上期微信(8月16日《谁将引领智造未来?——智能制造产业热点集锦(上)》)中对机器人、人工智能、虚拟现实、无人机、无人驾驶等智能制造产业热点进行了梳理,本期将重点梳理3D打印、智能物流、智能家居、智能医疗、可嵌入设备等产业热点。
3D打印即快速成型的一种,以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料凳可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体形状的技术,国外称为增材制造。
驱动因素——劳动力成本现实压力和智能制造发展机遇助推3D打印产业发展。随着我国社会人口红利消失,劳动力成本上升,急需寻求新的社会生产方式,升级传统制造业,推动我国由制造大国向制造强国迈进。3D打印的优势是不需要传统的刀具和夹具以及多道加工工序,即可快速精密地制造出形状复杂的零件,从而大幅缩短加工工期。作为新一轮工业革命的代表技术,3D打印在我国智能制造领域占有极其重要地位。
应用领域——3D 打印越来越多地走入工业制造的各个领域。目前,已经在消费电子产品、汽车、航空航天、医疗等方面得到较为广泛的应用(图6)。未来,随着 3D 打印技术的不断发展演进,以及 3D打印与云计算、大数据、互联网/移动互联网、机器人、社交媒体等技术的结合,3D 打印有望实现更广泛更普及的应用,在引领高效、个性化生产变革的同时,打开巨大的潜在市场。
市场规模——2018超过200亿,年复合增长率保持30%高增速。从全球来看,Wohlers Report认为全球在2018 年和2020年分别达到127.39和211.98亿美元规模。科尔尼(A.T. Kearney)预测全球3D打印市场在2018年和2020年分别达到110亿美元和172亿美元的规模。中国作为全球重要制造基地,3D打印市场的潜在需求旺盛,从时间段来看,2012年中国3D打印市场规模约为10亿元,2013年实现翻番,达到20亿元左右,2014年国内3D打印市场规模约为47.4亿元,再次实现翻倍式增长。艾媒咨询预测中国3D打印市场的规模将保持 30%以上的较高增速,有望在2018年超过200亿元。华融证券认为2014-2020 年中国3D打印市场规模的年均复合增长率介于35%-45%,即到2020年,中国3D打印市场规模大致在286.9亿元到 440.5 亿元之间。
智能物流,可以理解为利用条形码、射频识别技术、传感器、全球定位系统等先进的物联网技术通过信息处理和网络通信技术平台,广泛应用于物流业运输、仓储、配送、包装、装卸等基本活动环节,实现货物运输过程的自动化运作和高效率优化管理。
驱动因素——传统物流升级和智能制造时代契机驱动智能物流发展。传统物流存在着效率低、成本高、服务质量欠佳等问题,企业纷纷寻找降低成本的有效途径,以此优化供应链各环节,加快产品流通;网络经济、电子商务以及物联网等新兴产业对物流提出新要求;世界的工业4.0和中国制造2025为物流业发展提供了有利的发展契机。
应用领域——汽车、医药、烟草为智能物流领先行业,食品饮料、商业连锁、电子商务自动化物流系统需求爆发。智能物流系统可广泛应用于烟草、冷链、新能源汽车、医药、机械制造、机场、连锁零售、电商以及食品饮料等众多行业。据华泰证券分析,智能物流应用主要集中在烟草,医药和汽车等对自动化要求较高的行业,三个行业占总需求的 1/3。烟草,医药和汽车的智能物流普及率分别达 46%,42%和 38%,远高于全国平均水平 20%。产品分拣及配送较为复杂,产品配送的效率要求高和信息化管理的需求使得流通环节需要智能化物流系统,因而在医药零售、电子商务等订单量大、产品出入库频繁,且客户要求货品能够快速到达的行业市场需求呈现爆发态势。
市场规模——2020年突破1000亿,智能分拣装备细分领域超过300亿。2001-2013 年,自动化物流系统市场规模从不足20亿元迅速增长至360亿元,复合增速30%。未来几年,随着企业对自动化物流系统需求的增加、自动化设备制造技术和信息化技术的稳步发展,自动化物流系统建设项目将持续加快建设步伐,对传统物流系统进行升级取代。中信证券分析预计到2020年末将突破1400亿元,五年复合增长率约为23%左右,其中快递智能分拣装备和电商智能物流系统成为增长引擎,智能分拣五年复合增长率为44%,2020年市场规模超300亿元。中国银河证券研究认为,至2020年,国内的自动化物流系统市场规模将超过 1000亿元,未来几年行业增速有望保持15%以上。
智能家居广义上包括以家为中心的智能化硬件和系统及出门在外的可穿戴设备。狭义而言,即是以家为中心的应用场景,以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术等将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统。
