智能生產(chǎn)組裝設(shè)備行業(yè)需求與投資規(guī)劃報(bào)告

圍繞基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同制造服務(wù)新模式，面向創(chuàng)新設(shè)計(jì)、企業(yè)經(jīng)營與資源管理、產(chǎn)品全生命周期制造服務(wù)以及工業(yè)云、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等平臺(tái)系統(tǒng)的構(gòu)建，研發(fā)復(fù)雜產(chǎn)品全數(shù)字化優(yōu)化和仿真、產(chǎn)品全生命周期/服務(wù)生命周期管理、資源管理與智能供應(yīng)鏈協(xié)同、基于OT的智能服務(wù)、工業(yè)大數(shù)據(jù)分析等平臺(tái)系統(tǒng)與軟件，形成互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同制造工業(yè)軟件系統(tǒng)，支撐網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造創(chuàng)新發(fā)展。重點(diǎn)研究新一代智能機(jī)床的技術(shù)特征、總體結(jié)構(gòu)、核心模塊和關(guān)鍵技術(shù)，攻克智能主軸/智能伺服進(jìn)給/智能終端等智能單元、基于模型的復(fù)雜曲面直接插補(bǔ)、機(jī)床通用通信接口協(xié)議規(guī)范、加工狀態(tài)自感知/自學(xué)習(xí)/自適應(yīng)/自優(yōu)化、虛擬機(jī)床及虛擬加工、基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和加工過程大數(shù)據(jù)的監(jiān)控及遠(yuǎn)程服務(wù)、全生命周期可靠性評(píng)估與增長等核心關(guān)鍵技術(shù)，研制出具有國際一流技術(shù)水平的新一代智能數(shù)控系統(tǒng)和智能機(jī)床，并在重點(diǎn)領(lǐng)域開展應(yīng)用示范。增材制造重點(diǎn)解決增材制造領(lǐng)域微觀成形機(jī)理、工藝過程控制、缺陷特征分析等科學(xué)問題，突破一批重點(diǎn)成形工藝及裝備產(chǎn)品，在航空航天、汽車能源、家電、生物醫(yī)療等領(lǐng)域開展應(yīng)用，引領(lǐng)增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。形成創(chuàng)新設(shè)計(jì)、材料及制備、工藝及裝備、核心零部件、計(jì)量、軟件、標(biāo)準(zhǔn)等相對(duì)完善的技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)體系，結(jié)合重大需求開展應(yīng)用示范，具備開展大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)。（一）增材制造控形控性的科學(xué)基礎(chǔ)探索增材制造自由成形過程的成形幾何精度、成形效率、材料組織結(jié)構(gòu)與性能的形成規(guī)律與關(guān)鍵影響因素和控制方法，為提升增材制造工藝技術(shù)和裝備設(shè)計(jì)水平提供堅(jiān)實(shí)的科學(xué)支撐，并為形成重大原創(chuàng)性增材制造新技術(shù)提供科學(xué)指引。（二）基于增材制造的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展基于增材制造工藝特性，融合力學(xué)、物理與化學(xué)多種功能的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，為結(jié)構(gòu)整體化、輕量化、高性能化和滿足聲、光、電、磁、熱等多功能化提供設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)軟件，支撐我國高端裝備的自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)和跨越式技術(shù)發(fā)展。（三）增材制造專用材料制備技術(shù)基于增材制造的工藝特性和應(yīng)用需求，開展增材制造專用金屬和非金屬材料的設(shè)計(jì)與制備技術(shù)研究，最大限度地發(fā)揮增材制造技術(shù)優(yōu)勢(shì)，大幅度拓展增材制造的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域。（四）增材制造的核心裝備設(shè)計(jì)與制造技術(shù)針對(duì)激光/電子束選區(qū)熔化、激光選區(qū)燒結(jié)、高能束金屬沉積成形、光固化、激光沉積打印、微滴噴射3D打印、熔融沉積造型等已經(jīng)展示重大產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用價(jià)值的增材制造技術(shù)，開展相關(guān)裝備設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的深入研究，占據(jù)增材制造產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的高端。（五）評(píng)價(jià)體系與標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)研究制定增材制造的材料標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、裝備標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)等7個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)體系，為增材制造的廣泛產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，并顯著增強(qiáng)我國增材制造技術(shù)的國際競(jìng)爭(zhēng)力。