人工智能(Artificial Intelligence),人工智能技术被称为本世纪三大科技成就之一,由多学科交叉构建形成。通过专家系统,利用其大量的某个领域专家的知识与经验,来解决和处理问题。帮助机器更加智能,同时使用户可以获取各领域专家或工程师的经验和智慧。
人工智能在未来智能制造方面的应用包括三大方面:1)装配环节;2)设备故障诊断,应用专家系统,精确定位系统故障所在位置;3)控制方面应用:专家系统可应用于机电一体化设备控制,目前已经在伺服控制、数控机床、加工中心以及其它控制领域取得进展。
我们认为,未来的智能制造时代或许会大幅拓展人工智能的应用方向,比如机器视觉、指纹识别、人脸识别、智能信息检索技术、智能控制、视网膜识别、虹膜识别、掌纹识别、专家系统、自动规划等 10 个方向,应有领域的大幅延伸将推动人工智能产业出现高速增长。这个领域可能也是未来制造各环节中,目前我们认知和预期最不充分的一部分。
3D 打印
3D 打印,是一种快速成型技术,以数字模型为基础,通过将粉末状金属或塑料等可粘合材料逐层打印来构造物体,是未来制造的一个重要补充。考虑到经济性和使用效率,3D 目前主要应用在模具制造、设计等环节,但下游非常广泛,涉及珠宝及鞋类设计、建筑及工程施工、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程等多个领域。
《国家增材制造发展推进计划(2014-2020 年)》的出台与落实,进一步明确了中国 3D 产业的发展方向,具备百亿市场规模的潜力。中国非常重视 3D 产业的发展和培育。目前国内已有多省市成立了地方 3D 打印产业联盟,并在相关政策中提及要重点发展 3D 产业。前期《国家增材制造发展推进计划(2014-2020 年)》的出台与落实,进一步明确了产业的发展方向,并在政策上给予更多的支持,将成为推动产业发展重要力量。
长期来看,3D 产业链上不断专业化分工,出现:1)上游:材料供应商、设备制造商、软件及数字化技术提供商、专业设计机构、3D 打印服务商等;2)下游:民用消费、设计和航天军工、服装、汽车、船舶、医学等工业领域;3)服务支持平台:第三方检测验证支持、金融支持等平台。
传感器
通过传感器(Sensor)采集数据是未来工厂实现信息化的重要途径。传感器是一种检测装置,测量并将信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求,是实现制造业信息化的最关键环节之一,需求增长空间较大。
参考中国报告网发布《2017-2022年中国智能制造行业市场发展现状及十三五发展态势预测报告》传感器根据产品分类与应用领域的不同,下游应用也呈现很大不同,以需求最广泛的气敏传感器为例,其应用领域覆盖了工业、农业、交通、科技、环保、国防、航天航空及日常生活等各方面。
一般而言,传感器主要由敏感元件、转换元件、变换电路、辅助电源以及显示器 5 个部分组成,其中敏感元件直接感受被测量,并输出与被测量有确定关系的物理量信号;转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号;变换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调制;转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。传感器敏感元件的灵敏程度最大程度上决定了传感器的精度。
得益于制造业信息化升级,传感器市场需求正处于崛起前夜,但国内尚未出现优势企业。互联网化智能制造时代,传感器是采集制造环节数据的重要途径,会被大量使用。我们认为,未来的一个加工中心可能会用到 1000 个以上的各类传感器,以采集油压、水位、温度等各种生产数据。
但是,我们调研发现,目前国内传感器行业整体竞争力与国外差距较大,国产品的技术、品牌等实力差距不大,尚未出现真正的龙头企业。该领域后续将是国内相关企业进行海外并购的重要方向。
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