人口結(jié)構(gòu)的變化將是中國智能制造升級的長期驅(qū)動力

? ? ? ? 近年來隨著經(jīng)濟(jì)快速增長、國內(nèi)勞動年齡人口數(shù)量下降，勞動力供給拐點(diǎn)已經(jīng)出現(xiàn)，人口紅利逐步消失。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，中國15-64歲勞動年齡人口比重自2011年開始下降，15-64歲人口絕對數(shù)量也自2014年進(jìn)入下降階段，2018年15-64歲人口較2013年峰值累計(jì)減少約1200萬人。這種人口轉(zhuǎn)變趨勢在勞動力市場上反映為勞動力短缺、企業(yè)招工難、招工貴等現(xiàn)象。

勞動力成本不斷上升催生了“機(jī)器換人”需求

? ? ? ? 隨著勞動年齡人口的逐漸減少，國內(nèi)制造業(yè)（規(guī)模以上單位）職工平均工資也不斷提升，國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示2018年中國國內(nèi)制造業(yè)（規(guī)模以上單位）就業(yè)人員年平均工資為6.5萬元，2013~2018年復(fù)合增長率為8.5%，制造業(yè)企業(yè)用工成本處于快速提升階段。勞動力成本上升直接影響了制造業(yè)企業(yè)的健康發(fā)展和利潤水平，自動化程度較低的勞動密集型生產(chǎn)企業(yè)人力成本日益增加，以自動化設(shè)備代替人工的需求迫切，在此背景下中國工業(yè)機(jī)器人市場進(jìn)入了快速崛起。另一方面，自2012年以來全球工業(yè)機(jī)器人均價總體呈現(xiàn)穩(wěn)中有降的趨勢，人力成本上升疊加機(jī)器人成本下降，“機(jī)器換人”的經(jīng)濟(jì)性也逐漸凸顯。

長期來看，中國人口老齡化、勞動年齡人口數(shù)量減少等問題依然嚴(yán)峻

長期來看，中國人口老齡化、勞動年齡人口數(shù)量減少等問題依然嚴(yán)峻

? ? ? ? 人口結(jié)構(gòu)的變化或?qū)⒊蔀橹袊悄苤圃焐壍拈L期驅(qū)動因素。據(jù)聯(lián)合國人口司預(yù)計(jì)，2020~2050年中國15-64歲勞動年齡人口的絕對數(shù)量和人口比重仍將會持續(xù)下降，65歲及以上老齡人口及占比則將不斷攀升。隨著社會人口老齡化問題的日益突出和年輕一代觀念意識的轉(zhuǎn)變，勞動力市場成本逐漸攀升或?qū)⒊蔀殡y以避免的大趨勢，制造業(yè)利用廉價勞動力競爭的模式亟待改變。在此背景下，我們認(rèn)為2020~2050年機(jī)器替代人工或?qū)⒊蔀榇_定性較高的長期發(fā)展趨勢，國內(nèi)對自動化、智能化設(shè)備的需求有望持續(xù)提升。

伴隨技術(shù)發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人對制造業(yè)的影響由“機(jī)器換人”變?yōu)椤爸悄苤圃臁?/span>

? ? ? ? ?“機(jī)器換人”過程中工業(yè)機(jī)器人對企業(yè)的積極影響顯著?？v觀發(fā)達(dá)國家工業(yè)化進(jìn)程，自動化設(shè)備作為提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵手段，其與工業(yè)制造技術(shù)相結(jié)合，在傳統(tǒng)裝備制造業(yè)生產(chǎn)方式的革命性變革進(jìn)程中起到至關(guān)重要的作用。與人工相比，自動化制造設(shè)備具有工作效率高，制造精度高等特點(diǎn)，隨著企業(yè)人工成本的不斷上升，智能制造設(shè)備在幫助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時，幫助企業(yè)降低了運(yùn)營成本，提升了利潤。

? ? ? ? 我們認(rèn)為未來工業(yè)機(jī)器人將不再是孤立的存在，智能制造裝備發(fā)展的趨勢方向是自動化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化和信息化，依托工業(yè)機(jī)器人等核心裝備而形成的完整智能工廠將包括：智能倉儲系統(tǒng)、智能搬運(yùn)系統(tǒng)、智能機(jī)械設(shè)備、智能感知網(wǎng)絡(luò)和信息整合平臺等。主要的變化有三方面：