智能制造裝備細(xì)分行業(yè)發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)（一）3C設(shè)備行業(yè)發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)1、3C行業(yè)發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)近年來，以智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等為代表的3C產(chǎn)品普及率逐步提高，需求逐漸趨于穩(wěn)定；在5G技術(shù)快速發(fā)展等因素的影響下，于2021年呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年全球智能手機(jī)出貨量為13．5億部，同比增長6．30%；全球筆記本電腦出貨量達(dá)到2．4億臺(tái)，同比增長19．40%；平板電腦出貨量為1．69億臺(tái)，同比增長約3．05％。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展，在全球應(yīng)用及體驗(yàn)式消費(fèi)的驅(qū)動(dòng)下，智能可穿戴設(shè)備等新興3C產(chǎn)品取得了較快發(fā)展，成為3C行業(yè)重要的增長力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年全球智能可穿戴設(shè)備出貨量達(dá)到5．34億部，同比增長20%，預(yù)計(jì)2024年將達(dá)6．371億部，具有較大的市場(chǎng)發(fā)展空間。總體而言，3C產(chǎn)品的更新?lián)Q代需求及新興3C產(chǎn)品的高速增長，使全球3C行業(yè)保持相對(duì)穩(wěn)定增長的發(fā)展態(tài)勢(shì)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球3C市場(chǎng)規(guī)模從2019年的13，020億美元增長至2021年的13，630億美元，期間年均復(fù)合增長率2．32%。未來，隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)與3C產(chǎn)品的進(jìn)一步融合，會(huì)不斷加速3C產(chǎn)品的更新?lián)Q代，同時(shí)催生新的產(chǎn)品形態(tài)，創(chuàng)造新的需求，使3C行業(yè)保持穩(wěn)定增長態(tài)勢(shì)。2、3C設(shè)備行業(yè)發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)3C產(chǎn)品種類繁多，不同產(chǎn)品對(duì)于組裝、檢測(cè)設(shè)備在功能、性能等等方面均存在一定差異；同時(shí)3C產(chǎn)品的生產(chǎn)制造流程復(fù)雜、涉及工序良多，因此3C制造行業(yè)所需智能制造設(shè)備種類繁多，3C設(shè)備行業(yè)具有廣闊的市場(chǎng)空間。我國是全球3C制造中心，產(chǎn)能居于全球首位。近年來，隨著3C產(chǎn)品終端需求變化加快、我國人口紅利逐步消失，為更好響應(yīng)市場(chǎng)需求、實(shí)現(xiàn)更高效的生產(chǎn)制造及更高品質(zhì)的質(zhì)量管理，3C產(chǎn)品加工制造商對(duì)相關(guān)智能制造設(shè)備的需求逐步上升。此外，隨著3C產(chǎn)品功能復(fù)雜度、生產(chǎn)過程精密度的逐步提高，3C制造廠商對(duì)于生產(chǎn)環(huán)節(jié)中高精密、高穩(wěn)定性的組裝及檢測(cè)設(shè)備的使用滲透率不斷提升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年我國電子信息制造業(yè)固定資產(chǎn)投資額達(dá)到24，197．06億元，較上年增長22．3%。我國3C制造行業(yè)不同生產(chǎn)工序的智能化水平呈現(xiàn)不同的發(fā)展特征，前端零部件及中端模組組裝工序的智能化水平較高。近年來3C產(chǎn)品制造廠商對(duì)生產(chǎn)流程中產(chǎn)品質(zhì)量保證要求的逐漸提高，使得檢測(cè)作為品質(zhì)管理的重要環(huán)節(jié)日益受到重視，智能檢測(cè)設(shè)備的重要性日益凸顯，市場(chǎng)規(guī)模隨著智能組裝設(shè)備的廣泛使用而不斷提高。3C產(chǎn)品日益豐富的功能，將不斷催生對(duì)相應(yīng)功能模塊進(jìn)行組裝或檢測(cè)等的需求，成為3C設(shè)備持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力；新興3C產(chǎn)品將不斷涌現(xiàn)與發(fā)展，為3C設(shè)備提供了新的發(fā)展空間。（二）鋰電生產(chǎn)設(shè)備行業(yè)發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)1、鋰電行業(yè)發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)在全球各國加大重視可再生資源的發(fā)展背景之下，全球鋰電池市場(chǎng)需求高速增長，2021年全球鋰電池出貨量為562．4GWh，同比大幅增長91．0%，其中動(dòng)力電池占總市場(chǎng)規(guī)模的65．97%，新能源汽車市場(chǎng)快速發(fā)展成為全球鋰電行業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)因素之一。