工業(yè)自動(dòng)化組件行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查及投資策略報(bào)告

工業(yè)自動(dòng)化組件行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查及投資策略報(bào)告

重點(diǎn)解決高端裝備產(chǎn)品質(zhì)量較差、檔次不高，缺乏核心工藝，智能化程度不足，可靠性及精度保持性難題，研制一批代表性智能加工裝備、先進(jìn)工藝裝備和重大智能成套裝備，支撐我國高端裝備向高精尖和智能化互聯(lián)方向發(fā)展，引領(lǐng)裝備的智能化升級。激光制造面向航空航天、高端裝備、電子制造、新能源、新材料、醫(yī)療儀器等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的迫切需求，實(shí)現(xiàn)高端產(chǎn)業(yè)激光制造裝備的自主開發(fā)，形成激光制造的完整產(chǎn)業(yè)體系，促進(jìn)我國激光制造技術(shù)與產(chǎn)業(yè)升級，大幅提升我國高端激光制造技術(shù)與裝備的國際競爭力。（一）激光與材料的相互作用機(jī)理面向航空航天、新能源、電子制造、醫(yī)療等領(lǐng)域的國家重大需求，探索激光與材料相互作用的復(fù)雜物化過程，研究超快激光制造的新原理、新方法、新應(yīng)用。開展大功率激光/短波長激光與材料相互作用機(jī)理、高精高效制造方法等方面的研究，掌握激光高品質(zhì)表面制造、精細(xì)制造、極端微結(jié)構(gòu)、高精高效制造等制造機(jī)制與實(shí)現(xiàn)方法。（二）激光器與核心功能部件研究激光器動(dòng)力學(xué)，掌握激光晶體/光學(xué)晶體、半導(dǎo)體激光芯片等激光器關(guān)鍵功能部件的國產(chǎn)化。針對高端制造用激光器的迫切需求，開展工業(yè)化光纖/半導(dǎo)體大功率激光器制造技術(shù)、工業(yè)化超快（飛秒、皮秒）激光器制造技術(shù)、工業(yè)化短（紫外、深紫外）波長激光器制造技術(shù)等方面的研究，開展激光器標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)高性能激光器及核心關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化與產(chǎn)業(yè)化。（三）復(fù)雜構(gòu)件表面的激光精細(xì)制造技術(shù)與裝備研究激光表面精細(xì)制造、激光清洗、激光拋光等核心技術(shù)，探索器件表面功能性結(jié)構(gòu)的激光高質(zhì)、高效制造機(jī)理與新技術(shù)，研究關(guān)鍵構(gòu)件表面微結(jié)構(gòu)成形機(jī)理與實(shí)現(xiàn)方法，并掌握激光光束路徑規(guī)劃及高速掃描、激光制造裝備在線監(jiān)測與補(bǔ)償、激光制造過程精密在線檢測等裝備關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)航空航天、微電子、生物醫(yī)療等領(lǐng)域典型復(fù)雜構(gòu)件的激光精密加工技術(shù)與裝備，提升國產(chǎn)激光制造技術(shù)與裝備的競爭力。（四）大功率激光高效制造技術(shù)與裝備研究特殊工況下的激光制造機(jī)理與失效行為，突破大型構(gòu)件激光制造裝備的設(shè)計(jì)制造技術(shù)瓶頸，攻克大型構(gòu)件定位、質(zhì)量在線檢測等關(guān)鍵技術(shù)，研究激光切割、激光打孔、激光沖擊強(qiáng)化、激光焊接以及激光復(fù)合制造等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)面向飛機(jī)、船舶、高鐵等大型構(gòu)件制造中的高端激光制造技術(shù)、裝備與標(biāo)準(zhǔn)。（五）先進(jìn)激光精密微細(xì)制造技術(shù)與裝備針對航空航天、微電子、新型微小航空器件、光子集成器件等領(lǐng)域，突破激光衍射極限的納米尺度制造、復(fù)雜微納操縱及激光納米連接、激光光束整形與協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)硬脆材料高效精密制造、異種材料的激光高性能連接制造、極端微納結(jié)構(gòu)精細(xì)制造等技術(shù)與裝備，并設(shè)計(jì)和加工若干具有重大應(yīng)用前景的新型功能器件。我國制造業(yè)發(fā)展對科技創(chuàng)新的需求粗放式發(fā)展道路已經(jīng)無法適應(yīng)我國制造業(yè)的發(fā)展，通過科技創(chuàng)新提高制造業(yè)競爭力是必由之路。在當(dāng)前我國制造業(yè)實(shí)施戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，制造業(yè)健康快速發(fā)展對科技創(chuàng)新工作提出了明確的需求。（一）加強(qiáng)制造基礎(chǔ)能力方面的科技創(chuàng)新制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)研究能力薄弱已經(jīng)成為當(dāng)前制約我國制造業(yè)發(fā)展的主要瓶頸，其中基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件、電子元器件、集成電路、傳感器、控制系統(tǒng)、軟件工具及平臺(tái)等眾多領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)研究、關(guān)鍵工藝研究都沒有掌握自主核心技術(shù)，工藝裝備、測試與實(shí)驗(yàn)裝備、標(biāo)準(zhǔn)化等共性技術(shù)自主創(chuàng)新能力薄弱，亟需科技攻關(guān)。