News list行业动态

中小型电机行业“十四五”发展战略思考-II

作者:电机控制器、直驱电机、驱动电机一体机、电主轴来源:本站阅读次数:277【关闭本页

2021-03-15 08:44:02

中小型电机行业“十四五”发展战略思考-II

一  行业发展指导思想、战略和目标
(一)  指导思想
以供给侧结构性改革为主线,以电机工业互联网平台为载体,以专用化、数字化、智能化、绿色化为引擎,推动产业链、供应链、价值链协同发展;以行业研发平台为依托,以人才为牵引,以全面质量效益提升为目标,促进中小型电机行业高质量发展。

(二)  发展战略
1  品牌引领战略
(1) 提升品牌意识。将品牌作为企业核心竞争力之一,加强品牌塑造与宣传,提高品牌认知度,提高服务水平与能力。
(2) 找准品牌定位。不断提升产品和服务的质量与影响力,关注细分市场,保持产品及品牌在相关领域的领先地位。
(3) 树立品牌形象。通过高端及专用产品研发、产品质量提升、售后服务效率及水平提高、企业宣传等方面的品牌建设过程,逐步摆脱同质、低价竞争模式。
(4) 提升品牌价值。引导企业自觉加强质量品牌建设,以提升企业质量品牌竞争力和创造附加值的能力为重点,提升效益水平;积极培育国内知名并具有国际竞争力的品牌示范企业。

2  数字化战略
工业互联网作为数字化转型的关键支撑力量,正在全球范围内不断颠覆传统制造模式、生产组织方式和产业形态,推动传统产业加快转型升级、新兴产业加速发展壮大。中国工业互联网的应用和推广已进入从试验验证到规模化应用、从垂直深耕到横向拓展、从企业局部上云到全方位上云、从产业链单点突破到产业链图谱加速完善的新阶段。

电机行业数字化战略主要将协同设计、数字孪生、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术深度融合于电机产品设计、生产、运行和服务等全生命周期,实现数据全面集成,在设计环节实现可制造性预测和个性化定制,在生产环节实现最优化,在使用环节实现健康管理,通过生产与使用数据的反馈改进产品设计,并探索新的应用类型和管理模式,实现行业价值链的延伸。

电机设备上云成本及技术门槛高,精准运维、能耗监控等高质量机理缺乏;相关服务资源分散、质量参差不齐;上云方案及效果缺乏第三方测评工具;相关服务体系不健全。针对这些问题,可以开展设备上云、协同设计、协同制造等共性问题研究及模块开发,以“信息互通、资源共享、能力协同、开放合作、互利共赢”为核心理念,打造电机产品工业互联网服务平台,并提供咨询诊断、求购信息平台、产品和解决方案及一系列增值服务,缩短开发周期,提高设备维护性,形成开放共享的行业数字发展生态体系。

3  绿色发展战略
大力推进电机产品的能效提升,加快实现节约发展;扎实推进清洁生产,大幅减少污染排放;加强资源综合利用,持续推动循环发展;加快构建绿色制造体系,发展壮大绿色制造产业,加快绿色制造与互联网技术的融合,提升电机行业绿色智能水平;积极推进绿色工厂建设及绿色产品开发,在电机设计、原材料采购、生产、销售、使用、回收处理等各个环节实现能源消耗的最优化;积极参与绿色供应链建设,推动电机行业产业链向着绿色化方向发展。

4  协同创新战略
通过价值链、企业链、供需链和空间链的优化配置和提升,使产业链上下游间通过协同合作实现效率的提升和成本的降低,通过互联网平台等技术手段打通上下游各个环节,优化行业协同创新模式及参与度,满足行业在研发协同、生产协同、产业链协同、服务协同等方面的潜在需求,实现行业整体竞争力的提升。

5  人才培养战略
采用行业推动、企业参与、行业内部力量与跨行业培训力量相结合等方式,建立相关培训模式及技术创新中心,完善行业人才结构及人才培养模式,培养适应行业发展需要的复合型高级管理人才、技术人才、新兴产业工人等,满足新产业革命对人才的潜在需求,促进行业转型升级过程中人才梯队的顺利过渡。

(三)  发展目标
1  产业规模
全面优化产品结构,逐步淘汰落后产能,保持“十四五”期间行业规模的平稳发展。加快高端装备首台套产品的市场推广与应用,加速专用电机在细分行业的应用,加强电机与控制系统的综合开发与优化,提高高端装备国产化率,推动行业向高质量发展方向转型升级。

