哈工汇宇产业观察
2024年,在全球经济格局深度调整和科技革命加速演进的大背景下,智能制造产业无疑是最具活力与变革力的领域之一。在本篇报告中,我们旨在全景式地展现这一年智能制造产业、尤其是智能检测装备行业在政策引领、行业变革以及企业实践等三大板块的发展与成果。
一.
全球智能制造趋势——中国遥遥领先,“逆全球化”浪潮带来新风险
2024年,全球制造业的竞争愈演愈烈,中国、美国和日本作为世界经济的三大强国,在制造业领域的表现备受关注。中国在全球制造业产值中的占比高达31.6%,遥遥领先,而美国以15.9%位居第二,日本则以6.5%排在第三,德国4.8%位列第四。
但随着产能过剩,以及对中国政府补贴指责增多,中国工业化产品出口受到越来越大的压力,企业“出海”全球布局,已经成为不少行业龙头企业的重要战略选项。
从特朗普上一任期开始,到拜登任期,美国重振制造业的战略目标并未改变。美国的工业互联网通过云计算、大数据分析等技术实现了制造业的智能化和高效化。日本的智能制造技术也取得了一定的进展,通过应用机器人、自动化等技术,实现了制造业的灵活化和高质量化。德国在工业4.0战略的基础上又提出“制造-X”计划,其核心目标是推动供应链数字化,通过构建数据空间,激发数据要素的价值,推动制造业企业实现更广泛、深刻的变革,重塑制造业竞争优势。
智能制造是随着物联网、大数据等技术的不断发展,而逐步成熟的。随着ChatGPT发布、迭代,通用人工智能已经成为各技术大国竞争的重要领域,随着特朗普第二个任期,美国在通用人工智能基础设施领域投资加大,美国在智能制造领域技术创新发展也将更为迅速。
二.
中国智能制造状况——市场规模持续扩大,未来发展面临“压力”
中国制造业凭借完整的产业体系、超大的规模市场和完善的信息基础设施,展现出显著优势。根据工业和信息化部副部长辛国斌表示,2023年中国制造业规模以上工业增加值实现了5.0%的同比增长,总体规模连续14年稳居全球榜首。联合国工业发展组织发布的2023年版《国际工业统计年鉴》亦指出,中国已成为世界制造业强国。
1.智能制造装备产业规模持续扩大
自智能制造被提升至国家战略高度以来,在市场需求的强大牵引和国家重大攻关项目与国家科技重大专项的推动下,中国智能制造业产业规模不断扩大。以智能装备制造业这一关键领域为例,Statista数据显示,2023年中国智能装备制造业市场规模约3.2万亿元,同比增长19.4%,实现了较快发展。随着技术进步与市场潜力的持续释放,预计到2024年,智能装备制造业市场规模将增至近3.4万亿元,对中国制造业和经济体系建设的支撑能力不断增强。
2. 制造业数智化转型加快
工业和信息化部数据显示,2023年,中国规模以上工业企业关键工序数控化率高达62.2%,预计2027年将突破70%;2023年,数字化研发设计工具的普及率为79.6%;工业和信息化部预测,到2025年,数字化研发设计工具的普及率将达到85%,而到了2027年,这一比例更是有望突破90%,制造业转型成效明显,数字技术加速赋能实体经济转型升级。
3. 智能产品出海规模加大
2023年,中国以电动载人汽车、锂离子蓄电池、太阳能电池为代表的“新三样”智能制造产品首次突破了万亿大关,合计出口1.06万亿元,“新三样”已成为中国制造业走向世界的新名片。以乘用车为例,乘用车市场信息联席分会秘书长表示,2023年中国新能源乘用车出口共173万台;在出口量排名前十的国家中,欧洲地区的占4席,东南亚的占2席,反映出国际市场对中国新能源乘用车的高度认可和需求增长。当然,随着不少国家对中国出口产品增加限制,中国巨大产能对行业带来的压力也不容忽视。
4. 智能制造装备产区集中,珠三角为“中国制造”主阵地
我国智能制造装备产区集中在珠三角、长三角、环渤海及中西部,环渤海、长三角为核心。主要研发和生产企业集中在辽、鲁、京、沪、苏、浙和陕。关键基础零部件及通用部件、智能专用装备行业在豫、鄂、粤等地区发展迅速,洛阳、襄樊、深圳最为突出。工业机器人是未来智能装备发展的新热点,京、沪、粤、苏将是主要市场。
三.