（二）亟需加強(qiáng)制造企業(yè)經(jīng)營管理模式創(chuàng)新我國制造企業(yè)管理正處于由傳統(tǒng)管理模式向現(xiàn)代管理模式轉(zhuǎn)變的階段，經(jīng)營目標(biāo)、管理模式、管理理念和決策標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生根本性變化，多數(shù)企業(yè)并沒有從根本上改變以產(chǎn)品為中心的傳統(tǒng)制造模式，無法適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)、云制造等模式下的多品種大批量定制化的要求，企業(yè)管理信息化、生產(chǎn)過程智能化、咨詢服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化的水平制約著中國制造業(yè)的快速發(fā)展。（三）亟需提升制造業(yè)智能化水平隨著中低端產(chǎn)品加工制造產(chǎn)業(yè)重心向東南亞等發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，我國裝備制造業(yè)在全球地位面臨挑戰(zhàn)，急需利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、傳感器等增強(qiáng)裝備產(chǎn)品智能化程度，構(gòu)建數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的智能化生產(chǎn)線和數(shù)字化工廠，從而提升生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量，提升產(chǎn)業(yè)的競爭力。（四）亟需加強(qiáng)新興產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵裝備的研發(fā)我國新興產(chǎn)業(yè)所需裝備的需求缺口較大。光電子、先進(jìn)光伏電池設(shè)備、新一代通信設(shè)備等發(fā)展所需的關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)的自給率較低，核心技術(shù)掌握仍較少，試驗(yàn)設(shè)計(jì)能力較欠缺、技術(shù)集成能力薄弱、制造裝備進(jìn)口依賴大，新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的關(guān)鍵裝備自給不足。（五）亟需加強(qiáng)綠色制造技術(shù)的研發(fā)優(yōu)質(zhì)高效、節(jié)能、節(jié)材的先進(jìn)基礎(chǔ)制造工藝和自動(dòng)化、智能化技術(shù)的普及程度不高，能源消耗、材料利用率及污染排放與國際先進(jìn)水平相比存在較大差距。亟需發(fā)展先進(jìn)綠色制造技術(shù)與產(chǎn)品，突破制造業(yè)綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)、環(huán)保材料、節(jié)能環(huán)保工藝、綠色回收處理等關(guān)鍵技術(shù)，支撐制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展。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。我國大部分地區(qū)和行業(yè)的信息化仍處于以局部應(yīng)用為主的初級階段，且不同地區(qū)、行業(yè)和不同規(guī)模企業(yè)間信息化水平尚存在明顯差距。面對網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個(gè)性化定制等新型生產(chǎn)模式的變革，認(rèn)識(shí)不充分，準(zhǔn)備不足，傳統(tǒng)制造業(yè)將面臨二次淘汰的風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)我國運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)業(yè)根植于中國制造。一方面，深入實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力建設(shè)是我國發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)；另一方面，中國擁有全球最完整的制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，最豐富的工藝業(yè)態(tài)和最龐大的消費(fèi)群體。這兩點(diǎn)決定了中國智能制造，以及其核心基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)業(yè)將實(shí)現(xiàn)長期較快的高質(zhì)量發(fā)展，且中長期看將整體達(dá)到乃至引領(lǐng)全球競爭力水平。這是行業(yè)發(fā)展面臨的長期機(jī)遇。運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)業(yè)是典型的人才與技術(shù)密集型行業(yè)，這既是行業(yè)競爭壁壘，也是最大的發(fā)展挑戰(zhàn)：一方面，運(yùn)動(dòng)控制融合了軟件算法、電子、通信、光學(xué)、機(jī)械等多學(xué)科交叉的技術(shù)和人才，且需要長期深入工業(yè)一線應(yīng)用場景進(jìn)行不斷的知識(shí)反饋、經(jīng)驗(yàn)吸收和技術(shù)迭代，是基礎(chǔ)研究和應(yīng)用實(shí)踐緊密結(jié)合的高競爭壁壘領(lǐng)域。另一方面，隨著產(chǎn)品和工藝裝備的精密度與復(fù)雜性的進(jìn)一步提高，技術(shù)綜合程度不斷增加，以及生產(chǎn)工藝過程日益成為一個(gè)各工序緊密聯(lián)系著的有機(jī)整體，現(xiàn)代智能制造對產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才提出了更高的挑戰(zhàn)。