2  品牌建设
打造一批具备国际竞争优势的知名品牌。行业内企业通过深入实施自主品牌培育工程,加强对产品全生命周期和全供应链的质量控制,通过自主创新、品牌推广、商标注册、专利申请等手段,培育拥有自主知识产权、核心技术和较强市场竞争力的电机知名品牌,不断提升品牌价值,提高服务性收入在销售收入中所占比重,促进品牌产品跨国经营和全球化扩张。

3  标准引领
深入电机及系统、绿色制造、智能制造、工业互联网等领域,开展标准研究及体系建立,同时加大对国家标准体系中的基础标准、试验方法标准、能效标准的制修订力度,进一步完善并优化现有标准体系,从而推动行业产业结构提升和技术进步,为实现行业转型升级和跨越发展夯实基础。加快制定IE5、超高速电机、同步磁阻电机等高效节能电机标准,制定电机行业相关绿色产品、绿色评价、绿色物料与绿色工艺标准,开展智能制造领域相关标准研究,构建电机工业互联网相关标准体系。

4  数字赋能
攻克设备异构数据的现场采集与传输技术及能效优化、故障诊断等机理模型,充分利用互联网、大数据、云计算、人工智能、标识解析等技术,实现协同设计、个性化定制、供应链管理、远程运维等全生命周期数字化管理及应用,并通过搭建电机工业互联网服务平台,建立本行业可复制、可推广、可衡量的企业上云、上平台应用场景目录,实现电机企业产品上云,以工业互联网平台赋能行业高质量发展。

继续推进电机行业智能制造技术发展,通过加强数字孪生设计及仿真、数字化车间建设及运行管理等方式提升行业数字化水平,加快行业转型升级步伐。

5  绿色制造
引导企业积极进行绿色制造的推广,继续推进绿色工厂认证,鼓励行业企业大力研发及推广国家节能装备目录产品及能效之星产品。大力推行智能制造项目的落地,汇聚行业资源,积极推动协同制造的发展。

对量大面广的成熟产品,应用产品轻量化、模块化、集成化、智能化等绿色设计共性技术,采用高性能、轻量化、绿色环保的新材料,开发具有无害、节能、环保、高可靠性、长寿命和易回收等特性的绿色产品。同时,大力推动专用化电机在各行业的应用,并通过高效节能电机的不断推广和应用,实现电机市场整体能效水平提升。

全面推进中小型电机行业绿色制造体系建设,制定完善相关绿色设计产品评价标准、绿色工厂标准及绿色供应链标准,推进绿色工厂建设,开发绿色产品,创建绿色供应链平台。

二  行业发展的重点领域及发展建议
(一)  行业发展的重点领域
高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农业机械装备等重点领域都与电机行业密切相关。“新基建”七大领域中,城际高速铁路和城市轨道交通、人工智能、工业互联网等领域也与电机行业有紧密联系。

“十四五”期间,电机行业的发展应与国家产业政策紧密结合,围绕战略性新兴产业和重点领域,有针对性地组织开展各类相关新产品的开发。“十四五”期间行业发展的部分重点领域如下。

1  节能环保
按照国家相关部门的规划,2025年单位工业增加值二氧化碳排放要力争比2015年下降40%。相关部门通过强化政策支持力度,鼓励钢铁、有色、化工等重点行业实施绿色化改造,提高能源利用效率。
中国的节能市场潜力远超他国。电机是主要的能耗设备,高效节能电机在工业锅炉、钢铁、石油化工、煤化工等重点行业以及风电等清洁能源领域的应用前景广阔。随着一系列利好政策的持续推进及电机能效限定值的提升,中国高效节能电机市场需求将进一步释放。

2  新能源
根据工信部发布的《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,到2025年,新能源汽车驱动电机等关键技术取得重大突破,新车销量占比达到25%左右,高度自动驾驶智能网联汽车区域普及,有效促进节能减排水平和社会运行效率提升。

提高技术创新能力,探索新一代车用电机驱动系统解决方案,从设计、工艺、新型材料应用等方面入手,开展新能源汽车驱动电机和电控系统研究,进一步提高其性能水平、功率密度和可靠性,形成各种新能源汽车配套用电机系列产品;开展各种驱动电机的关键技术、制造工艺、测试方法等研究,形成各种驱动电机产品标准和认证规范。

