市场，中国企业的份额正在逐渐扩大，但因充分竞争，集中度仍然较低。这些设备集成企业，一方面无法掌握核心控制等创新研发要求较高的通用技术，同时服务紧贴应用市场，对应用端的依附性较高，导致其利润不得不受到两端挤压。在激烈的竞争中，也有缓冲区。由于应用端对设备的需求不同，给予设备集成企业无形的行业壁垒，从几家规模较大的企业可以看出，他们各自稳定在自身所在的细分市场，这在一定程度上减少了竞争的进一步激化。综上所述，中国自动化行业的黄金十年更多来源于引进成套设备消化吸收，然后进行二次开发和应用。凭借对中国市场及政策的把握，这些工业自动化企业将国外先进的制造理念应用于国内制造业的发展，使得中国制造在短短几十年内实现了技术追赶。同时，必须清醒地认识到，中国这种以低成本工业控制自动化为主流的企业分布，在产品稳定性、可靠性和技术突破引领方面与国外知名企业依然存在着较大的差距。其中，关键核心技术匮乏，低水平重复异常突出，令整体市场仍呈现低端自给自足，中端受制于应用市场，高端依赖进口的局面。行业发展趋势（一）智能化智能化包括机器智能化和脑力劳动自动化两个方面。一方面，工业自动化仪表、设备和系统采用现代科学技术手段（人工智能、机器人、知识工程、神经元网络、智能体、全能体等）使机器或系统具有人的某些智能，另一方面，采用智能系统替代或扩展人的脑力劳动，实现脑力劳动自动化。新一代的工业自动化是智能自动化。近年来，工业自动化仪表正从模拟仪表走向数字化仪表，继而借助微处理器，专用集成电路（ASIC）、软件、现场总线、人工神经元等技术走向智能化，基于现场总线的智能仪表不再是传统仪表那样的硬件实体，而是基于现场总线的硬件、软件的结合体。随之，工业自动化系统产业将逐步向智能产品转化，原来的仪表研究和制造部门将淘汰陈旧低档的产品，不断研制和更新智能化程度越来越高的整机、部件和模块，如推出多品种多规格的智能工控机、智能调节器、智能传感器和智能执行机构、智能低压电器等。智能控制技术与DCS、CIMS等的结合以及工业智能机器人等技术的推广应用将使工业自动化系统跃升到一个更高水平。（二）集成化集成化一方面是指新一代的工业自动化系统技术，是集多种学科、多种技术，如光机电技术、信息技术、系统控制技术、人工智能等之大成，另一方面是指现代的工业自动化系统是企业生产控制、经营、管理的集成，把自动化孤岛式的单机系统、分散单元和功能软件集成为一个综合大系统，它不仅包括现场控制，而且还有营销决策、原料供应、生产计划、工艺监督等内容，这种集成已从单项局部集成向多项综合集成发展，从而可以提高企业的整体效益。现场总线智能仪表和开放式系统是综合自动化中最有效的装备。计算机集成综合自动化系统（CIMS、CIPS）是工业自动化的高级组织形式和发展方向。（三）数字化随着控制计算机通信和网络等技术的发展，信息交换沟通的领域正在迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制和管理的各个层次，从工段、车间、工厂、企业到世界各地的市场。90年代发展起来的现场总线广泛用于过程自动化和制造自动化等领域的现场设备互连通信网络。它作为工厂数字通信网络的基础沟通了现场设备之间及其与更高控制管理层之间的联系。现场总线技术的推广应用，因特网技术、企业内联网外联网技术与工业自动化技术的紧密结合，使未来的工业自动化系统向开放型网络式综合控制与管理系统发展。中国自动化行业的现状与未来生产工具是反映一个时代生产力水平的重要标志。劳动手段是人类劳动发展的分度尺，并且也是劳动所在的社会关系的指示器。自古以来，人类创造了许多通过自动装置减轻或代替人力劳动的机械，也在无形中推动着生产关系的变迁，从人力驱动、畜力驱动，到蒸汽驱动、电气驱动、互联网驱动、数字驱动，一次次革命是人在生产中主导作用逐渐增强的体现，更是人类智慧逐步脱离基础劳动，实现更高层次应用的辉煌成就。自动化技术是紧密围绕着生产需要而形成和发展起来的，通过机械化变革，人在工业中的位置逐步从工具化向主导创造的角色转变，这一理念至今仍在探索和发展中。中国古代，发明了自主计时的铜壶滴漏、利用齿轮传动来指明方向的指南车、借助空气动力的走马灯等。1637年，明代著名科学家宋应星著《天工开物》一书。全书收录了农业、手工业，诸如机械、砖瓦、陶瓷、纸、兵器、火药、纺织等生产技术，是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作，其中记录了大量专用生产工艺装备。十七世纪的欧洲，随着生产的发展，也相继出现了多种自动装置。1642年，法国物理学家发明能自动进位的加法器；1657年，荷兰机械师利用钟摆理论发明出钟表。十八世纪，随着资产阶级通过光荣革命及议会制完全确立了统治地位，为进一步提升生产效率，早期的资本家使用水利、畜力来驱动生产工具，工场手工业资本主义经济得到极大的发展。十八世纪末十九世纪初的英国，为了从矿井里抽水和转动新机械的机轮，急需一种新的动力之源，一系列发明和改进后最终研制出适宜大量生产的蒸汽机，真正实现了以机器代替人力，完成了一