中国智能制造装备行业深度分析

更新时间:2018-08-08 09:36    分类:梦之城娱乐官方   

  我国制造业一直离不开对外开放和吸引外资,“中国制造2025”战略目标也要在深化改革开放下进行,要继续吸引各国新技术及经验,保持对高端产业引进与对外产业转移的双向开放,在开放中进一步优化、提升和做强我国制造业。

  智能制造装备是智能制造的主要体现载体智能制造装备涉及的工业机器人、3D打印设备、数控机床、智能控制系统、传感器等主要行业,产业规模实现快速增长。根据工信部的统计,2010年以来我国制造业产值规模占全球的比重在19%-21%之间。2016年,我国智能制造行业产值规模达12233亿元。据此测算,2016年,全球智能制造产值规模在8687亿美元左右。

  数控机床不断高端化、智能化,成为智能制造业的重要组成部分。2015年全球机床市场规模1172亿美元,同比增长11.2%。其中,机床电子市场规模313亿美元,日德美等发达国家占市场份额的90%以上。全球机床电子市场中,数控系统的市场规模为200亿美元,占机床电子市场总规模的63.9%。

  二是重大装备智能升级。重大技术装备安全稳定运行影响因素众多,智能化意义重大。振华重工研制的新一代智能跨运车正式进入动态路测阶段,是全球第一台带无人驾驶导航系统的集装箱跨运车产品。铁建重工研制的首台全智能型混凝土喷射机实现了对隧道喷射区域的3维扫描建模,具备自动定位、喷射路径规划、智能喷射、自动修正、数据交互等功能,是全球首台全智能型混凝土喷射机。

  我国制造行业逐渐呈现出稳定发展趋势的同时,智能制造行业成为了驱动我国制造行业的主要动力之一。因此,《中国智能制造“十三五”规划》体现出,在今后,我国智能制造在制造业中所起到的地位将会越来越重要,对于智能制造行业在我国制造业增加值中的比例将会占据更大的份额。2010-2016年,我国智能制造行业保持着较为快速的增长速度,到2016年,我国智能制造行业的产值规模为12233亿元。

  因此,按照密度来看,我国工业机器人仍有巨大的发展空间,特别是20kg以下的小型工业机器人。根据近年来我国不同规格工业机器人的销量分布情况,结合2017-2022年我国工业机器人销量走势,可以预测到2022年20kg以下工业机器人销量约为17.1万台;20-100kg工业机器人销量约为6.7万台;100kg以上工业机器人销量约为4.2万台。

  在我国推进“中国制造2025”过程中,宜借鉴美国经验,加强政府对制造业发展和全国区域布局的引领作用,强化顶层设计合理安排创新系统建设和新兴产业布局,充分发挥各地资源禀赋,在全国各地形成智能制造支撑平台。

  据贵阳大数据交易所发布的《中国大数据交易产业白皮书》数据显示,2014年,中国大数据产业规模大约为1038亿元,2015年产业整体规模达到1692亿元,2016年,产业整体规模达到2453亿元。随着大数据应用范围的不断扩大,大数据所形成的价值正在快速提升。

  世界机床行业的发展与两次世界大战关系密切,当时欧洲机床最具代表性,之后向美国转移,二战之后,亚洲才得以迅速崛起。随着世界科技技术的发展,数控机床应运而生,目前,欧盟、亚洲和美洲三足鼎立的行业竞争格局已经形成。

  当前,世界四大国际机床展上数控机床技术方面的创新,主要来自美国、德国、日本;美、德、日等国的厂商在四大国际机床展上竞相展出高精、高速、复合化、直线电机、并联机床、五轴联动、智能化、网络化、环保化机床。

  以智能控制系统为例,全球前50家企业排行榜中74%为美德日企业,入榜企业最多的是美国和德国,各有13家,其次是日本有11家企业,其后相对居多的国家是英国和瑞士,其中,排名前10位企业中有半数是美国企业,其企业竞争力可见一斑;在50家企业收入总额中,44%为前5家企业据有,第1位企业的收入是第10位的4倍、第50位的51倍,50位企业的收入中位是第14位企业,可见行业巨头企业垄断之势。