當(dāng)前智能制造產(chǎn)業(yè)的高技能人才尤其是高端復(fù)合型人才緊缺嚴(yán)重，而高技能人才培養(yǎng)時(shí)間長，難度大，行業(yè)高素質(zhì)人才的緊缺一定程度上制約了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，亟需打造真正有效的產(chǎn)學(xué)研培育模式，滿足產(chǎn)業(yè)人才的迫切需求。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展情況（一）運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)半導(dǎo)體制造裝備行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展情況半導(dǎo)體作為信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心組成部分，是關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展全局的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織（WSTS）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國半導(dǎo)體市場規(guī)模由2014年的917億美元增長至2019年的1，441億美元，2019年占全球半導(dǎo)體市場規(guī)模的34．95%。當(dāng)前的國際政經(jīng)環(huán)境及我國半導(dǎo)體自主可控的需求，帶動(dòng)了我國半導(dǎo)體裝備制造的快速發(fā)展。硅片設(shè)備、制造設(shè)備，以及包含固晶機(jī)、貼片機(jī)、焊線機(jī)、劃片機(jī)、倒裝機(jī)、切筋成型設(shè)備、清洗機(jī)、測試機(jī)、分選機(jī)和探針臺(tái)等在內(nèi)的封裝、測試設(shè)備等半導(dǎo)體裝備需求旺盛。根據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SEMI）統(tǒng)計(jì)，2020年中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模達(dá)187．20億美元，同比增長39．18%。2009年至2020年，中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模復(fù)合增長率為31．25%。根據(jù)《上海集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》，2019年我國半導(dǎo)體裝備（該數(shù)據(jù)包括集成電路、LED、面板、光伏等設(shè)備）的國產(chǎn)化率約為18．8%，其中集成電路設(shè)備國產(chǎn)化率僅為8%左右，未來空間巨大。（二）運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展情況工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、汽車制造、船舶制造、電子、物流、化工等現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域，是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、實(shí)現(xiàn)智能制造的重要抓手。工業(yè)機(jī)器人包括多關(guān)節(jié)機(jī)這人、SCARA機(jī)器人、坐標(biāo)機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人等多種類型，隨著技術(shù)不斷成熟，工業(yè)機(jī)器人整體往更加高速、高精度、智能化、柔性化等方向發(fā)展。我國早在2013年就成為全球工業(yè)機(jī)器人的最大市場，當(dāng)年裝機(jī)量超過日本、美國、韓國、德國之總和。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）及中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CRIA）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2014年至2020年間，我國工業(yè)機(jī)器人銷量由5．71萬臺(tái)增至15．60萬臺(tái)，年復(fù)合增長率達(dá)18．24%，2021年市場規(guī)模有望突破70億美元。2017年，我國工業(yè)機(jī)器人的國產(chǎn)化率約為29%，其中高端機(jī)器人國產(chǎn)化率為17．5%，空間同樣巨大。（三）運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展情況數(shù)控機(jī)床是裝備制造的工業(yè)母機(jī)，機(jī)床產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平、加工效率、精準(zhǔn)程度及長期穩(wěn)定可靠工作對一個(gè)國家制造業(yè)至關(guān)重要。隨著制造業(yè)加速轉(zhuǎn)型，精密模具、新能源、航空航天、軌道交通、3D打印、醫(yī)療器械等新興產(chǎn)業(yè)迅速崛起，其生產(chǎn)制造過程高度依賴數(shù)控機(jī)床等智能制造裝備，這將有力推動(dòng)高速、高精、高效、高穩(wěn)定性、智能化、多軸化、復(fù)合化等高檔數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。