矿山机械设备专题调研报告

矿山机械设备专题调研报告

加快新一代信息技术与制造全过程、全要素深度融合，推进制造技术突破和工艺创新，推行精益管理和业务流程再造，实现泛在感知、数据贯通、集成互联、人机协作和分析优化，建设智能场景、智能车间和智能工厂。引导龙头企业建设协同平台，带动上下游企业同步实施智能制造，打造智慧供应链。鼓励各地方、行业开展多场景、多层级应用示范，培育推广智能化设计、网络协同制造、大规模定制、共享制造、智能运维服务等新模式。支持基础条件好的企业，围绕设计、生产、管理、服务等制造全过程开展智能化升级，优化组织结构和业务流程，强化精益生产，打造一批智能工厂，推动跨业务活动的数据共享和深度挖掘，实现对核心业务的精准预测、管理优化和自主决策。面向汽车、工程机械、轨道交通装备、航空航天装备、船舶与海洋工程装备、电力装备、医疗装备、家用电器、集成电路等行业，支持智能制造应用水平高、核心竞争优势突出、资源配置能力强的龙头企业建设供应链协同平台，打造数据互联互通、信息可信交互、生产深度协同、资源柔性配置的供应链。新动能强化科技支撑引领作用，推动跨学科、跨领域融合创新，打好关键核心和系统集成技术攻坚战，构建完善创新网络，持续提升创新效能。加强关键核心技术攻关。聚焦设计、生产、管理、服务等制造全过程，突破设计仿真、混合建模、协同优化等基础技术，开发应用增材制造、超精密加工等先进工艺技术，攻克智能感知、人机协作、供应链协同等共性技术，研发人工智能、5G、大数据、边缘计算等在工业领域的适用性技术。拓展智能制造行业应用针对装备制造、电子信息、原材料、消费品等领域细分行业特点和痛点，制定智能制造实施路线图，分步骤、分阶段推进。支持有条件有基础的企业加大技术改造投入，持续推动工艺革新、装备升级、管理优化和生产过程智能化。建设行业转型促进机构，加快数据、标准和解决方案深化应用。组织开展经验交流、供需对接活动，总结推广智能制造新技术、新装备和新模式。满足提高生产效率和产品良率、缩短研制周期等需要，建立复杂电磁环境下的企业通信网络和主动安全防护系统，实现企业内数据可靠传输；推进电子产品专用智能制造装备与自动化装配线的集成应用；开发智能检测设备与产品一体化测试平台；建设智能物流配送系统，优化生产经营决策系统。满足安全生产、降耗减碳、提质降本等需要，实施大集团统一管理下的多基地协同制造；探索人工智能技术应用，实现工艺流程优化、工序动态协同、资源高效配置和智慧决策支持；针对民爆、矿山、危化品等危险性较大企业推广少人无人作业，实施安全一体化监控；实施大型制造设备健康监测和远程运维，保证流程安全运行；打造全生命周期数据共享平台，实现全产业链优化。提高产品质量和安全性，满足多样化、高品质需求，大力推广面向工序的专用制造装备和专用机器人；支持供应链协同和用户交互平台建设，发展大规模定制；促进全产业链解决方案服务平台建设。促进区域智能制造发展。鼓励地方创新体系，探索各具特色的区域智能制造发展路径。推动跨地区开展智能制造关键技术创新、供需对接、人才培养等合作。鼓励地方、行业组织、龙头企业等联合推广先进技术、装备、标准和解决方案，加快智能制造进园区，提升产业集群智能化水平。支持产业特色鲜明、转型需求迫切、基础条件好的地区建设智能制造先行区，打造智能制造技术创新策源地、示范应用集聚区、关键装备和解决方案输出地。夯实基础支撑，构筑智能制造新保障瞄准智能制造发展趋势，健全完善计量、标准、信息基础设施、安全保障等发展基础，着力构建完备可靠、先进适用、安全自主的支撑体系。深入推进标准化工作。