随着新能源技术的不断应用,风电等清洁能源在能源结构中的占比将进一步增加,风力发电机、高效节能变桨电机的市场需求将逐步扩大。

3  城际高速铁路与城市轨道交通
随着中国城际高速铁路的发展,城市间的连接越来越便捷。高铁项目配套零部件国产化率不断提高,使得国产优质电机品牌在“十四五”期间有望在该领域取得进一步的成就,并进而形成产品及品牌“走出去”的一个途径。在电机产品方面,重点开展高速牵引电机核心驱动电机的设计工作,以满足高速铁路的发展需求。

目前,随着中国城镇化建设的不断深入以及城镇人口比例的不断提高,城市轨道交通的发展也将保持强劲势头。截至2018年底,中国有38个城市拥有轨道交通,同时有63个城市的城轨线网规划获批。重点开展轨道车辆驱动电机、空调系统用高效电机、外转子电机、高温消防用隧道风机电机等的优化设计,在质量稳定性等方面进一步提升,推动中国城市轨道交通领域电机国产化比例的进一步提高。

4  农业机械
根据国家统计局发布的数据,近两年中国农机总动力保持在10亿千瓦左右,原值近万亿元。根据农业部初步统计,2019年中国农业综合机械化率为69%,而目前发达国家农业机械化水平普遍在90%以上,其中美国、日本和韩国农业机械化率更是达到99%以上。

国务院2018年底印发的《关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的指导意见》提出,力争到2025年,中国农机装备品类基本齐全,产品质量可靠性达到国际先进水平。全国农机总动力稳定在11亿千瓦左右。全国农作物耕种收综合机械化率达到75%。
2019年在国家农机鉴定部门申请鉴定的农机企业有3 320家,行业集中度低。对比发达国家农业机械化水平来看,目前中国重型农机严重依赖进口,国产农业机械增长仍具有较大潜力。大力推进重型农机国产化及农业机械化智能化,是中国农业现代化的重要发展方向。因此,智能农机用直驱电机和通过分布式控制实现大马力动力系统提升的轮毂电机,是农机用电机的重要研发方向。

5  机器人产业
随着产业加速升级、人口老龄化、服务多样化和智能人性化,工业用机器人、民用机器人以及特殊领域用机器人产业蓬勃发展。

2013—2017年,中国机器人产业发展不断加快,年均增速在15%以上,市场规模近70亿美元。预计到2025年,全球机器人市场规模达到2458亿美元左右,其中工业机器人占比54%左右,服务机器人占比32%左右。亚洲是工业机器人的最大销售市场。作为机器人的主要零部件之一,机器人用伺服控制电机在未来的发展前景良好。

6  高端装备
发改委《关于扩大战略性新兴产业投资 培育壮大新增长点增长极的指导意见》等文件要求:加快工业机器人,建筑、医疗等特种机器人,高端仪器仪表,轨道交通装备,高档五轴数控机床,节能异步牵引电动机,高端医疗装备和制药装备,航空航天装备,海洋工程装备及高技术船舶等高端装备制造产业补短板工作;继续推进智能制造、智能建造;推进行业“互联网+”协同制造示范工厂建设,建立高标准工业互联网平台。

随着国内电机研发及生产水平的不断提高,在石油化工、高铁、轮船及核电等领域不断实现技术突破,高端装备用电机在新形势下也将迎来新的发展机遇。

(二)  产品结构调整
1  高效电机
继续推进中小型三相异步电动机产品升级换代,按照国家标准GB 18613—2020《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》要求,优化电机结构和性能,开发1级能效电机系列产品并进一步降低2级、3级能效电机成本,完善中国高效节能电机产品系列。继续开发和推广应用中小型高效率三相异步电动机,进一步推广应用IE3、IE4效率等高效节能电机,并开发达到IE5效率的永磁、磁阻电动机。