中國制造業(yè)的規(guī)模決定中國數(shù)控高精密機(jī)床擁有廣闊的提升空間。但我國數(shù)控機(jī)床企業(yè)主要定位于中低端市場，高端產(chǎn)品滲透率雖在提升但仍處于較低水平。根據(jù)前瞻研究院整理的資料，2018年我國低檔數(shù)控機(jī)床國產(chǎn)化率約82%，中檔數(shù)控機(jī)床國產(chǎn)化率約65%，高檔數(shù)控機(jī)床國產(chǎn)化率僅約6%。我國國產(chǎn)機(jī)床并非沒有市場，而是因?yàn)槲覈悄苤圃燹D(zhuǎn)型升級需求和國產(chǎn)機(jī)床整體水平之間不平衡不匹配，從而抑制了國產(chǎn)機(jī)床消費(fèi)能力?！吨袊圃?025》規(guī)劃中明確提出高端數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)設(shè)施裝備之具體目標(biāo)：到2025年，高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備國內(nèi)市場占有率超過80%。高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備總體進(jìn)入世界強(qiáng)國行列。未來我國機(jī)床行業(yè)的數(shù)控化提升和中高端替代具有高度確定性，高檔數(shù)控系統(tǒng)價(jià)值約占高端數(shù)控機(jī)床成本的20%-40%，發(fā)展空間巨大。（四）運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)激光裝備行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展情況受益于各類金屬及非金屬工業(yè)材料加工的旺盛需求，激光加工裝備市場迎來持續(xù)穩(wěn)定的增長。根據(jù)《2021年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，我國2020年激光設(shè)備市場銷售收入已達(dá)692億元，2014年至2020年間年復(fù)合增長率達(dá)17．72%。但目前高端激光裝備的國產(chǎn)化率僅為10%。未來激光加工裝備仍將持續(xù)往數(shù)字化、智能化、切割柔性化的趨勢發(fā)展，而運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是激光加工裝備的關(guān)鍵功能部件，是推動(dòng)激光裝備向更高功率、更快速度、更高精度發(fā)展的技術(shù)保障，將持續(xù)受益于激光裝備市場的增長。（五）運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展情況傳統(tǒng)制造業(yè)是我國工業(yè)體系的基礎(chǔ)構(gòu)成，其健康穩(wěn)定發(fā)展對我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。中國裝備制造業(yè)的提升不僅僅是在半導(dǎo)體、數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、激光精密裝備等高端裝備領(lǐng)域，還包括紡織、印刷、包裝、焊接、壓鑄、沖壓、注塑、壓裝等更廣泛的各類工業(yè)裝備。在新的發(fā)展階段，各類制造產(chǎn)業(yè)都迫切需要通過先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)裝備和工藝的數(shù)字化、智能化提升，并依托工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維、能耗、產(chǎn)能、效率、質(zhì)量等多維度價(jià)值提升。一方面，印刷、紡織、包裝、食品、冶金等多種傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)為滿足新經(jīng)濟(jì)環(huán)境下對高品質(zhì)、定制化和快速服務(wù)響應(yīng)的需求，需要對自身進(jìn)行智能化升級改造，以滿足新需求、開拓新市場；另一方面，傳統(tǒng)制造業(yè)亟需提升數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平以解決勞動(dòng)力嚴(yán)重短缺、人力成本上升、柔性化生產(chǎn)能力瓶頸、市場響應(yīng)緩慢、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重等產(chǎn)業(yè)發(fā)展痛點(diǎn)。同時(shí)，經(jīng)過多年發(fā)展，傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)的地方特色集聚現(xiàn)象愈發(fā)明顯，行業(yè)共性的智能化升級需求不斷顯現(xiàn)，并呈現(xiàn)出由點(diǎn)帶面加速落地的示范推廣效應(yīng)。我國運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)企業(yè)基于對本土需求的深刻理解和更強(qiáng)的本地化技術(shù)服務(wù)能力，將在賦能傳統(tǒng)制造業(yè)，推動(dòng)轉(zhuǎn)型升級和智能化改造中發(fā)揮重要作用。我國制造業(yè)發(fā)展取得的成績（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、30萬噸級合成氨、百萬噸級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58．3萬件，占國內(nèi)發(fā)明專利申請受理量的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。