  根据OFweek行业研究中心数据统计,截至2016年末,国内机器人相关企业数量达到3393家,其中广东省聚集的机器人厂商最多,达到658家,其次是江苏省512家,位列第二;其它地区如上海、浙江、山东、北京、安徽和辽宁分别达到351家、279家、241家、175家、109家和103家。

  从企业数量来看,2016年国内传感器制造商以中小型企业为主,其中小型企业居多,占到整个行业企业数量的65.72%,其次是中型企业,所占比重为25.56%。

  整体来看,我国的服务机器人市场前景广阔,但目前企业较少,多半集中于低端市场,究其原因是研发力度不够,产学研方面的结合有待提升。另外,随着国外优势企业的进入,国内企业或将面临多方面的挑战,将受到国外企业技术及资本上的冲击。

  从主题投资交易视角看,每一轮的智能制造主题投资,基本上按照先系统集成商,其次机器人和其他自动化装备及零部件,然后是工业软件及传感器技术的顺序进行行情演化,而3D打印的主题表现最弱,主要是由于目前大部分布局3D打印的企业主要是以并购的模式切入到该领域。

  全球范围来看,除了美国、德国和日本走在全球智能制造,其余国家也在积极布局智能制造发展。

  (三)积极拓展业务领域为谋求新的发展机遇、培育新的增长点,企业积极开拓新的业务领域。如东方电气2010年就开始氢燃料电池的研发,坚持核心技术自主研发与创新,其与成都客车联合研制的氢燃料电车客车今年在成都市载客运营。中信重工开拓矿山机器人、消防机器人等特种机器人产品,销售良好,取得了很好的经济效益。天马轴承在深耕轴承产业的同时,进入高性能轴承钢材的研发、制造领域,已经取得了初步成效。

  从全球工业机器人的年安装量变化情况来看,据IFR的统计,2016年中国安装量占比提升至31.0%,北美、日本、韩国和德国的安装量比重略有下滑。整体来看,2016年亚太地区依然是工业机器人安装量增量最大的市场。据IFR的预测,到2019年,中国安装量比重将进一步上升至38.6%。

  智能制造装备业贯穿于国民经济的多个行业,各行业的技术升级、精细化发展、落后产能的淘汰等均为智能制造装备创造了巨大的应用空间。

  智能制造装备跨国企业主要集中在美国、德国及日本工业化发达国家中,且产业集中度高企。

  传感器行业主要应用领域包括工业检测、汽车、医疗、环境保护、航空航天等。

  大数据产业链参与者众多,覆盖面广。按照产品形态,主要分为硬件、基础软件和应用软件三大领域。综合各领域国内外竞争态势,商业智能和信息安全将加快增速,云计算将具有更大发展潜力,三者将构成产业链中快速发展的三驾马车。

  综合来看,中国云市场还处在培育阶段,因此竞争的态势还不是很明朗。整个市场还是很分散,集中度较低。

  综合来看,近年来我国传感器行业发展状态良好,行业产值、产销规模呈现持续上升态势,行业利润较高。

  智能制造发展需经历自动化、信息化、互联化、智能化四个阶段。智能制造发展需经历不同的阶段,每一阶段都对应着智能制造体系中某一核心环节的不断成熟,分为四个阶段。

  当比较不同国家多用途工业机器人的分布情况时,表示总数的机器人库存量有时造成误导性的度量。考虑到各个国家制造业规模的差异,使用机器人密度指标会更好。机器人密度指标是指在制造业或在汽车行业或在“通用行业”(不包括汽车行业),每雇用10000人中多用途工业机器人的数量。

  (四)固定资产投资增速有所回升经历了两年多的低迷后,2018年以来机械工业固定资产投资出现恢复性增长。上半年机械工业主要涉及的四个国民经济行业大类中,专用设备制造、汽车制造业、电气机械和器材制造业三个行业大类投资增速分别为10.3%、8.5%和8.5%,高于同期全社会(6%)和制造业(6.8%)投资增速,通用设备制造业投资同比增长5.7%。从趋势看,今年以来机械工业所涉及主要行业大类投资增速逐月稳步回升,投资低迷的状况有所改善。