持续优化标准顶层设计，统筹推进国家智能制造标准体系和行业应用标准体系建设。加快基础共性和关键技术标准制修订，加强现有标准的优化与协同，在智能装备、智能工厂等方面推动形成国家标准、行业标准、团体标准、企业标准相互协调、互为补充的标准群。加快标准的贯彻执行，支持企业依托标准开展智能车间/工厂建设。积极参与国际标准化工作，推动技术成熟度高的国家标准与国际标准同步发展。围绕智能车间/工厂建设、新模式应用、供应链协同、新技术应用等方面，开展智能制造标准应用试点，形成国家标准、行业标准、团体标准协调配套的标准群，推进试点成果在中小企业和同行业企业的应用。继续加强中德智能制造/工业4．0标准合作，拓展中日、中英等合作，积极参与国际标准化活动，持续提升中国方案在国际标准中的贡献度，深化双边、多边标准化交流机制，形成一批标准化成果。完善信息基础设施。加快工业互联网、物联网、5G、千兆光网等新型网络基础设施规模化部署，鼓励企业开展内外网升级改造，提升现场感知和数据传输能力。加强工业数据中心、智能计算中心等算力基础设施建设，支撑人工智能等新技术应用。支持大型集团企业、工业园区，围绕内部资源整合、产品全生命周期管理、产业链供应链协同、中小企业服务、工业数据处理分析，建立各具特色的工业互联网平台，实现全要素、全产业链数据的有效集成和管理。智能制造发展路径和目标十四五及未来相当长一段时期，推进智能制造，要立足制造本质，紧扣智能特征，以工艺、装备为核心，以数据为基础，依托制造单元、车间、工厂、供应链等载体，构建虚实融合、知识驱动、动态优化、安全高效、绿色低碳的智能制造系统，推动制造业实现数字化转型、网络化协同、智能化变革。到2025年，规模以上制造业企业大部分实现数字化网络化，重点行业骨干企业初步应用智能化；到2035年，规模以上制造业企业全面普及数字化网络化，重点行业骨干企业基本实现智能化。2025年的主要目标是：转型升级成效显著。70%的规模以上制造业企业基本实现数字化网络化，建成500个以上引领行业发展的智能制造示范工厂。制造业企业生产效率、产品良品率、能源资源利用率等显著提升，智能制造能力成熟度水平明显提升。供给能力明显增强。智能制造装备和工业软件技术水平和市场竞争力显著提升，市场满足率分别超过70%和50%。培育150家以上专业水平高、服务能力强的智能制造系统解决方案供应商。基础支撑更加坚实。建设一批智能制造创新载体和公共服务平台。构建适应智能制造发展的标准体系和网络基础设施，完成200项以上国家、行业标准的制修订，建成120个以上具有行业和区域影响力的工业互联网平台。矿山机械行业壁垒（一）矿山机械行业技术壁垒行业矿山轨道运输智能装备及配件，其自身研发与生产涉及电控系统、变频调速器、电池组、驱动部和液压系统等部件的研制、整合组装；其中电控系统的设计研究需要利用现代控制技术和现代控制理论完成；液压起吊系统需要雄厚的数学理论知识建立数学模型；电池组的研制需要熟练掌握电路原理及其电路图。因此行业产品的生产和研发人员不仅需要具备现代地质、电子、传感器、网络通信、计算机、工程、人工智能等多学科的知识背景，还需要防爆设计技术等专业技术，因此相关技术研发人员多为复合型人才，培养周期较长。（二）矿山机械行业资金壁垒矿山机械制造行业需要大量初始投资，其中固定资产投入主要包括大型厂房、加工设备、检测设备等；此外，行业下游多为大型煤炭企业，这些煤炭企业多为大型国企，其对产品采购、付款具有严格的审批程序，导致合同结算周期较长，应收账款普遍较高，要求企业必须拥有大量的营运资金，才能保证生产的正常运转。因此，投资矿山机械制造行业的企业必须具备强大的资金投入能力，行业存在较高的资金壁垒。