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)行業(yè)概況（一）運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)基本概述以反饋控制為核心、機(jī)構(gòu)為被控對象、數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)是人類發(fā)明和制造機(jī)器的過程中發(fā)展起來的一門科學(xué)技術(shù)。人類通過運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)來制造更有序、高效、高速、精密、穩(wěn)定和可靠的好機(jī)器。機(jī)器改變世界，而運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)改變機(jī)器設(shè)計(jì)與制造，是現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的制器之技。現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展起源于工業(yè)革命后對蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)等各類機(jī)械設(shè)備進(jìn)行精確控制的想法。得益于現(xiàn)代控制理論、微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展最為活躍的領(lǐng)域之一，并已廣泛應(yīng)用于微電子、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、電子加工和檢測、生產(chǎn)自動(dòng)化等各類工業(yè)制造領(lǐng)域。在現(xiàn)代化工業(yè)時(shí)代，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用水平是衡量一個(gè)國家裝備自動(dòng)化、智能化水平的標(biāo)志，體現(xiàn)了制造業(yè)的發(fā)展水平和市場競爭力。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是智能制造裝備的核心基礎(chǔ)部件，決定了裝備的精度、效率，是不同品牌裝備形成差異化的重要環(huán)節(jié)。從基本結(jié)構(gòu)上看，典型的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括控制器、驅(qū)動(dòng)器+電機(jī)（執(zhí)行器）和傳感器三大部件。其具體功能是在復(fù)雜條件下，將預(yù)定的控制方案、規(guī)劃指令轉(zhuǎn)變成期望的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)高速、高精度的軌跡和位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制或力控制。其中，運(yùn)動(dòng)控制器相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的大腦，驅(qū)動(dòng)器+電機(jī)相當(dāng)于心臟和血管，傳感器則是神經(jīng)系統(tǒng)的感知單元。而機(jī)械系統(tǒng)就是承載任務(wù)的四肢。運(yùn)動(dòng)控制器向驅(qū)動(dòng)器發(fā)送控制指令，驅(qū)動(dòng)器將其轉(zhuǎn)化為能夠運(yùn)行電機(jī)的電流，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)工作機(jī)械（負(fù)載）實(shí)現(xiàn)特定運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，電機(jī)和機(jī)械系統(tǒng)的多種傳感器經(jīng)過信號處理將實(shí)時(shí)信息反饋給控制器，控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分集成，硬件即工業(yè)控制板卡，包括主控單元、信號處理等部分，軟件包括運(yùn)動(dòng)控制算法、邏輯任務(wù)、系統(tǒng)調(diào)度及相關(guān)工業(yè)應(yīng)用軟件。硬件的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)，軟件、算法的優(yōu)劣，共同決定了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的精度、效率。在硬件的差異化不明顯的情況下，軟件算法是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。運(yùn)動(dòng)控制軟件可在使用過程中通過升級來提升性能或改變用途，從而使智能化裝備具有真正的柔性。在裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，整體制造業(yè)向精益管理綜合能力和全局效益提升方向發(fā)展的背景下，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的核心指標(biāo)就應(yīng)包括：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的整體可靠性、穩(wěn)定性，適用于不同應(yīng)用場景的性能和功能指標(biāo)（高速高精、高實(shí)時(shí)性和高帶寬等）和快速二次開發(fā)能力，以及人機(jī)交互的友好、易用與可重構(gòu)，針對機(jī)械系統(tǒng)的預(yù)測性維護(hù)（智能感知與故障診斷）能力，與產(chǎn)線及周邊設(shè)備交互并參與整體節(jié)拍效率、產(chǎn)能以及供應(yīng)鏈的決策等。