  国内智能制造的发展起步较晚,但是最近几年政府及企业已开始注重智能制造的发展。

  就目前而言,大数据产品还属于比较新颖的概念,并且仍有一些技术上的难题和障碍。从产品生命周期来看,中国仍处于大数据时代的初创期。

  (二)成本压力大、效益提升难1-6月机械工业主营业务成本同比增长10.76%,高于同期主营业务收入和利润总额的增速。具体看,首先自2017年开始的原材料价格上涨,是今年上半年挤压机械行业利润的首要因素。其次人工成本上,一方面职工薪酬持续增长;另一方面社保负担加重,企业为劳务派遣人员缴纳的工资性费用也由三险改为五险。第三,今年以来融资成本显著上升,1-6月机械工业利息支出同比增长15.4%,增速高于同期实现利润总额增速8.67个百分点。在多重成本压力下,今年机械工业利润总额低速增长,主营业务收入利润率仅为6.77%,低于上年同期0.24个百分点。

  从企业战略发展来看,基于智能制造装备领域成熟性与垄断性,差异化、系统化、垂直并购是该领域企业追求技术优势增长及市场规模扩张最为常见的模式。领先的制造商着眼于全球市场网络,基本形成了全球化的创新研发、生产制造、销售服务布局。在技术战略方面,企业更加重视依托其核心技术产品的针对于特定应用领域的解决方案,以适应于用户更为个性化、高效能、低耗能等需求。

  b.智能化:虽然服务机器人设计的应用不同,但大体可以分为三类,

  从销售收入来看,2016年国内传感器制造商以大中型企业为主,其中大型企业居多,占到整个行业销售收入的43.94%,其次是中型企业,所占比重为25.71%。

  随着移动互联网、物联网等新IT技术逐渐步入主流,大数据不仅仅是企业需要面对的问题,个人消费者也将被大数据包围。大数据渗透至商业行为和个人生活的方方面面,无处不在的数据,使得信息安全越来越重要。

  中国工业机器人带来了旺盛的市场需求,同时也带来了行业过热的迹象。目前,重点发展机器人产业的省份有20多个,机器人产业园区40余个。近两年,机器人企业数量从不到400家迅速增至1000余家,产业链相关企业超过3400家。但多集中于中低级市场。

  随着政府以及IT厂商的积极推动,中国云计算产业生态链的构建正在进行中。在政府的监管下,云计算服务提供商与软硬件、网络基础设施服务商以及云计算咨询规划、交付、运维、集成服务商、终端设备厂商等一同构成云计算的产业生态链,为政府、企业和个人用户提供服务。

  目前,中国正在服役的机器人已占全球总量的10%左右,2015年中国市场工业机器人销量达68556台,同比增长20.71%,工业机器人保有量将达到24.40万台。2016年,中国2016年工业机器人产量将达到9万台,中国工业机器人的保有量将达到30万台。就整体而言,机器人市场需求只增不降。

  从销售收入来看,2010-2016年,我国传感器行业的销售收入呈现出逐年增长的趋势,但是增长速度波动幅度较大。2016年,我国传感器行业的销售收入为679.7亿元,同比增长9.06%。

  虽然中国已成为世界制造业大国,但离制造强国还存在一定的距离,自主创新能力弱,关键核心技术与高端装备对外依存度高,尤其是目前劳动力成本等外部因素影响下,一些传统制造业开始往国外转移,“中国制造2025”战略的推出,正是基于新一代信息技术与制造业深度融合、全球制造业格局面临调整、我国经济运行环境复杂的背景,充分认识到制造业在国民经济中的支柱作用,是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。

  自从德国提出了“工业4.0”战略之后,各国开始大力发展制造业,我国颁布的《智能制造2025》可以视为中国版本的“工业4.0”。但是目前而言,我国制造业所处阶段仍然较世界发达国家有一定的差距。

  一、平稳向好势头巩固(一)增加值增速逐月提升今年以来,机械工业增加值增速呈现逐月提升的趋势,由年初1-2月的7%,一季度的7.6%,升至1-6月的8.4%。虽仍低于上年同期水平,但分别高于同期全国工业和制造业1.7和1.5个百分点。

