專用變頻器產業(yè)發(fā)展意見

專用變頻器產業(yè)發(fā)展意見

堅持以創(chuàng)新驅動為基石，把企業(yè)自主創(chuàng)新擺在機械工業(yè)發(fā)展全局的核心位置，激發(fā)科技創(chuàng)新源動力。圍繞產業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，充分發(fā)揮企業(yè)在技術創(chuàng)新決策、研發(fā)投入、成果轉化等環(huán)節(jié)的主體作用，重視充分發(fā)揮民營企業(yè)的重要作用，持續(xù)激發(fā)民營企業(yè)活力和創(chuàng)造力。推動行業(yè)領軍企業(yè)牽頭組建創(chuàng)新聯合體，主動與高等院校、科研院所一起攻克技術難關，帶動中小企業(yè)協同創(chuàng)新。堅持把科技自立自強作為推動機械工業(yè)高質量發(fā)展的戰(zhàn)略支撐，充分發(fā)揮企業(yè)在創(chuàng)新中的主體作用，加快構建以企業(yè)為主體、產學研用相結合的技術創(chuàng)新體系，激發(fā)人才創(chuàng)新活力，全面塑造產業(yè)發(fā)展新優(yōu)勢。高端裝備行業(yè)技術發(fā)展趨勢（一）高端裝備行業(yè)智能控制以現代控制理論為基礎，融入模糊控制、專家控制、神經網絡控制，以形成高智能化的自動控制系統為現代自動化控制領域的發(fā)展方向。模糊控制依靠模糊控制器在執(zhí)行控制過程中通過不斷獲取現場信息，及時調整模糊控制規(guī)律，改善系統性能，具有自學習功能。由于具有較強的魯棒性和不敏感性，模糊控制使得控制系統的穩(wěn)定性獲得改善，可以提高控制精度、抑制振蕩等現象；專家控制是人工智能領域的一個重要研究方法，在提高控制系統的靈活性和智能化方面具有優(yōu)越性；神經網絡控制從仿生學角度出發(fā)，對人體大腦神經系統進行模擬，使機器具有感知、學習和推理能力，神經網絡能夠不斷逼近任意復雜的非線性關系，能學習與適應嚴重不確定的系統的動態(tài)性能，所有信息都等勢分布儲存于網絡內各神經元，因此有極強的魯棒性和容錯性，在解決高度非線性和嚴重不確定系統控制方面有巨大潛力。（二）高端裝備行業(yè)基于新材料的電力電子器件SiC（碳化硅）是目前發(fā)展最成熟的寬禁帶半導體材料，可制作出性能更加優(yōu)異的高溫、高頻、高功率、高速度、抗輻射器件?；赟iC的IGBT綜合了GTR（電力晶體管）和MOSFET（金屬氧化物場效應晶體管）的優(yōu)點，具有較大的通流能力。目前已有實驗證明，使用SiC混合的IGBT與普通IGBT相比，功耗約減小30%，開關頻率的提高也有效降低了輸出諧波，減小了電機脈動轉矩，使整個系統效率提高。基于SiC的新型電力電子器件的研發(fā)將成為未來一個主要發(fā)展方向。（三）高端裝備行業(yè)邊緣計算傳統的工業(yè)自動化架構，圍繞連接到遠程現場設備的集中式可編程控制器搭建。隨著計算能力逐漸嵌入到使用新型智能組件的自動化系統的邊緣，與傳統的集中策略相比，邊緣計算在設計上具備更多優(yōu)勢：例如，采用整合輸入/輸出、控制、數據處理、通信和人機界面等功能的邊緣可編程工業(yè)控制器，可以實現控制決策實時進行，在數據源附近即可獲得、預處理和分析數據，從而減少邊緣設備上游組件所需的網絡帶寬、數據存儲和處理能力。同時，邊緣計算可以與其它現場自動化平臺的監(jiān)控系統、企業(yè)數據庫進行交互，甚至可以與云端交換數據。邊緣計算實現了物聯網技術前所未有的連接性、集中化和智能化，由此可以滿足敏捷連接、實時業(yè)務、數據優(yōu)化、應用智能、安全與隱私保護等方面的需求，是未來實現分布式自治、工業(yè)控制自動化的重要支撐。（四）高端裝備行業(yè)控制系統網絡化隨著計算機技術、通信技術和網絡技術的不斷發(fā)展，傳統的控制領域正經歷著向網絡化方向發(fā)展的變革。控制系統的結構從最初的CCS（計算機集中控制系統），到第二代的DCS（分散控制系統），發(fā)展到現在流行的FCS（現場總線控制系統），語音信號等大數據量、高速率傳輸的要求，又催生了工業(yè)以太網與控制網絡的結合。