我國鋰電產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，已成為全球最大的鋰電池制造國。我國鋰電產(chǎn)業(yè)門類齊全，產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)提升，已廣泛應(yīng)用于新能源汽車、3C、儲(chǔ)能等領(lǐng)域。在新能源汽車領(lǐng)域，隨著新能源汽車的高速發(fā)展，動(dòng)力類電池呈現(xiàn)快速發(fā)展趨勢(shì)；在3C領(lǐng)域，3C行業(yè)的不斷發(fā)展促使數(shù)碼電池的應(yīng)用環(huán)境不斷豐富、滲透程度逐步提升，數(shù)碼電池發(fā)展整體向好；在儲(chǔ)能領(lǐng)域，儲(chǔ)能電池作為支持可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，大量?jī)?chǔ)能項(xiàng)目落地，市場(chǎng)需求旺盛。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年我國鋰電池出貨量為327GWh，同比增長130%，預(yù)計(jì)2022年，鋰電池出貨量將超過600GWh，同比增速達(dá)80%。在政策及市場(chǎng)需求等因素的引導(dǎo)下，鋰電制造企業(yè)將繼續(xù)加大研發(fā)投入，圍繞高能量密度、高循環(huán)次數(shù)、安全、環(huán)保等方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、迭代，鋰電池產(chǎn)品制造技術(shù)將不斷發(fā)展。從下游應(yīng)用領(lǐng)域來看，新能源汽車市場(chǎng)的發(fā)展將逐漸由政策驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)驅(qū)動(dòng)，滲透率進(jìn)一步提升，從而提升對(duì)動(dòng)力電池的需求，動(dòng)力電池企業(yè)將不斷通過擴(kuò)大產(chǎn)能，提高規(guī)模效應(yīng)，以提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；在雙碳目標(biāo)逐步推進(jìn)的背景下儲(chǔ)能電池的應(yīng)用將更加廣泛，儲(chǔ)能電池將迎來高速增長。此外，隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展，終端消費(fèi)產(chǎn)品更新?lián)Q代頻率不斷提高，對(duì)鋰電池制造廠商在產(chǎn)品品質(zhì)、生產(chǎn)效率等方面均提出了更高的要求，制造廠商對(duì)高精度、高速度、高穩(wěn)定性的鋰電生產(chǎn)設(shè)備的需求日趨增長。2、鋰電生產(chǎn)設(shè)備行業(yè)發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)鋰電池的制造工藝較為復(fù)雜，主要環(huán)節(jié)有前段極片制造、中段電芯制造以及后段電芯激活檢測(cè)環(huán)節(jié)，鋰電生產(chǎn)設(shè)備按照電池生產(chǎn)制造流程可劃分為前段設(shè)備、中段設(shè)備、后段設(shè)備。近年來，我國鋰電生產(chǎn)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，國產(chǎn)設(shè)備的性能和穩(wěn)定性的逐步提升，國產(chǎn)化率不斷提升，據(jù)統(tǒng)計(jì)2021年我國鋰電生產(chǎn)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為575億元，同比增長100．3%，國產(chǎn)化率達(dá)90%。隨著鋰電技術(shù)的不斷更新、迭代，鋰電生產(chǎn)設(shè)備各環(huán)節(jié)均在進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，以更好的滿足制造廠商對(duì)產(chǎn)品高一致性、高穩(wěn)定性等方面的要求，推動(dòng)制造廠商對(duì)鋰電生產(chǎn)設(shè)備的更新?lián)Q代需求。在全球各國新能源汽車發(fā)展目標(biāo)明確的背景下，為應(yīng)對(duì)新能源汽車市場(chǎng)的高速增長趨勢(shì)，全球主流鋰電池制造企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)意愿明確，對(duì)鋰電生產(chǎn)設(shè)備的需求量將進(jìn)一步增加。（三）半導(dǎo)體封裝測(cè)試設(shè)備行業(yè)發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)1、半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)半導(dǎo)體是一種導(dǎo)電性可受控制、范圍可從絕緣體至導(dǎo)體之間的材料，是計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、電子產(chǎn)品的核心組成部分，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和消費(fèi)的各個(gè)領(lǐng)域，是基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。