  目前,IT产业在发展过程中已经形成了一些层次分布,有做服务器和底层系统的,有做软件的,有做应用的,大数据也需要在原有的架构上加以发展。原来做基础设施的企业,如联想、华为,也要向大数据转型,提供低成本、低能耗的大型存储器,这是大数据产业的基础。中间层是类似Hadoop、MapReduce的数据分析软件,原有的软件产业也要转型,由卖软件转为以数据为中心。再往上就是百度、腾讯、阿里巴巴等大数据应用服务公司,需要增加数据分析的效用。

  国家通过“863计划”、国家科技重大专项——核高基、物联网“十三五”发展规划及2015年发布的《促进大数据发展行动纲要》等,开展了大数据技术有关的研究。

  智能制造产业链涵盖智能装备(机器人、数控机床、服务机器人、其他自动化装备),工业互联网(机器视觉、传感器、RFID、工业以太网)、工业软件(ERP/MES/DCS等)、3D打印以及将上述环节有机结合的自动化系统集成及生产线集成等。

  大数据的重心将从数据的存储和传输过渡到数据的挖掘和应用,这将深刻地影响企业的商业模式,既可直接为企业带来利润,也可通过正反馈为企业带来难以复制的竞争优势。据麦肯锡测算,大数据的应用每年可潜在为美国医疗健康业和欧洲政府分别节省3000亿美元和1000亿欧元,利用个人位置信息潜在可创造出6000亿美元的消费者剩余。因此大数据应用有远超万亿美元的市场。

  据国际机器人协会统计,1998年以来全球新装工业机器人年均增速达9%。金融危机影响后,全球机器人行业市场规模不断扩大,2015年全球工业机器人销量超过25.4万台。

  从产业链视角看,按照智能制造产业链发展的顺序,首先需实现自动化,然后信息化,再次互联化,最后智能化。

  a.家庭化:由于人口的快速老龄化,可以预计,服务机器人将大量进入家庭,导致服务机器人家庭化的浪潮。

  根据IFR公布的资料显示,目前中国服务机器人产业规模尚未形成,缺乏大型支柱企业,也没有形成有影响力的品牌,仅占全球服务机器人市场的5-8%左右。根据IFR的相关数据,前瞻产业研究院认为中国服务机器人的市场销量情况呈现出逐年增长的趋势,2016年,中国服务机器人市场销量为34.1万台。

  从企业发展情况来看,目前国内的服务机器人多数企业尚处于初期产品及服务阶段,国内一些领先的服务机器人企业,如中鸣数码科技、智能佳科技等,其主要业务均为机器人比赛及推广方向,新产品较少。另外,国内服务机器人企业的一个特点是从孵化器出来的企业是一大亮点,这其中也包括“千人计划”引进人才创办的企业,说明服务机器人作为我国高新技术的一部分,在中国相关的科技项目中已取得较大成效。

  从下游应用结构领域来看,工业机器人传统应用领域是汽车行业,2015年汽车行业工业机器人需求量达到9.5万台,约占总需求量的38.8%,仍为下游最大的应用领域。但是从增速来看,非汽车领域(电子、金属、橡胶和塑料等)是主要增速较快的几个领域。国内市场而言,继汽车以后,3C、家电等领域有望接棒汽车行业需求。

  就目前而言,我国仍处于“工业2.0”(电气化)的后期阶段,“工业3.0”(信息化)还有待进一步普及,“工业4.0”(智能化)正在尝试尽可能做一些示范,制造的自动化和信息化正在逐步布局。

  电工电器行业作为机械工业第二大分行业,传统龙头产品发电设备形势不容乐观,火电市场大幅下滑,燃机和风电基本持平。但光纤光缆、电力电子、锂离子电池、电动工具等产品市场良好,形成了有力支撑。

  仪器仪表行业受智能制造和产业转型升级等战略的带动,近几年一直处于快速发展的状态,预计2018年行业仍将呈现平稳较快发展态势。

  自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来,数控机床在制造工业,特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用,数控技术无论在硬件和软件方面,都有飞速发展。

  根据IFR对全球服务机器人的相关预测以及中国服务机器人的发展现状来看,前瞻产业研究院分析,在接下来的几年中,我国服务机器人将会获得比工业机器人更加快速的发展趋势,到2022年,我国服务机器人的市场销量规模将达到165万。

