制造业转型升级全面助推柔性自动化生产设备行业高速发展
位于长沙的三一重工“18号工厂”是当前亚洲最大的智能化制造车间之一,车间内8条装配线,每一条生产线可同时混装30多种不同型号的机械设备,可实现69种产品的混装柔性生产。厂房内柔性制造生产系统包含用户需求、产品信息、设备信息及生产计划在内的各种信息,通过三一重工的MES系统处理,可制定最合适的生产方案。
随着市场全球化和行业竞争日趋激烈,下游行业对制造环节的生产成本、产品质量、生产线弹性等方面提出了更高要求,柔性化生产逐渐成为制造业转型的必然趋势。柔性制造工厂作为柔性自动化技术的最终形态,可根据顾客的个性化需求,利用其智能化的生产能力,通过生产工序调整和资源的优化配置,有效缩短产品的生命周期,从而推动全产业链的高效运转,是未来中国制造业转型升级的重要方向。
柔性自动化生产设备行业定义及分类
柔性自动化生产设备是对不同形状加工对象实现柔性制造加工的生产设备集合的统称。根据下游客户需求,柔性自动化生产设备可将机器人及其他配套单元通过特有技术进行联结组装,在数控基础之上实现多品种、多批量产品加工、制造、装配及监测等自动化生产工作。柔性自动化生产设备由加工设备、物料运输设备及控制系统组成,通过控制系统对生产资源的有效优化,可将机床的工作效率提高至单机作业时的300%,有效提高资源利用率,提高投入产出比例。
按照是否搭载工业机器人,柔性自动化生产设备可分为工业机器人系统集成类生产线和非工业机器人系统集成类生产线。按照生产设备的集合规模可分为柔性制造单元、柔性制造系统、柔性制造线及柔性制造工厂。
柔性制造线基本工作原理
来源:头豹研究院编辑整理
柔性制造线的基本工作原理赋予自身以下优点:
(1)减少生产投入资金。由于柔性生产设备的利用率高,柔性制造系统可用更少的设备完成相同的工作量,将车间采用的多台加工中心换成柔性制造系统,设备投资可减少60%。由于机床是在计算机系统控制下进行工作,无需人工操纵,有效减少了工时费用;
(2)减少工序中在制品数量,灵活生产。与传统刚性加工系统相比,柔性制造系统能够有效减少工序间零件库存数量,最高可减少80%。柔性生产系统缩短的等待加工时间赋予生产系统快速应变能力,使其适应由于市场需求变化和工程设计变更引发的变动,从而实现多品种生产。柔性化制造线还能在不明显打乱正常生产计划的情况下,插入备件和急件制造任务。
中国柔性自动化生产设备行业产业链分析
中国柔性自动化生产设备产业链上游市场参与者有加工设备、物料运输设备等硬件提供商及监控信息系统等软件提供商,产业链中游主要由柔性自动化服务提供商组成,产业链下游涉及汽车制造行业、3C行业制造、医疗设备、锂电池制造等行业。
中国柔性自动化生产设备全产业链分析
来源:头豹研究院编辑整理
中国柔性自动化生产设备行业市场规模分析
自动化生产设备制造是国民经济各行业技术设备支持的战略性行业,自动化生产设备制造业具有关联度高、成长性好、带动性大等特点。随着人工成本的增加、生产效率和产品质量要求的提高,以及生产方式由粗放型向精细化的转变,制造业产业升级需求将带动自动化设备市场的快速增长。
2018年,中国柔性自动化生产设备市场规模达621.0亿元,人口红利的逐渐消失使中国劳动力成本快速上涨,生产方式向柔性、智能、精细转变,构建以柔性自动化为根本特征的新型制造体系迫在眉睫,未来对柔性自动化生产设备的需求将继续保持高速率增长。预计未来五年,中国柔性自动化设备市场规模将继续高速扩张。
中国柔性自动化生产设备市场规模,2014-2023年预测
来源:头豹研究院编辑整理
中国柔性自动化生产设备行业驱动因素分析
Ø 政策扶持与社会提倡