近年來，5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能新興應(yīng)用領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，對(duì)海量數(shù)據(jù)的有效處理提出更高的要求，使半導(dǎo)體產(chǎn)品的使用場(chǎng)景不斷豐富，為半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展注入了新的增長動(dòng)力。受半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的影響，我國已成為全球最大的半導(dǎo)體產(chǎn)品制造基地，并初步形成了包括芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試三個(gè)主要環(huán)節(jié)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈格局。在政策支持、市場(chǎng)拉動(dòng)等因素的作用下，我國半導(dǎo)體行業(yè)在推進(jìn)國產(chǎn)化的進(jìn)程中繼續(xù)保持快速增長態(tài)勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年我國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為10，458．30億元，同比增長18．20%，其中設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試業(yè)占比分別為43．21%、30．37%和26．42%。封裝測(cè)試位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的后段，包括封裝和測(cè)試兩個(gè)環(huán)節(jié)，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈尤為重要的環(huán)節(jié)。其中，封裝是對(duì)制造完成的晶圓進(jìn)行劃片、貼片、鍵合等一系列工藝，使電路與外部器件實(shí)現(xiàn)連接，并為晶圓上的芯片提供保護(hù)，使其免受物理、化學(xué)等環(huán)境因素造成損傷的工藝；測(cè)試主要是對(duì)半導(dǎo)體性能進(jìn)行測(cè)試，是保障成品質(zhì)量穩(wěn)定、控制系統(tǒng)損失的關(guān)鍵工藝。當(dāng)前，全球封裝測(cè)試市場(chǎng)規(guī)模與日俱增，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球封裝測(cè)試市場(chǎng)規(guī)模從2011年的455億美元增長至2020年的594億美元，其間年均復(fù)合增長率約為3．00%。憑借巨大的消費(fèi)電子市場(chǎng)、龐大的電子制造業(yè)基礎(chǔ)，我國吸引了眾多半導(dǎo)體企業(yè)在國內(nèi)投資，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移正不斷深入，我國的封裝測(cè)試行業(yè)，將受益于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移帶來的需求傳導(dǎo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年我國半導(dǎo)體封裝測(cè)試行業(yè)銷售規(guī)模為2，763億元，同比增長10．10%，封裝測(cè)試是我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中國產(chǎn)化水平較高的環(huán)節(jié)，已形成較強(qiáng)的國際競(jìng)爭(zhēng)力。2、半導(dǎo)體封裝測(cè)試設(shè)備行業(yè)發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)封裝測(cè)試設(shè)備包括封裝設(shè)備及后道測(cè)試設(shè)備。封裝設(shè)備包括劃片機(jī)、貼片機(jī)、鍵合設(shè)備等，封裝測(cè)試環(huán)節(jié)的后道測(cè)試設(shè)備主要包括測(cè)試機(jī)、分選機(jī)及探針臺(tái)等。從現(xiàn)階段看，封裝測(cè)試設(shè)備國產(chǎn)化率較低，市場(chǎng)主要由海外企業(yè)占據(jù)，國產(chǎn)設(shè)備的替代空間較大。測(cè)試設(shè)備的國產(chǎn)化進(jìn)程相對(duì)較快，已實(shí)現(xiàn)部分，隨著國內(nèi)企業(yè)不斷加大研發(fā)投入，自主核心技術(shù)水平不斷增強(qiáng)，國產(chǎn)化滲透率將逐步提升。在國內(nèi)封裝測(cè)試行業(yè)強(qiáng)勁的發(fā)展下，各類封裝測(cè)試設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模均有高速增長，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年測(cè)試機(jī)、分選機(jī)及探針臺(tái)的增速分別達(dá)到48%、70%及90%。目前我國封裝測(cè)試行業(yè)發(fā)展迅速，封裝測(cè)試廠商積極投入新產(chǎn)線以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)產(chǎn)，未來，封裝測(cè)試市場(chǎng)尤其是先進(jìn)封裝測(cè)試市場(chǎng)的擴(kuò)產(chǎn)需求將持續(xù)帶動(dòng)對(duì)封裝測(cè)試設(shè)備的需求。我國制造業(yè)發(fā)展取得的成績(jī)（一）制造業(yè)總量躍居世界第一，成為名副其實(shí)的制造大國近年來我國制造業(yè)總體規(guī)模已居世界第一位，綜合實(shí)力不斷增強(qiáng)，不僅對(duì)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，而且成為支撐世界經(jīng)濟(jì)的重要力量。