智能组装装备行业需求与投资规划报告

智能组装装备行业需求与投资规划报告

针对产业发展的关键薄弱环节，集中优势力量和创新资源，支持重点领域人工智能产品研发，加快产业化与应用部署，带动产业整体提升。智能传感器支持微型化及可靠性设计、精密制造、集成开发工具、嵌入式算法等关键技术研发，支持基于新需求、新材料、新工艺、新原理设计的智能传感器研发及应用。发展市场前景广阔的新型生物、气体、压力、流量、惯性、距离、图像、声学等智能传感器，推动压电材料、磁性材料、红外辐射材料、金属氧化物等材料技术革新，支持基于微机电系统（MEMS）和互补金属氧化物半导体（CMOS）集成等工艺的新型智能传感器研发，发展面向新应用场景的基于磁感、超声波、非可见光、生物化学等新原理的智能传感器，推动智能传感器实现高精度、高可靠、低功耗、低成本。到2020年，压电传感器、磁传感器、红外传感器、气体传感器等的性能显著提高，信噪比达到70dB、声学过载点达到135dB的声学传感器实现量产，绝对精度100Pa以内、噪音水平0．6Pa以内的压力传感器实现商用，弱磁场分辨率达到1pT的磁传感器实现量产。在模拟仿真、设计、MEMS工艺、封装及个性化测试技术方面达到国际先进水平，具备在移动式可穿戴、互联网、汽车电子等重点领域的系统方案设计能力。智能装备行业技术水平智能装备是一种集光学成像技术、机械运动技术、电气控制技术、人工智能算法和数据控制软件技术于一体，具有自感知、自决策、自执行、自适应、自学习等功能的先进生产装备。德国、日本等发达国家有着深厚的工业发展积淀，装备设计理论成熟，底层技术积累丰富，材料、工艺和制造手段先进，促进了其智能装备制造业的发展。我国智能装备制造行业起步较晚，在技术领域较先进国家仍存在短板，新型传感器件、量测器具、控制单元等核心技术还需要向国外厂商采购，限制了行业的发展空间。此外，我国工业产业基础薄弱，高精度和超高精度数控机床加工能力较弱，为智能装备提供基础零部件、元器件、材料的工艺水平与工业发达国家相比存在较大差距，制约了行业的发展速度。近年来，在国家产业政策鼓励支持、下游客户需求增加、基础技术不断提高的三重有利因素推动下，国内的智能装备企业不断加强自身研发能力，有针对性的进行技术突破，在消费电子、光伏组件、新能源电池等行业涌现了一批具有较强竞争力的企业，行业技术水平有了显著的提升。同时，随着应用场景的不断丰富，各行业客户对智能装备的功能、性能、效能等方面均提出了更加细致的要求，部分国内从业企业抓住市场需求变化的机遇，在定制化开发、制造成本、销售渠道、客户业务理解和客户服务能力等方面增强竞争优势，从而在长期的市场竞争中产生了一批设计研发能力强、服务质量良好的企业，在市场中占据有利的竞争地位。智能装备行业发展态势及未来发展趋势（一）国家政策进一步促进智能装备行业的发展国家政策大力支持工业智能，工业自动化前景广阔，智能装备行业亦有较大的发展空间。《智能制造发展规划（2016—2020年）》提出2025年前，推进智能制造实施两步走战略：第一步，到2020年，智能制造发展基础和支撑能力明显增强，传统制造业重点领域基本实现数字化制造，有条件、有基础的重点产业智能转型取得明显进展；第二步，到2025年，智能制造支撑体系基本建立，重点产业初步实现智能转型。该规划还提出了加快智能装备发展，国家大力推动工业智能发展，智能装备生产企业迎来更多的市场机会。《中小企业数字化赋能专项行动方案》旨在提升中小企业应对危机能力，夯实可持续发展基础，提出了针对中小企业典型应用场景，引导有基础、有条件的中小企业加快传统制造装备联网、关键工序数控化等数字化改造，应用低成本、模块化、易使用、易维护的先进智能装备和系统，优化工艺流程与装备技术，建设智能生产线、智能车间和智能工厂，实现精益生产、敏捷制造、精细管理和智能决策。智能装备产业是为国民经济各行业提供技术装备的战略性产业，是智能制造的基础，是国家综合实力的集中体现，为此，我国从政策上支持智能装备行业做大做强，为行业提供了巨大的市场空间。