高端装备产业工作报告

高端装备产业工作报告

鼓励行业企业积极参与国际经贸规则的谈判与制定，同时善于运用国际通用规则，应对国际贸易摩擦和维护产业安全。主动迎接和适应WTO框架下各项规则以及区域自由贸易协定的深入落地，引导企业强化法律意识和规则意识，将高标准、高质量、可持续落到实处。积极参与国际标准制定，加强中外标准信息国际交流，积极推进中外行业标准互认，务实开展机械行业标准化国际合作;开展国际标准转化行动，推动先进适用的国际标准在我国机械行业转化应用。推动机械企业在项目建设、运营、采购、招投标等环节与国际通行的规则标准接轨。十三五以来，我国机械工业标准供给数量和质量不断提升，标准体系日益完善，标准化管理体制和运行机制更加顺畅，标准化人才队伍进一步壮大。十三五期间新发布国家标准2635项、机械行业标准2323项、中国机械工业联合会团体标准120项。强制性标准体系初步成形，推荐性标准与强制性标准的协调配套逐步完善，团体标准对国家标准和行业标准的补充雏形已渐渐显现。随着标准国际化进程的推进，截止2020年底机械工业国际标准转化率整体达到87%以上，并从单向采用国际标准向逐步主导制定国际标准转变。从机械工业标准化队伍发展看，机械工业标准化工作已经全面扩展到各利益相关方共同参与，已组建全国专业标准化技术委员会131个、分技术委员会178个，机械工业专业技术委员会及分技术委员会16个，专家有近1．2万人次。高端装备行业进入壁垒（一）高端装备行业技术与人才壁垒变频调速一体机、专用变频器、特种电机、电气控制及供电产品等工业自动化设备属于高新技术产品，涉及电机设计及制造、电力电子技术、控制理论与控制工程、机械设计及自动化等多项学科领域。无论是在理论上还是设计及制造工艺上，均需要较高的技术水平和经验积累，因此对人才队伍有较高的要求，需要在软件算法、电路设计、电磁计算、结构设计等方面具备较高理论素养和实践水平、经验丰富的技术人才。对于变频调速一体机、专用变频器、特种电机、电气控制及供电产品，核心技术的研发需要在软件工具、硬件设备、人才队伍等方面的持续投入，行业存在较高的技术与人才壁垒。（二）高端装备行业客户黏性壁垒工业自动化控制系统是一项庞大的系统工程，对系统中的各类设备选型均有较高的要求，用户在购买产品时除考虑其控制和节能的效果外，更为关注其性能的稳定性和产品的安全性，对于煤炭开采、油气钻采、工程机械领域，前述要求则更为突出。为了确保自动化生产环节的稳定运行，用户需要对工业自动化控制产品进行长时间的配套测试。目前国内外知名厂商经过多年的发展，已经凭借其先进的技术和可靠的产品品质树立了品牌优势，获得了较为稳定的客户群体。因此，对于新进入者而言，较难在短期内形成市场声誉并获得优质客户资源。（三）高端装备行业规模经济壁垒随着行业的逐步成熟和市场竞争的加剧，对于尚未形成规模经济的企业不能在采购、生产、销售、售后服务等各方面形成成本优势，也难以获得充足的资金开展研发工作以实现产品升级迭代和技术前沿探索，从而缺乏可持续发展能力，难以适应当前日趋激烈的市场竞争。从规模经济来看，目前变频调速一体机、专业变频器、特种电机等行业将越来越面临较高的规模经济壁垒。产业融合初见成效十三五以来，机械各行业加快与新一代信息技术、先进制造技术、新材料技术等高新技术深度融合，推动了传统机械产品的更新换代。融合现代通信与网络技术的智能网联汽车方兴未艾，技术创新加速迭代，市场牵引力凸显。融合了传感、控制、执行与通信功能的各种智能化电力设备，比传统电力设备控制更灵活、自动化程度更高、使用更方便。基于北斗系统的自动驾驶计亩测产联合收割机、免耕精量播种机等智能农机从样机试验步入应用。数字化、信息化、智能化、轻量化及互联网等先进技术的融入，使得我国工程机械产品获得了新的发展机遇，国际竞争力不断提高。在融合发展理念带动下，跨行业、跨领域、上下游联动融合发展的速度加快，极大推动了机械工业全产业链创新发展。内燃机行业龙头企业发挥全产业链的协同优势，同供应商、研发咨询机构开展合作，对柴油机热效率进行专项攻关，成功发布了全球首款达到50．26%热效率的商业化柴油机。轴承企业与用户单位联合攻关，研制成功国内首台Φ6．28m复合盾构机主轴承，各项技术指标达国际先进水平，实现了我国重大技术装备配套轴承的一项重大突破。