2014年，我國工業(yè)增加值達(dá)到22．8萬億元，占GDP的比重達(dá)到35．85%。2013年我國制造業(yè)產(chǎn)出占世界比重達(dá)到20．8%。在500余種主要工業(yè)產(chǎn)品中，我國有220多種產(chǎn)量位居世界第一。制造業(yè)的快速發(fā)展，直接促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度、質(zhì)量和效益，增強(qiáng)了我國在全球化格局中的國際分工地位。（二）突破了一批核心技術(shù)，形成了一批支撐國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大裝備產(chǎn)品十幾年來，制造業(yè)各領(lǐng)域涌現(xiàn)出了一批較有影響、意義深遠(yuǎn)的重大成果。國內(nèi)發(fā)電設(shè)備裝機(jī)中國產(chǎn)發(fā)電機(jī)組已達(dá)80%以上，年產(chǎn)千萬噸級(jí)大型煉油廠設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)90%，國產(chǎn)100萬千瓦超超臨界火電機(jī)組、國產(chǎn)750千伏交流輸變電成套設(shè)備已投入運(yùn)行。日產(chǎn)4000噸大型新型干法水泥生產(chǎn)線、60萬噸乙烯、30萬噸級(jí)合成氨、百萬噸級(jí)鉀肥等一大批大型成套技術(shù)裝備實(shí)現(xiàn)自主化。神舟系列航天飛船的成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了載人航天工程的重大突破。蛟龍?zhí)栞d人潛水器研制和海試成功，標(biāo)志著中國躋身世界載人深潛先進(jìn)國家行列。（三）涌現(xiàn)出一批世界級(jí)的大企業(yè)，企業(yè)正在逐步成為技術(shù)創(chuàng)新主體2016年《財(cái)富》世界500強(qiáng)排行榜中，中國企業(yè)達(dá)110家，其中以工業(yè)為主的有50余家。社會(huì)創(chuàng)新要素不斷向企業(yè)集聚，工業(yè)企業(yè)研發(fā)投入快速增長，自主創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)。2015年，我國規(guī)模以上制造業(yè)研發(fā)投入強(qiáng)度達(dá)到0．91%；企業(yè)發(fā)明專利申請(qǐng)58．3萬件，占國內(nèi)發(fā)明專利申請(qǐng)受理量的60．2％；企業(yè)獲得發(fā)明專利授權(quán)15．9萬件，占國內(nèi)發(fā)明專利授權(quán)量的60．5％。企業(yè)作為市場(chǎng)主體，在自主創(chuàng)新中繼續(xù)發(fā)揮決定性作用。（四）初步形成了企業(yè)、高校、院所聯(lián)動(dòng)的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系近年來，我國制造業(yè)加強(qiáng)科技創(chuàng)新、促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，取得了重要突破和實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，形成了產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、較為完備的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系。建設(shè)了一批國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家工程技術(shù)研究中心等科研基地；成立了一批國家產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，為我國制造業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展提供了重要保障。智能工廠適應(yīng)工廠智能化的發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)研發(fā)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化共性關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能工廠共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、技術(shù)的工程化和產(chǎn)業(yè)化。提升我國工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)的整體創(chuàng)新水平和自主裝備能力，滿足國家科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和轉(zhuǎn)型的重大戰(zhàn)略需求。（一）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與系統(tǒng)針對(duì)物理信息系統(tǒng)中信息與物理交叉融合造成的復(fù)雜性系統(tǒng)問題，建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜系統(tǒng)模型，攻克以智能工廠為對(duì)象的全網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)，給出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)能力、性能分析與評(píng)價(jià)方法。