什么是工业自动化?

工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置,用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势。在工业生产自动化条件下,人只是间接地照管和监督机器进行生产。
工业自动化是指机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下,按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称,是21世纪现代制造领域中重要的技术之一。在纺织、包装、建材、造纸、汽车、电子、环保、钢铁、交通及水处理等领域,工业自动化技术涉及这些行业加工过程的单台设备、工段、生产线,甚至整个工厂,是现代工业的基础支撑技术。企业通过引进自动化技术,可实现提高生产效率、保证产品质量、节省人力成本和确保安全等目的。工业自动化技术与装置已成为现代工业的重要标志。
按其发展阶段可分为:
(1) 半自动化。即部分采用自动控制和自动装置,而另一部分则由人工操作机器进行生产。
(2) 全自动化。指生产过程中全部工序,包括上料、下料、装卸等,都不需要人直接进行生产操作 (人只是间接地看管和监督机器运转),而由机器连续地、重复地自动生产出一个或一批产品。

一、工业自动化行业发展状况分析

(一)2016-2018年中国工业自动化总产值及增长分析
2016-2018年中国工业自动化工业总产值及增长率
(二)2016-2018年工业自动化市场规模及增长分析
2016-2018年中国工业自动化市场规模及增长率
(三)2015-2019年中国工业自动化市场规模统计

二、工业自动化行业发展困境

(一)创新能力不足
自动化制造业是国之重器,是制造业的基石。美国、德国、英国、日本等世界发达国家纷纷实施了以重振制造业为核心的“再工业化”战略。而我国自动化装备制造业在自主创新方面明显不足,拥有自主知识产权和自主品牌的技术和产品少,行业整体技术水平与世界先进水平有较大差距。
(二)高端专业人才紧缺
自动化精密制造装备业涉及自动化控制、电子、机电一体化、精密测量、精密机械、光学与机器视觉、软件等多个技术领域,企业不仅要加深多门类的学科技术与产业技术的融合,还需不断保持技术创新。这就要求企业研发及技术人员不仅要有复合知识背景、丰富的实践经验,还要对下游行业有深度的理解以满足客户个性化需求,为客户设计高品质的产品制造解决方案。而我国自动化装备制造行业起步相对较晚,人才培养和储备不足,高端专业人才的紧缺对行业的迅速发展带来了不利影响。

三、工业自动化行业发展优势

(一)国家产业政策支持
自动化装备制造业是为国民经济各行业提供技术装备的战略性产业,是各行业产业升级、技术进步的重要保障。自动化装备制造业的发展水平集中体现了国家的综合实力。国家为了促进整个产业的发展,近年来不断出台鼓励性政策支持自动化装备制造行业发展。国家一系列产业政策的清晰导向和有力支持,为我国自动化装备制造行业提供了良好的发展环境和发展机遇。
(二)人口红利递减将加大制造业对自动化精密装备的需求
近几年,我国人口红利逐步消退,劳动力成本持续上涨。数据显示,自上世纪90年代起,我国人口老龄化速度开始加快,65岁以上老年人口已经从1990年的6368万人迅速增长到2019年的1.76亿人,占总人口比例达到12.6%。同时,我国劳动力单位成本也不断上升,我国制造业职工平均工资从2012年的41650元增长到2018年的72088元。不断上涨的劳动力成本使得国内制造业的成本优势逐渐消失,长期以来主要依靠资源要素投入、规模扩张的粗放型发展模式难以为继。
(三)自主创新和进口替代战略加大国产自主品牌企业的竞争优势
随着我国制造业自主创新能力不断提升,自动化装备制造开始进入了进口替代和快速推广的阶段。近几年,部分自动化装备制造企业已经积累了深厚的技术储备和丰富的研发经验,拥有多项自主知识产权和核心技术,这一优势保证了企业产品和服务的不断进步,加大了企业的竞争优势,为进口替代创造了巨大的空间。
(四)产业结构调整提供了新的发展机会
当前,世界经济竞争格局正在发生深刻变革和调整。发达国家试图在新的技术平台上提升制造业和发展新兴产业,继续以核心技术和专业服务牢牢掌控全球价值链的高端环节。资金、技术、政策等产业要素向这些发达国家制造业回流,这势必对我国现有的经济发展和产业格局造成冲击,我国制造业转型升级和跨越发展的任务紧迫而艰巨。在我国制造业争取国际竞争优势、加快产业结构优化升级调整的过程中,自动化装备制造业迎来了新的发展契机。