（二）運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)核心部件運(yùn)動(dòng)控制器是指以邏輯控制單元為核心，以傳感器為信號敏感元件，以電機(jī)或動(dòng)力裝置和執(zhí)行單元為控制對象的一種控制裝置，其主要任務(wù)是根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制的要求和傳感器件的信號進(jìn)行必要的邏輯、數(shù)學(xué)運(yùn)算，為電機(jī)或其它動(dòng)力和執(zhí)行裝置提供正確的控制信號。運(yùn)動(dòng)控制器由硬件、固件、軟件等組成，其中硬件部分包括微處理器、存儲(chǔ)器、接口電路、通信接口、電源等；固件是指固化在微處理器、存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件等元件中的軟件；軟件部分由實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制指令編譯器、運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)的預(yù)處理及優(yōu)化、運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)、通信管理等模塊構(gòu)成。運(yùn)動(dòng)控制器負(fù)責(zé)向伺服系統(tǒng)等部件傳遞控制指令，是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的核心模塊，其性能直接決定了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的性能水平。運(yùn)動(dòng)控制器可分為插卡式運(yùn)動(dòng)控制器、嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器和網(wǎng)絡(luò)式運(yùn)動(dòng)控制器。插卡式運(yùn)動(dòng)控制器又稱為PC-Based運(yùn)動(dòng)控制器，以板卡形態(tài)存在，通常采用高性能DSP和FPGA作為核心處理器。用戶通常以PC機(jī)作為信息處理平臺(tái)，運(yùn)動(dòng)控制器以插卡形式嵌入PC機(jī)，即PC+運(yùn)動(dòng)控制器的模式，將PC機(jī)的信息處理能力和開放式的特點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)控制器的運(yùn)動(dòng)控制能力有機(jī)地結(jié)合在一起，可實(shí)現(xiàn)高性能多軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制和高速點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)控制。國內(nèi)市場主要代表廠商包括固高科技、雷賽智能、美國泰道、翠歐、眾為興等。以工業(yè)計(jì)算機(jī)的形態(tài)存在，集成了工業(yè)計(jì)算機(jī)和插卡式運(yùn)動(dòng)控制器。在延續(xù)了插卡式運(yùn)動(dòng)控制器運(yùn)動(dòng)控制性能的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)普通PC機(jī)的基本功能，是用戶理想的嵌入式一體化解決方案，也是運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)展的重要方向。國內(nèi)市場主要代表廠商包括FANUC、固高科技、翠歐、ACS等。網(wǎng)絡(luò)式運(yùn)動(dòng)控制器的形態(tài)可以是插卡式，也可以是嵌入式，或者是獨(dú)立運(yùn)行模式。其與伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的鏈接是采用各類工業(yè)總線形式，如Ethercat、Profinet、DeviceNet、Sercos、CC-Link、RTEX、MII/III。過去由于工業(yè)總線均來自歐美和日本，所以網(wǎng)絡(luò)式運(yùn)動(dòng)控制器基本為國外壟斷，主要廠家包括倍福、西門子、施耐德、三菱、松下、安川等。固高科技著力發(fā)展我國自主可控的多主從等環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)gLink系列，自2016年陸續(xù)推出各種形式的系列產(chǎn)品。伺服系統(tǒng)是一種能對機(jī)械運(yùn)動(dòng)按預(yù)定要求進(jìn)行自動(dòng)控制的系統(tǒng)，其作用是使輸出的機(jī)械位移（或轉(zhuǎn)角）準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移（或轉(zhuǎn)角），實(shí)現(xiàn)輸出變量精確跟隨或復(fù)現(xiàn)輸入變量。伺服系統(tǒng)通常由驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)器是用來控制電機(jī)的一種裝置，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)，一般通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)定位。電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，可精準(zhǔn)控制速度，位置，可將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對象。交流伺服系統(tǒng)依據(jù)不同的電機(jī)運(yùn)行原理分為永磁同步交流伺服系統(tǒng)、感應(yīng)交流伺服系統(tǒng)、磁阻同步交流伺服系統(tǒng)和無刷直流伺服系統(tǒng)，當(dāng)前