驱动因素——政策、技术、消费需求驱动智能家居跨越发展。物联网、三网融合等政策利好促进智能家居的广泛应用;无线通信、传感器技术的发展推动智能家居技术实现新飞跃;4G商用,智能终端的快速普及改变消费意识,引导消费需求。
应用领域——智能家居主要在安防、家电、照明、温控等领域应用。如智能安防监控系统可以与移动终端相连接,人们可以远距离监控居家空间,对特殊区域进行重点防护;自动咖啡机,自动炒菜机,自动豆浆机等智能家电设备,为人们生活节省时间,提供便利;智能音频系统可以让人们通过玻璃、镜面来展示图像,控制家庭设施。
市场规模——2018年可达千亿级,行业规模呈爆发式增长。我国智能家居行业正式步入发展初期,未来行业空间巨大。经过10多年的发展,我国智能家居行业经历了概念期、开创期、徘徊期,尚没有重大突破,在互联网巨头加速介入之后,行业正式步入发展初期。根据千家网发布的《 2012-2020年中国智能家居市场发展趋势及投资机会分析报告》,2011年我国智能家居销售额已达110亿元,2012年这一数据为150亿元。2018年我国智能家居市场规模将达1396亿元人民币,2020年将达到3294亿元。iMedia Research数据显示,2014 年中国智能家居市场规模为304亿元,到2017年中国智能家居有望开启千亿市场蓝海,年复合增长率达到 40%以上。华信咨询设计研究院预测智能家居未来几年呈现爆发式增长,增速达50%左右,2018年市场规模将达到225亿美元。
智能医疗是通过打造健康档案区域医疗信息平台,利用最先进的物联网技术,实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动,逐步达到信息化。
可穿戴智能医疗设备是智能医疗主要硬件产品,可治疗是未来智能设备发展主要趋势。可穿戴医疗设备有腕式电子血压计、心脏检测仪、血糖仪、脉搏监测器、环境污染监测口罩等医疗类产品,以及儿童定位跟踪手环、老人紧急呼叫器等安全类,这些医疗设备仅适用于监测、记录、而治疗功能弱。未来智能医疗设备不能仅仅覆盖医疗过程中的检查的部分,更要注意治疗部分,“医疗级”体验的可穿戴设备是未来发展主导趋势(表1)。此外,智能医疗设备必须立足于科技前沿,能有效的进行治疗或者提高病人的生活质量,价格在个人承受范围内,性价比高。
驱动因素——政策、技术保障、需求旺盛三大动力驱动智能医疗市场发展。政策上,目前,医改进入攻坚期,医保控费的压力急需释放,提高医疗服务效率和质量迫在眉睫;需求上,逐年增长的各类慢性病人群及日益增长的医疗健康支出是购买医疗设备的重要驱动力。社会老龄化和空巢老人现象严重,面向老年人的医疗健康市场潜力巨大;技术上,大数据和云服务发展迅速,国内外互联网巨头纷纷布局健康云服务平台,对行业具有极大的规范和促进作用。此外,大数据和云服务技术的完善,有利于为用户提供增值服务,提升用户体验,进一步促进医疗健康智能硬件的发展。
市场规模——2017年可穿戴智能医疗设备市场规模接近50亿。2014年移动医疗市场市场规模为30亿元,同比增长90%,同年全球移动医疗市场规模达45亿美元。随着移动医疗市场爆发式发展阶段的到来,艾媒咨询预测到2017年底,中国移动医疗市场规模将突破百亿,达到125.3亿元。按照GSM对移动医疗行业测算标准,医疗设备厂商和内容与应用提供商占比约39.83%,预计到2017年,中国可穿戴便携医疗设备市场销售规模将接近50亿元。
当前,可穿戴设备市场增长快速,发展势头迅猛,其下一个技术前沿将从体外转移到体内,即可嵌入设备的研究和应用。什么是可嵌入设备?指需要通过手术植入人体或动物体内的电子设备,由传感器、微型芯片和精密机械部件等组合而成。例如:心脏起搏器、人工耳蜗、脑神经刺激器、动物标签等。
从应用领域看,可嵌入设备早在数十年前就已经被应用在医疗领域之中,是生物医学工程领域的前沿高端产品。医用植入的目的是通过设备修复人体受损的功能进而维持身体的正常运作,所以医用植入领域的技术人员们也都希望利用尖端科技来提升人体对环境的适应性。在外科手术中,起搏器的嵌入是最为常见的植入式技术,也是迄今为止治疗心率过缓的唯一技术手段。可嵌入设备的价值不仅在医疗领域,它在提升人类对外部世界感知能力层面也发挥着举重若轻的作用,但多处于研发阶段,未来需要解决芯片体积大、电池寿命短、生物相容性以及免疫排斥反应等问题。
产业化任重道远,前景依然可期。尽管面临重重困难,可嵌入设备的发展前景依旧光明。从提高生活质量以及人机交互的效率和便利性出发,可嵌入设备在未来的应用前景十分广阔。未来,随着相关应用技术的进一步发展,可嵌入设备必将有更自由的发展空间。
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