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工業(yè)4.0時代正迎來突然的彎道切入。當我們還迷茫在工業(yè)3.0的自動化階段的時候，工業(yè)4.0捷足而來。近年來，隨著新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國工業(yè)自動化控制技術、產(chǎn)業(yè)和應用有了很大發(fā)展，促進我國工業(yè)自動化市場規(guī)模不斷增長。數(shù)據(jù)顯示，2019年我國工業(yè)自動化行業(yè)市場規(guī)模達到1895億元，同比增長1.61%。預計2022年將進一步達到2087億元。工業(yè)4.0即互聯(lián)網(wǎng)+智能制造，賦予工業(yè)自動化更高要求，工業(yè)4.0即第四次工業(yè)革命，是當前制造業(yè)最關注的話題。各國已經(jīng)出臺一系列明確規(guī)劃和政策配套，包括德國的“工業(yè)4.0項目”，美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，以及中國的《中國制造2025》規(guī)劃等，工業(yè)4.0預計10年左右初步形成，將給制造業(yè)自動化帶來顛覆式的模式變革。

工業(yè)自動化包括工業(yè)自動化系統(tǒng)、硬件和軟件3部分，工業(yè)自動化控制系統(tǒng)主要是由計算機、通信網(wǎng)絡和各種傳動設備組成，是一種運用儀器儀表、控制理論和計算機技術，根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)要求完成既定操作，從而達到增加產(chǎn)量、降低消耗、提高質量等目的綜合性技術。工業(yè)自動化控制技術就是指利用微電子技術、電氣技術、機械技術、機器視覺技術以及計算機軟件技術來對工業(yè)生產(chǎn)過程進行控制，而無需使用人工操作機械來控制生產(chǎn)進度，因此在自動化控制系統(tǒng)中，必須要對所有涉及到生產(chǎn)調節(jié)的儀器都進行精準的參數(shù)設置，以確保其在生產(chǎn)中能夠充分發(fā)揮職能作用，確保生產(chǎn)順利進行。工業(yè)自動化涉及面廣產(chǎn)業(yè)鏈長，“互聯(lián)網(wǎng)+”帶來加速增長，工業(yè)自動化進入后數(shù)字化時代，互聯(lián)網(wǎng)+是工業(yè)4.0的催化劑，自動化將從生產(chǎn)線拓展到全價值鏈，實現(xiàn)生產(chǎn)、供應鏈、人力資源的自動配置。工業(yè)4.0進程中，一方面?zhèn)鹘y(tǒng)自動化將進一步普及；另一方面互聯(lián)網(wǎng)、協(xié)同制造相關的工業(yè)云、機器人等新興應用迅猛發(fā)展，有效拉動整體工業(yè)自動化市場，將工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)鏈分為七個子版塊。運動控制及機器人：伺服和CNC是最為熟知的產(chǎn)品；工業(yè)軟件：包括MES、PLM等生產(chǎn)線管理系統(tǒng)及仿真、先進控制等優(yōu)化軟件；監(jiān)控系統(tǒng)：主要是DCS和PLC，某些情況下也會用單片機或IPC實現(xiàn)；傳感與檢測：包括各種傳感器、變送器和檢測儀器，是工業(yè)系統(tǒng)的眼睛和神經(jīng)末梢；變頻傳動：變頻器是驅動電機實現(xiàn)速度和功率變換的設備，在低于伺服的精度和力矩需求下，可調節(jié)設備的轉速及轉向達到節(jié)能；互聯(lián)網(wǎng)+：包括工業(yè)云、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工控網(wǎng)絡安全等和下一代工控系統(tǒng)息息相關的新興技術；其他：包含控制閥、接觸器等較為零散的產(chǎn)品。除了機器人領域，機器視覺技術正在代替人進行全自動的產(chǎn)品檢測、工藝驗證，甚至實現(xiàn)生產(chǎn)工藝的自動控制。機器視覺的優(yōu)勢是顯而易見的，與人眼相比，機器不僅不會疲勞，具有人所不具有的一致性和重復性，而且機器可以看到和使用可見光以外的其它光源信息。與此同時，檢測速度和精確性也是機器視覺檢測具備的一個明顯優(yōu)勢。在機器代替人工的趨勢下，工業(yè)領域對機器視覺的需求必將進一步增長。工業(yè)機器人應用于搬運、焊接、裝配、潔凈、配送、機械加工等場景，可以代替人工在各種惡劣危險工況下工作，并且長時間進行繁重、重復的作業(yè)，同時大幅提高生產(chǎn)效率和效益。工業(yè)機器人主要應用于汽車制造、電子電氣、鑄造、冶金、化工、玻璃、煙草、食品等領域的生產(chǎn)制造。未來，隨著工業(yè)機器人同人工智能大數(shù)據(jù)融合發(fā)展，工業(yè)機器人應用領域或進一步擴大。工業(yè)自動化也是工業(yè)數(shù)字化、智能化轉型的關鍵一環(huán)。自動化，實際上是控制，不管是控制機器還是控制系統(tǒng)；數(shù)字化，簡單來說就是把工廠不管是從運營還是設備，所有的一切都連接到一個數(shù)字線程上，從設計到生產(chǎn)再到調試涵蓋整個生產(chǎn)的全部過程，生產(chǎn)的全生命周期。數(shù)字化轉型的目標是讓整個生產(chǎn)過程更加有效率，成本更低，更人性化，并且讓一切達到最優(yōu)效果；而機器視覺技術的一大核心便在于3D傳感。如今，市場上主要的機器人種類包括工業(yè)機器人及服務機器人，其中，服務機器人出貨量雖然較多，但ASP較低；而工業(yè)機器人的3D視覺傳感器采用激光三角掃描，高精度激光雷達等，單機價值量超過6000美元。相較這兩者，人形機器人3D傳感器成本將遠高于目前服務機器人、低于工業(yè)機器人。若未來特斯拉機器人達到其電動車近100萬量級的銷量，其搭建的3D傳感器模塊市場規(guī)?；蜻_30億-50億美元。