高端装备行业的季节性变频调速一体机、专用变频器、特种电机、电气控制及供电产品属于工业自动化领域电气传动与控制设备，其广泛应用于煤炭开采、油气钻采、工程机械、港口、冶金、船舶及水泥等行业，因此，行业的季节性特征受下游行业的影响较大。就目前的下游客户群体来看，行业营业收入呈现一定的季节性特征，主要影响因素为：（1）通常，各行业下半年能源需求较大，因此，下半年能源供应行业的固定资产投入通常会随之增加；（2）下游行业客户通常在年初制定全年项目规划，而下半年，尤其第四季度是全年规划的重点完成阶段。工业自动化控制系统行业行业向煤炭开采、油气钻采、工程机械等需应对复杂工作环境的客户提供变频调速一体机、专用变频器、特种电机以及电气控制及供电产品等高端智能装备，涵盖了工业自动化领域的控制层、驱动层及执行层，因此细分行业是工业自动化控制系统行业。（一）工业自动化控制系统简介工业自动化控制是指运用控制理论、仪器仪表、计算机和信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，从而达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的。而工业自动化控制系统是指利用工业自动化控制技术对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的工业自动化技术工具的总称，属于工业控制系统的重要组成部分。根据国际自动化协会起草的ISA-99/IEC62443标准，工业控制系统是指一个包括人员、硬件以及软件，能够对工业过程的安全性、可靠性造成影响的集合，通常具有测量、比较、计算和矫正四个功能，由传感器、转换器、发射器、控制器以及执行器五个部件完成。工业自动化控制系统包含的细分产品种类繁多，通常可以从功能上划分为控制层、驱动层和执行层，其中控制层主要负责理解与下达指令，一般包括PLC、DCS、HMI等控制元件；驱动层主要进行电信号的识别与传导，一般包括变频器、伺服驱动器等驱动器；执行层负责执行指令，包括各类驱动电机与配套元件等。工业自动化控制系统是现代工业生产实现自动化、柔性化、数字化、智能化的基础手段，是高端制造装备不可或缺的重要组成部分，是发展先进制造技术的关键，是实现产业结构优化升级的重要基础，广泛应用于采矿、油气、机床、风电、纺织、交通运输、电源等行业。（二）工业自动化控制系统产业链情况工业自动化控制系统的上游主要是半导体元器件、电子元器件、钢材以及结构件等，行业下游涉及的领域较多，包括OEM型的电子设备制造、包装、电梯等，以及项目型的电力、石化、油气、冶金、市政等领域。除部分核心零部件外，上游行业的供应情况对工业自动化控制系统的影响总体较小。上游行业基本属于市场自由化竞争阶段，虽然受供求关系等因素的影响，原材料和零部件在价格上出现一定程度的波动，但涉及工业自动化相关领域的业务发展较为充分、技术较为成熟、产品供应较为稳定，因此工业自动化控制系统企业可以通过调整产品价格，合理控制库存等措施转移部分原材料、零部件价格波动的风险。下游行业的市场需求情况对工业自动化控制系统的影响较为显著。下游行业需要的自动化设备种类繁多、型号规格各异，因此对下游行业具有高度依赖性的工业自动化控制系统也多为非标定制化产品。下游行业对自身自动化水平重视程度的高低对工业自动化控制系统产品的需求起到关键作用。（三）细分行业电气传动系统行业工业领域的自动化需要依赖于机械系统。机械系统通常由原动力系统、传动系统和执行系统组成，其中原动力系统为机械系统的运动提供基本动力，执行系统执行机械的具体功能，传动系统负责动力和运动的传递，执行系统与原动力系统不论运动方式，还是结构形式上，都存在一定差异，所以一些时候会出现原动力系统动力输出无法满足执行系统工作要求的情况。因此，机械系统运行中需要传动系统将原动力系统提供的运动和动力进行转换，并将其传递给执行系统，使执行系统正常运作，实现机械系统功能。机械系统的传动方式主要分为机械传动、流体传动以及电气传动，电气传动由于其精确度高、环保节能、节约成本等优势，得到广泛应用。电气传动是指利用电动机把电能转换为机械能，来带动各种类型的生产机械、交通工具等。而电气传动系统（又称作电力拖动系统）是电动机作为原动机的传动系统的总称，其可以通过对电动机进行合理有效的控制，实现生产机械的起动、停止、速度、位置调节，从而满足各项生产工艺的要求。