  智能制造产业链涵盖智能装备(机器人、数控机床、服务机器人、其他自动化装备),工业互联网(机器视觉、传感器、RFID、工业以太网)、工业软件(ERP/MES/DCS等)、3D打印以及将上述环节有机结合的自动化系统集成及生产线集成等。

  四、全年走势预测今年以来机械行业运行基本符合年初预期,主要行业运行继续保持平稳。对于下半年机械工业主要分行业的发展有如下判断:

  全球范围来看,除了美国、德国和日本走在全球智能制造,其余国家也在积极布局智能制造发展。

  中国智能制造行业处于初级发展阶段,仅16%的企业进入智能制造应用阶段;从智能制造的经济效益来看,52%的企业智能制造的收入贡献率低于10%,60%的企业智能制造的利润贡献低于10%。而90%的中小企业智能制造实现程度较低的原因在于,智能化升级成本抑制了企业需求,其中缺乏融资渠道影响最大。整体而言,中小微型企业的银行贷款比例低于大中型企业,占企业数量绝大多数的中小企业只能依靠自有资金进行智能化改造。

  近年来,我国云计算,特别是物联网等新兴产业快速推进,多个城市开展了试点和示范项目,涉及电网、交通、物流、智能家居、节能环保、工业自动控制、医疗卫生、精细农牧业、金融服务业、公共安全等多个方面,试点已经取得了初步的成果,将产生巨大的应用市场。

  1-6月全国机电产品进口4557亿美元,同比增长19.7%,其中机械设备进口996亿美元,同比增长25.9%,运输工具进口512亿美元,同比增长6.9%,仪器仪表进口493亿美元,同比增长8.5%。

  一是国家不断完善发展智能制造的产业政策,从《智能制造装备产业“十二五”发展规划》、《智能制造科技发展“十二五”规划》到《中国制造2025》在到《智能制造“十三五”发展规划》的发布,都是以发展先进制造业为核心目标,布局规划制造强国的推进路径。

  8月7日,2018年上半年机械行业经济运行信息发布会在中机联举行。中国机械工业联合会执行副会长陈斌、中国汽车工业协会常务副会长董扬出席,中国机械工业联合会赵新敏副秘书长主持会议,陈会长指出今年以来,机械工业全行业认真贯彻党的十九大和中央经济工作会议精神,大力推动高质量发展。上半年行业经济运行平稳向好的趋势进一步巩固,主要经济指标增速超过全国工业平均水平,产销平稳增长、订货好于预期、投资有所改善,发展的内生动力增强。

  就目前国内的实际发展情况而言,汽车、家电等行业自动化和信息化程度已经较高,其他3C、食品饮料、化工、医药等行业正在加快自动化和信息化进程。但是从目前的自动化到互联化还是需要相对长期的发展,智能化可能更需要长时间的等待。

  目前,中国共有超过20个城市将云计算作为重点发展产业,中国云计算基础设施集群化分布的特征突显,已初步形成以环渤海、长三角、珠三角为核心,成渝、东北等重点区域快速发展的基本竞争格局。

  结合当前全球智能制造的发展现状和发展趋势,保守估计未来几年全球智能制造行业将保持10%左右的年均复合增速,预计到2022年全球智能制造的产值将达到1.51万亿美元左右。

  近几年,国家在振兴装备制造业,发展高端制造业,发展战略性新兴产业等方面密集出台了诸多政策和配套措施,在国民经济“十三五”发展规划中也清晰规划了重点发展的领域,智能制造装备产业作为高端制造业的一个重点领域,其发展得到了国家和地方层面的大力支持。

  (五)海外市场认可度提升在全球市场的竞争中,我国机械企业与机械产品的国际市场认可度逐步提升。在近一年半时间里,柳工CLG950E挖掘机已在英国累计实现终端销售15台,该级别挖掘机市场份额达到18%,参与废弃电厂地基破碎作业、核电站施工等项目,是我国工程机械产品首次参与英国基础建设工程。今年上半年,上海电气与东方电气组成的项目联营体,在与全球三家龙头电气集团的竞争中胜出,获得埃及汉纳维燃煤电站项目。

  云服务市场仍处于低总量,高增长的产业初期阶段。根据中国信息通信研究院的调查,2015年,我国公共云服务市场规模突破了100亿元,其中IaaS市场总收入超过40亿元,同比增长超过60%。