利好的制造业发展政策为柔性自动化生产设备行业创造了巨大的市场需求,政府对高新技术产业的扶持使行业研发水平不断提高。柔性自动化生产设备作为各基础产业的硬件保障,其发展受到国家高度重视,被列入国家级重大技术装备目录中。同时,社会的环保意识逐渐上升,使能耗更低、污染更少的柔性自动化生产线受到广泛关注。
中国柔性自动化生产设备下游领域发展情况
来源:头豹研究院编辑整理
Ø 下游企业转型升级
柔性自动化领域是当前制造业最前沿的技术之一,可有效降低50%加工成本、40%生产面积,提高50%生产率,并减少80%的在制品数量,其基于订单生产的小批量、多品种特点,将成为未来传统制造企业实现转型升级的主流生产方式。由于中国长期处于粗放式传统制造工艺水平阶段,现代自动化生产起步晚,技术水平总体较低,难以实现价值链跃升,柔性自动化生产技术可通过优化企业生产工序,进而实现进一步的发展。
柔性自动化生产设备带来的性能优化
来源:头豹研究院编辑整理
Ø 市场需求的不断扩张
近五年,中国制造业城镇单位就业人员平均工资始终保持逐年上涨趋势,高昂的用工成本促使企业为减少用工人数自发进行柔性自动化转型,为柔性自动化生产设备提供了巨大的市场需求。同时,以汽车制造、航空航天、3C制造为代表的高端制造业柔性自动化生产设备渗透率逐年提高,针对这些领域的利好政策为上游柔性化自动生产设备带来了新机遇。未来,中国市场将释放出对柔性自动化生产设备领域的巨大需求。
柔性自动化生产设备带来的性能优化
来源:国家统计局,头豹研究院编辑整理
Ø 本土企业的天然优势
通常情况下,自动化生产设备交付后,存在1-3年的质保期,约定由经销商及下游系统集成商负责后续的保养维护工作。柔性自动化生产设备的售后要求严格,售后人员需在约定时间内抵达现场进行排查检修、恢复生产。因此,厂商或系统集成商的售后服务能力是客户在选择自动化服务供应商的重要依据,售后网点众多的本土企业具有天然地域优势。
中国柔性自动化生产设备行业发展趋势
Ø 集群化、信息化、品牌化发展
中国柔性自动化生产设备行业内整体呈现集群化、信息化、品牌化的发展趋势。柔性自动化设备制造商的分布呈现集群化趋势,目前集中分布在经济较发达的长三角地区和珠三角地区。自动化设备制造业正向全面信息化迈进。国产品牌不断加大研发投入,提高产品质量与科研水平,通过打造知名品牌提升企业竞争力。
柔性自动化产业集群效应
来源: 头豹研究院编辑整理
Ø 外资品牌本土化,内资品牌专业化
国际知名品牌纷纷加快本土化进程,通过建立独资或合资企业,逐步缩小成本、响应速度、服务等方面与中国企业的差距。内资企业将通过定制化的服务来填补通用设备产品性能与国际领先产品的差距,钻研下游行业属性需求,提高细分领域行业壁垒,深度开发单一领域的市场容量。
Ø 下游应用趋向柔性制造工厂
市场全球化和日趋激烈的竞争带来的压力使得下游产业对制造环节的生产成本、产品质量、生命周期及个性化需求满足等方面提出了更高的要求,柔性化生产逐渐成为制造业转型的必然趋势。柔性制造工厂作为柔性自动化技术最终形态,是中国制造业转型升级的方向。
柔性制造工厂运营模式
来源: 头豹研究院编辑整理
深度见解
由于中国柔性自动化设备行业起步晚,内资企业在发达国家领先产品的竞争压力下,专注于细分领域的市场开发,通过对下游客户的特定需求调整产品功能属性,充分挖掘专业设备领域市场需求,在用户粘性高的领域寻求经济效益。目前中国厂商多针对于柔性自动化设备用量较高的新型制造行业进行专业化拓展。随着新兴产业的高速增长及国家智能工厂等概念的提出,未来高新技术产业制造设备自动化程度将愈发提高,针对高新产业的柔性自动化设备市场规模将会保持35%-45%的高速增长。