2  专用电机
随着制造业及设备进一步细分,自动化程度越来越高,定制设备增多,同时考虑到不同工况对电机的特殊要求,专用电机的市场潜在需求逐步增加。

开展更适合细分市场及不同工况的电机的专用化研究,开发针对传动结构优化的设备直驱用超低速、超高速电动机,针对设备运行工况多变的工业伺服电机,以及针对液压和气压系统电动化的特种电机。进一步针对工业领域用的特殊风机、水泵、压缩机设备,针对矿山、纺织、数控机床、船舶、大型农机、大型水利排灌等典型机械设备,开发各种从结构和性能上相匹配的专用系列电机、派生系列电机。开发船舶专用的体积小、重量轻、功率密度高的永磁推进电机,解决数控机床高速主轴电机的核心技术问题,开发智能农机用直驱电机及通过分布式控制实现大马力动力系统提升的轮毂电机,对细分行业的技术发展具有重要意义。

3  高端装备电机
加快机器人用伺服电机及其系统、轨道交通用节能异步牵引电机、高档数控机床用高速主轴电机、核电配套高端风机、水泵电机、新能源汽车用永磁电机及轮毂电机等的联合开发工作,推进航空航天装备高功率密度、轻量化永磁电机产品的研发工作,开展海洋工程装备及高技术船舶等高端装备推动电机等的研发工作,研发与应用新型永磁材料电机。

4  智能电机及传感器
加快电机用智能传感器及智能电机的研究。在振动传感器、温度传感器、电流传感器的集成化、低成本化、高可靠性化方面进行设计研究;开发能够完成数据存储和计算的数据采集及传输功能,实现多协议数据转换、多源异构数据融合及增值决策;解决传统系统数据异构性大、数据共享困难等问题。优化智能电机成本及体积,并进行“采集、计算、存储、通信”一体化设计,从而促进智能电机的推广应用,赶超国际先进水平。解决电机产品的统一标识和解析问题,实现电机产品的可追溯和生命周期各阶段数据的监测与共享。

5  电机及系统
针对电机系统节能主要问题,在电机和负载特性与工况的精细化匹配、电机与负载设备的传动结构优化方面,在进一步降低电机各项损耗的设计与制造工艺方面,攻克一系列关键技术,开发一批适用不同负载和工况的高效节能通用、专用系列电机产品,建立国内电机系统能效评价体系及产品标准体系,并实施推广应用。

开展电机与变频器、电机与软起动器、电机与伺服控制器的匹配设计与一体化研究,并针对不同行业进行功能优化与一体化联合设计,从而使电机的专用化程度更高,在细分行业内更具竞争力。加强电机与负载侧匹配的数字化研究,推动电机及系统节能技术的整体发展。

(三)  产业结构调整
围绕节能环保与新能源、高端装备制造、高速铁路与轨道交通、机器人、工业互联网等新兴产业,逐步由过去以普通电机为主过渡到以专用及特种产品为主,不断淘汰落后产能,以高附加值产品引领市场。提高企业的生产工艺水平,推进企业数字化车间建设及自动化设备使用,使企业设备数字化率提高10%以上,确保产品质量和服务质量,推动企业及行业向着高质量方向发展。

1  促进产业链从低端向中高端转移
充分利用新基建、新产业革命带来的发展机遇,对标国际先进水平,实现创新和产业融合发展,着重解决行业集中度低、产品同质化严重等问题,推动行业从同质化竞争向差异化竞争方向发展,促进产业链从低端向中高端转移。

2  推动行业向“服务型制造”转变
打破固有的产品生产和销售理念,从“产品+服务”两方面入手,不断增强产品全生命周期服务的广度与深度,提高数字化服务能力,逐步由产品的供应商向提供整体解决方案的服务商转变,实现制造价值链中各利益相关者的价值增值,加强定制化生产能力,提高柔性生产组织能力,推进非核心业务流程外包在行业的应用,推动行业企业由“生产型制造”向“服务型制造”转变。

3  加快行业数字化、智能化发展速度
推动电机制造业的信息化、智能化进程,开展电机制造信息化、智能化工艺和装备研究,加快淘汰落后工艺技术和设备,提高行业劳动生产率,探索有关新业态、新模式,更好更快地适应传统领域更新改造和新兴市场领域新增长的需求。

以先进的数字化技术改进工艺流程及企业管理,推进企业的专业化分工,优化企业的生产管理水平,让智能制造在企业发展过程中发挥提升工艺水平、优化生产节拍、提高工序衔接有效性等功能。

以工业互联网、大数据等技术应用为契机,解决电机设备数据泛在连接、高效配置、智能应用等共性问题,开发系列测评、能效预估、故障诊断等能力,建立形成可复制、可推广、可衡量的数字经济应用场景及案例等,实现生产管理各环节的互联互通,提升网络化协同制造水平以及故障预警、远程运维、质量诊断、远程过程化等在线增值服务,不断巩固和提升中国制造业发展水平和核心竞争力,抢占全球新一轮产业竞争的制高点。