1）智能制造領(lǐng)域的技術(shù)不斷升級迭代，新技術(shù)方向?yàn)橹悄苤圃焱ㄟ^傳感、機(jī)器視覺等系統(tǒng)的應(yīng)用，形成大數(shù)據(jù)的采集、反應(yīng)和對未來的預(yù)測，在產(chǎn)品的開發(fā)和制造、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造、產(chǎn)品的質(zhì)量和管理體系三方面形成有效閉環(huán)。

2）中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平領(lǐng)先全球，大量終端消費(fèi)需求已經(jīng)或即將被互聯(lián)網(wǎng)化，這種趨勢下就會倒推企業(yè)加快制造端的互聯(lián)網(wǎng)化和智能化改造，互聯(lián)網(wǎng)化的改造也是近年來智能制造行業(yè)技術(shù)改進(jìn)的重要方向。

3）在此基礎(chǔ)上，領(lǐng)先的業(yè)內(nèi)企業(yè)正采用一系列的先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)乃至整條供應(yīng)鏈的數(shù)字化，構(gòu)建數(shù)字化工廠、智能工廠。這些技術(shù)包括大數(shù)據(jù)分析解決方案、端至端的實(shí)時規(guī)劃和互聯(lián)、自控系統(tǒng)、數(shù)字孿生等。憑借這些技術(shù)，效率得以提升，企業(yè)能夠批量生產(chǎn)高度定制化的產(chǎn)品。

? ? ? ? 在“機(jī)器換人”的基礎(chǔ)上，技術(shù)的飛速進(jìn)步正在為各行各業(yè)開啟“智能制造”新需求。智能化工廠可以解決工廠、車間和生產(chǎn)線以及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)到制造實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化過程，有效地降低了設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造之間的不確定性，提高產(chǎn)品的合格率和可靠性，縮短生產(chǎn)周期，實(shí)現(xiàn)效益最大化。在智能工廠中，機(jī)器社區(qū)將自行組織，供應(yīng)鏈將自動相互協(xié)調(diào)，未加工的產(chǎn)品將向機(jī)器發(fā)送完成其加工所需數(shù)據(jù)，然后由后者將其變成商品，產(chǎn)品的開發(fā)和制造、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造、產(chǎn)品的質(zhì)量和管理體系三方面形成有效閉環(huán)，各機(jī)器組直接在統(tǒng)一的信息化系統(tǒng)調(diào)度下進(jìn)行工作，生產(chǎn)效率將得以進(jìn)一步提升。在未來的競爭中，業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的自動化設(shè)備提供商將向數(shù)字化、信息化領(lǐng)域拓展，向客戶提供整體智能工廠規(guī)劃方案。

? ? ? ? 制造業(yè)企業(yè)智能制造升級的典型案例：富士康深圳“熄燈工廠”。據(jù)工業(yè)富聯(lián)2018年報，在富士康熄燈工廠里，需要一個將設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與人、人與人連接的橋梁，富士康工業(yè)云平臺（FiiCloud）承擔(dān)了溝通的橋梁。它將海量設(shè)備連接至邊緣計(jì)算及云端，目前已應(yīng)用到表面貼裝、數(shù)控加工、機(jī)器人、組裝測試、環(huán)境數(shù)據(jù)采集等場景，目標(biāo)是覆蓋全行業(yè)數(shù)據(jù)采集。同時使用機(jī)器人+傳感器的模式，開發(fā)出機(jī)器人AI的自感知、自診斷、自修復(fù)、自優(yōu)化、自適應(yīng)功能，從而提高產(chǎn)品良率，降低成本浪費(fèi)。富士康采集核心數(shù)據(jù)并向上延伸至云網(wǎng)層、平臺層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)安全等領(lǐng)域。以深圳“熄燈工廠”為例，通過改造，該生產(chǎn)線從318個工作人員降低到38個工作人員，生產(chǎn)效率提升30%，庫存周期降低15%。

部分制造業(yè)龍頭企業(yè)的“智能制造”升級思路及布局

制造業(yè)細(xì)分行業(yè)：消費(fèi)電子

代表企業(yè)：富士康

智能制造升級思路及布局：

1) 公司致力于提供以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為核心的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造與服務(wù)技術(shù)，協(xié)助智能制造的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，打造“智能制造+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”新生態(tài)。公司將“三硬三軟”作為智能制造核心基礎(chǔ)，三硬是工具、材料、裝備；三軟是工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)人工智能、工業(yè)軟件。