重點(diǎn)研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一體化架構(gòu)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的泛在感知網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和實(shí)時(shí)控制技術(shù)、多源異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與語義化互操作技術(shù)、動(dòng)態(tài)自組織軟件定義的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)。攻克大規(guī)模、異構(gòu)、高實(shí)時(shí)、高安全、可重構(gòu)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)共性關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全可靠應(yīng)用，建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能工廠測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)。（二）智能控制器與系統(tǒng)以新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，研制新型、高端、可信智能控制器，提升工廠制造過程和制造裝備的自有處理能力和智能水平。重點(diǎn)研究智能裝備CPS型控制器與關(guān)鍵技術(shù)、基于移動(dòng)互聯(lián)的智能產(chǎn)線控制管理器、高可信多重冗余控制系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)、新一代SCADA系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)、工業(yè)組態(tài)和工業(yè)監(jiān)控等工業(yè)軟件、精密系統(tǒng)裝配過程數(shù)據(jù)采集與控制裝置。攻克云端服務(wù)、高實(shí)時(shí)任務(wù)、高可信控制共性關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)仿真、全分布式控制、多種控制器無縫集成。（三）制造過程的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制與優(yōu)化針對(duì)智能工廠的工程化基礎(chǔ)方法和實(shí)施手段，研究開發(fā)面向CPS的工程工具和實(shí)時(shí)在線優(yōu)化控制工具以及先進(jìn)的模型庫知識(shí)庫，提升智能工廠的工程應(yīng)用目標(biāo)。重點(diǎn)研究生產(chǎn)過程與設(shè)備的建模仿真與優(yōu)化控制技術(shù)、先進(jìn)制造智能服務(wù)體系與全流程智能優(yōu)化技術(shù)、全過程的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取分析與信息整合技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)語義化編程技術(shù)與組態(tài)工具、分子級(jí)表征建模工具與在線實(shí)時(shí)優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)、模塊化協(xié)同設(shè)計(jì)工具與實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)。攻克分子級(jí)表征與建模、多層域多尺度建模、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、基于知識(shí)和數(shù)據(jù)的仿真模擬與實(shí)時(shí)優(yōu)化、在線服務(wù)與全流程優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)仿真設(shè)計(jì)與控制優(yōu)化系統(tǒng)工具與平臺(tái)。（四）CPS制造執(zhí)行系統(tǒng)與運(yùn)營管理針對(duì)智能工廠的生產(chǎn)要素、能效管理、智能決策和生產(chǎn)服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)，研究基于互聯(lián)網(wǎng)+智能工廠的運(yùn)營管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智能工廠平臺(tái)化方法的建立和實(shí)施。重點(diǎn)研究基于云平臺(tái)的CPS制造執(zhí)行系統(tǒng)、制造過程能效仿真、監(jiān)測(cè)與管控技術(shù)、生產(chǎn)要素的狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷與健康管理技術(shù)、企業(yè)級(jí)輔助決策智能化與可視化平臺(tái)。攻克服務(wù)總線、動(dòng)態(tài)配置、能效模型、生產(chǎn)要素模型、可視化呈現(xiàn)、智能輔助決策關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能工廠的運(yùn)營管理。（五）智能工廠的可重構(gòu)技術(shù)及原型平臺(tái)針對(duì)智能工廠批量化定制需求，研究工控系統(tǒng)可重構(gòu)技術(shù)，研制智能工廠原型平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線裝備、制造過程和云平臺(tái)服務(wù)資源可重構(gòu)能力。