智能自動化系統(tǒng)集成裝備行業(yè)技術(shù)特點及進入壁壘分析
發(fā)布日期：2022-03-03 來源：中科科正 瀏覽次數(shù)：969次
智能自動化系統(tǒng)集成裝備行業(yè)技術(shù)特點及進入壁壘分析
1、行業(yè)發(fā)展狀況
智能自動化系統(tǒng)集成裝備屬于自動化裝備，源于傳統(tǒng)的生產(chǎn)線（流水線）—即通過配置操作工人或工業(yè)機器人，按順序完成設(shè)定的生產(chǎn)流程的機械輸送系統(tǒng)。隨著先進工業(yè)的發(fā)展，規(guī)?；?、個性化、柔性化、快節(jié)奏成為生產(chǎn)制造的主流，傳統(tǒng)的機械輸送系統(tǒng)與信息控制技術(shù)逐漸融合，并不斷擴展功能，成為不僅僅局限于輸送，而是具有感知、分析、推理、決策和控制等多種功能的智能自動化系統(tǒng)集成裝備，并逐漸在家電、摩托車、汽車、現(xiàn)代倉儲物流、工程機械、軌道交通等現(xiàn)代工業(yè)得到普遍應(yīng)用，智能自動化系統(tǒng)集成裝備行業(yè)由此產(chǎn)生，目前處于行業(yè)成長期。
出于多年的行業(yè)習(xí)慣，現(xiàn)在智能自動化系統(tǒng)集成裝備可能仍簡稱為“生產(chǎn)線”，強調(diào)的功能多為輸送，因此也稱為“智能輸送裝備”，但其實際功能早已大大超過“生產(chǎn)線”的定義以及“輸送”的功能?，F(xiàn)在的智能自動化系統(tǒng)集成裝備更智能、更環(huán)保、更高效，因系統(tǒng)集成而具備更綜合的服務(wù)能力，且已廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、軍事、科學(xué)研究、商業(yè)、醫(yī)療服務(wù)等領(lǐng)域，屬于“裝備中的裝備”、“機器中的機器”，基本上每個進入到規(guī)?；a(chǎn)階段或者需要自動化生產(chǎn)的下游行業(yè)都需要采用。因此從功能和系統(tǒng)集成程度來說，其更適合“智能自動化系統(tǒng)集成裝備”這個稱謂，強調(diào)“智能”和“系統(tǒng)集成”，是因為其是自動化裝備的一個分支，同時也為突出其多種功能和各個組成子系統(tǒng)。
我國的智能自動化系統(tǒng)集成裝備行業(yè)起步于二十世紀八十年代末，伴隨著現(xiàn)代工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，通過引進、消化、吸收國外先進技術(shù)經(jīng)驗及自主創(chuàng)新，國產(chǎn)智能自動化系統(tǒng)集成裝備的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，從家電、摩托車，到現(xiàn)在的汽車、現(xiàn)代倉儲物流、工程機械、軌道交通等生產(chǎn)領(lǐng)域。智能自動化系統(tǒng)集成裝備行業(yè)也涌現(xiàn)出了一批資本實力較強，具有提供完整的研發(fā)、設(shè)計、制造、安裝及售后服務(wù)等綜合能力，且在下游某個生產(chǎn)領(lǐng)域或提供的某類產(chǎn)品具備較強競爭優(yōu)勢的國內(nèi)企業(yè)，如湖北華昌達智能裝備股份有限公司主要專注于提供汽車生產(chǎn)領(lǐng)域的智能型自動化裝備系統(tǒng)，在國內(nèi)汽車整車自動化裝備領(lǐng)域具有較高的市場占有率；湖北三豐智能輸送裝備股份有限公司生產(chǎn)的自行小車懸掛輸送系統(tǒng)達到國際先進水平，連續(xù)三年國內(nèi)市場占有率排名第一位；公司生產(chǎn)了國內(nèi)第一條鐵路貨車提速轉(zhuǎn)向架檢修流水線，并在軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架檢修領(lǐng)域建立了先發(fā)優(yōu)勢；此外，江蘇天奇物流系統(tǒng)工程股份有限公司、山西東杰智能物流裝備股份有限公司等國內(nèi)優(yōu)勢企業(yè)，也均在行業(yè)內(nèi)建立了各自的比較優(yōu)勢。