2) 憑借自身擁有的大量工業(yè)數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才，投入使用以“熄燈工廠”為代表的離散制造無憂生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了組裝、檢測、激光焊接、拋光等主要工藝流程的全自動化生產(chǎn)。

3) 截至2018年公司及下屬企業(yè)共擁有超過8萬臺的機(jī)器人，超過1,600條的SMT線，超過17萬臺的模具加工設(shè)備，超過5,000種的測試設(shè)備，第三方開發(fā)者超過3,000多位，擁有1,000個以上的APP，積累了大量工業(yè)數(shù)據(jù)。公司將在此基礎(chǔ)上，憑借“云計(jì)算、移動終端、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、高速網(wǎng)絡(luò)+機(jī)器人及精密工具”的核心科技，串聯(lián)“人流、過程流、物流、訊流、技術(shù)流、金流”的海量信息，建立起以數(shù)據(jù)驅(qū)動的應(yīng)用平臺，透過工業(yè)人工智能建立減少浪費(fèi)、降低工時、全程無憂的工廠環(huán)境，應(yīng)用于工廠、設(shè)施、開放場域等應(yīng)用場景，最終改變產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)模式。

4) 通過工業(yè)大數(shù)據(jù)以及工業(yè)人工智能的應(yīng)用，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的精密工具智能制造在提升效益上，取得了立竿見影的效果，自動化效率提升15%，智能調(diào)機(jī)換線時間減少10%，實(shí)現(xiàn)加工生產(chǎn)過程中85%的智能補(bǔ)正。形成了智能工廠建設(shè)及改造的整體解決方案，具有較強(qiáng)的可復(fù)制、可應(yīng)用、可推廣示范效應(yīng)。

制造業(yè)細(xì)分行業(yè)：汽車

代表企業(yè)：上汽通用

智能制造升級思路及布局：

1)? 數(shù)字化虛擬仿真技術(shù)在開發(fā)/制造領(lǐng)域的集成應(yīng)用：應(yīng)用數(shù)字化虛擬仿真技術(shù)，不僅能夠顯著提升工作效率和質(zhì)量、縮短項(xiàng)目交付的周期，降低物理驗(yàn)證成本，更能夠提高項(xiàng)目整體質(zhì)量。已被廣泛應(yīng)用于工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化、產(chǎn)線布局，設(shè)備性能/瓶頸工位精確分析，三維廠房管路結(jié)構(gòu)干涉檢查、人機(jī)安全評估，項(xiàng)目進(jìn)度/交付質(zhì)量有效監(jiān)控等工作領(lǐng)域。此外通過不斷集成，完善數(shù)字化資源環(huán)境，提升數(shù)字化開發(fā)能力，推動“數(shù)字化雙胞胎”的實(shí)施，最終實(shí)現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實(shí)的高效融合，使得online 設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)與offline 電腦仿真數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r互通。

2)? 智能協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用：除了傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人大量應(yīng)用外，上汽通用也在不斷深化智能機(jī)器人的研究和應(yīng)用，挑戰(zhàn)復(fù)雜精密的自動化裝配，提高場地利用率，降低運(yùn)營成本。在上料準(zhǔn)備工位應(yīng)用智能協(xié)作機(jī)器人（FANUC綠色機(jī)器人），取消了傳統(tǒng)的安全圍欄，實(shí)現(xiàn)自然、安全、高效的人機(jī)互動協(xié)作。此外，在新工廠變速箱裝配線上正在試點(diǎn)應(yīng)用帶力反饋的KUKA 智能機(jī)器人完成復(fù)雜的精密裝配作業(yè)。

3)? 能源大數(shù)據(jù)智能管理系統(tǒng)：進(jìn)一步完善制造現(xiàn)場數(shù)據(jù)（設(shè)備、工藝、能源、人機(jī)互動等）的收集，將制造全過程數(shù)字化、透明化、目視化，形成虛擬現(xiàn)實(shí)融合的制造系統(tǒng)；通過全方位整合、優(yōu)化現(xiàn)有的能源計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能源計(jì)量電子化、能源管理系統(tǒng)化、能源使用科學(xué)化；指導(dǎo)節(jié)能減排，挖掘節(jié)能減排潛力。