（二）智能装备行业产业结构化升级，智能制造产业链协同发展随着国内制造升级，全球高端制造产能向我国转移，我国已步入后工业时代。高技术产业和服务业日益成为国民经济发展的主导，工业由低端向高端发展，技术密集型和高端装备产业的占比加大。我国制造业在政策和市场共同影响下，坚持走产业结构化升级、实现数字化、网络化和智能化的智能制造的目标。我国制造业通过用机器智能装备代替人工，提高对产品生产过程中的质量控制水平，减少误判、漏判的情况发生，有效的提高产品品质，系实现智能制造的关键硬件平台。智能制造的实现是一个逐级推进的过程，涉及设计、生产、物流、装配、调试、服务等产品全生命周期，并涉及从装备硬件到网络软件的复杂架构，智能装备、物流仓储、软件专业供应商间将不断加强协同创新，以强化智能制造系统解决方案供应能力。智能制造将造就全新的业态，由多个提供单一产品或服务的供应商共同构建协作系统，形成融合发展的生态产业链。（三）智能装备行业新技术不断在智能制造中深度应用智能装备行业的基础技术涉及物理、材料学、机械运动、电气化、自动化、人工智能等多学科，并且在应用上相互交叉，相关学科的不断发展亦为智能检测、组装装备的发展奠定了有利基础。随着智能检测、组装装备的不断成熟和运算能力的提升，软件算法在各应用领域解决方案、深度学习能力的不断完善，智能检测、组装装备在除消费电子以外的汽车制造、半导体和新能源等领域应用的广度和深度均在提高，并加快在医药、食品饮料等其他领域的渗透。未来智能制造不断地将新的技术应用到制造业中，与制造业进行深度融合。这其中物联网与云计算、人工智能（AI）等新技术的作用将尤为凸显。未来物联网与云计算将会更加广泛地部署到制造行业，从而减少人工干预、提高工厂设施整体协作效率、提高产品质量一致性。人工智能亦将更加广泛地应用到智能制造行业中。机器视觉作为人工智能的一部分已经广泛运用于智能装备中，未来通过深度学习、增强学习、迁移学习等技术的应用，智能制造将提升制造领域知识产生、获取、应用和传承的效率：离线状态下，利用机器学习技术挖掘产品缺陷，形成控制规则；在线状态下，通过增强学习技术和实时反馈，控制生产过程减少产品缺陷；同时集成专家经验，不断改进学习结果。2017年《新一代人工智能发展规划》提到，将全面推动人工智能与制造业的融合，解决中国制造业在推进智能化转型过程中面临的问题。智能装备行业的主要壁垒（一）智能装备行业技术壁垒智能装备行业本身系及精密光学、电气控制、精密机械、计算机算法及人工智能等学科知识于一体的复合型产业，对于相关产业的技术团队而言，需要长时间的经验积累才能纯熟掌握核心的设计研发工艺。核心技术的积累和持续的技术创新能力是企业在竞争中处于优势地位的有力保障，特别是关键的光学成像、视觉系统算法、机械系统设计、运动控制技术、软件处理技术等更是需要长时间的积累及技术更新才能逐步形成可随时调用的解决方案模块。（二）智能装备行业人才壁垒智能装备行业从研发、设计、生产、调试及后期维护、产品升级等都需要相关人员具备专业的知识和丰富的经验。除需要专业人才具备物理学、软件算法、硬件、机械动力、电气控制等方面的个人专业能力外，亦对人员的团队协作能力要求较高。因而，行业内专业人才的培养对于企业保持竞争优势地位至关重要。（三）智能装备行业客户资源壁垒因客户采购智能检测、组装设备涉及的固定资产投入额较大，使用智能装备的企业本身系行业内较为知名的企业，客户采购智能装备主要为提高其自身生产的稳定性、持续性、良率等指标。因此，客户对于智能装备供应厂商的生产能力、服务能力有一定的要求，并且同类型的产品一旦选定供应商后，非重大问题不会出现更换供应商的情形。除此以外，基于一定存量的售出智能装备，后期客户的更新、升级换代的需求及新项目的开展需求均有助于智能装备供应厂商经营规模的进一步提升。（四）智能装备行业品牌壁垒企业品牌的构建是一项长期工程，品牌美誉度高是产品质量及服务的重要保证，亦是行业开拓新市场、招聘优秀人才的有力抓手，意味着企业具备更强的竞争力。新进入者建立一个为潜在客户所接受的新品牌除需要经过较长时间的积累外，往往还需要大量资金投入，且在品牌建立初期，新进入者在竞争中将处于不利地位。