细分领域发展情况——众多领域发展迅速,关键技术仍有“短板”
1. 示范工厂:整体突破400家,各省市不断开展建设
截至2024年9月,中国已累计培育421家智能制造示范工厂,其中2023年培育212家,建成万余家省级的数字化车间和智能工厂。从行业领域来看,装备工业占比近四成,在原材料工业、装备工业、消费品工业和电子信息制造业四类中占比最高,电子信息制造业占比最低。
2024年四季度,各省份智能工厂行动火热。11月,北京、湖北、山东和广东等省(市)组织开展2024年度卓越级智能工厂申报,河北、福建、湖南等省(市)开展智能工厂梯度培育行动,天津组织开展先进级智能工厂认定和卓越级智能工厂遴选,辽宁组织开展卓越级智能工厂培育。中国制造变智造,已是大势所趋。
2. 灯塔工厂:中国数量达到43%,位居全球首位
“灯塔工厂”被誉为“世界上的工厂”,麦肯锡将其定义为成功将第四次工业革命技术从试点阶段推向大规模整合阶段的工厂,并借此实现了重大的财务和运营效益。
2024年10月8日,世界经济论坛公布最新一批“灯塔工厂”名单,最新当选的“灯塔工厂”分布在中国、捷克、德国、印度、墨西哥、新加坡、瑞典、土耳其、瑞士和越南10个国家,其中位于中国的工厂有13家,占比接近60%,创历史新高。自2018年首次评选至今,全球“灯塔工厂”已累计达到172座,位于中国的工厂数量达到74家,占比43%。
新晋的位于中国的“灯塔工厂”中,蒙牛乳业、银川工厂、三一重能、韶山工厂、位于浙江台州的三门核电、郑州煤矿机械集团郑州工厂、太原重工、轨道交通设备太原工厂,分别为全球首家乳业、首家风能设备、首家核电、首家煤矿机械和首家轨道交通设备的“灯塔工厂”。
3. 机器视觉:国产化进程加深,国产替代率整体超过70%
机器视觉领域,自下而上的国产化替代开始提速,从视觉应用集成到相机、光源、镜头、工控机、软件再到图像传感器、视觉芯片等环节,国产化进程不断深入。从数据上看,2023年中国市场机器视觉各大核心部件的国产化份额均已超过70%,其中光源国产化率超过90%,镜头国产化率80%左右,2D相机国产化率超过80%,3D相机国产化率超过60%,视觉软件国产化率超过40%。
目前,全球机器视觉第一大技术来源国为中国,中国机器视觉专利申请量占全球机器视觉专利总申请量的57.71%,广东为中国当前申请机器视觉专利数量最多的省份,累计当前机器视觉专利申请数量高达2429项。江苏当前申请机器视觉专利数量超过2000项。中国当前申请省(市、自治区)机器视觉专利数量排名前十的省份还有北京、浙江、上海、湖北、山东、四川和安徽。
据机器视觉产业联盟(CMVU)发布的《2024年中国机器视觉市场报告》中表明,行业销售额从2021年的240.4亿元攀升至2023年的311.5亿元,年均复合增长率高达13.8%。
4. 数控机床:国外企业占据70%以上的市场份额
我国目前处于数控机床的智能化技术起步阶段,现阶段大部分的数控机床还不具备智能化功能,自主生产的数控机床主要以中低端产品为主,高端数控机床(数控系统)主要依靠进口。
数控系统是数控机床的核心,往往与数控机床设备所绑定,通过我国中高端数控系统可知我国数控机床市场被国外企业占据。中国数控系统行业主要分为两大梯队,第一梯队为外资企业,包括西门子、发那科、三菱、海德汉等,根据中国机床工具工业协会数控系统分会公布的数据,国外品牌占据我国高档型、标准型数控系统约70%的份额;第二梯队为本土企业,包括广州数控、苏州新代、华中数控、科德数控等,我国低档数控系统市场已基本被本土企业占据。
四.
行业动态变化——央地企协同共进,行业组团发展
相关部委及各地政府,通过试点项目、行业大会、行业组织等多种方式,促进智能检测装备产业协同发展。2024年,值得关注的行业事件包括以下内容:
2024年3月30日,智能检测装备产业高质量发展推进会在重庆永川召开,会上发布了智能检测装备创新产品目录(第一批),112家企业的123项智能检测装备创新产品入选。
上海、浙江、江苏、安徽三省一市仪器仪表学会共同发起成立长三角仪器仪表与智能装备产业创新联盟,于5月11日在上海举办了联盟签署仪式。创新联盟将在技术创新、人才培养与引进、行业标准与规范、实验室共享、科技评价等方面加强四方学会间的交流与合作,充分发挥各方的优势,扩大长三角地区仪器仪表行业的影响力。
江苏省智能检测装备产业创新发展推进会于2024年6月13日在无锡成功举办,会议围绕智能检测装备在重点领域创新应用,以及量子测量、工业视觉大模型等先进检测技术发展进行交流研讨,发布了50余项智能检测装备需求和机器视觉检测相关研究成果。
2024年7月2日,山东省智能检测装备产业高质量发展推进会暨《智能检测装备通用技术要求》国家标准起草工作组启动会在山东省淄博市召开。
2024全国智能检测装备高峰论坛暨第11届检具创新技术年会将于9月10—11日在青岛举行,聚焦智能检测应用、新技术、企业交流等,旨在推动制造业智能工程发展。



