制造業技術 ─ 2021年值得關注的發展趨勢

新冠疫情和地緣政治的不確定性使得2020年成為全球經濟和工業市場充滿挑戰的一年。最新研究表明，2020年全球機械生產和工業自動化設備市場預計將分別收縮12.4%和7.1%。工業市場的未來，以及新冠疫情的復蘇力度，將受到幾個關鍵趨勢和前沿技術的影響。

轉包和供應鏈多樣化

當新冠疫情來襲時，世界各國政府開始認識到在眾多技術領域過度依賴中國制造業的風險，尤其是在汽車、醫療設備、電子元件和原材料領域。疫情導致美國制造業供應困難，美國政府通過稅收優惠政策積極鼓勵企業將制造業帶回國內。日本政府也在通過補貼引導日本企業將制造業從中國轉移到東南亞或日本。

此外，中美貿易戰加速了美國公司向北美轉包業務的速度，許多公司會更認真地考慮這一選擇。有調查顯示，大多數在中國擁有生產設施或供應鏈的美國公司并不打算將其遷移。然而，從長遠來看，轉包是不可避免的。至少會出現從中國向亞洲其他國家轉移的情況，而這種情況已經在發生，并將繼續下去。

世界范圍內的制造業似乎正在從離岸外包轉向轉包或近似離岸。全球貿易開放指數顯示了全球貿易的動態。全球的轉包趨勢并不確定，但中國市場肯定已經被海外制造商多元化。根據科爾尼的中國多元化指數，中國在美國從亞洲進口價值中的份額已經從2018年一季度的67下降到2019年四季度的56。這相當于約有310億美元的進口價值從中國轉移出去。越南是主要受益者，吸收了近50%。與2018年相比，2019年越南對美國的出口額增加了140億美元。

在工業自動化設備市場上，轉包可能需要更多的時間。預計，隨著制造商旨在保持工業市場的競爭力，轉包和供應鏈多樣化將在2021年繼續進行。

云與邊緣計算

新冠疫情的大流行導致了自動化領域投資的下滑。然而，它也增加了圍繞IIoT應用的關注，如遠程監控和操作。預計中期效應將是數字化轉型的投資加速，這將有利于邊緣計算。

新技術的增長，以及客戶對更開放的解決方案的需求，將撼動自動化設計。企業IT中使用的技術，如虛擬機和集裝箱，正在被引入到運營技術（OT）中。除其他好處外，這些解決方案還實現了OT軟件與硬件的脫鉤。這種轉變正導致一些自動化供應商引入軟件定義自動化。

作為混合邊緣云模式的一部分，IT廠商將繼續構建支持OT邊緣計算的硬件和軟件解決方案。然而，不同分析方法的混合可能會在短期內阻礙市場的發展。圍繞開放標準的行業整合受到了大量競爭方法的阻礙，使終端用戶感到困惑，并減少了新技術的吸收。

軟件和服務貨幣化

與新冠疫情相關的逆風導致短期內資本支出（Capex）削減。當新冠疫情首次來襲時，世界經濟大多進入了嚴格的封鎖狀態，影響了制造業。當生產線以降低產能或閑置的方式運行時，是企業考慮重組供應鏈、數字化改造現有制造流程或升級系統和設備的好時機。這將確保企業保持競爭力，同時也讓企業在適應后疫情時代的新常態時，遵守新的標準作業程序（SOP），包括生產車間的社交距離。

2021年工業領域的業務和采購模式將繼續加速轉變。傳統上，采購模式是以資本支出（Capex）為基礎，以運營支出（Opex）為支撐。終端用戶使用Capex為新項目購買設備，而Opex將用于后續的維護和服務。但預計采購工作將逐步過渡到只使用Opex的模式。

終端用戶將在軟件和服務上花費更多，原因有以下幾點。

在從流行病引起的經濟衰退中復蘇的過程中，由于短期內資本支出預算減少，對成本比較敏感的地區和行業的終端用戶將在維修和保養服務上花費更多，以盡可能延長機器的使用壽命。

為了適應后疫情環境下的新常態，終端用戶將不斷升級現有的機器、平臺和流程，以獲得競爭優勢。

采用變革性技術將成為軟件和服務市場的關鍵推動力。這包括自動化設備之間的連接、企業和組織內部之間的溝通，甚至是在工廠車間實施增強現實（AR）以達到培訓目的。

自動化和機器人技術

在新冠疫情大流行期間，離散行業的終端用戶開始意識到遠程智能和自動化的重要性，以減少對人力的依賴。新冠疫情帶來的問題除了勞動力成本上升、勞動力短缺等常見的生產問題外，制造行業也出現了新的問題，如確保生產安全、遵守針對新冠疫情推出的新流程和程序、避免生產線擁擠等。

協作機器人(cobots)、自動導引車(AGV)、自主移動機器人(AMR)、智能物流和機器人分揀系統很可能在2021年出現高需求。這些機器人和自動化系統預計將隨著物流、倉儲、包裝和半導體行業的復蘇而增長。

綠色和可持續性

長期以來，工業化一直是造成環境污染的重要因素之一。隨著世界各國政府致力于治理污染問題，能源效率和可持續性將成為工業市場的重點。

當地的氣候政策和綠色能源的可獲得性將成為OEM廠商和企業在決定新制造設施選址時的重要因素。例如，蘋果、Facebook等科技集團力圖將其全球供應鏈轉向100%的可再生動力。因此，參與供應鏈的零部件供應商面臨著消除其制造設施碳足跡的壓力。因此，一個國家的政府發展計劃和可再生能源的可及性對于吸引外國直接投資和建立制造基地至關重要。

全球工業自動化設備市場主要受最低能源性能標準(MEPS)立法的約束。2021年及以后的新立法規定：

所有銷售的低壓電機都要達到IE3的最低標準，從2021年7月開始，將不再允許IE2電機與低壓驅動器配對銷售的例外情況。

從2021年6月1日起，在中國大陸銷售的低壓電機必須滿足IE3最低能效標準。

     從2023年7月開始，所有銷售的75kW到200kW的電機都要達到IE4的最低效率。

目前，三大區域都在向更高效的系統進行區域性轉移，這一趨勢將在2021年及以后繼續。

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