深化发展智能制造深入实施智能制造，鼓励新一代人工智能技术在工业领域各环节的探索应用，支持重点领域算法突破与应用创新，系统提升制造装备、制造过程、行业应用的智能化水平。（一）智能制造关键技术装备提升高档数控机床与工业机器人的自检测、自校正、自适应、自组织能力和智能化水平，利用人工智能技术提升增材制造装备的加工精度和产品质量，优化智能传感器与分散式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）、数据采集系统（SCADA）、高性能高可靠嵌入式控制系统等控制装备在复杂工作环境的感知、认知和控制能力，提高数字化非接触精密测量、在线无损检测系统等智能检测装备的测量精度和效率，增强装配设备的柔性。提升高速分拣机、多层穿梭车、高密度存储穿梭板等物流装备的智能化水平，实现精准、柔性、高效的物料配送和无人化智能仓储。到2020年，高档数控机床智能化水平进一步提升，具备人机协调、自然交互、自主学习功能的新一代工业机器人实现批量生产及应用；增材制造装备成形效率大于450cm3/h，连续工作时间大于240h；实现智能传感与控制装备在机床、机器人、石油化工、轨道交通等领域的集成应用；智能检测与装配装备的工业现场视觉识别准确率达到90%，测量精度及速度满足实际生产需求；开发10个以上智能物流与仓储装备。（二）智能制造新模式鼓励离散型制造业企业以生产设备网络化、智能化为基础，应用机器学习技术分析处理现场数据，实现设备在线诊断、产品质量实时控制等功能。鼓励流程型制造企业建设全流程、智能化生产管理和安防系统，实现连续性生产、安全生产的智能化管理。打造网络化协同制造平台，增强人工智能指引下的人机协作与企业间协作研发设计与生产能力。发展个性化定制服务平台，提高对用户需求特征的深度学习和分析能力，优化产品的模块化设计能力和个性化组合方式。搭建基于标准化信息采集的控制与自动诊断系统，加快对故障预测模型和用户使用习惯信息模型的训练和优化，提升对产品、核心配件的生命周期分析能力。到2020年，数字化车间的运营成本降低20%，产品研制周期缩短20%；智能工厂产品不良品率降低10%，能源利用率提高10%；航空航天、汽车等领域加快推广企业内外并行组织和协同优化新模式；服装、家电等领域对大规模、小批量个性化订单全流程的柔性生产与协作优化能力普遍提升；在装备制造、零部件制造等领域推进开展智能装备健康状况监测预警等远程运维服务。加大支持力度充分发挥工业转型升级（中国制造2025）等现有资金以及重大项目等国家科技计划（专项、基金）的引导作用，支持符合条件的人工智能标志性产品及基础软硬件研发、应用试点示范、支撑平台建设等，鼓励地方财政对相关领域加大投入力度。以重大需求和行业应用为牵引，搭建典型试验环境，建设产品可靠性和安全性验证平台，组织协同攻关，支持人工智能关键应用技术研发及适配，支持创新产品设计、系统集成和产业化。支持人工智能企业与金融机构加强对接合作，通过市场机制引导多方资本参与产业发展。在首台（套）重大技术装备保险保费补偿政策中，探索引入人工智能融合的技术装备、生产线等关键领域。行动目标通过实施四项重点任务，力争到2020年，一系列人工智能标志性产品取得重要突破，在若干重点领域形成国际竞争优势，人工智能和实体经济融合进一步深化，产业发展环境进一步优化。人工智能重点产品规模化发展，智能网联汽车技术水平大幅提升，智能服务机器人实现规模化应用，智能无人机等产品具有较强全球竞争力，医疗影像辅助诊断系统等扩大临床应用，视频图像识别、智能语音、智能翻译等产品达到国际先进水平。人工智能整体核心基础能力显著增强，智能传感器技术产品实现突破，设计、代工、封测技术达到国际水平，神经网络芯片实现量产并在重点领域实现规模化应用，开源开发平台初步具备支撑产业快速发展的能力。智能制造深化发展，复杂环境识别、新型人机交互等人工智能技术在关键技术装备中加快集成应用，智能化生产、大规模个性化定制、预测性维护等新模式的应用水平明显提升。重点工业领域智能化水平显著提高。人工智能产业支撑体系基本建立，具备一定规模的高