四、工业自动化现状及发展前景分析

在当下全球制造业开启“工业4.0”进程的时候,我国亦提出了“工业2025”计划,工业自动化行业将在中国制造业的未来发展起到举足轻重的作用,未来仍将保持较快的发展速度。自动化设备制造业的发展水平影响着工业自动化的进程,也是衡量国家工业发达程度的重要标志之一。
劳动力成本逐年上升,自动化设备的经济替代效应逐渐显现伴随着人口红利的消失,中国的体力劳动者适龄人口数量呈现持续减少的趋势,与此对应的是,中国的制造业平均工资持续快速增长,自动化设备的价格却在逐年下降。
以自动化设备的典型代表工业机器人为例,随着机器人的高效性、稳定性、精准性逐渐被认可,工业机器人经济性愈发明显,对体力劳动者的替代作用也在日渐显现,工业机器人的经济替代效应拐点已经出现,预计到2025年预计中国制造业重点领域将全面实现智能化,其中关键岗位将由机器人替代。随着劳动力成本上升趋势的持续,以及工业机器人的价格下降、性能提升、应用领域逐渐扩大,工业机器人行业仍将保持高速增长的势头。
目前,由于绝大部分高端产品主要被国际厂商所掌握,大部分国内自动化系统集成企业并不掌握自动化控制系统的核心技术,较难针对客户实际需求对控制系统进行有效的二次开发,进而给客户提供满足其要求的自动化成套设备及整体解决方案也面临着种种障碍,这种供需之间的矛盾是目前工业自动化行业亟需解决的问题之一。未来,随着越来越多的制造业企业纷纷步入自动化的行列,掌握自动化设备控制系统并针对下游制造业企业需求对控制系统进行二次开发应用,为下游企业提供满足其要求的定制化自动化成套设备及整体解决方案的企业将获得更多的发展空间。
中国正处于工业化建设的中期,对于工业制造设备的投资需求非常大,工业自动化装备、智能化装备的投资需求相应很大,随着中国工业经济结构调整与产业升级发展,为国内工业自动化行业带来前所未有的市场机遇。此外,中国人口老龄化现象加剧,劳动人口短缺导致机器替代人工成为长期趋势;随着“调结构、促转型”政策的实施,自动化、智能化必然成为产业结构优化升级的方向之一。在当下全球制造业开启“工业4.0”进程的时候,中国亦提出了“工业2025”计划,工业自动化行业将在中国制造业的未来发展起到举足轻重的作用,未来仍将保持较快的发展速度。
无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业,都必须依靠自动化技术的应用。我国自动化行业市场规模大、整体保持持续发展,伴随近年来产业结构的优化升级,未来发展前景看好工业自动化技术作为21世纪现代制造领域中重要的技术之一,主要解决生产效率与一致性问题。

五、小结

总体而言,我国自动化控制技术的采用是发展和提高国民经济诸多产业技术水平的重要手段,也是我国对改造传统产业、建立自动化工业体系及高新技术产业的关键力量,而且工业自动化将是制造业的必然趋势,前景巨大。
未来随着工业自动化技术应用领域的日益拓展,对其中专业人才的需求将会不断增加,我们也将借助这一技术的广泛应用而在社会生活的各个领域、经济发展的各个环节从而找到发挥自己专长的理想位置。