4  加大新型材料、工艺应用力度
加大新型永磁材料、绿色物料等在行业的应用力度;加快自动化车床、加工中心、真空压力浸漆设备及智能制造设备在行业的应用,提高劳动生产率,降低二次夹装、搬运等操作对产品质量的影响;加大与供应链相关企业的联合开发力度,开发更贴合电机产品的新材料、新工艺,打造高端产品生产的“生态链”。

采用先进设计、制造技术和新型材料,针对低压高功率密度异步电动机、高压高功率密度异步电动机以及非晶材料等新型磁性材料电动机,在电动汽车电机、数控机床电机、船用电机等行业,开发高可靠性系列产品。

三  行业发展对策
1  加大行业基础与共性技术研究投入
推动和促进传统企业科研平台和新型研发机构的合作,补足企业在共性技术应用研究上的短板,支持传统工业产品与物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的融合,助力企业的转型升级和结构调整。

完善中国电机产业共性技术基础。加大水冷电机、交流高速低噪声电机、车载电机、智能化电机、电磁兼容(EMC)设计技术研究。重点开展基于新型永磁材料的电磁方案优化设计研究以及低成本新型永磁材料的应用研究,开展高频铁耗计算研究和散热结构优化研究;开展高压电机新型绝缘材料的研究与应用。建立电机研发协同设计平台,解决基础元件及零件建模效率低下问题、跨学科设计问题及上下游共同设计等问题,提高设计效率。

推进智能电机传感器的开发,推动智能传感器国产化进程,确保核心数据平台的安全性及持续性不受国际形势影响,提高电机行业数字化、智能化发展水平。

完善中国电机产业工艺及设备基础:重点开展电机制造自动化、智能化的工艺技术及装备研究;有序开展零部件制造工艺智能化和电机产品生产线智能化,逐步打造智能化工厂;提高上下游产业智能化水平。

在基础产品系列、基础工艺及结构、电机用智能传感器等方面做好基础研究;打造电机工业互联网云平台及行业智能检测平台,逐步建立及完善行业共性技术研究体系。

2  加快技术创新中心建设
以产业前沿引领技术和关键共性技术研发与应用为核心,重点加强应用基础研究,协同推进现代工程技术和颠覆性技术创新,打造创新资源集聚、组织运行开放、治理结构多元的综合性产业技术创新平台。

突破涉及国家长远发展和产业安全的关键技术瓶颈,推动产业迈向价值链中高端。强化技术扩散与转移转化,建立以企业为主体、以市场为导向、产学研用深度融合的技术创新体系,辐射形成更加完善的产业创新生态。

聚焦新兴产业与传统产业转型升级的需求,建立技术、人才、项目合作交流机制,促进产教深度融合,推动创新资源开放共享,链接跨行业、跨学科、跨领域的技术创新力量,形成面向全球开放协同的创新网络,服务国家及行业发展。

3  向产业链的两端延伸,培育服务型企业
建立电机全生命周期服务模式,助力电机行业开展服务型制造,培育服务型企业。在行业内部及上下游行业间积极开展技术交流活动,逐步形成上下游产业协同发展的产业联盟。

4  规范行业发展秩序,引导社会资源走向
强化市场意识,以国际视野确立赶超目标。规范行业对新能效标准的贯彻力度,防止出现“劣币驱逐良币”的情况。发挥行业协会在本行业中的独特优势和应有作用,密切跟踪产业发展动态,介绍最新科技进展和行业领先水平,推荐技术路径、技术方案要点、先进管理模式,积极主动地为企业发展提供建设性意见和建议。

加强调查研究,及时分析行业企业发展中的“难点”“热点”问题,推进落实“一带一路”“新基建”“经济内循环与外循环结合”等战略部署和产业政策,进一步提高服务行业的凝聚力、创新力和影响力。

组织质量标杆遴选和经验交流。支持和帮助企业提高质量在线检测和产品全生命周期质量追溯能力。引导企业增强质量品牌意识和风险意识,加强质量品牌建设。以提升企业质量品牌竞争力和创造附加价值的能力为重点,开展品牌宣传和推广活动。

觉得本文不错,分享给好友: