勞動(dòng)力成本不斷上升物料自動(dòng)化處理產(chǎn)線及設(shè)備應(yīng)用前景廣闊分析

勞動(dòng)力成本不斷上升，物料自動(dòng)化處理產(chǎn)線及設(shè)備應(yīng)用前景廣闊分析勞動(dòng)力成本不斷上升，物料自動(dòng)化處理產(chǎn)線及設(shè)備應(yīng)用前景廣闊近年來，中國的人口出生率和自然增長率呈現(xiàn)不斷下降的趨勢(shì)。長期的低生育率降低了勞動(dòng)力的供給水平，使得低成本勞動(dòng)力成為稀缺資源。在這一背景下，傳統(tǒng)制造業(yè)正在面臨人力成本日益上升的難題，倒逼制造業(yè)企業(yè)逐步開啟機(jī)器換人的步伐。物料自動(dòng)化處理產(chǎn)線及設(shè)備能夠替代人工，實(shí)現(xiàn)計(jì)量、運(yùn)輸、攪拌、混合等工序的自動(dòng)化、智能化操作，有助于解決鋰電池、精細(xì)化工等下游行業(yè)的生產(chǎn)痛點(diǎn)，具有較大的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)前景。下游行業(yè)技術(shù)、裝備升級(jí)的需求將有利于物料自動(dòng)化處理產(chǎn)線及設(shè)備大規(guī)模應(yīng)用與普及。國內(nèi)物料自動(dòng)化處理行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀物料自動(dòng)化處理指根據(jù)下游客戶的生產(chǎn)工藝，采用物料自動(dòng)化處理產(chǎn)線來滿足投料、存儲(chǔ)、配料計(jì)量、輸送、混合、干燥、包裝等多項(xiàng)工藝需求，或采用單機(jī)設(shè)備來滿足混合、中轉(zhuǎn)等單項(xiàng)工藝需求，并通過軟件控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)物料處理的自動(dòng)化、智能化運(yùn)作。物料自動(dòng)化處理產(chǎn)線廣泛應(yīng)用于鋰電池、精細(xì)化工、橡膠塑料、食品醫(yī)藥等行業(yè)。工業(yè)自動(dòng)化服務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)格局在制造業(yè)高度繁榮、工業(yè)自動(dòng)化蓬勃發(fā)展的今天，市場(chǎng)的變化、技術(shù)的更替都無時(shí)無刻不在影響著工業(yè)自動(dòng)化向前發(fā)展的方向。工業(yè)自動(dòng)化作為一個(gè)多元、復(fù)雜的領(lǐng)域，涵蓋的范圍廣闊、市場(chǎng)延續(xù)繼承性強(qiáng)、技術(shù)發(fā)展比較迅速，并呈現(xiàn)出了鮮明的多元化集成的特點(diǎn)，已經(jīng)逐漸從以邏輯控制為主的制造業(yè)發(fā)展到需要復(fù)雜回路調(diào)節(jié)的連續(xù)過程工業(yè)，關(guān)乎國計(jì)民生的各個(gè)行業(yè)都已經(jīng)應(yīng)用到了基于PLC的控制方案、DCS控制系統(tǒng)，以及基于集成架構(gòu)的混合控制系統(tǒng)等先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)。傳統(tǒng)自動(dòng)化行業(yè)中也不斷的應(yīng)用到了現(xiàn)代信息技術(shù)和通訊技術(shù)的最新研究成果，從而滿足不斷變化的客戶需要。由于應(yīng)用行業(yè)極為廣泛，工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)還難以走向完全標(biāo)準(zhǔn)化的特殊階段，因此行業(yè)也未出現(xiàn)單一或幾個(gè)力量一統(tǒng)天下的局面。目前，工業(yè)自動(dòng)化服務(wù)供應(yīng)領(lǐng)域是一個(gè)由自動(dòng)化系統(tǒng)服務(wù)商、各種從事自動(dòng)化工程或機(jī)器制造的系統(tǒng)集成商、行業(yè)設(shè)計(jì)院以及自動(dòng)化產(chǎn)品代理商共同組成的舞臺(tái)，他們?cè)谡麄€(gè)的價(jià)值鏈體系中各自發(fā)揮其不可替代的作用。自動(dòng)化服務(wù)商主要由以下三類企業(yè)組成：（1）行業(yè)上游產(chǎn)品制造商，以施耐德、ABB、西門子、三菱等為代表，這類企業(yè)不僅向市場(chǎng)提供自動(dòng)化產(chǎn)品，也在深度介入為行業(yè)提供自動(dòng)化系統(tǒng)解決方案；（2）行業(yè)下游客戶，這類企業(yè)一般為大型企業(yè)集團(tuán)下屬的工程公司，由于在集團(tuán)項(xiàng)目建設(shè)中積累了豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，因此在發(fā)展中也形成了對(duì)外甚至跨行業(yè)提供系統(tǒng)解決方案的能力；（3）行業(yè)中游服務(wù)商，這些企業(yè)一般了解完整的自動(dòng)化產(chǎn)品線，同時(shí)在某些領(lǐng)域積累了形成自身技術(shù)特色的自動(dòng)化系統(tǒng)解決方案能力。