一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):軟件定義制造的關(guān)鍵
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵豐富,是新一代信息通信技術(shù)與先進制造業(yè)深度融合所形成的新興業(yè)態(tài)與應(yīng)用模式。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通常是指能夠滿足工業(yè)智能化發(fā)展需求,具有低時延、高可靠、廣覆蓋特點的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展涵蓋工業(yè)軟件、工業(yè)云平臺、工業(yè)通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)安全體系。從產(chǎn)業(yè)鏈作用來看,工業(yè)設(shè)備是基礎(chǔ),工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是媒介,工業(yè)云平臺是核心,工業(yè)軟件是承上啟下數(shù)據(jù)利用的關(guān)鍵,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是價值兌現(xiàn)的載體,工業(yè)安全是體系保障。
設(shè)備層需要形成云-邊-端相結(jié)合的算力架構(gòu)。邊緣計算讓工業(yè)設(shè)備成為數(shù)據(jù)的入口,通過大范圍、深層次的數(shù)據(jù)采集,以及異構(gòu)數(shù)據(jù)的協(xié)議轉(zhuǎn)換與邊緣處理,構(gòu)建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
網(wǎng)絡(luò)層需要建立三個重要體系。(1)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)體系:將各生產(chǎn)要素進行連接。包括工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)和工廠外部網(wǎng)絡(luò)。工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)包括IT網(wǎng)絡(luò)和OT(工業(yè)生產(chǎn)與控制)網(wǎng)絡(luò),連接的主體包括在制品、智能機器、工業(yè)控制系統(tǒng)、人等。工廠外部網(wǎng)絡(luò)連接企業(yè)上下游、企業(yè)與智能產(chǎn)品、企業(yè)與用戶等。(2)地址與標識解析體系。標識解析體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要神經(jīng)系統(tǒng),是識別和管理物品、信息、機器的關(guān)鍵基礎(chǔ)資源。標識系統(tǒng)是物品、數(shù)據(jù)和機器的“身份證”,屬于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。(3)應(yīng)用支撐體系。包括三個層面,一是實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、系統(tǒng)與設(shè)備之間數(shù)據(jù)集成的應(yīng)用技術(shù);二是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)平臺;三是服務(wù)化封裝和集成。
平臺層需要整合數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析和微服務(wù)功能。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是面向制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化需求,構(gòu)建基于海量數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析的服務(wù)體系,支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的工業(yè)云平臺。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是在傳統(tǒng)工業(yè)云平臺基礎(chǔ)上,疊加物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù),實現(xiàn)更加實時、高效、精準的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