總體上，國內(nèi)智能自動化系統(tǒng)集成裝備行業(yè)經(jīng)過二十多年的發(fā)展，已經(jīng)產(chǎn)生了一批具有良好系統(tǒng)集成能力的內(nèi)資企業(yè)，提供的某些產(chǎn)品甚至已經(jīng)達到世界先進水平，但更多的行業(yè)內(nèi)企業(yè)只具備較低的系統(tǒng)集成能力，提供的產(chǎn)品主要集中于中低端；高端智能自動化系統(tǒng)集成裝備如芯片封裝系統(tǒng)裝備、大型物流配送分揀系統(tǒng)裝備等領(lǐng)域，基本上被歐美、日本等發(fā)達國家的企業(yè)所壟斷，代表企業(yè)如德國西門子公司、德國杜爾公司、德國AFT公司、ABB公司、日本大福株式會社等。
2、行業(yè)技術(shù)水平
智能自動化系統(tǒng)集成裝備行業(yè)作為一個資金、技術(shù)密集型行業(yè)，其整體的技術(shù)水平和一個國家的經(jīng)濟發(fā)展水平密切相關(guān)?？傮w上，以德國、美國、日本等發(fā)達國家為代表的智能自動化系統(tǒng)集成裝備技術(shù)代表全球最先進技術(shù)，其提供的裝備精密性高、系統(tǒng)集成能力卓越、下游市場涵蓋全面，具有突出的設(shè)計、研發(fā)、制造等技術(shù)優(yōu)勢。國內(nèi)智能自動化系統(tǒng)集成裝備行業(yè)企業(yè)眾多，大多數(shù)只具備簡單系統(tǒng)或標準性產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計能力，系統(tǒng)集成度較低，提供的產(chǎn)品主要集中于中低端，涉足的下游領(lǐng)域主要是競爭已經(jīng)非常激烈的行業(yè)，比如摩托車、食品行業(yè)等，缺乏開拓新領(lǐng)域的技術(shù)實力，如非標準性設(shè)計、系統(tǒng)集成、數(shù)字化制造、柔性化生產(chǎn)布局等技術(shù)。行業(yè)內(nèi)部分內(nèi)資優(yōu)勢企業(yè)，已經(jīng)具備較強的系統(tǒng)集成綜合實力，針對不同客戶的非標準性設(shè)計能力突出，可以在部分高端產(chǎn)品上與外資競爭。
3、行業(yè)技術(shù)特點
隨著下游行業(yè)需求的不斷變化以及信息技術(shù)與智能自動化系統(tǒng)集成裝備的不斷融合，智能自動化系統(tǒng)集成裝備行業(yè)的技術(shù)逐漸呈現(xiàn)以下趨勢：
智能自動化系統(tǒng)集成裝備行業(yè)技術(shù)主要趨勢
（1）數(shù)字化制造技術(shù)
企業(yè)利用“數(shù)字化工廠”（DF）軟件，建立產(chǎn)品制造工藝過程信息化平臺，再與資源管理信息化平臺和產(chǎn)品設(shè)計信息平臺結(jié)合，構(gòu)成支持企業(yè)產(chǎn)品完整制造過程的信息化平臺。由于智能自動化系統(tǒng)集成裝備的設(shè)計、制造及維護等都在該信息化平臺模擬進行，實現(xiàn)了過程同步、信息共享，利用設(shè)計的模塊化和標準化，能快速實現(xiàn)智能自動化系統(tǒng)集成裝備的調(diào)整、重構(gòu)，因此能最大限度地壓縮生產(chǎn)的時間，實現(xiàn)下游客戶對智能自動化系統(tǒng)集成裝備柔性化和質(zhì)量控制功能的要求。
（2）大型化及信息控制管理技術(shù)
智能自動化系統(tǒng)集成裝備大型化，是指針對下游行業(yè)大型產(chǎn)品制造、裝配如機車車輛、航空、造船等幾個行業(yè)，研發(fā)制造適合從固定臺位裝配到流水線裝配的更完善的大重型智能自動化系統(tǒng)集成裝備，部分西方發(fā)達國家已經(jīng)開始生產(chǎn)此類大型裝備。信息控制管理技術(shù)是指利用CAX及仿真系統(tǒng)等多種高新技術(shù)和設(shè)計手段，快速設(shè)計和開發(fā)大型智能自動化裝備，并進行數(shù)字化驗證，同時利用計算機和信息技術(shù)，實現(xiàn)整套裝備的控制、協(xié)調(diào)和管理。
（3）在線檢測及監(jiān)控技術(shù)
