一、工业自动化的概念
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,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。
根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年工业自动化行业市场深度分析及发展规划咨询综合研究报告》显示:
工业自动化是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。自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。它是涉及机械、微电子、计算机、机器视觉等技术领域的一门综合性技术。工业革命是自动化技术的助产士。
正是由于工业革命的需要,自动化技术才冲破了卵壳,得到了蓬勃发展。同时自动化技术也促进了工业的进步,如今自动化技术已经被广泛的应用于机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域,成为提高劳动生产率的主要手段。
工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性高技术,包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。
随着控制技术、计算机、通信、网络等技术的发展,信息交互沟通的领域正迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理各个层次。工业控制机系统一般是指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制的自动化技术工具(包括自动测量仪表、控制装置)的总称。今天对自动化最简单的理解也转变为:用广义的机器(包括计算机)来部分代替或完全取代或超越人的体力。
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。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,随着我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,我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。
据统计,发达国家的工业数字经济比例平均达到33.0%,明显高于发展中国家的15.7%。发展中国家未来的工业、制造业的数字化进程有望带来更多流程工业相关的建设投入机会。中国第二产业的数字经济渗透率2019年仅为19.5%,明显低于第三产业的37.8%。
最近三年来,中国的自动化行业引来了爆发式增长,各种类型的自动化企业如雨后春笋般的兴起,而且发展势头极其强劲,后续力更是不容小视。同时,工业4.0的时代突然的弯道切入,当迷茫在工业3.0的自动化阶段的时候,工业4.0捷足而来,从某种意味上来说,我们国家正式进入了工业3.0与工业4.0的混合发展时代,不管你是否愿意或者是跟得上脚步,我们都无法逃避这个时代的挑战,如何应对工业4.0的挑战,成为了传统制造企业的共同课题。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,发展前景巨大。
目前我国各区域、行业及企业的自动化水平差异明显、数字化发展不平衡。据统计,我国自动化市场规模增长至2019年的1865亿元,年复合增长率为7.26%。2021年中国工业自动化市场规模达到2530亿元,同比增长23%。
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。
三、工业自动化行业未来发展趋势预测
从全球范围看,工业自动控制系统装置制造业是受益于未来发展的新兴方向。工业自动化控制系统拥有提高效率、节能降耗、节省人力成本、促进产业升级的明显效果,未来发展潜力巨大。从国内来看,工业自动化控制系统行业有国家法规政策的大力支持,拥有庞大多元化的市场需求,而且我国工业自动化控制水平与欧美发达国家差距仍十分显着,未来工业自动化率提升空间非常广阔。
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