重點(diǎn)研究裝備控制器可重構(gòu)技術(shù)、產(chǎn)線可重構(gòu)技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與云平臺(tái)可重構(gòu)技術(shù)、智能工廠可重構(gòu)原型平臺(tái)。攻克裝備控制系統(tǒng)可重構(gòu)技術(shù)、產(chǎn)線裝備可重構(gòu)技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可重構(gòu)技術(shù)、云平臺(tái)服務(wù)資源可重構(gòu)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)集成可重構(gòu)技術(shù)的智能工廠原型平臺(tái)。智能制造裝備行業(yè)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)（一）智能制造裝備行業(yè)面臨的機(jī)遇1、智能制造裝備行業(yè)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、用工成本攀升改革開放以來，我國制造業(yè)快速發(fā)展，形成了門類齊全、獨(dú)立完整的產(chǎn)業(yè)體系，確立了制造業(yè)大國地位。但由于起步相對(duì)較晚，我國制造業(yè)總體存在勞動(dòng)密集、資源消耗大、自主創(chuàng)新能力不足、智能化水平不高的弊端。近年來，中美關(guān)系摩擦頻繁，我國對(duì)核心技術(shù)的自主研發(fā)以及關(guān)鍵裝備的進(jìn)口替代有著愈發(fā)迫切的需求，因此制造業(yè)整體的高端化、智能化、自動(dòng)化需求為企業(yè)帶來了發(fā)展機(jī)遇。同時(shí)，我國人口紅利逐步消退，勞動(dòng)力成本持續(xù)上升。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，自上世紀(jì)90年代起，我國人口老齡化速度加快，65歲以上老年人口已經(jīng)從1990年的6，368萬增長到2019年的1．76億，占總?cè)丝诒壤_(dá)到12．57%。我國勞動(dòng)力成本也不斷上升，制造業(yè)職工年平均工資從2008年的24，192元增長到2019年的78，147元。自2019年以來，新冠疫情進(jìn)一步影響了勞動(dòng)用工穩(wěn)定性，因此，設(shè)備替代人工的需求呈上升趨勢(shì)。2、智能制造裝備行業(yè)國家產(chǎn)業(yè)政策支持近年來，國家不斷出臺(tái)政策支持智能制造裝備行業(yè)，將其納入重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。2015年5月，《中國制造2025》在主要目標(biāo)中提出：緊密圍繞重點(diǎn)制造領(lǐng)域關(guān)鍵環(huán)節(jié)，開展新一代信息技術(shù)與制造裝備融合的集成創(chuàng)新和工程應(yīng)用。依托優(yōu)勢(shì)企業(yè)，緊扣關(guān)鍵工序智能化、關(guān)鍵崗位機(jī)器人替代、生產(chǎn)過程智能優(yōu)化控制、供應(yīng)鏈優(yōu)化，建設(shè)重點(diǎn)領(lǐng)域智能工廠/數(shù)字化車間。2021年3月，《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出：深入實(shí)施增強(qiáng)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力和技術(shù)改造專項(xiàng)，鼓勵(lì)企業(yè)應(yīng)用先進(jìn)適用技術(shù)、加強(qiáng)設(shè)備更新和新產(chǎn)品規(guī)模化應(yīng)用。建設(shè)智能制造示范工廠，完善智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系。深入實(shí)施質(zhì)量提升行動(dòng)，推動(dòng)制造業(yè)產(chǎn)品‘增品種、提品質(zhì)、創(chuàng)品牌’，并將智能制造與機(jī)器人技術(shù)納入制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力提升專項(xiàng)。綜上，清晰的政策導(dǎo)向和充分的支持力度，將為我國智能制造裝備行業(yè)快速發(fā)展、實(shí)現(xiàn)高端智能制造裝備進(jìn)口替代提供良好的機(jī)遇。3、智能制造裝備行業(yè)技術(shù)進(jìn)步驅(qū)動(dòng)行業(yè)發(fā)展目前，5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)的商業(yè)化及工業(yè)化應(yīng)用均已逐步深入，并推動(dòng)了智能制造裝備行業(yè)與新技術(shù)的不斷融合。新興技術(shù)及相關(guān)基礎(chǔ)制造工藝的發(fā)展使得智能制造裝備所能實(shí)現(xiàn)的功能和達(dá)到的智能化水平具備了更大的發(fā)展空間。因此，新興技術(shù)進(jìn)步及其深入應(yīng)用，將成為行業(yè)發(fā)展的良好機(jī)遇。4、智能制造裝備行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)發(fā)展前景較好智能制造裝備的下游應(yīng)用領(lǐng)域主要有3C、鋰電池、半導(dǎo)體、汽車、工程機(jī)械、光伏等。3C、汽車等消費(fèi)品行業(yè)，產(chǎn)品有較為固定的更新周期，新技術(shù)的應(yīng)用以及設(shè)備更新需求較為穩(wěn)定，市場(chǎng)規(guī)模較大；新能源鋰電及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)均是我國未來重點(diǎn)支持的發(fā)展領(lǐng)域，我國鋰電池及半導(dǎo)體行業(yè)具有廣闊的發(fā)展空間，將為相關(guān)智能制造設(shè)備行業(yè)帶來較大需求。