（三）矿山机械行业人才壁垒因煤矿工作环境复杂多样，相应系统产品存在定制化特征，因此矿业机械设备制造供应商不仅需要掌握大量相关专业技术，还需要对产品的复杂应用环境及多样应用场景拥有深刻理解，对技术人员的专业素质要求较高。因此，进入本行业面临较高的人才壁垒。（四）矿山机械行业行业准入壁垒由于矿山机械设备的质量关系着煤矿生产人员的生命与安全，因此国家对矿用产品设置了严格的准入条件。行业需按照国家有关规定取得相应业务资质，如安标证、防爆证等，作为企业立足于行业的先决条件，企业需要在前期花费较多的资金和时间完成产品开发、认证等相关工作。因此，行业存在较高的准入壁垒。我国煤机行业的发展概况煤机行业是矿山机械制造行业的子行业之一，主要是为煤炭生产企业提供装备和服务的行业，是煤炭工业持续发展的基础，是煤炭工业结构调整、优化升级和持续发展的重要保障，煤机行业的生存和发展亦依赖于煤炭工业的发展。广义上的煤机包括勘探设备、综合采掘设备、提升设备、洗选设备、安全设备、露天矿设备以及其他设备等，狭义上的煤机即指煤炭综合采掘设备，包括掘进机、采煤机、刮板输送机及液压支架，合称三机一架。2016年国家开始在煤炭行业实施供给侧改革，煤炭企业经营情况趋于稳定，利润情况得到改善，有效保障了行业的持续稳定发展，煤炭行业固定资产投资下跌的趋势也逐步企稳，2019年行业固定资产投资较上年上升了29．6%，2020年受新冠疫情影响，行业固定资产投资与2019年略微下降了0．7%，2021年行业固定资产投资较2020年上升了11．1%。我国煤炭行业发展概况受我国能源资源富煤、贫油、少气特点影响，煤炭是我国能源体系的支柱。根据国家统计局数据，2021年我国能源消费总量为52．40亿吨标准煤，其中煤炭消费占比为56．00%。虽然近年来核能、风能、太阳能等新能源行业发展迅速，我国能源结构呈现出持续多元化发展的态势，但具备成熟可靠、价格低廉等优势的煤炭资源仍将在较长时期内作为我国能源结构中的主导性能源和基础性能源，为我国国民经济持续发展发挥重要作用。根据中国煤炭工业协会发布的《煤炭工业十四五高质量发展指导意见》，到2025年，我国煤炭年产量将控制在41亿吨左右，煤炭年消费量将控制在42亿吨左右，相较于目前总体保持稳定。在国家能源保供及煤炭稳价的持续推进下，采矿业保持高速增长，煤炭产能持续扩大。2022年上半年，采矿业增加值同比增长8．4%，其中煤炭开采和洗选业增速超过两位数，均明显快于全部规模以上工业增长。煤炭价格方面，2020-2021年煤炭价格大幅提升，2022年稳价保供虽促使煤炭价格较去年小幅回落，但整体价格仍处于近10年高位水平，矿企获利空间依旧很大；煤炭产能方面，在国内供给偏紧及高牵引下，2021年煤炭产能高达41．26亿吨，比2020年增加5．7%，2022年1-8月，全国生产原煤29．3亿吨，同比增长11．0%，原煤产能持续扩大。我国由于地质特殊性的原因，多为井工煤矿。井工煤矿开采作业是在环境复杂、岩层多样的井下进行，因此开采难度更大、危险系数更高。同时，煤矿过去依靠资金、人力等生产要素的大量投入来实现发展，容易造成资源浪费、环境破坏、安全事故。为切实提升煤炭行业安全水平、生产效率，国家相继出台了一系列政策持续推进煤矿机械化、自动化、信息化、智能化建设，大力推进机械化换人、自动化减人科技强安专项行动，根据国家矿山安监局新闻发布会的内容，截至2022年3月，全国已建成813个智能化采掘工作面。综上可知，我国煤炭行业供给侧改革已初具成效，煤炭产能逐步集中，产业生态持续优化，这为我国煤矿大型化、智能化发展奠定了坚实基础。