軟件層沉淀工業(yè)知識。工業(yè)軟件的本質(zhì)是將特定工業(yè)場景下的經(jīng)驗知識以數(shù)字化模型或?qū)I(yè)化軟件工具的形式積累沉淀下來。為配合云-變-端協(xié)同的底層架構(gòu),工業(yè)軟件需要向工業(yè)APP升級。這種升級包括兩個路徑,一個是讓傳統(tǒng)架構(gòu)工業(yè)軟件逐漸解構(gòu),以更細的功能顆粒度變身成為工業(yè)微服務(wù);一個是工業(yè)技術(shù)軟件化,直接將工業(yè)技術(shù)和知識轉(zhuǎn)變成為工業(yè)微服務(wù),讓所有來自企業(yè)實踐一線的工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗、知識和最佳實踐都沉淀下來,經(jīng)過模型化、軟件化、再封裝,成為互不相關(guān)、高度適應(yīng)外部需求變化的微服務(wù),然后再根據(jù)具體的工業(yè)場景,為組建工業(yè)APP提供服務(wù)。
應(yīng)用層是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)價值的出口。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用包括1)通用工業(yè)服務(wù),如資產(chǎn)服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、分析服務(wù)、供應(yīng)鏈管理、智能診斷、設(shè)備檢測等。2)垂直服務(wù),凝聚不同行業(yè)的工業(yè)知識,解決特定場景下的智能化需求,提升生產(chǎn)效率。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可以通過工業(yè)APP、API、數(shù)據(jù)平臺、微服務(wù)等多種方式呈現(xiàn)。
安全體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的護航使者。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的需求主要從工業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)兩個方面出發(fā)。(1)工控安全:重點關(guān)注生產(chǎn)的可靠性、設(shè)備安全和控制安全,即在保證生產(chǎn)的同時維持控制協(xié)議穩(wěn)定,智能設(shè)備安全運轉(zhuǎn)。(2)互聯(lián)網(wǎng)方面:重點關(guān)注APP應(yīng)用的安全、網(wǎng)絡(luò)的安全、數(shù)據(jù)的安全以及產(chǎn)品的服務(wù)安全。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全體系框架主要包括:設(shè)備安全、網(wǎng)絡(luò)安全、控制安全、應(yīng)用安全和數(shù)據(jù)安全。
從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的不同層級分析,我國仍與國外有一定差距。其中在邊緣采集層面,我國缺乏工控領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),95%中高端PLC市場、50%以上的DCS市場被跨國公司壟斷;國產(chǎn)化的工控自動化核心部件產(chǎn)品僅占35%的市場份額。在工業(yè)PaaS層上,整合控制系統(tǒng)、通信協(xié)議、生產(chǎn)裝備、管理工具、專業(yè)軟件等各類資源的能力不足;集業(yè)務(wù)流程咨詢、軟件部署實施、平臺二次開發(fā)、系統(tǒng)運行維護等于一體的綜合能力欠缺。在工業(yè)SaaS層上,高端工業(yè)軟件主要依賴進口;缺乏相關(guān)開發(fā)者社區(qū)。
5G技術(shù)的成熟為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了堅實的底層基礎(chǔ)。海外大國的“制造業(yè)回流”政策有望倒逼國內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的節(jié)奏。新基建為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境。因此,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有望成為中國制造業(yè)智能升級、模式創(chuàng)新的突破口和必經(jīng)環(huán)節(jié)。
工業(yè)云平臺領(lǐng)域,重點推薦用友網(wǎng)絡(luò)、能科股份、寶信軟件,建議關(guān)注東方國信、賽易信息。工業(yè)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域,重點推薦能科股份,建議關(guān)注東方國信。
二、工業(yè)軟件:下一個國產(chǎn)化重點領(lǐng)域
傳統(tǒng)制造時代,工業(yè)軟件是提升效率的工具。工業(yè)軟件指專用于或主要用于工業(yè)領(lǐng)域,以提高工業(yè)企業(yè)研發(fā)、制造、管理水平和工業(yè)裝備性能的軟件,包括運營管理類、生產(chǎn)控制類、研發(fā)設(shè)計類、協(xié)同集成類和嵌入式工業(yè)軟件等。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代,工業(yè)軟件是智能制造的大腦。人、機、物、業(yè)務(wù)活動等要素的互聯(lián)互通,是實現(xiàn)智能制造的起點。而互聯(lián)互通并不能完全解決問題,只有在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了較大范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)自動流動,才是智能制造的落地。而數(shù)據(jù)自動流動,建立在物理設(shè)備的正確聯(lián)通和軟件邏輯的正確驅(qū)動上。沒有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺作為工業(yè)操作系統(tǒng),沒有工業(yè)APP作為新型工業(yè)應(yīng)用軟件,不可能實現(xiàn)數(shù)據(jù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上的自動流動。
自主工業(yè)軟件任重道遠
中國工業(yè)軟件市場規(guī)模快速增長。截至2018年底,全球工業(yè)軟件市場規(guī)模達到3893億美元,同比增長5.2%,亞太區(qū)市場占全球市場份額的23.8%,亞太區(qū)市場規(guī)模同比增速為7.6%,快于全球平均水平。
2018年中國工業(yè)軟件市場規(guī)模約為1678.4億人民幣,同比增長16%,增速快于全球平均水平。大型企業(yè)是工業(yè)軟件需求的主力,來自大型企業(yè)的投資超過一半,側(cè)面反映出中小企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化水平仍較低,發(fā)展?jié)摿Υ蟆?/p>
高端工業(yè)軟件是我國工業(yè)化的痛點。根據(jù)國家統(tǒng)計局,2018年中國制造業(yè)增加值占世界制造業(yè)份額的達到28%以上,但中國高端CAD、CAE、MES、PLM等工業(yè)軟件市場被SAP、西門子、達索、PTC等國外廠商壟斷。根據(jù)走向智能研究院2018年的研究評估,在核心工業(yè)軟件領(lǐng)域中的CAD研發(fā)設(shè)計類軟件市場,法國達索、德國西門子、美國PTC以及美國Autodesk公司在我國市場占有率達90%以上,國內(nèi)數(shù)碼大方、中望軟件、山大華天等只占不到10%的市場;CAE仿真軟件市場領(lǐng)域,美國ANSYS、ALTAIR、NASTRAN等公司占據(jù)了95%以上的市場份額。在生產(chǎn)管理類工業(yè)軟件領(lǐng)域,德國SAP與美國ORACEL公司占有高端市場,用友、金蝶等國內(nèi)軟件企業(yè)起步于中低端市場,不斷向上拓展。生產(chǎn)控制軟件領(lǐng)域也主要被西門子、施耐德、GE、羅克韋爾等國外巨頭占據(jù),寶信、石化盈科等國內(nèi)軟件企業(yè)只在電力、鋼鐵冶金和石化等細分行業(yè)爭得一席之地。
究其原因,一是因為工業(yè)軟件的開發(fā)具有高度復雜性。工業(yè)軟件不同于一般的軟件,其工業(yè)屬性更強,是工業(yè)知識、工業(yè)經(jīng)驗和技術(shù)訣竅的凝聚和沉淀,單純的計算機軟件工程師設(shè)計不出先進的工業(yè)軟件。二是因為我國在工業(yè)化的過程中,直接使用國外成熟產(chǎn)品的“拿來主義”讓我們錯失了工業(yè)軟件成長的關(guān)鍵培育期。
我國制造業(yè)的發(fā)展面臨的內(nèi)外部環(huán)境發(fā)生變化。內(nèi)部,傳統(tǒng)投資拉動經(jīng)濟增長的方式邊際效用遞減,轉(zhuǎn)型升級的壓力加大;外部,逆全球化的潛在風險,使得工業(yè)生產(chǎn)的獨立、安全、自主上升到國家安全層面。在這種環(huán)境下,國產(chǎn)工業(yè)軟件的發(fā)展具有前所未有的戰(zhàn)略性意義。
關(guān)注具有行業(yè)整合能力的潛在龍頭