中國自動(dòng)化行業(yè)的未來展望2022年8月，云南昆明舉辦了2021中國自動(dòng)化大會(huì)。大會(huì)集中展示了一批中國自動(dòng)化創(chuàng)新成果。六十年來，中國自動(dòng)化行業(yè)已成長為一棵根基深厚、枝繁葉茂的參天大樹，孕育產(chǎn)生了許多新興學(xué)科，在空天科技、深地深海前沿領(lǐng)域、軌道交通、生物醫(yī)療、智慧農(nóng)業(yè)、社會(huì)治理等方面發(fā)揮著不可替代的作用，取得重要突破。從半自動(dòng)化的人機(jī)協(xié)同，到全自動(dòng)的去人化生產(chǎn)線，機(jī)械替代人工是實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)化、數(shù)據(jù)抓取、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析的重要基礎(chǔ)。伴隨云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈這幾大關(guān)鍵數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展成熟，數(shù)字化及智能化已強(qiáng)勢(shì)進(jìn)入大眾的視野。數(shù)據(jù)顯示，全球第三產(chǎn)業(yè)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)滲透率平均為39．4%，中國第三產(chǎn)業(yè)該數(shù)據(jù)為驚人的40．7%。然而，在第二產(chǎn)業(yè)的工業(yè)領(lǐng)域中，全球的數(shù)字經(jīng)濟(jì)滲透率為23．5%，而中國的該數(shù)據(jù)僅為21%，在全球處于中位水平?？梢愿Q見，數(shù)字經(jīng)濟(jì)在第二產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)率還有相當(dāng)大的進(jìn)步空間。2021年工信部會(huì)同有關(guān)部門起草了《十四五智能制造發(fā)展規(guī)劃》（征求意見稿），并于同年4月14日面向社會(huì)公開征求意見。征求意見稿明確，到2025年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)基本普及數(shù)字化，重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)初步實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。到2035年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數(shù)字化，骨干企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。數(shù)字化的根基為萬物數(shù)碼化，即將各類信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)的形式并記錄保存用以分析決策并最終賦能到全部生產(chǎn)經(jīng)營流程中。通過數(shù)據(jù)+算法的加持，數(shù)據(jù)決策逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)決策，即運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析手段，對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行挖掘和分析，從而形成決策建議與實(shí)施方案，為探索未知、求解問題提供新的思維方法。在這個(gè)過程中，工業(yè)自動(dòng)化關(guān)鍵零部件及集成設(shè)備幾乎無處不在。萬物互聯(lián)的工業(yè)場(chǎng)景下，底層邏輯依然是通過深度學(xué)習(xí)形成的規(guī)律性預(yù)判并自主指導(dǎo)工業(yè)產(chǎn)線的自主化運(yùn)轉(zhuǎn)。這場(chǎng)轟轟烈烈的生產(chǎn)變革，無論從政策環(huán)境、人才結(jié)構(gòu)、全球貿(mào)易格局等外部因素，還是技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)新研發(fā)趕超等產(chǎn)業(yè)內(nèi)因，中國自動(dòng)化行業(yè)都具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。2021年第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要，標(biāo)志著數(shù)字化轉(zhuǎn)型正式上升為國家明確的政策方向。