深度丨从制造到智造，打破“卡脖子”关卡的升级之路
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11月25日，CIC灼识咨询“2022年度灼耀热力榜”之国潮风尚赛道解读会直播圆满举行。CIC灼识咨询与鼎兴量子、机械工业信息研究院、Alva System、珞石机器人、思谋科技、深之蓝、黑湖智造、基本半导体的嘉宾一起探讨智能制造赛道的发展现状、行业亮点和前景展望。
12月6日，在CIC灼识咨询举办的“2022年度灼耀热力榜”之“智能制造”赛道解读会上，CIC灼识咨询的合伙人赵晓马（主持人）与鼎兴量子投资总监李雨杭、机械工业信息研究院副所长陈琛、Alva System首席技术专家兼产品规划总监郭俊玺、珞石机器人CFO唐圣添、思谋科技联合创始人兼技术负责人刘枢、深之蓝海洋科技品牌管理总监田春江、黑湖智造联合创始人兼CMO肖哲、基本半导体副总经理喻双柏、CIC灼识咨询总监柴代旋共同探讨了智能制造行业的现状和潜力。
“智能制造”机会和市场潜力
一、新型制造业内涵及重点领域
机械工业信息研究院副所长陈琛表示，新型工业化的概念自十六大提出以来，到今天已经有了新的背景。第一是技术变革，2010年之后以数字信息技术为主导，科技不断突破并融合发展，渗透在各行各业及日常生活中。例如，3D打印和智能机器人，不单是一种技术或产品，更是一套集材料、信息、测量等技术于一体的技术体系。第二是全球竞争加剧，制造业大国围绕新型战略性产业如航空航天领域展开激烈竞争。这些领域虽然玩家少，但竞争格局恰恰决定了我国未来的全球地位。第三是“中国价值”，通过技术创新、不断汲取新知识构建自主化开放的绿色智能产业体系从 “中国制造2025”的提出到新的“二十大”报告，国家一直在强调发展新型制造业的重要性。
二、水下智能装备研发与应用
在水下智能设备方面，深之蓝海洋科技品牌管理总监田春江表示，水下设备面临轻量化、稳定性等挑战，但核心零部件如动力系统、传感器一直遭到美国的技术封锁，早期只能获得被淘汰的部件。为解决卡脖子问题，深之蓝在2015年开始引进人才，设立八个技术中心事业部，进行技术研发布局，涵盖核心部件的开发、加工、装配等一系列过程。
迄今为止，公司已经研发出动力推进系统等产品，可以超越美国同类型产品，但在传感器和智能化方面仍然在想办法突破瓶颈。在水利资源开发领域，南水北调的长隧洞检测、船体清洗、水下设备的检测与维护及水产养殖都是将来可能的应用场景。
三、机器人智能化的进步空间和应用前景
珞石机器人CFO唐圣添认为，机器人智能化有两个层面的进步空间。一方面是衍生出更智能的技术，如机器人体系理念；另一方面是通过产业链的协同发展形成开放的生态。机器人体系理念方面，国外机器人四大家族仍处于位置控制的体系，在智能化灵活性上有所欠缺，如力控技术、运动规划视觉技术，这也是近十年国产机器人发展的方向，在智能化上寻求弯道超车。产业链协同方面，为实现机器人的简单易用，还是要寻求技术突破，才能结合客户需求真正服务于场景。然而单独一家企业不可能所有技术面面俱到，因此体现了后者接口开放、产业链协同的重要。应用方面，目前的机器人已渗透到人们的衣食住行，如医疗方向的机械臂。
四、半导体新材料碳化硅
基本半导体副总经理喻双柏认为，碳化硅在汽车、光伏、储能领域作为功率器件，其主要作用是信息能量的转化和传递，如将汽车电池内的直流电转化为交流电。新材料碳化硅相较于目前大量使用的硅的优势是导通电阻更小，发热更少。面对新能源汽车领域高电压功率器件的需求，碳化硅相比电动汽车的心脏IGBT耐电压表现更好，可以满足高功率提高充电速度。碳化硅导热性更好，更耐高温，在汽车散热系统有更好表现的同时尽量减少体积。另外，在汽车、光伏领域，碳化硅能量转化效率更高，器件能量损耗更少，有利于进一步完成“双碳”的目标。
