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央财智库 工业主动化职业深度陈述:从国产代替看工业链的出资时机
发布时间:2022-05-18 16:46:11 来源:lol哪里压注

  在《中日制作工业系列陈述之一—从日本高端制作看我国制作晋级》陈述中,咱们回忆了日本制作业的开展前史及其商场体现,日本为我国供应了名贵阅历。中日都以制作“硬 科技”为中心竞赛力,且现在我国正处于制作业兴起的阶段,在国内商场满意需求的支撑 下,估计我国制作业先“国产代替”,后依靠“功率优势”出海。结合日本阅历,咱们整理出我国制作中最“长坡厚雪”的几大范畴:工业主动化、电气设备、通讯设备、半导体 等。本陈述环绕工业主动化,将从工业链视角来看国产代替,并结合日本阅历挑选中心环 节的优质公司。咱们首要将要点整理工业主动化首要环节,聚集首要工业链中的优质公司。

  工业主动化,又称工业操控主动化(工控主动化),是指将主动化技能运用在机械工 业制作环节中,完结主动加工和连续出产,前进机械出产功率和质量,开释出产力的作业 手法。工业主动化的开展依靠于信息技能、核算机技能和通讯技能的深度交融,主动化技 术在很大程度上扭转了传统作业方法,加速了传统工业技能改造。工业主动化上游职业是 电力电子元器件,下流职业首要包含 OEM(代工)型商场和项目型商场。

  经过需求动力的不同来历,全球工业主动化开展进程能够分为以下三个阶段:第Ⅰ阶 段(40 年代-60 年代初):此阶段首要为单机主动化阶段,商场上各种单机主动化加工设 备出现,并不断扩展运用和向纵深方向开展,典型效果和产品包含硬件数控体系的数控机 床。第Ⅱ阶段(60 年代中-70 年代初期):此阶段首要以主动出产线为标志,在单机主动 化的根底上,各种组合机床、组合出产线出现;一起,软件数控体系出现并用于机床,CAD、 CAM 等软件开端用于实践工程的规划和制作中。第Ⅲ阶段(70 年代中期-至今):20 世 纪 70 年代初期,美国学者初次提出 CIM 概念,CIM 是一种完结集成的相应技能,即把分 散独立的单元主动化技能集成为一个优化的全体,而作为完结集成的相应技能,并行工程 自 20 世纪 80 年代晚期开端运用和活泼于主动化技能范畴,并将进一步促进单元主动化技 术的集成,该阶段的典型效果和产品包含 CIMS 工厂和柔性制作体系(FMS)等。

  方针扶持有望进一步推动内资企业战胜技能壁垒,国产代替率有望进一步前进。要突 破对海外进口的依靠,最要害的依然是要鼓舞民营企业加大研制投入,进军高精尖智能制 造设备范畴。2021 年 1 月 23 日,财政部、工业和信息化部联合印发《关于支撑“专精特 新”中小企业高质量开展的告诉》,发动中央财政支撑“专精特新”中小企业高质量开展 方针。除此之外,“十四五智能制作规划”和智能制作 2025 等方针中均有相关内容支撑工 业主动化开展。跟着工业主动化方针扶持力度的进一步加大,工业主动化高精尖技能有望 得到打破,受限制的细分职业国产化率有望进一步前进。

  工业主动化工业链零部件数量许多,各部分商场规划和增速差异较大。详细来看,低 压变频器、伺服电机、减速器、传感器和进程外表价值量较高;分环节来看,操控体系和 履行体系规划较大。工业主动化商场规划全体坚持上升趋势,我国 2021 年商场超越 2000 亿元,为扫除疫情构成的影响,咱们选取 2021 年和 2019 年的方针进行比照发现,国内工 业主动化商场规划 CAGR 超越 30%,全体商场规划增加较快。

  智能制作是工业主动化开展的方向,它将概念更新晋级,并扩展到了柔性化、网络化、 智能化和高度集成化的规划。智能制作(Intelligent Manufacturing,IM)是一种由智能机 器和人类与家一起组成的人机一体化智能体系,它在制作进程中能进行智能活劢,比如分 析、推理、判别、构思和决议计划等。经过人与智能机器的协作同事,去扩展、延伸和部分地 取代人。智能制作在物理空间的首要载体是工业主动化,在信息空间的首要载体是工业互 联网,而三者在工厂智能化的实践进程中又相互交织。工业主动化及其相关技能和设备构 成了智能制作的根底,工业互联网经过存储、加工和处理出产进程中的各种数据和信息, 构建了 IaaS(根底设施即服务)、PaaS(渠道即服务)和 SaaS(软件即服务)的处理方 案层级,并经过指令与操控体系和设备体系相交互,完结智能出产指令和反响。

  工业主动化设备首要含有工业机器人和数控机床两大类,就工业链而言,工业机器人 是工业主动化的构成主体。在操控层面,工业机器人包含 DCS、数控体系等工控产品,进 行。在操控层面,工业机器人包含 DCS、数控体系等工控产品,进行本身方针和功用的管 理。在驱动层面,各类驱动器和软发动器等工业主动化包含职业亦存在于工业机器人工业 之内。在履行层面,伺服电机是工控和机器人工业均不可或缺的重要组成。工业机器人可 以认为是“更需运动操控的易用型数控机床”。比较数控机床,工业机器人通用性更好, 运动才能更强,更易操作和维护。到 2021 年底,我国工业机器人年产量已超越数控机 床,打破 30 万台,一起因为工业机器人单机价格更高,具有更大的商场规划,2021 年总 体价值规划到达 706 亿元,同期数控机床商场规划 466 亿元。此外,工业机器人具有更广 阔的下流集成空间,未来生长空间显着。工业机器人是工业主动化输出设备的典型代表, 代表着工业主动化的高生长性。

