物料自动化处理设备行业发展基本情况

物料自动化处理设备行业发展基本情况 一、 国内物料自动化处理行业市场现状 物料自动化处理指根据下游客户的生产工艺，采用物料自动化处理产线来满足投料、存储、配料计量、输送、混合、干燥、包装等多项工艺需求，或采用单机设备来满足混合、中转等单项工艺需求，并通过软件控制系统来实现物料处理的自动化、智能化运作。物料自动化处理产线广泛应用于锂电池、精细化工、橡胶塑料、食品医药等行业。 二、 物料自动化处理行业简介 粉料粒料液料及浆料等散装物料是锂电池、精细化工、食品、医药等众多行业原材料或半成品、产成品的主要形态，在处理过程中存在易扬尘、易泄露、难计量等难题。人工操作不仅容易导致物料浪费、生产低效、管理成本高，而且可能对员工的身体健康造成不利影响。针对散装物料处理的痛点，物料自动化处理应运而生且不断延伸发展。例如，通过喂料机可以在密封环境下实现物料的自动投放，解决人工处理扬尘风险。 在物料处理过程中，通过将喂料机、解包站、气力输送设备、搅拌机、混合机、干燥机、除尘机、包装机等物料自动化处理设备及产线/设备控制系统等组合成成套装备，借助传感技术、数据分析技术等现代科技手段对物料的精度、温度、压力、流量等工艺参数进行自动采集、传输、汇总与分析，实现物料处理过程的可视化管理，提高生产的精益化程度，减少人工操作所带来的失误及安全隐患，为质量控制与溯源、工艺流程优化奠定良好的基础。此外，还可以实现对产线及设备的实时监控和预警，有效提高产线及设备运行的稳定性，降低整体运维成本。 根据《战略性新兴产业分类（2018）》，物料自动化处理作为流程型工业自动化、数字化、智能化的重要装备支撑，属于2高端装备制造产业中的2．1智能制造装备产业，具体属于2．1．2重大成套设备制造。 三、 物料自动化处理面临的机遇与挑战 （一）物料自动化处理行业面临的机遇 1、物料自动化处理国家产业政策的鼓励与支持 近年来，国家出台了《中国制造2025》《十三五国家战略性新兴产业发展规划》《国家智能制造标准体系建设指南（2018年版）》等多项政策，大力推动智能制造产业的发展，促进制造业产业结构转型升级。物料自动化处理产线及设备作为智能制造装备产业的重要组成部分，将持续受益于国家产业政策的红利，迎来良好的发展机遇。 2、劳动力成本不断上升，物料自动化处理产线及设备应用前景广阔 近年来，中国的人口出生率和自然增长率呈现不断下降的趋势。长期的低生育率降低了劳动力的供给水平，使得低成本劳动力成为稀缺资源。在这一背景下，传统制造业正在面临人力成本日益上升的难题，倒逼制造业企业逐步开启机器换人的步伐。 物料自动化处理产线及设备能够替代人工，实现计量、运输、搅拌、混合等工序的自动化、智能化操作，有助于解决锂电池、精细化工等下游行业的生产痛点，具有较大的应用价值和市场前景。下游行业技术、装备升级的需求将有利于物料自动化处理产线及设备大规模应用与普及。 3、国家对绿色工业日益重视，带动物料自动化处理行业发展 在全球范围内，发展绿色经济已是大势所趋。工业是实体经济的主要载体，实现绿色发展意义重大。资源能源利用效率、绿色制造水平已成为衡量国家制造业竞争力重要因素。在这种背景下，约束能耗、控污减排，加快制造业绿色转型迫在眉睫。 物料自动化处理产线及设备能有效地解决粉料、粒料、液料及浆料等散装物料处理过程中存在的易扬尘、易泄露、难计量等问题，有助于营造安全、卫生的生产环境，是高效环保节能型自动化、智能化装备，符合绿色工业的发展方向。随着国家全面推进绿色制造，加快转变经济增长方式，物料自动化处理行业迎来长期可持续增长阶段。 （二）物料自动化处理行业面临的挑战 1、物料自动化处理缺乏统一的行业标准 物料自动化处理产线及设备具有较强的行业和客户应用属性，多数属于非标准化制造装备。不同行业、客户对产品的外观尺寸、性能参数、交付标准等方面存在较大差异，造成设备、零部件等产品的通用性较差，无形中提高装备企业制造成本与终端客户的使用成本。