在工业生产领域，电气传动系统是实现自动化控制的重要组成部分，被广泛运用于冶金、机械、轻工、矿山、港口、石化等行业，对于提升生产效率、节能和环保发挥着重要作用。电气传动系统包括三部分：控制部分、功率部分和电动机，三者构成一个整体，完成能量转换并满足特定机械所需的运动特征。利用变频器进行调速具有精度高、启动能耗低、占地少、功能丰富、操作简便、通用性强、易形成闭环控制等特点，目前被认为是理想的调速方案，代表着电气传动的发展方向。变频器是应用变频技术与微电子技术，将交流工频电源转换成电压、频率均可变的适合交流电机调速的电力电子变换装置。其能够通过内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，从而可以根据电机的实际需要来提供相应的电源电压，进而达到调速的目的；另外，变频器还有很多保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频调速技术飞速发展，变频器已广泛应用于工业生产的各个行业，促进了节能改造，提高了工业电气传动水平。根据使用场合的不同，变频器一般可分为通用变频器和专用变频器。通用变频器即适用于所有负载的变频器，可满足一般条件下机械系统的电气传动，在纺织设备、冶金风机水泵、市政锅炉以及水泥、陶瓷、玻璃生产线等领域应用广泛；专用变频器系因部分领域工作环境复杂，对变频器性能参数具有特殊要求，故应运而生的。例如在煤炭开采领域，因井下开采环境常见瓦斯、煤尘等易燃易爆气体，需对变频器进行隔爆设计，使之具备防爆性能，避免因变频器在使用过程中变热、打电火花等原因造成爆炸。变频器应用在工业生产领域解决了两大难题，一是便于实现自动控制；二是实现节能降耗。随着应用领域的不断推广，其重要性日益得到重视，未来随着工业生产的不断发展，将面临良好的行业发展机遇。以往变频器用于电气传动系统，一般采用电动机与变频器分离的方式，存在占地面积大、谐波干扰大以及电磁污染强等问题，因此以行业核心产品变频调速一体机为代表的，变频器与电动机的一体化逐渐引领技术潮流。工业自动化控制系统发展现状工业革命是自动化发展的主要动力，前三次的工业革命促使全球工业自动化水平大幅提升。进入21世纪以来，以人工智能、机器人技术、电子信息技术、虚拟现实等为代表的第四次工业革命进一步整合机械和电子系统，工业自动化水平进一步提升。近年来，德国提出了工业4．0规划，美国提出了国家制造创新网络，日本提出了创新产业结构计划，其共同点是充分运用物联网、机器人、人工智能等技术手段提升制造业的智能化、无人化程度。与工业自动化控制行业快速发展相应的，工业自动化设备需求也不断增长。根据中间市场投资银行HarrisWilliams的分析，2020年全球工业自动化市场规模达到1，760亿美元，预计2024年全球工业自动化市场规模达到2，650亿美元。随着行业的快速发展，市场的竞争也越发激烈，目前以德国Siemens、瑞士ABB、松下、安川为代表的跨国巨头主导着全球工业自动化市场，其凭借技术先进、功能齐全的产品，拥有庞大的客户群和较高的市场知名度。我国工业自动化行业起步较晚，但发展势头强劲。近30年，我国成功实现了工业化的快速发展，制造业产值已处于全球领先地位。工业自动化行业是推动制造业从低端向中高端升级转型的关键，虽然我国工业自动化产业部分关键核心技术与外资品牌尚存在显著差距，但是近年来国家陆续推出了鼓励高端装备制造业的政策，为工业自动化行业的发展提供了有力的政策支持，中国工业自动化行业发展取得明显进步，进程加速。2021年，我国工业自动化市场规模达到2，530亿元，规模较为可观。近年来，国内制造业从业人数逐渐下行，同时制造业人均工资持续抬升，过去人口红利带来的低廉劳动力成本优势逐渐消退，劳动力相对自动化的性价比逐渐减弱，因此长期来看我国制造业亟需产业升级，将催生广阔的工控自动化产品及服务需求，工业自动化控制行业面临着良好的发展机遇。经营效益基本稳定十三五期间，我国机械工业收入及利润指标基本稳定，为国民经济稳增长做出了重要贡献。2020年，机械工业规模以上企业累计实现营业收入22．85万亿元，同比增长4．5%，占全国工业的21．5%，比2015年提高0．7个百分点;利润总额达到1．46万亿元，同比增长10