從國際工業(yè)軟件巨頭的經(jīng)驗來看,工業(yè)軟件的發(fā)展史是一部巨頭并購史。法國工業(yè)軟件巨頭達索通過50多次的并購,已經(jīng)發(fā)展為CAD/CAE/CAM/CAPP/PLM的全生命周期數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同研發(fā)與管理平臺,幾乎壟斷了航空、汽車等復雜制造行業(yè)。德國工業(yè)軟件巨頭西門子斥資上百億美元并購了UGS、LMS、Camstar、Mentor等優(yōu)秀工業(yè)軟件公司,通過強強聯(lián)合,快速地實現(xiàn)了工業(yè)軟件與工業(yè)自動化的深度融合,構(gòu)成了完整的工業(yè)整體解決方案行業(yè)整合能力對于工業(yè)軟件的發(fā)展如此重要,其背后的原因在于工業(yè)軟件下游應(yīng)用場景豐富,需求差異大,難以通過標準化的產(chǎn)品解決所有環(huán)節(jié)的問題。這就需要不斷擴充軟件產(chǎn)品線,軟件產(chǎn)品線的延伸意味著業(yè)務(wù)邊界的擴張,繼而帶來可觸達市場空間的提升。
目前國內(nèi)工業(yè)軟件市場格局總體較為分散。管理軟件領(lǐng)域有用友、金蝶等本土巨頭,研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)控制、嵌入式軟件等領(lǐng)域仍缺乏具有超強競爭力的本土廠商。長遠來看,工業(yè)軟件有望成為下一個國產(chǎn)化重點,新基建的推動和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為本土工業(yè)軟件的發(fā)展提供了機遇。看好具有行業(yè)整合潛力,通過擴張產(chǎn)品線不斷提升可觸達市場空間的工業(yè)軟件公司。
工業(yè)軟件領(lǐng)域,重點推薦寶信軟件,建議關(guān)注鼎捷軟件、柏楚電子。
三、硬件支撐:工控核心產(chǎn)品、工業(yè)機器人、智能機床
工控核心產(chǎn)品、工業(yè)機器人、智能機床等制造業(yè)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在硬件環(huán)節(jié)的核心支撐,“新基建”投資有望進一步激活中國制造業(yè)對機器人等智能制造裝備的需求。工控核心產(chǎn)品、工業(yè)機器人、智能機床等要素作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系的重要組成部分,承載著大量相關(guān)系統(tǒng)、工藝參數(shù)、軟件工具、企業(yè)業(yè)務(wù)需求和制造能力,引導匯聚和鏈接著大量工業(yè)資源,通過交互協(xié)同和迭代優(yōu)化,為智能的產(chǎn)生提供必要基礎(chǔ),為制造業(yè)智能化的發(fā)展創(chuàng)造前提條件。同時,工控核心產(chǎn)品、工業(yè)機器人、智能機床能夠充分發(fā)揮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的重要作用,成為工業(yè)全要素鏈接的樞紐,向上對接工業(yè)應(yīng)用,向下連接海量設(shè)備,持續(xù)沉淀和積累海量具備應(yīng)用推廣價值的工業(yè)經(jīng)驗與知識模型,通過更為科學、高效的工業(yè)資源配置方式及路徑,驅(qū)動制造業(yè)體系和生態(tài)的智能化升級與運轉(zhuǎn)。
工控核心產(chǎn)品
工業(yè)自動化的核心產(chǎn)品以變頻器、伺服、PLC等為主,直接服務(wù)于工業(yè)升級,下游廣泛應(yīng)用于電梯、起重機、機床、印刷包裝、紡織化纖、建材、冶金、煤礦、汽車、軌道交通等。基于電力電子技術(shù)和電機控制兩大核心能力在不同行業(yè)的通用性,工控自動化產(chǎn)品企業(yè)以快速為客戶提供個性化的解決方案為主要經(jīng)營模式,實現(xiàn)企業(yè)價值與客戶價值共同成長。海外工控龍頭多元化發(fā)展,一體化解決方案是必經(jīng)之路。工業(yè)自動化的必要條件是生產(chǎn)線的自動化,歐美等國率先進行了生產(chǎn)線的自動化升級,海外工控龍頭企業(yè)也乘勢增長。從發(fā)展路徑上看,多元化是工控企業(yè)發(fā)展的必然選擇。歐美工業(yè)自動化龍頭向解決方案轉(zhuǎn)變,逐步推出自身的物聯(lián)網(wǎng)平臺,進一步與下游融合;與此同時,頭部工控企業(yè)均采用多元化發(fā)展模式,截至2018年,GE、ABB和SIEMENS等企業(yè)營收均超過了2千億人民幣,而又各有側(cè)重。GE著力打造通用平臺,ABB以下沉策略發(fā)力機器人與智能制造,SIEMENS深耕數(shù)字工廠,打造全生產(chǎn)流程自動化。
日系工控廠商發(fā)展晚于歐美,工控業(yè)務(wù)占比高于歐美工控企業(yè)。日本工控企業(yè)起步晚于歐美企業(yè),多成立于1920-1960年。日系工控企業(yè)先后抓住了日本制造業(yè)騰飛和中國等發(fā)展中國家崛起兩大機會,專注于工業(yè)自動化領(lǐng)域,工業(yè)自動化業(yè)務(wù)占比高于歐美系企業(yè)。從市場定位看,日系企業(yè)大多集中于中端的OEM市場,與國內(nèi)企業(yè)競爭最為激烈。從未來發(fā)展方向看,日本企業(yè)工業(yè)自動化產(chǎn)品迭代較慢,解決方案本土化程度遠低于國內(nèi)企業(yè),市場份額或被繼續(xù)被國內(nèi)企業(yè)取代。
歐美自動化產(chǎn)品進口仍居于高位,國內(nèi)自動化產(chǎn)品需求有所提升。隨著制造業(yè)走向自動化生產(chǎn),全球自動化市場規(guī)模增速明顯,從進出口規(guī)模看,歐盟國家的自動化產(chǎn)品的進出口額均居于四個地區(qū)之首,是自動化產(chǎn)品的主要凈出口方,優(yōu)勢明顯。中國進口金額低于歐洲和美國,在國際貿(mào)易中自動化產(chǎn)品份額仍處于低位。從凈出口角度看,歐洲和日本自動化產(chǎn)品凈出口規(guī)模為正,是主要的產(chǎn)品輸出方,美國和中國凈出口為負,是主要的進口方。我國工控企業(yè)主要面對歐洲和日本的工控企業(yè)競爭,以技術(shù)和營銷實現(xiàn)進口替代是行業(yè)的應(yīng)有之舉。
項目型市場發(fā)展提升技術(shù)營銷重要性,本土系低壓變頻器業(yè)務(wù)占比穩(wěn)步提升。人力成本提升帶動下游市場自動化改造需求,貼近下游市場的定制化解決方案需求不斷增加。根據(jù)睿工業(yè)統(tǒng)計,2018年我國自動化市場同比增長6.2%,其中OEM市場同比增加5.2%,項目型市場同比增加9.6%,貼近終端客戶的技術(shù)營銷是實現(xiàn)市占率提升的重要影響因素。當前國內(nèi)龍頭公司的技術(shù)水平已經(jīng)接近海外領(lǐng)先水平,品牌知名度和項目經(jīng)驗仍有欠缺,貼近終端客戶的技術(shù)營銷為比較優(yōu)勢。本土系工控廠商以價格和技術(shù)營銷接近終端客戶,為其提供針對性的解決方案,穩(wěn)步推進進口替代。
建議關(guān)注本土工控龍頭——匯川技術(shù)。認為,匯川技術(shù)作為國內(nèi)領(lǐng)先的工業(yè)自動化產(chǎn)品及解決方案的龍頭廠商,核心產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先,解決方案加深了公司護城河,模式難以復制。技術(shù)營銷能夠有效的針對下游需求提供解決方案,從而帶動產(chǎn)業(yè)升級。EU市場的突破具有重要意義,我們認為國內(nèi)工控企業(yè)進口替代進程仍將持續(xù),行業(yè)龍頭有望實現(xiàn)細分領(lǐng)域的各個擊破。
工業(yè)機器人
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對工業(yè)機器人的技術(shù)發(fā)展起到促進作用,為產(chǎn)業(yè)應(yīng)用提供了更多可能和場景,充分激活制造業(yè)對智能制造轉(zhuǎn)型升級的需求。1)協(xié)助機器人實現(xiàn)互聯(lián)互通與數(shù)據(jù)共享:通過基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)機器人相關(guān)數(shù)據(jù)分析與共享,減輕勞動強度,改善作業(yè)環(huán)境,從整體上提高生產(chǎn)率、降低成本。2)有效降低機器人損耗及維修成本:通過遠程實時數(shù)據(jù)監(jiān)控管理和報警,及時同步生產(chǎn)管理狀況,使機器人在工作期間有效地降低物耗,有效避免變形、劃傷、碰傷,減少維修造成的停產(chǎn)成本。3)支撐機器人開展定制化生產(chǎn):通過工作模型的設(shè)計與優(yōu)化,使機器人快速適應(yīng)多品種、小批量的定制化生產(chǎn),產(chǎn)品快速更新?lián)Q代,適應(yīng)日益激烈的市場競爭,有效節(jié)約投資,形成規(guī)模效益。
中國具備誕生世界領(lǐng)先機器人公司的基礎(chǔ),本土企業(yè)成長潛力大。從“機器換人”到“智能制造”,國內(nèi)工業(yè)機器人需求有望改善。認為國內(nèi)工業(yè)機器人需求有望復蘇,2020年或出現(xiàn)溫和增長,長期成長空間廣闊,原因是:1)人口結(jié)構(gòu)的變化將長期推動中國制造業(yè)進行智能制造升級;2)伴隨技術(shù)發(fā)展,工業(yè)機器人的實際應(yīng)用效果從“機器換人”升級為“智能制造”,從僅僅是替代人工變?yōu)樘嵘髽I(yè)制造效率、穩(wěn)定產(chǎn)品品質(zhì)及降低庫存;3)國家及地方政策支持力度大,助力智能制造升級,為機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有利環(huán)境;4)貿(mào)易摩擦緩和或?qū)⒋偈怪圃鞓I(yè)恢復投資意愿,2019Q4工業(yè)機器人行業(yè)數(shù)據(jù)已經(jīng)出現(xiàn)改善跡象(2019年10月國內(nèi)產(chǎn)量當月增速同比轉(zhuǎn)正達1.7%,11、12月增速分別提升至4.3%、15.3%),雖然新冠疫情或?qū)?020Q1機器人產(chǎn)業(yè)景氣度產(chǎn)生一定負面影響(2020年1-2月國內(nèi)機器人累計產(chǎn)量同比下滑19.40%),但隨著國內(nèi)YQ基本得到控制和制造業(yè)復工復產(chǎn)有序推進,認為機器人溫和復蘇的趨勢不會改變。
汽車行業(yè)目前仍是國內(nèi)工業(yè)機器人最主要的下游應(yīng)用,隨著中國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型的不斷深化,工業(yè)機器人的應(yīng)用將有望更深入衍射到3C、半導體、新能源、物流倉儲等領(lǐng)域,需求更加多元化,增量空間廣。汽車制造行業(yè)生產(chǎn)程序相對標準化,工業(yè)機器人應(yīng)用發(fā)展較早,技術(shù)成熟,自動化程度較高。消費電子行業(yè)的自動化模式與汽車行業(yè)類似,均可在產(chǎn)品零部件生產(chǎn)和整裝等環(huán)節(jié)進行自動化生產(chǎn),但消費電子行業(yè)目前除了個別廠商外,自動化滲透率仍然處于較低水平,自動化升級的空間仍然廣闊。對比2010、2018年中國工業(yè)機器人市場銷售結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn),汽車行業(yè)均位居第一應(yīng)用領(lǐng)域,但占比由50%下降到35%,3C需求由13%擴張到23%,除金屬加工以外的其他行業(yè)占比由27%提升至32%,行業(yè)總體容量增長的同時需求分布呈逐漸多元化的趨勢。我們認為,隨著智能制造及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷橫向延展,2019年及以后機器人下游需求多元化的趨勢有望延續(xù)。
中國工業(yè)機器人密度仍明顯低于全球其他制造強國,“新基建”投資或有助于中國制造業(yè)的智能化程度和工業(yè)機器人密度的提升。自動化生產(chǎn)的單元產(chǎn)品(機器人)是衡量一個國家自動化水平的重要指標。雖然中國工業(yè)自動化行業(yè)規(guī)模呈現(xiàn)較快增長趨勢,但生產(chǎn)制造業(yè)中自動化率仍低于歐美發(fā)達國家。lFR數(shù)據(jù)顯示,中國自2013年開始成為全球工業(yè)機器人最大市場,2018年中國銷量達15.4萬臺,占全球比重達36%。但是,按照機器人使用密度(平均每萬名制造業(yè)工人所使用的工業(yè)機器人數(shù)量)為標準,中國的工業(yè)機器人密度為140臺/萬人,雖然已經(jīng)超過全球平均水平,但仍然顯著低于美國(217臺/萬人)、德國(338臺/萬人)、韓國(774臺/萬人)、日本(327臺/萬人)等制造業(yè)強國。我們認為,中國正處于制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的歷史機遇期,半導體、面板、消費電子智能終端、新能源等高端制造業(yè)產(chǎn)能穩(wěn)步擴張,其對自動化、智能化生產(chǎn)所產(chǎn)生的工業(yè)機器人多元化需求將提高中國制造業(yè)整體工業(yè)機器人密度,中國工業(yè)機器人市場有望進一步擴容。
5G護航,工業(yè)機器人企業(yè)有望與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度融合,打造全流程閉環(huán)數(shù)據(jù)傳輸分析系統(tǒng),提升自動化和人工智能效率。5G技術(shù)的普及,有望賦予機器人更加完善的交互能力,更強大的分析和數(shù)據(jù)處理能力,很大程度上優(yōu)化機器人的性能。通過5G提供的低時延+高穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)流傳輸,系統(tǒng)可以精確分析每一臺機器人主機。通過監(jiān)控系統(tǒng)對機器人各項歷史數(shù)據(jù)的分析及學習,對實時數(shù)據(jù)的采集和分析,實現(xiàn)局部故障預(yù)警,機械壽命分析等功能,可幫助客戶提前排查生產(chǎn)中的各項問題,有效提升生產(chǎn)效率。與此同時,將客戶處的機器人運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)返回至企業(yè),用于新一代機器人的技術(shù)研發(fā)與更新,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全流程閉環(huán)。與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的融合,有望提升企業(yè)在價值鏈中的增加值,提升企業(yè)經(jīng)營的回報率和智能制造升級的投資意愿。
工業(yè)機器人與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展相輔相成,2020年或是中國機器人產(chǎn)業(yè)的新起點,未來有望孕育世界領(lǐng)先企業(yè)。結(jié)合人口結(jié)構(gòu)、應(yīng)用場景、產(chǎn)業(yè)政策、企業(yè)投資信心等多種因素綜合分析,我們判斷2020年或是中國機器人產(chǎn)業(yè)的新起點,未來主要發(fā)展趨勢包括:1)市場份額或進一步集中,研發(fā)可持續(xù)增長;2)5G商用時代機器人企業(yè)有望與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)深度融合;3)協(xié)作機器人需求有望快速擴張,或是本土企業(yè)重點突破的領(lǐng)域之一;4)中國有望在新一輪發(fā)展期誕生世界領(lǐng)先機器人企業(yè)。建議關(guān)注國內(nèi)工業(yè)機器人領(lǐng)先企業(yè)——機器人(新松機器人)。
智能機床
數(shù)控機床屬于高端裝備制造業(yè)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展,機床行業(yè)已進入以數(shù)控機床為代表產(chǎn)品的機電一體化時代。數(shù)控機床是制造業(yè)的加工母機,歐、美、日等工業(yè)化國家已先后完成數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化進程。全球范圍來看,世界機床產(chǎn)業(yè)主要集中在亞洲、歐洲、美洲等區(qū)域,其中德日兩國成為世界機床行業(yè)發(fā)展的主導力量。從全球消費占比看,中國是世界上最大的機床消費市場,但目前中國在高端機床領(lǐng)域仍存在核心技術(shù)薄弱等短板,本土產(chǎn)業(yè)重心主要以中低端機床生產(chǎn)為主。
中國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、高端制造業(yè)較快發(fā)展和智能制造升級需求日益強烈對高端數(shù)控機床產(chǎn)生了龐大需求。隨著中國以汽車、航空航天、船舶、電力設(shè)備、工程機械、3C行業(yè)為代表高端制造業(yè)下游對數(shù)控機床性能和精度要求日益提高,中國數(shù)控機床特別是高端數(shù)控機床市場需求日益擴大,市場規(guī)模有望穩(wěn)步提升。據(jù)中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院預(yù)計,2018~2021年中國數(shù)控機床需求有望保持穩(wěn)健增長,2021年中國數(shù)控機床市場規(guī)模將有望接近5,000億元。
但另一方面,目前國內(nèi)本土機床產(chǎn)業(yè)技術(shù)實力仍存在不足:1)長期工作后的精確度、穩(wěn)定性、可靠性不足;2)數(shù)控系統(tǒng)的差距:數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心。傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)一般由數(shù)控裝置、交流伺服系統(tǒng)、檢測裝置、電氣控制系統(tǒng)等部件組成,用于對機床工作的速度、載荷和位置實施自動控制,實現(xiàn)自動化、高精度、高效率制造;3)刀具等其他關(guān)鍵配套件存在差距。
數(shù)控機床正從數(shù)字化機床向智能機床方向發(fā)展,新基建時代智能機床產(chǎn)業(yè)有望跨越式發(fā)展。新一代智能機床有望能夠?qū)崿F(xiàn)自主感知、自主學習、自主優(yōu)化與決策、自主控制與執(zhí)行,顯著提高機床加工質(zhì)量、使用效率,降低成本,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代的典型底層硬件支撐。近年來,大數(shù)據(jù)、云計算和新一代人工智能技術(shù)取得了群體性、革命性的突破。新一代人工智能技術(shù)與先進制造技術(shù)深度融合所形成的新一代智能制造技術(shù),成為了新一輪工業(yè)革命的核心驅(qū)動力。我們認為,新一代人工智能技術(shù)將有望與數(shù)控機床深度融合,形成新一代智能機床,這一趨勢將為數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)帶來新的變革,亦將為中國機床行業(yè)“換道超車”、從“跟跑”到“領(lǐng)跑”提供重大機遇。新基建投資驅(qū)動及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推廣既對智能機床產(chǎn)生了客觀需求,又提供了本土機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機會,機遇與挑戰(zhàn)并存。