是指利用傳感器和機器人等智能技術(shù)，實現(xiàn)大型智能自動化系統(tǒng)集成裝備的在線檢測功能，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的主動控制；利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)智能自動化系統(tǒng)集成裝備的在線監(jiān)控功能，確保生產(chǎn)裝備安全運行。
（4）控制系統(tǒng)快速發(fā)展
主要包括兩層含義：A、控制系統(tǒng)由集中向分散化發(fā)展，智能化分布式I/O將某一部分I/O組成一個有自治能力的節(jié)點，其本身帶有處理器，獨立完成某一部分的控制；B、無線通訊技術(shù)作為有線控制系統(tǒng)的補充，正不斷應(yīng)用到工業(yè)自動化系統(tǒng)中，同時人機界面更趨人性化，為操作和管理人員提供越來越多的信息。
（5）節(jié)能、環(huán)保、安全
信息技術(shù)推動下的自動化，除高效要求外，其主要目標還包括節(jié)能、環(huán)保、安全目標，具體內(nèi)容包括減少各種智能自動化系統(tǒng)集成裝備在作業(yè)時可能產(chǎn)生的粉塵、噪聲、廢氣等污染物，降低能耗以節(jié)約源；同時，裝備能在高、低溫條件下，在有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)存在的環(huán)境中工作，能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團、粘性的物料等。安全生產(chǎn)已成為衡量現(xiàn)代工業(yè)的重要指標，自動化控制系統(tǒng)主要考慮的安全有：電氣安全、防爆安全、信息安全和功能安全，其中信息安全是指防止因信息泄密、黑客入侵等因素引致的系統(tǒng)安全性風(fēng)險；功能安全是指防止因控制系統(tǒng)所執(zhí)行的安全功能失效所引起的危險。
4、進入行業(yè)的主要壁壘
因下游行業(yè)的不同，智能自動化系統(tǒng)集成裝備通常都是非標準化產(chǎn)品，即企業(yè)需要根據(jù)下游客戶不同的生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)參數(shù)等有針對性地進行產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計、制造，提供的產(chǎn)品經(jīng)常屬于行業(yè)內(nèi)“首臺首套”，提供產(chǎn)品的過程經(jīng)常也是行業(yè)內(nèi)企業(yè)進行研發(fā)的過程，因此智能自動化系統(tǒng)集成裝備行業(yè)具有較高的行業(yè)壁壘，其具體表現(xiàn)在以下幾個方面
（1）人才壁壘
由于智能自動化系統(tǒng)集成裝備是一個涉及眾多學(xué)科技術(shù)的產(chǎn)品，因此需要有一大批不同專業(yè)的高技能人才進行分工合作，包括系統(tǒng)設(shè)計人才、機械和電氣設(shè)計制造專業(yè)人才、軟件編程專業(yè)人才、富有項目管理經(jīng)驗的項目經(jīng)理以及專業(yè)的銷售人員等；同時智能自動化系統(tǒng)集成裝備的非標準化特性，要求各類專業(yè)人員必須具備深厚的行業(yè)經(jīng)驗積累，可以針對下游不同客戶的需求提出切實可行的產(chǎn)品方案。
（2）系統(tǒng)集成綜合能力壁壘
智能自動化系統(tǒng)集成裝備行業(yè)是一項涉及眾多學(xué)科知識、涵蓋眾多領(lǐng)域的技術(shù)密集型行業(yè)，涉及的學(xué)科知識包括機械、電氣、自動控制、計算機、信息工程等，下游應(yīng)用領(lǐng)域包括軌道交通、工程機械、汽車、特種裝備、摩托車、現(xiàn)代倉儲物流、家電、化工、醫(yī)療器械等眾多行業(yè)和領(lǐng)域。下游應(yīng)用領(lǐng)域不同，其具體應(yīng)用環(huán)境、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝及物流輸送等形式就不同，所需要的智能自動化系統(tǒng)集成裝備的研發(fā)設(shè)計方案、生產(chǎn)制造工藝及現(xiàn)場安裝過程就不同，構(gòu)成的子系統(tǒng)數(shù)量及子系統(tǒng)構(gòu)成設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)也不同，因此行業(yè)內(nèi)企業(yè)必須具有優(yōu)秀的系統(tǒng)集成綜合能力，在了解、掌握前沿技術(shù)以及深刻理解下游客戶不同需求的基礎(chǔ)上，才能設(shè)計制造出滿足客戶需求甚至超出客戶預(yù)期的智能自動化系統(tǒng)集成裝備。