這種工業(yè)控制系統網絡化浪潮又將諸如嵌入式技術、多標準工業(yè)控制網絡互聯、無線技術等多種當今流行技術融合進來，從而拓展了工業(yè)控制領域的發(fā)展空間，帶來新的發(fā)展機遇。將現場總線、以太網、多種工業(yè)控制網絡互聯、嵌入式技術和無線通信技術融合到工業(yè)控制網絡中，在保證控制系統原有的穩(wěn)定性、實時性等要求的同時，又增強了系統的開放性和互操作性，提高了系統對不同環(huán)境的適應性。在經濟全球化的今天，這一工業(yè)控制系統網絡化及其構成模式使得企業(yè)能夠適應空前激烈的市場競爭，有助于加快新產品的開發(fā)、降低生產成本、完善信息服務，具有廣闊的發(fā)展前景。（五）高端裝備行業(yè)工業(yè)通信無線化隨著計算機網絡技術、無線技術以及智能傳感器技術的相互滲透、結合，產生了基于無線技術的網絡化智能傳感器的全新概念。這種基于無線技術的網絡化智能傳感器，使得工業(yè)現場的數據能夠通過無線鏈路直接在網絡上傳輸、發(fā)布和共享。無線通訊技術能夠在工廠環(huán)境下，為各種智能現場設備、移動機器人以及各種自動化設備之間的通信提供高帶寬的無線數據鏈路和靈活的網絡拓撲結構，在一些特殊環(huán)境下有效地彌補了有線網絡的不足，進一步完善了工業(yè)控制網絡的通信性能。重大裝備有新突破在創(chuàng)新驅動戰(zhàn)略推動下，一批具有較高技術含量的重大技術裝備實現突破發(fā)展。自主設計建造的三代核電華龍一號全球首堆福清核電5號機組成功并網發(fā)電，核心零部件全部實現國產制造。自主三代核電國和一號（CAP1400）示范工程項目設備國產化率達到85%以上。裝機總容量達1600萬千瓦的白鶴灘水電站為目前世界上在建規(guī)模最大、單機容量最大的水電站，水電站的設備制造全部實現國產化。昌吉-古泉±1100kV特高壓直流輸電工程雙極全壓通電成功，張北可再生能源±500kV柔性直流電網的投運，標志著我國特高壓直流輸電成套設備和柔性直流電網居國際領先水平。中海油惠州石化120萬噸/年乙烯裝置一次試車成功，其關鍵設備裂解氣壓縮機、丙烯壓縮機、乙烯壓縮機全部由國內企業(yè)制造?？傊?400噸的260萬噸/年沸騰床渣油鍛焊加氫反應器創(chuàng)造了世界加氫反應器重量和制造工藝復雜性兩項世界之最。國產10萬m3/h等級空分裝置在神華寧煤投產，裝置規(guī)模等級和各項性能指標均達到或超過了世界先進水平，裝置成套設備以及大型空氣透平壓縮機組實現了國產化突破。工程機械實現了掘進機械整機系統集成技術的產業(yè)化應用，15米及以上超大直徑泥水盾構和超小直徑（≤4．5米）盾構實現了施工應用;700噸超大型液壓挖掘機、4000噸級超大型履帶起重機、2000噸級全地面起重機、52000千牛米大型動臂塔機等超大型起重機在大型礦山、大化工、核電、超高層建筑和超大型橋梁施工多個重大吊裝領域得到運用。高端裝備行業(yè)的周期性變頻調速一體機、專用變頻器、特種電機、電氣控制及供電產品屬于工業(yè)自動化領域電氣傳動與控制設備，其廣泛應用于煤炭開采、油氣鉆采、工程機械、港口、冶金、船舶及水泥等行業(yè)，與下游行業(yè)的發(fā)展趨勢具有較高的一致性，而下游行業(yè)的發(fā)展與國家宏觀經濟形勢及產業(yè)結構調整存在明顯的同步效應，因此，行業(yè)存在一定的周期性。轉型升級步伐加快（一）智能制造發(fā)展迅速企業(yè)對智能化發(fā)展的內生動力增強，數字化制造已在機械各領域大范圍推廣應用，機器人應用已覆蓋國民經濟130多個行業(yè)中類。電工行業(yè)截至2019年已實施智能制造專項70余個，涉及發(fā)電設備及輸變電設備等重點領域，涵蓋高、中、低壓多個等級，基本實現了對電器工業(yè)全產業(yè)鏈的覆蓋。工程機械骨干企業(yè)相繼構建了自身的數字化研發(fā)體系、管理體系和服務體系，推動了研發(fā)、管理與服務的升級。部分農機企業(yè)通過應用管材激光切割機、焊接機器人、環(huán)保涂裝生產線等先進設備，提高了加工制造能力，保證了產品一致性。