  利用多项式回归进行预测分析,2017-2022年传感器制造行业销售收入持续增长,但增速有所放缓,预计2022年行业销售收入将突破900亿元,达到903亿元左右。

  工业机器人是智能制造业最具代表性的装备。日本、美国、德国和韩国是工业机器人强国。日本号称“机器人王国”,在工业机器人的生产、出口和使用方面都居世界榜首;日本工业机器人的装备量约占世界工业机器人装备量的60%。

  二是智能制造产业体系已逐渐成形,2016年工业自动化控制系统和仪表仪器、数控机床、工业机器人等部分装备产业规模销售收入超过10000亿元,此外还取得了一批智能制造技术的突破,包括机器人技术、感知技术、智能信息处理技术等,建立了一批国家级研发基地。但智能制造的一些关键性技术仍旧依赖于进口,自主创新能力还较弱。

  二、梦之城娱乐:问题与压力依然存在(一)市场需求依然低迷市场疲软、需求不足是一段时期以来持续困扰机械行业发展的问题。电力、冶金、煤炭等传统用户行业处于产能调整期,虽释放出部分更新改造需求,但相较于机械行业前期积累的产能而言,市场需求依然低迷。机械工业重点联系企业数据显示,企业订货在经历2017年回升向好后,2018年以来再次呈现出波动下行的趋势,上半年累计订货同比增长9.64%,降至个位数增长水平。

  美国、德国、日本三国是当前世界数控机床生产、使用实力最强的国家,是世界数控机床技术发展、开拓的先驱。

  今年以来,工业品生产者出厂价格延续上年增长势头,继续保持同比增长趋势,增幅逐月提高。6月,工业生产者出厂价格环比上涨1.2%,高于全国0.9个百分点;同比上涨6.8%,高于全国2.1个百分点;上半年,工业生产者出厂价格平均比上年同期上涨4.7%,高于全国0.8个百分点。月度价格指数已连续21个月保持正增长,且从分类看,生产资料、生活资料价格普遍上涨,价格的持续回升,带动工业企业生产积极性进一步提升,生产经营状况向好。

  应收账款数额大、回收难对企业生产经营带来的压力主要表现在三个方面:一是加大资金周转压力;二是放大税费负担压力,企业垫资纳税;三是产生贷款利息的压力,付息就吞噬利润。

  智能制造的概念于上世纪90年代首先由美国提出,其后各发达国家纷纷将智能制造装备产业列为国家级计划并着力发展,美国、德国、日本等国经过多年的发展积累了巨大的技术优势,全球多数国家也在努力促进国内智能制造装备产业的发展。

  中国制造业产能巨大,存在强烈的智能化改造需求。智能制造将为设备和软件行业带来机会,机器人、传感器、工业软件、3D打印等都蕴含百亿甚至千亿的市场容量。结合前文对我国智能制造行业发展现状和趋势的分析,预计未来几年我国智能制造行业将保持11%左右的年均复合增速,预计到2022年行业市场规模将达到2.39万亿元,行业增长空间巨大。

  传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力,而现代科学技术的突飞猛进则为传感器制造行业的发展提供了坚强的后盾。随着科技的发展,传感器也在不断地更新发展。

  尽管中国目前云计算产业总体仍处于起步阶段,多种技术路线和标准共存,尚未形成稳定的产业链分工,大规模商业应用模式也仍未形成,但由互联网服务商率先提出的云计算概念已经为国内外IT企业所迅速跟进,成为IT产业发展的新热点,同时许多风险投资基金、产业集团也在密切关注云计算产业发展动态,掌握云计算核心技术的创新型企业已成为资本市场的关注热点。未来,云计算成为继个人电脑、互联网之后世界范围内信息技术新一轮重大革命的观点将为越来越多的人所接受。

  今年以来,机械工业全行业认真贯彻党的十九大和中央经济工作会议精神,大力推动高质量发展。上半年行业经济运行平稳向好的趋势进一步巩固,主要经济指标增速超过全国工业平均水平,产销平稳增长、订货好于预期、投资有所改善,发展的内生动力增强。

  纵观国内外服务机器人的发展,可以发现服务机器人在我国具有广阔的市场空间。