因而，物料自动化处理行业尚需健全完善统一的产品标准、检测认证等体系，引导整体产业的健康有序发展。 2、物料自动化处理优秀复合型人才紧缺 物料自动化处理产线及设备的生产不仅涉及机械设计、电气设计、工艺加工、装配、调试，还涉及控制程序编写、数据建模分析、模块化设计制造，行业发展需要具备物料自动化处理技术和智能制造技术复合背景的高端技术人才。但目前行业内跨学科、跨领域的复合型人才较为紧缺，一定程度上制约了行业的发展。 四、 自动化设备市场容量 市场容量的快速增长推动着中国在国际贸易中的地位上升，自2010年起，中国连续11年成为世界最大的制造业国家。十三五期间，中国工业增加值由23．5万亿元增加到31．3万亿元，高技术制造业增加值平均增速达10．4%，成为拥有41个工业大类、207个工业中类、666个工业小类，世界唯一一个较完备工业体系的国家。然而，中国距离真正的制造强国还有一定的差距。根据此前业界研究，制造强国需达到四个关键指标，即规模大、质量效益好、结构优和可持续。就现阶段而言，国内工业品质量仍需进一步提升，劳动生产率与发达国家相比仍然有较大的差距，同时，经济结构、产业结构的合理性亟待进一步加强，在可持续发展方面尚有较大的空间。随着外部环境不确定因素频发，在技术、材料、装备方面的暴露出中国在产业链、供应链及自动化水平上的短板。 五、 进入物料自动化处理行业的主要障碍及壁垒 （一）物料自动化处理技术壁垒 物料自动化处理属于技术密集型行业，集机械、电气、信息、自动控制等技术于一体，具有高度的精确性、复杂性和系统性等特点。而且，相关产品需要针对下游客户的物料特性、生产工艺、制造流程进行定制化、个性化开发，技术难度进一步增加。对于物料自动化处理企业来说，不仅需要掌握技术，还要深刻理解下游行业的物料处理工艺与过程，才能开发出具有市场竞争力的产品。技术经验的积累来源于不同行业、不同客户的项目执行过程，需要时间和项目的沉淀。因而物料自动化处理企业技术优势的积累不具有路径依赖性，这对后进入的企业构成较高的技术壁垒。 （二）物料自动化处理人才壁垒 物料自动化处理行业具有较高的技术壁垒，因而对研发技术人员的专业素养、跨学科背景和行业经验具有较高的要求。行业内相关人才较为紧缺，而若自主培养，通常需要经过较长的成长周期。因此，对下游行业应用深刻理解、经验丰富、技术过硬的研发技术人才储备是物料自动化行业的重要壁垒之一。 （三）物料自动化处理品牌壁垒 物料自动化处理产线及设备对下游企业保证产品质量、生产流程安全稳定具有重要意义。下游客户的设备资产投资规模普遍较大，选择供应商时较为谨慎，重视设备企业的过往成功案例经验。经验丰富、实力较强的设备企业因方案完善、技术先进、设备稳定、服务周到等综合表现受到客户认可，树立了较好的品牌形象，有助于设备企业持续拓展客户。因此，品牌认可度是行业的重要壁垒。 六、 物料自动化处理行业发展趋势 （一）物料自动化处理行业集中度有望提高 经过几十年的发展，国外物料自动化处理行业已涌现出基伊埃集团（GEA）、布勒集团（Bühler）、泽普林集团（Zeppelin）等规模较大的龙头企业，拥有领先的市场占有率与明显的品牌优势。与国外市场相比，国内物料自动化行业起步较晚，目前行业较为分散，尚未出现广泛涵盖各个应用行业的大型龙头企业。多数企业聚焦于个别应用领域，凭借技术积累，提供物料自动化处理产线或部分关键物料自动化处理设备。 未来随着下游锂电池、精细化工等行业的不断整合，龙头效应将带动上游物料自动化处理行业的市场份额向拥有领先技术优势、经验优势、服务优势的少数企业集中，行业集中度有望提高。 （二）物料自动化处理高精度一体化等指标要求不断提升 随着国家工业自动化进程的加深和推进，产品的生产工艺和设备技术水平也在进一步升级。此外，市场对于产品性能的要求也在逐渐提高，这些因素都推动了工业生产对于生产设备的高精度需求。物料自动化设备的高精度化是未来行业发展的重要趋势。