在第三代半导体领域，国产企业相较于西方头部企业的优势是更靠近市场。中国市场是功率器件最大的单一市场，国内企业可以更好地理解并响应客户需求，从而进行产品迭代，这是双赢的过程。国内企业在三方面正在进步或保持领先：第一是晶圆制造起步较晚，进度较为缓慢，但目前有产能快速增加的向好趋势；第二是封测方面，如分立器件和功率模块，都有较高技术含量，国内产品的客户接受度和交付能力处于领先的地位；第三是后端应用方面，随着客户的迭代，产品也在不断迭代，制造和研发也在不断进步。
五、智能工厂的变革壁垒
思谋科技联合创始人兼技术负责人刘枢认为，智能工厂相较于数字工厂更具自主能力，如自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能。相应的产品和解决方案可以帮助提高生产过程的可控性，从而帮助客户实现降本增效，这个过程可以从点、线、面三个方面理解。“点”指生产线上独立的工作站。例如，当前工厂在质检环节消耗较多人力资源，且人工质检的结果并不稳定，思谋科技质检一体机可以通过自动化算法进行标准化质检，既降低了人力成本也提高了产品合格率。“线”指整条生产线。例如，思谋科技设计的镀膜工艺大数据分析系统，形成了镀膜的质量分析、预测、质检和工艺调优的一整套解决方案，帮助客户提升数据分析能力，改进工艺缺陷，节省成本释放产能。“面”指整体的工厂层级。思谋科技之前已落地的智慧工厂项目，通过以工厂作为场景，生产数据作为核心，生产工艺作为纽带实现了整个工业园区设备及物料的联控和信息的整合，帮助工厂提升了生产效率与质量。
技术方面的壁垒主要集中在光学、机械、电器、算法、软件五种能力。思谋科技在算法和软件方面有超过20年的经验积累，自主研发智能工业平台，可以以较低成本完成场景的跨行业复制，满足客户需求；在光学方面，深耕光学成像技术，技术落地到世界头部精密光学公司，同时结合计算机视觉算法在玻璃行业有所突破；在机械和电器方面，设计了基于多自由度、多轴联动的机构，能够低成本、高节拍、多角度地支持对不同类型产品的操作。
六、柔性制造
黑湖智造联合创始人兼CMO肖哲表示，黑湖科技针对生产关系，以数字化工具的方式构建更优质高效的运营体系。在此过程中，“协同”二字至关重要。目前，通讯、电商、物流等方面的协同已逐渐完备，但制造业的数字化协同仍有缺口，无法形成网状的链接，导致效率低下。目前最易于进行数字化转型的是运营体系，为达到协同目的，首先要聚合数据，实现供应链管控的云端实时协作，进而通过数据分析实现供应链精准改造。数字化链接的优势在于高效，从而能增收和及时反馈客户需求。协同发展的过程一般从场内协同至多场协同，最终与公司上下游进行产业链协同。
在竞争优势上，随着C端数字化日趋完善，数字化人才开始向制造业集中，黑湖科技聚集了大量来自Facebook、西门子等企业的优秀工程师，有能力实现低成本、高效率，根据不同场景研发产品。另一方面，公司的产品具备微服务的架构，可以灵活适配不同业务模式，满足不同行业和不同工厂的需求，显著降低定制化开发成本，缩短产品落地周期。黑湖科技目前已积累500种微服务，经过了长期的迭代，形成了极高的壁垒。
七、AR工业领域应用及工业元宇宙
Alva System首席技术专家兼产品规划总监郭俊玺介绍，元宇宙是在原本物理空间的基础上衍生了数字空间并赋予其沉浸式体验，作为一种框架，通过融入AI、大数据、区块链、IOT等技术以探寻在多种领域可应用的创新型模式。工业元宇宙在实体物理空间和孪生数字空间里更关注前者，意在利用孪生空间的仿真、模拟为实体空间实现技术的突破应用。在工业4.0方面，重点是数物融合，核心要素是数据，主要是通过无人化提高效率，人则更适合处理知识等智能化要素。因此，欧洲提出的工业5.0都是把人放到核心位置，实现人数物融合，以知识驱动工业，提高协作性、灵活性，形成了所谓“新的模式”。AR更侧重人机交互的模式，实现物理世界和数字世界的融合。鉴于人与机器不能通过数据互通，因此两者之间的桥梁非常重要。