（3）設(shè)計能力壁壘
因智能自動化系統(tǒng)集成裝備的非標準化特性，使得設(shè)計能力成為衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要指標，其主要體現(xiàn)在以下兩個方面：在下游客戶的招標階段，行業(yè)內(nèi)企業(yè)需要根據(jù)客戶的具體生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)工藝等因素對整體裝備進行設(shè)計，包括整體構(gòu)成方案、整體空間布局、整體安裝方案等；在生產(chǎn)加工階段，需要根據(jù)下游客戶不同的生產(chǎn)參數(shù)，如載重能力、生產(chǎn)節(jié)拍等，對構(gòu)成子系統(tǒng)的各類機械的加工工藝、控制功能、軟件功能等進行設(shè)計，這都需要有多年的行業(yè)設(shè)計經(jīng)驗積累和先進的設(shè)計保障手段。
（4）資金壁壘
智能自動化系統(tǒng)集成裝備行業(yè)對資金的要求較高，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面：智能自動化系統(tǒng)集成裝備通常是非標準性產(chǎn)品，行業(yè)內(nèi)企業(yè)在接下訂單后，經(jīng)常需要自投資金自行進行產(chǎn)品研發(fā)，額外的研發(fā)費用并不計入產(chǎn)品的售價之中，如果企業(yè)沒有深厚的技術(shù)積累以及較強的資金實力，長時間的產(chǎn)品研發(fā)將對企業(yè)形成較大的資金占用，對企業(yè)造成經(jīng)營壓力，同時也影響今后訂單的承接；其次，一套智能自動化系統(tǒng)集成裝備的售價一般在千萬以上，企業(yè)需要自墊大部分資金進行前期生產(chǎn)，客戶只有在安裝調(diào)試驗收合格后才會支付大部分款項，因此沒有一定的資金實力，難以進入這個行業(yè)；最后，智能自動化系統(tǒng)集成裝備生產(chǎn)需要固定廠房、精密機械加工設(shè)備、先進的三維設(shè)計工作室等，需要有較大的固定資產(chǎn)投資。
（5）下游行業(yè)的壁壘
智能自動化系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)與下游行業(yè)的是緊密相關(guān)的，下游行業(yè)的進入壁壘間接影響本行業(yè)企業(yè)。
以特種裝備為例，軍工行業(yè)壁壘非常高，企業(yè)除了自身要擁有技術(shù)、經(jīng)營方面的實力，可能還需要通過國軍標質(zhì)量管理體系認證、武器裝備科研生產(chǎn)單位保密資質(zhì)認證、武器裝備科研生產(chǎn)許可證認證、裝備承制單位資格名錄認證。本行業(yè)企業(yè)為軍工企業(yè)提供智能自動化系統(tǒng)集成設(shè)備用于生產(chǎn)特種裝備，如果項目對國防工業(yè)有重大影響，可能也需要具備相應(yīng)的認證。
（6）客戶資源壁壘
智能自動化系統(tǒng)集成裝備的生產(chǎn)過程本身就是行業(yè)內(nèi)企業(yè)研發(fā)的過程，因此提供的產(chǎn)品經(jīng)常帶有行業(yè)內(nèi)“首臺首套”的性質(zhì)，一旦獲得了某一下游客戶的認同，就會在下游行業(yè)其他客戶中產(chǎn)生良好的示范效應(yīng)，出于質(zhì)量、效益及安全性考慮，下游客戶都會優(yōu)先選擇具有提供該產(chǎn)品經(jīng)驗的企業(yè)。
資料來源：普華有策
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