近年來，工信部、國資委等相繼出臺(tái)推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的政策文件，31省市全面推動(dòng)數(shù)字技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。與此同時(shí)，在碳中和、碳達(dá)峰的時(shí)代背景下，新能源行業(yè)進(jìn)入又一輪的快速發(fā)展通道，掀起鋰電、光伏、風(fēng)電等新能源行業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)潮，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型下的工業(yè)自動(dòng)化提供成長必要的市場(chǎng)空間。中國自動(dòng)化的起步及發(fā)展自動(dòng)化不是一個(gè)單一的專業(yè)，在漫長的科學(xué)發(fā)展歷程中，自動(dòng)化所包含的技術(shù)理論從最早的機(jī)械控制不斷擴(kuò)展延伸，形成當(dāng)前以控制理論為根基，以電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)為主要工具的交叉學(xué)科。在應(yīng)用范圍上，從以提升生產(chǎn)效率為目的工業(yè)自動(dòng)化，擴(kuò)大到辦公自動(dòng)化、管理自動(dòng)化、機(jī)器人等各行各業(yè)。在西方控制自動(dòng)化發(fā)展迅猛的時(shí)期，中國正掙扎在民族生存的斗爭(zhēng)中。新中國成立后，中國才真正進(jìn)入到平穩(wěn)的發(fā)展階段。1961年，在錢學(xué)森、沈尚賢、鐘士模、陸元九、郎世俊等老一輩科學(xué)家的共同倡議下，中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)正式成立，拉開了中國自動(dòng)化事業(yè)起步、發(fā)展、騰飛的序幕。與美國、德國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，我國自動(dòng)化行業(yè)起步較晚，自動(dòng)化設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)水平相對(duì)較低。開放以來，借助人口紅利及政策助推，中國快速建立起相對(duì)完整的制造產(chǎn)業(yè)鏈，并一躍成為全球第二大經(jīng)濟(jì)體，這在很大程度上促進(jìn)了自動(dòng)化裝備產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。根據(jù)Miconex中國最大的測(cè)量儀器儀表及自動(dòng)展覽會(huì)統(tǒng)計(jì)，2000年，國內(nèi)自動(dòng)化及自動(dòng)控制系統(tǒng)的市場(chǎng)容量僅為22．5億美元，約187億元人民幣；2010年，十年間，該數(shù)據(jù)上升至700億元人民幣，復(fù)合增長率超過10%。2020年新冠疫情席卷全球，雖導(dǎo)致國際經(jīng)濟(jì)整體趨勢(shì)下滑，但中國的自動(dòng)化產(chǎn)品市場(chǎng)卻不減反增。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院的研究報(bào)告顯示，2020年，我國工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1895億元，2021年為1976億元，預(yù)計(jì)2022年將進(jìn)一步超過2000億元。自動(dòng)化設(shè)備市場(chǎng)容量市場(chǎng)容量的快速增長推動(dòng)著中國在國際貿(mào)易中的地位上升，自2010年起，中國連續(xù)11年成為世界最大的制造業(yè)國家。十三五期間，中國工業(yè)增加值由23．5萬億元增加到31．3萬億元，高技術(shù)制造業(yè)增加值平均增速達(dá)10．4%，成為擁有41個(gè)工業(yè)大類、207個(gè)工業(yè)中類、666個(gè)工業(yè)小類，世界唯一一個(gè)較完備工業(yè)體系的國家。然而，中國距離真正的制造強(qiáng)國還有一定的差距。根據(jù)此前業(yè)界研究，制造強(qiáng)國需達(dá)到四個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，即規(guī)模大、質(zhì)量效益好、結(jié)構(gòu)優(yōu)和可持續(xù)。就現(xiàn)階段而言，國內(nèi)工業(yè)品質(zhì)量仍需進(jìn)一步提升，勞動(dòng)生產(chǎn)率與發(fā)達(dá)國家相比仍然有較大的差距，同時(shí)，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理性亟待進(jìn)一步加強(qiáng)，在可持續(xù)發(fā)展方面尚有較大的空間。