我國是工業(yè)大國，擁有41個工業(yè)大類、207個工業(yè)中類、666個工業(yè)小類，形成了獨立完整的現(xiàn)代工業(yè)體系，是全世界唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類的國家。如此龐雜的工業(yè)體系下，勞動力成本陡然上升早已不言而喻。為了實現(xiàn)降本增效，在5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術的驅動下，工業(yè)數(shù)字化、智能化成為了主要發(fā)展方向。當前，全球工業(yè)行業(yè)正經(jīng)歷從工業(yè)3.0到工業(yè)4.0的升級發(fā)展中。工業(yè)4.0的核心是智能化，即利用用AI、大數(shù)據(jù)等信息技術幫助企業(yè)充分利用過去積累的關于工藝技術、設備技術、運營技術等多方面的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)安全生產(chǎn)、節(jié)能減排、降本增效等需求。我們認為現(xiàn)階段智能工廠解決方案的架構組成主要包含四個部分，分別是管理層、計劃層、控制層和設備層。頂層是管理層，對企業(yè)生產(chǎn)運營全流程（包括原材料購買及使用、生產(chǎn)制造、銷售、售后服務等）進行管控，典型產(chǎn)品即為ERP（EnterpriseResource Planning）軟件；往下第二層是計劃層，主要依據(jù)管理層制定的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的目標，進行車間生產(chǎn)流程執(zhí)行任務的統(tǒng)一發(fā)放，從系統(tǒng)下達生產(chǎn)訂單開始，直至終端生產(chǎn)商品的成品分發(fā)點，主要產(chǎn)品包括MES（Manufacturing ExecutionSystem）、APS（Advancedplanningandscheduling）、APC(AdvancedProcesscontrol)等軟件；控制層處于設備層與執(zhí)行層之間，主要職能是通過大型自動化控制設備和工控軟件，接受車間不同處理器的信號，決定控制行動，輸出信號對車間生產(chǎn)設備進行控制、調度等。該環(huán)節(jié)的主要產(chǎn)品包括DCS（Distributed ControlSystem）、PLC（ProgrammableLogicController）、SIS（SafetyInstrumentedSystem）系統(tǒng)等；最底層是設備層，主要包含各類智能生產(chǎn)設備、傳感器、控制閥等，實現(xiàn)整個生產(chǎn)流程的自動化，正是由于工業(yè)革命的需要，自動化技術才沖破了卵殼，得到了蓬勃發(fā)展，同時自動化技術也促進了工業(yè)的進步，如今自動化技術已經(jīng)被廣泛的應用于機械制造、電力、建筑、交通運輸、信息技術等領域，成為提高勞動生產(chǎn)率的主要手段。提高生產(chǎn)過程的安全性；提高生產(chǎn)效率；提高產(chǎn)品質量；減少生產(chǎn)過程的原材料、能源損耗，對自動化系統(tǒng)投入和企業(yè)效益方面提升產(chǎn)出比約1：4至1：6之間。特別在資金密集型企業(yè)中，自動化系統(tǒng)占設備總投資10%以下，起到“四兩撥千金”的作用。

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，終端消費者對產(chǎn)品的需求多樣化和定制化程度不斷提升，生產(chǎn)環(huán)節(jié)、工藝難度和制造水平都在相應增加，制造業(yè)廠商對產(chǎn)品質量、效率、精度以及成本的要求越來越高，傳統(tǒng)人工操作的誤差及安全性風險導致制造業(yè)廠商對自動化生產(chǎn)需求強烈。我國制造業(yè)與工業(yè)發(fā)達國家相比，其差距主要體現(xiàn)在自動化水平方面，發(fā)達國家在大批量生產(chǎn)技術基礎上，不斷向訂制化、智能化、集成化方向發(fā)展，采用從生產(chǎn)加工到檢測包裝的全程自動化控制技術，從而保證了產(chǎn)品的質量，提高了生產(chǎn)效率。國內(nèi)企業(yè)要縮小這部分差距，需要在自動化產(chǎn)品和技術方面不斷加大投入，進而不斷增加對運動控制產(chǎn)品、技術和解決方案的需求。因此，在我國制造產(chǎn)業(yè)升級的大背景下，我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)自動化和智慧化發(fā)展勢不可擋，隨著機器人、人工智能的升溫，工業(yè)自動化趨勢愈演愈烈，未來發(fā)展前景光明。