2020年以来，国家有关部门陆续出台《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》、《智能化示范煤矿建设管理暂行办法》、《煤炭工业十四五高质量发展指导意见》等产业政策，提升对煤矿智能化建设领域的资源投入，拉动领域内对相关产品需求的增长。矿山机械行业市场规模（一）我国煤炭市场规模我国是全球最大的煤炭生产国与消费国，2019年我国煤炭产量为3，698．00百万吨，同比上升4．00%；消费量为4，176．54百万吨，同比上升5．09%，较之煤炭行业去产能、调结构初期已呈现一定的回暖态势。根据中国煤炭工业协会发布的《煤炭工业十四五高质量发展指导意见》，到十四五末即2025年，我国煤炭产量将控制在41亿吨左右，相较2020年39．00亿吨的产量而言仍有一定的增长空间。受宏观经济增速下降以及国内煤炭行业自身转型升级的影响，煤炭行业发展于2015年跌入低点，2015年我国煤炭开采和洗选业利润总额为440．80亿元，仅为2011年利润总额的一成左右，但随着我国煤炭行业供给侧改革初见成效，行业效益回暖，2021年更是受疫情后工业复苏、市场需求旺盛而市场供给偏紧等因素影响，我国煤炭开采和洗选业利润总额攀升到了近十年以来的最高水平，达7，023．10亿元。随着国家煤炭供给侧结构性改革的不断推进，落后产能逐步淘汰，我国的煤矿数量也逐减，从2018年的5800处降到了2021年的4500处以内。尽管煤矿数量在降低，但得益于政策支持及技术创新等多重保障，煤矿智能化建设在加速进行，煤炭的单产在稳步提升，煤矿的采掘质量以及效率越来越高，安全体系也越来越完善。另一方面，根据国家能源局数据显示，平均每个煤矿的投资规模大约是2亿元以上，对于全国四千多处煤矿而言，预计智慧煤矿整体市场规模超万亿元。（二）我国矿山机械制造行业市场规模2017年以前，我国矿山机械产量整体呈增长趋势，2014年后均在700万吨以上，2017年达到高峰812．66万吨。近两年来，随着新能源行业的发展、干净能源概念的建立以及供给侧改革的推进，矿山机械制造行业的增速开始放缓。此外，由于成本上升、效益下滑、需求疲软等因素，2018年我国矿山机械产量出现大幅度的下滑，全年产量仅为504．88万吨，2019年行业运行态势有所改善，全年产量达到673．11万吨。2020年受到疫情影响，我国矿山专用设备产量为653．60万吨，同比下降19．50万吨。矿山机械制造产业在国民经济中占有支柱地位，于经济建设中的作用和贡献良多。无论是从我国矿山机械制造行业的市场发展现状，还是从全球产业运行态势来看，我国矿山机械制造行业正置身一个历史性的窗口期中。未来5-10年，是我国矿山机械制造企业全面或深入融入世界、与世界共同发展的重要时期，行业的发展前景较好。我国矿山机械的技术进步以及在价格、交货期等方面的优势促使矿山机械制造行业持续保持贸易顺差。根据头豹研究所统计，2015年以来我国矿山机械制造行业市场规模较为平稳，未来，伴随一带一路倡议的深入推进，我国矿山机械有望进一步打入国际市场，行业市场规模有望进一步扩大。（三）我国煤机行业市场规模在国家政策的推动下，近年来，我国煤矿机械化、智能化建设也取得不少进展。自2010年以来，我国煤矿采煤机械化程度逐步提高，据中国煤炭工业协会统计数据显示，我国大型煤炭企业采煤机械化程度由2010年的65%提高到2021年的85%。根据《煤炭工业十四五高质量发展指导意见》目标，2022年我国大型煤炭企业采煤机械化程度将提升至90%。随着我国采煤机械