尤其是对于生产工艺精度要求较高的行业如锂电池制造业，电池物料处理的精度和安全性对于锂电池产品的综合性能有决定性影响作用，行业内的生产厂商对于设备的精度、安全性以及生产流程的一致性将更为重视。同理，其他行业也会对物料自动化处理产线的精度提出更高要求。同时，未来随着国内制造工业的升级，下游企业对于生产环节的自动化水平以及生产效率将会更加关注。从产品生产的流程来看，单一种类的物料处理设备无法满足生产过程中与其他环节的适配要求。自动化生产线对各细分环节之间的协同提出了更高要求。因此发展一体化的物料自动化处理产线将成为物料自动化处理行业的发展趋势，有利于各生产环节的紧密联系，保证产品生产的质量和效率。 （三）物料自动化处理逐步朝柔性化方向发展 物料自动化处理行业的下游应用领域分布广泛，随着各领域内消费需求越来越个性化的背景下，标准化、规模化的产品已难满足市场的要求。市场需求驱动下，制造业企业生产方式逐步向多品种、小批量的生产方式转变，这对生产设备的柔性化程度提出更高的要求。对物料自动化处理产线及设备来说，一条产线或一种设备需要具备处理多种不同物理性质、化学性质物料的能力，实现在不同配方之间的快速切换。柔性化的发展趋势对物料自动化处理企业的研发实力和技术储备提出了更高的要求。 （四）物料自动化处理智能化程度不断提升 随着传感技术、5G技术、自动化技术、仿真技术等先进智能化技术的快速发展，信息化与工业化的深度融合已成为不可逆转的趋势。在物料自动化处理领域，智能制造技术也日益成熟与普及，在提升效率、降低成本、优化体验方面扮演重要的角色。例如，仿真技术的应用提高了方案设计阶段的效率，并有助于后续安装调试的顺利推进；5G技术与传感技术的应用能够收集生产过程中物料的状态与参数，有利于后续生产流程与处理工艺的优化，并实现设备、产线的监控与预警，降低整体运维成本；数据分析技术的运用可以通过数字建模快速寻找最优物料处理解决方案。 未来，在智能制造技术不断发展与下游自动化、智能化改造不断推进的背景下，物料自动化处理的智能化程度将不断提升，促进本行业与下游行业生产效率、流程与方式的本质变革。 （五）物料自动化处理进口替代进程越发快速 由于历史原因，国内大型物料自动化处理设备曾大量使用进口产品，随着国内设备企业不断深耕、突破以及产业链各环节迅速发展，相关领域的生产设备出现了明显的进口替代趋势。以锂电设备和塑料设备为例，根据高工锂电调研数据，锂电前段设备总体率88%，锂电中段设备总体率90%以上，而锂电后段设备总体率超过95%；据海关总署统计数据，2021上半年中国大陆塑料机械12个重点税号产品进口额11．07亿美元，同比增长40%，出口额17．73亿美元，同比增长55%，贸易顺差约6．66亿美元，同比增长90%，塑料生产设备国产化势头迅猛，趋势扩散至海外。 未来，随着物料自动化处理设备企业的不断研发创新，以及全球相关下游产业对设备数量和技术需求的不断提高，国产物料自动化处理设备将获得更广阔的市场空间，相关技术成果的应用将加速物料自动化处理设备进口替代进程。 七、 行业发展趋势 （一）智能化 智能化包括机器智能化和脑力劳动自动化两个方面。一方面，工业自动化仪表、设备和系统采用现代科学技术手段（人工智能、机器人、知识工程、神经元网络、智能体、全能体等）使机器或系统具有人的某些智能，另一方面，采用智能系统替代或扩展人的脑力劳动，实现脑力劳动自动化。新一代的工业自动化是智能自动化。近年来，工业自动化仪表正从模拟仪表走向数字化仪表，继而借助微处理器，专用集成电路（ASIC）、软件、现场总线、人工神经元等技术走向智能化，基于现场总线的智能仪表不再是传统仪表那样的硬件实体，而是基于现场总线的硬件、软件的结合体。随之，工业自动化系统产业将逐步向智能产品转化，原来的仪表研究和制造部门将淘汰陈旧低档的产品，不断研制和更新智能化程度越来越高的整机、部件和模块，如推出多品种多规格的智能工控机