AR作为一种人机交互技术面向终端应用场景，偏碎片化，在此过程要解决两个问题。第一个是如何在场景中提取关键数据，进行链接和聚合；第二个是如何实现从“人找数据”到“数据找人”的转变，其中涉及如何刻画用户画像。针对第二个问题，AR和AI可以进行有机结合，通过深度神经网络学习和三维模型生成视图并训练增强模型。
八、高端制造业投资
鼎兴量子投资总监李雨杭认为，智能制造产业链可以简单拆解成四部分：基础材料、电子元器件、关键组件和集成制造。其中，鼎兴量子比较关注材料和电子元器件两部分，属于各个环节中利润率比较高的环节，也是目前中国制造业卡脖子的核心环节。另外，军工赛道也成为了智能制造非常重要的应用领域。目前，国防安全的国产化需求也是越来越迫切，在国家的大力政策支持下，军工领域主要有两方面机遇。一方面，国际战争形态的变化已经从大规模集团化作战演变为小规模特种作战，单兵装备、无人装备、电子装备等会有爆发性增长，延伸出来就是对电子元器件通讯、导航、雷达的高需求。另一方面，国防政策衍生出海陆空各方面装备需求，精准打击和常规化演练带来用量增长，所以从技术突破和市场容量来看都是很好的赛道。
尽调方面，鼎兴量子重点关注五个方面。一是团队，复合型人才创业团队、连续成功创业团队、逆境反转创业团队与集成制造方面创业团队比较受到公司的青睐；二是技术，公司比较关注卡脖子问题的底层技术研发能力及组合研发能力；三是产品，核心主打产品和产品的应用服务参数比较重要；四是市场，希望有一定量的市场容量和配套的产业链；五是退出，要考虑到估值和退出的回报。
重大高端装备行业中长期机会
机械工业信息研究院副所长陈琛表示，有关行业中长期机会，第一是进口替代，中国装备制造业目前系统健全，规模庞大，但很多细分领域仍需要进口替代，很多装备软件面临卡脖子的问题，所以这方面有较大发展机会。第二是检测装备，高端的试验设备目前还是依赖国外，主要是源于背后的理论知识和行业经验的欠缺。第三是工业软件，它与装备的发展息息相关。另外，中国特色也值得关注，基于中国人智慧的中国设备有很大的发展空间。
深之蓝海洋科技品牌管理总监田春江认为，相较于太空资源，海洋资源的开发离我们更近。目前人们对水下空间、水下资源、水下生物的认识仍十分空白，因此水压机器人将来可能会发挥更重要的作用。
中国工业数字化技术“内功”
思谋科技联合创始人兼技术负责人刘枢进行了三个观点的补充。第一，人工智能技术在国内有较为广阔的应用场景，加之算法、数据的支持，一直走在世界前列。但人工智能理论的发展仍然以国外为主导，国内在整个学术界的影响力较小，难以实现颠覆性的创新。第二，高性能计算芯片的技术需要努力突破瓶颈，解决卡脖子的问题。第三，高端传感器芯片国内相对缺失，目前水平主要集中在中低端领域。
黑湖智造联合创始人兼CMO肖哲表示，要跟随业态模式发展大潮，不断与客户接洽，了解客户需求，进而对产品和服务迭代。制造业数字化转型过程中，降低成本、提高效率以及产业链结合的探索是比较重要的。
Alva System首席技术专家兼产品规划总监郭俊玺表示，中国在研发软件方面与国外相比差距较大。但是行业的发展需要需求和市场的拉动，才能不断推进工程迭代，从而缩小差距。识别算法方面，其作为技术的根基，需要时间的积累，很难短时间赶超，但应该将技术融入新的业务模式，从而不断向前探索。
新兴智能高端装备细分市场
机械工业信息研究院副所长陈琛以一家制作丝网焊机的厂商为例阐述，表示针对新兴智能高端装备市场，不一定非要把目光聚焦在海陆空、人工智能等高端装备领域。中国有3000-4000家装备企业，任何符合市场需求的装备细分领域都有巨大发展空间。因此，可以对各种细分领域的企业进行数字化、资金、管理理念等方面的扶持，帮助其发展成世界级的企业。
鼎兴量子投资总监李雨杭认为，中国目前在锂电、光伏、风电等众多领域已走在世界前列，设备领先全球，但更希望中小企业能够早日实现数字化和自动化。突破尖端的技术后，中国制造整体的发展才能步入快车道。