在鑄造行業(yè)，很多規(guī)模以上企業(yè)已采用自動化生產線，部分企業(yè)建成了數字化生產車間，少數企業(yè)走在了智能鑄造領域的前沿，如發(fā)動機缸體數字化車間、砂型3D打印智能工廠等，并通過智能制造典型示范項目逐步總結出行業(yè)細分領域成熟模式，引領其它企業(yè)實施智能化改造。（二）服務型制造快速發(fā)展在用戶的個性化需求、降本增效、提高盈利的期望驅動下，一批機械企業(yè)緊抓發(fā)展機遇，向產品+服務的方向發(fā)展，提供越來越多的高附加值服務，工業(yè)設計、融資租賃、節(jié)能服務、信息技術服務等生產性服務業(yè)逐步壯大。工程機械重點企業(yè)大力推進由工程機械到工程機械+的轉型，向主機、服務、配件、租賃、大修等全方位價值鏈經營轉變。電工行業(yè)部分骨干企業(yè)憑借長期專注技術研發(fā)能力和齊全的產品鏈優(yōu)勢，整合設計、研發(fā)、制造等資源，提供一體化產品解決方案和工程服務，積極開展國內外的工程總承包（EPC）項目。一些優(yōu)秀風力發(fā)電設備制造企業(yè)積極拓展下游風電場投資業(yè)務，形成風機全生命周期管理能力，業(yè)務鏈條已經延伸到風電場的開發(fā)、投資、建設、運營等環(huán)節(jié)。（三）發(fā)展?jié)u成共識十三五以來，綠色發(fā)展理念逐漸深入人心，綠色制造在機械各行業(yè)積極推廣，取得了顯著成效。隨著電機、變壓器、鍋爐等通用設備能效提升行動的實施，高效裝備市場占比不斷提升，新增變壓器中高效變壓器占比已由2015年的12%大幅提高至46%。一批風機、泵、壓縮機等制造企業(yè)大力開發(fā)節(jié)能產品，面向建材、冶金、紡織等工業(yè)領域通用機械產品存量市場，采用租賃、合同能源管理等多種方式對在用高耗能產品進行節(jié)能改造，提供節(jié)能減排系統解決方案。內燃機整機再制造企業(yè)已形成具有特色的發(fā)展模式，尤其是部分試點示范企業(yè)持續(xù)投入使再制造產業(yè)規(guī)模不斷擴大，初步形成了高效的回收體系和運營模式。傳統的鑄造產業(yè)正逐步撕掉臟亂差的標簽，一些關鍵環(huán)節(jié)通過機器人代替人工操作，生產效率和質量明顯提升，型砂使用減少，能耗和排放大幅降低，車間環(huán)境也得到明顯改善。2015年至2019年中國機械工業(yè)聯合會重點聯系企業(yè)的萬元產值綜合能耗值能下降了34%，年均下降近10%。產業(yè)融合初見成效十三五以來，機械各行業(yè)加快與新一代信息技術、先進制造技術、新材料技術等高新技術深度融合，推動了傳統機械產品的更新換代。融合現代通信與網絡技術的智能網聯汽車方興未艾，技術創(chuàng)新加速迭代，市場牽引力凸顯。融合了傳感、控制、執(zhí)行與通信功能的各種智能化電力設備，比傳統電力設備控制更靈活、自動化程度更高、使用更方便?；诒倍废到y的自動駕駛計畝測產聯合收割機、免耕精量播種機等智能農機從樣機試驗步入應用。數字化、信息化、智能化、輕量化及互聯網等先進技術的融入，使得我國工程機械產品獲得了新的發(fā)展機遇，國際競爭力不斷提高。在融合發(fā)展理念帶動下，跨行業(yè)、跨領域、上下游聯動融合發(fā)展的速度加快，極大推動了機械工業(yè)全產業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展。內燃機行業(yè)龍頭企業(yè)發(fā)揮全產業(yè)鏈的協同優(yōu)勢，同供應商、研發(fā)咨詢機構開展合作，對柴油機熱效率進行專項攻關，成功發(fā)布了全球首款達到50．26%熱效率的商業(yè)化柴油機。軸承企業(yè)與用戶單位聯合攻關，研制成功國內首臺Φ6．28m復合盾構機主軸承，各項技術指標達國際先進水平，實現了我國重大技術裝備配套軸承的一項重大突破。經濟規(guī)模保持增勢十三五以來，我國機械工業(yè)經濟規(guī)模持續(xù)保持增長態(tài)勢。2016-2019年，機械工業(yè)增加值增速分別為9．6%、10．7%、6．3%和5．1%。2020年，雖然受到新冠疫情影響，仍保持同比6%的增長速度，且高于同期全國工業(yè)和制造業(yè)3．