（二）智能制造裝備行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)1、智能制造裝備行業(yè)國際廠商仍有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，國內(nèi)企業(yè)仍需追趕我國智能制造裝備行業(yè)起步較晚，國際廠商基于其先發(fā)優(yōu)勢(shì)，占據(jù)了較高的市場(chǎng)份額，我國市場(chǎng)仍有較大的進(jìn)口需求。相較于國際知名企業(yè)，我國智能制造裝備行業(yè)企業(yè)總體規(guī)模偏小，品牌知名度仍有待進(jìn)一步提升。近年，隨著國家政策支持以及國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，國內(nèi)已涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的智能制造裝備廠商，憑借持續(xù)的研發(fā)投入，獲得了技術(shù)上的突破，搶占了一定的市場(chǎng)份額，在部分細(xì)分領(lǐng)域已達(dá)到領(lǐng)先地位。總體上，國內(nèi)廠商全面達(dá)到甚至趕超國際先進(jìn)水平仍有較大挑戰(zhàn)。2、智能制造裝備行業(yè)專業(yè)技術(shù)人才緊缺智能制造裝備行業(yè)多為定制化生產(chǎn)，產(chǎn)品在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、調(diào)試維護(hù)等過程中，需要大量運(yùn)用機(jī)械、電氣、力學(xué)、光學(xué)、信息技術(shù)等專業(yè)知識(shí)。專業(yè)知識(shí)的形成、積累及運(yùn)用需要大量的學(xué)習(xí)和實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)，我國智能制造裝備行業(yè)起步相對(duì)較晚，人才積累有待提升，專業(yè)技術(shù)人員的緊缺對(duì)行業(yè)發(fā)展造成了一定挑戰(zhàn)。3、智能制造裝備行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備部件對(duì)國外依賴度較高智能制造裝備涉及的零部件眾多，部分關(guān)鍵部件如精密馬達(dá)、伺服電機(jī)、工業(yè)相機(jī)等核心制造技術(shù)仍由國外知名廠商掌握。客戶為保證產(chǎn)品性能，在采購時(shí)會(huì)指定部分核心部件，因而國內(nèi)智能制造裝備廠商需按要求進(jìn)口相關(guān)核心部件，一方面增加了國內(nèi)廠商的成本壓力；另一方面限制了我國對(duì)部分核心技術(shù)的自主可控。因此，對(duì)部分關(guān)鍵設(shè)備部件的進(jìn)口依賴，仍是國內(nèi)智能制造裝備行業(yè)的面臨的重要挑戰(zhàn)。我國制造業(yè)自身存在的問題（一）自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)我國是制造業(yè)大國，但多數(shù)制造企業(yè)在國際產(chǎn)業(yè)鏈分工中仍處于制造—加工—組裝低技術(shù)含量和低附加值環(huán)節(jié)，創(chuàng)新能力不強(qiáng)。尤其在高端產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)工具軟件受制于人，設(shè)計(jì)方法和理念不夠先進(jìn)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力較為薄弱。2015年，我國集成電路進(jìn)出口逆差1600多億美元，眾多高端芯片的核心技術(shù)尚無法突破，企業(yè)被迫將大部分利潤用于購買國外專利授權(quán)，產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展的能力不強(qiáng)，難以打破市場(chǎng)壟斷。（二）基礎(chǔ)能力薄弱，產(chǎn)品質(zhì)量不高我國制造業(yè)質(zhì)量基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，高性能液壓件與氣動(dòng)元件、高速精密軸承、大功率變頻技術(shù)、特種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、儀器儀表傳感器、工控軟件系統(tǒng)等發(fā)展滯后。產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)整體不高，出口產(chǎn)品召回問題不斷，嚴(yán)重影響著我國制造業(yè)的國際形象。此外，制造業(yè)每年直接質(zhì)量損失超過2000億元，間接損失超過1萬億元。（三）資源利用效率偏低我國部分傳統(tǒng)制造行業(yè)高投入、高消耗、高污染、低效益的粗放式生產(chǎn)方式，加劇了對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。全國鋼鐵、建材、化工等行業(yè)單位產(chǎn)品能耗比國際先進(jìn)水平高出10%-20%；機(jī)電產(chǎn)品中量大面廣的燃煤工業(yè)鍋爐運(yùn)行效率比國外先進(jìn)水平低15～20%。制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展遇到瓶頸。（四）制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等新興信息技術(shù)的融合程度低我國大部分地區(qū)和行