隨著外部環(huán)境不確定因素頻發(fā)，在技術(shù)、材料、裝備方面的暴露出中國在產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈及自動(dòng)化水平上的短板。中國自動(dòng)化行業(yè)的現(xiàn)狀與未來生產(chǎn)工具是反映一個(gè)時(shí)代生產(chǎn)力水平的重要標(biāo)志。勞動(dòng)手段是人類勞動(dòng)發(fā)展的分度尺，并且也是勞動(dòng)所在的社會(huì)關(guān)系的指示器。自古以來，人類創(chuàng)造了許多通過自動(dòng)裝置減輕或代替人力勞動(dòng)的機(jī)械，也在無形中推動(dòng)著生產(chǎn)關(guān)系的變遷，從人力驅(qū)動(dòng)、畜力驅(qū)動(dòng)，到蒸汽驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)、互聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)、數(shù)字驅(qū)動(dòng)，一次次革命是人在生產(chǎn)中主導(dǎo)作用逐漸增強(qiáng)的體現(xiàn)，更是人類智慧逐步脫離基礎(chǔ)勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)更高層次應(yīng)用的輝煌成就。自動(dòng)化技術(shù)是緊密圍繞著生產(chǎn)需要而形成和發(fā)展起來的，通過機(jī)械化變革，人在工業(yè)中的位置逐步從工具化向主導(dǎo)創(chuàng)造的角色轉(zhuǎn)變，這一理念至今仍在探索和發(fā)展中。中國古代，發(fā)明了自主計(jì)時(shí)的銅壺滴漏、利用齒輪傳動(dòng)來指明方向的指南車、借助空氣動(dòng)力的走馬燈等。1637年，明代著名科學(xué)家宋應(yīng)星著《天工開物》一書。全書收錄了農(nóng)業(yè)、手工業(yè)，諸如機(jī)械、磚瓦、陶瓷、紙、兵器、火藥、紡織等生產(chǎn)技術(shù)，是世界上第一部關(guān)于農(nóng)業(yè)和手工業(yè)生產(chǎn)的綜合性著作，其中記錄了大量專用生產(chǎn)工藝裝備。十七世紀(jì)的歐洲，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，也相繼出現(xiàn)了多種自動(dòng)裝置。1642年，法國物理學(xué)家發(fā)明能自動(dòng)進(jìn)位的加法器；1657年，荷蘭機(jī)械師利用鐘擺理論發(fā)明出鐘表。十八世紀(jì)，隨著資產(chǎn)階級(jí)通過光榮革命及議會(huì)制完全確立了統(tǒng)治地位，為進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率，早期的資本家使用水利、畜力來驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)工具，工場(chǎng)手工業(yè)資本主義經(jīng)濟(jì)得到極大的發(fā)展。十八世紀(jì)末十九世紀(jì)初的英國，為了從礦井里抽水和轉(zhuǎn)動(dòng)新機(jī)械的機(jī)輪，急需一種新的動(dòng)力之源，一系列發(fā)明和改進(jìn)后最終研制出適宜大量生產(chǎn)的蒸汽機(jī)，真正實(shí)現(xiàn)了以機(jī)器代替人力，完成了一場(chǎng)以大規(guī)模工廠化生產(chǎn)取代個(gè)體工場(chǎng)手工生產(chǎn)的革命。二十世紀(jì)以來，自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)入理論形成的關(guān)鍵時(shí)期。為解決火炮控制、魚雷導(dǎo)航、飛機(jī)導(dǎo)航等技術(shù)問題，以分析和設(shè)計(jì)單變量控制系統(tǒng)為主要內(nèi)容的經(jīng)典控制理論形成。1946年，美國福特公司首先提出用自動(dòng)化一詞來描述生產(chǎn)過程的自動(dòng)操作，并于1947年建立了第一個(gè)生產(chǎn)自動(dòng)化研究部門。20世紀(jì)50-60年代，經(jīng)典的控制理論已難以解決諸如航天工程等重大研究課題。以極大值原理、動(dòng)態(tài)規(guī)劃和狀態(tài)空間法等為核心的現(xiàn)代控制理論出現(xiàn)。與此同時(shí)，模式識(shí)別和人工智能發(fā)展起來，智能機(jī)器人和專家系統(tǒng)逐漸成熟。70年代中期，自動(dòng)化的應(yīng)用開始面向大規(guī)模、復(fù)雜的系統(tǒng)，如大型電力系統(tǒng)、交通運(yùn)輸系統(tǒng)等。大型項(xiàng)目不僅要求對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)控制和管理，更重要的是對(duì)未來的運(yùn)籌。在此大背景下，研究在結(jié)構(gòu)上和維數(shù)上都具有復(fù)雜性的系統(tǒng)自動(dòng)化和有效控制理論應(yīng)運(yùn)而生。80年代至今，隨