2個百分點和2．6個百分點。截至2020年底，機械工業(yè)規(guī)模以上企業(yè)數量超過9萬家，比2015年末增加近七千家;資產總額26．52萬億元，比2015年末增長37．7%，年均增長6．6%。高端裝備行業(yè)的經營模式變頻調速一體機、專用變頻器、特種電機、電氣控制及供電產品屬于工業(yè)自動化領域電氣傳動與控制設備，其廣泛應用于煤炭開采、油氣鉆采、工程機械、港口、冶金、船舶及水泥等行業(yè)。隨著下游行業(yè)的不同，行業(yè)的經營模式亦會有所差異?？傮w來說，工業(yè)自動化領域的銷售模式包括直銷模式、代理模式及經銷模式。從業(yè)務獲取方式上來看，通常包括招投標和商務談判。產業(yè)鏈韌性不強（一）產業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)受制于人除核心零部件依賴進口外，機械工業(yè)所需的各類工業(yè)軟件、國民經濟重點領域急需的一批重大短板裝備等與國際先進水平存在明顯差距。一是研發(fā)設計、經營管理、生產控制、運維服務等核心工業(yè)軟件與系統受制于人問題十分突出。如，在機床行業(yè)，機床工具研發(fā)設計所需高性能軟件以及高檔數控系統多被外資品牌所壟斷，存在經濟與安全風險;汽車行業(yè)的產品設計和仿真軟件、發(fā)動機和變速器等控制軟件、工廠生產監(jiān)控軟件等基本依賴進口。二是一批服務于國民經濟重點領域的專用生產設備及生產線、專用檢測設備及系統等重大短板裝備自給能力較差，對產業(yè)安全造成嚴重威脅。如，在航空航天裝備領域，大型精密鈑金成形設備、大型復合材料構件制造設備等加工設備，以及高場強高電平電磁兼容檢測設備等專用檢測系統均嚴重依賴進口;在機器人領域，精密減速器成套裝備的研制與生產能力不足，致使高精度減速器尚不能實現大批量生產。（二）產業(yè)鏈上下游銜接不順暢產業(yè)鏈銜接不暢、韌性不強是制約我國機械工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展和競爭力提升的重要因素，既體現在機械工業(yè)與其他產業(yè)間的融合不足，也體現在機械行業(yè)內部各環(huán)節(jié)間的協調性較差。一是與原材料制造部門融合發(fā)展不夠。由于產業(yè)間協同創(chuàng)新薄弱，上下游企業(yè)合作松散，那些用量不大卻十分關鍵的工業(yè)專用材料、功能材料始終依賴進口，這是致使我國機械關鍵零部件、部分高端裝備等長期依賴進口的一個重要原因。二是與電子信息產業(yè)融合發(fā)展不夠，機電一體化困難重重，推進至今仍存在深度不夠的現象，兩大行業(yè)交叉領域存在研發(fā)和制造的空白。三是行業(yè)內產學研用協同發(fā)展不足、銜接不暢。企業(yè)、高校、科研院所等各創(chuàng)新單元間缺乏銜接，創(chuàng)新成果轉化困難;機械零部件企業(yè)、整機企業(yè)和用戶間配合不夠、信任度不高，供需矛盾突出。（三）產業(yè)鏈仍處于全球中低端雖然近年來我國機械工業(yè)展現出全球矚目的規(guī)模發(fā)展優(yōu)勢，質量效益也有所提升，但與工業(yè)發(fā)達國家的水平差距依然較大，也沒有同新興市場國家形成明顯市場競爭優(yōu)勢。由于部分關鍵核心技術缺失，品牌影響力不強，我國機械工業(yè)總體處于全球產業(yè)鏈的中低端，國際競爭力不強、后勁不足的問題仍需充分重視。作為發(fā)展中國家，工業(yè)化起步較晚、創(chuàng)新能力不強、基礎較為薄弱，在已經形成的全球專利體系、技術標準架構中影響力弱，在全球價值鏈中提升分工地位仍任重道遠。研發(fā)能力有所增強十三五時期，我國機械工業(yè)堅持創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，行業(yè)技術創(chuàng)新體系進一步加強。2016-2020年，共分3批批準建設機械工業(yè)工程研究中心和重點實驗室48家，其中工程研究中心24家，重點實驗室23家，創(chuàng)新中心1家。截止至2020年