4)? 工廠物流人機(jī)料一體化：通過全局?jǐn)?shù)字化系統(tǒng)平臺的搭建，采集全過程多元實(shí)時數(shù)據(jù)，構(gòu)建工業(yè)局域互聯(lián)網(wǎng)。運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析、廠內(nèi)定位技術(shù)和智能調(diào)度算法等手段，優(yōu)化廠內(nèi)物料運(yùn)送路徑，提升人員效率，最大化設(shè)備利用率，精益廠內(nèi)庫存，有效支撐數(shù)字化工廠構(gòu)建。

5)? 入廠物流智能集成平臺：借助手機(jī)智能終端、北斗導(dǎo)航、電子圍欄等工具，通過與供應(yīng)商、承運(yùn)商信息的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)入廠運(yùn)輸全過程的實(shí)時動態(tài)監(jiān)控，精準(zhǔn)定位運(yùn)輸各環(huán)節(jié)風(fēng)險，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控、智能預(yù)警、路線優(yōu)化等功能，提升入廠運(yùn)輸運(yùn)作效率，降低運(yùn)輸成本。

6)? 全生命周期質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析預(yù)警平臺：通過覆蓋產(chǎn)品全生命周期和全業(yè)務(wù)鏈的質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提升客戶滿意度。通過主機(jī)廠和供應(yīng)商的數(shù)據(jù)共享，及時調(diào)整供應(yīng)商過程參數(shù)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動和預(yù)防。通過拓展售后大數(shù)據(jù)研究范圍至保修期外，同時兼顧互聯(lián)網(wǎng)輿情分析，實(shí)現(xiàn)售后質(zhì)量問題提前預(yù)警，提前解決。通過經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)管理系統(tǒng)將制造過程和售后相關(guān)問題導(dǎo)入至產(chǎn)品開發(fā)階段，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的穩(wěn)步提升。

制造業(yè)細(xì)分行業(yè)：家電

代表企業(yè)：美的集團(tuán)

智能制造升級思路及布局：

1)? 公司致力于推動美的工業(yè)自動化和運(yùn)動控制兩大業(yè)務(wù)平臺的整合與拓展。

2)? 工業(yè)自動化業(yè)務(wù)平臺業(yè)務(wù)覆蓋生產(chǎn)工藝自動化、物流自動化和機(jī)器人服務(wù)，為美的各事業(yè)部完成50 多個自動化項(xiàng)目，廣泛應(yīng)用于焊接、搬運(yùn)、碼垛、視覺檢測等諸多方面，應(yīng)用主流系統(tǒng)達(dá)20 余種，有效提升美的集團(tuán)智能制造水平，截至2018 年底已將機(jī)器人使用密度提升至 200 臺/萬人，未來將進(jìn)一步提升至625 臺/萬人的發(fā)達(dá)國家水平。

3) 運(yùn)動控制業(yè)務(wù)平臺致力于核心部件及軟件產(chǎn)品的研發(fā)與創(chuàng)新，通過收購整合擁有三十余年運(yùn)動控制經(jīng)驗(yàn)的以色列高科技公司Servotronix，現(xiàn)已擁有涵蓋多軸運(yùn)動控制器、伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)、編碼器等一系列完整的且業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的運(yùn)動控制產(chǎn)品，并在技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)制造等方面已逐步實(shí)現(xiàn)本地化、國產(chǎn)化，而且具備為機(jī)器人、數(shù)控、鋰電池、3C、半導(dǎo)體、包裝、印刷等行業(yè)提供完整系統(tǒng)解決方案的能力。2018 年通過中國和以色列跨國團(tuán)隊(duì)的協(xié)同研發(fā)，進(jìn)行了多項(xiàng)產(chǎn)品研發(fā)，例如集成Codesys、OPC UA 以及WEB server 技術(shù)的新一代運(yùn)動控制器softMC 系列產(chǎn)品，年銷量上萬臺的第六代伺服驅(qū)動器CDHD2 系列產(chǎn)品，高性價比總線伺服驅(qū)動器BDHD2 系列產(chǎn)品，以及針對SCARA 和6kg 以下6 關(guān)節(jié)機(jī)器人所開發(fā)的專用伺服電機(jī)RM 系列產(chǎn)品。