  我国人口盈利逐步消失,制作业作业人员继续下降,我国制作业作业人数自 2013 年 到达峰值后继续下降,2020 年已降至缺乏 4000 万,一方面是因为 15-64 岁适龄劳作力人 口比重继续下降,而总人口近年间增加趋缓,近十年净增加缺乏 1 亿人;另一方面是因为 我国制作业转型晋级加速,逐步下降劳作密布型工业占比,向第三工业开展的趋势显着。

  劳作力价格继续上升,机器换人大势所趋。人口盈利的消失伴跟着劳作力价格的上升, 我国制作业作业人员年平均薪酬从 2006 年的 1.8 万元继续上升到 2020 年的 8.3 万元。但 从进口均价来看,虽然库存、汇率、类型等要素关于价格构成了必定的影响,工业机器人 价格全体仍呈下降趋势。3C 工业机器人寿数 4 年左右,其他工业寿数则更长,维修保养 本钱也较低,出产功率和精度远高于人工,制作业范畴内机器换人是大势所趋。

  我国工业机器人开展首要阅历四个阶段——萌发、渐起、高增和调整。2009 年之前 没有广泛开展,处于萌发阶段,彼时轿车工业落后,3C 电子刚刚开端承受产能搬运,自 动化率较低,我国工业机器人设备量自 2010 年起开端显着增加,首要因为轿车、3C 产 业需求旺盛,主动化程度前进;2013 年至 2017 年高速开展,首要因为方针及补助密布出 台,价格下降,轿车、3C 电子工业及主动化商场迸发增加;2018 年之后充沛调整,补助 开端削减,交易冲突也有所影响。全球工业机器人保有量增加平稳,近年来每年增加 10% 左右,我国工业机器人保有量增速在 2017 年之前较高,年增速高达 30%以上,2018 年后 因设备量增速下滑及设备逐步到期作废,增速降至全球全体水平。

  我国工业机器人工业经过多年开展,依然与发达国家有必定距离。从工业机器人密度 (每万人具有工业机器人数量)来看,我国近年来继续增加,但我国工业机器人密度仍与 前列国家有必定的距离,有满意的生长空间。从长时刻来看,我国工业机器人密度有望到达 日本和德国的水平,现在仍有 50%的增加空间。因为机器人存在折旧,遍及寿数在 4-10 年左右,估计未来几年国内工业机器人商场更新换代需求激增。2020 年我国工业机器人 商场出售规划为 422 亿元,2022 年估计到达 552 亿元,5-10 年内有望到达年均千亿的市 场规划,而体系集成商场规划一般是本体的 2-3 倍,现在已有上千亿规划。

  工业机器人代表了工业主动化的高生长性,而且有人机协作、人工智能、数字化、轻 型化和遍及化的趋势,这些也都是工业主动化的趋势。人机协作能够将人的智能性和机器 人的高效性相结合,而且前进有人车间的安全性。跟着智能学习结构的开展,工业机器人 有望加载人工智能算法,从作业中堆集阅历,进一步前进功率。数字化符合万物互联开展 趋势,一方面搜集大数据进行学习,另一方面参加物联网前进操控才能。轻型化能够拓宽 工业机器人的运用场景,用于精密度更高的工业,为工业机器人拓荒了新的时机。遍及化要求现在还未广泛运用机器人的职业许多运用机器人,这将加速机器换人的速度,进一步 前进全社会的出产功率。

  现在悉数A股尚无录入较为全面的工业主动化分类规范,咱们依据上市公司主营事务, 概括工业主动化零部件及规范设备出产厂商 64 家。从相关事务收入来看,大部分公司业 务收入会集在 30 亿元以下,卧龙电驱、正泰电器、宏发股份和汇川技能相关事务收入较 高。从总市值来看,大部分公司总市值在 100 亿元以下,百亿以上的股票中也仅有汇川技 术、正泰电器超越了 400 亿元。将股票依照事务综合性排序,大都厂商从事工业链中最为 相关的若干个环节,单个厂商简直横跨工业链悉数环节。

  依照相关事务收入选取以上上市公司,可是部分上市公司相关事务收入较小,并非相 关环节的首要参加者,而许多工业链环节的首要参加者还包含海外公司和非上市公司。接 下来,咱们将选取首要环节,从工业链根本状况剖析,整理这些环节中包含海外公司和非 上市公司在内的首要参加者,并评论国产代替状况。

  操控体系是工业主动化的中心大脑,更是决议输出产品功用和功用的首要要素。其主 要使命是操控主动化设备在作业空间中的运动方位、姿态和轨道、操作次序及动作的时刻 等。操控体系首要包含硬件和软件两部分:硬件部分是工业操控板卡,包含主控单元和部 分信号处理电路;软件部分首要是操控算法、二次扩展开发等。操控体系首要包含 PLC、 DCS、数控体系(CNC)、IPC 等。

  PLC 是一种选用一类可编程的存储器,中大型 PLC 技能含量更高。PLC 用于其内部 存储程序,履行逻辑运算、次序操控、守时、计数与算术操作等面向用户的指令,并经过 数字或模拟式输入/输出操控各品种型的机械或出产进程。PLC 本质是一种用于工业操控 的核算机,其硬件结构根本上与微型核算机相同。PLC 依照 I/O 点数分类,可分为小型 PLC 中型 PLC 及大型 PLC;而依照结构方法分类,则可分为全体式和模块式。一般来说,I/O 点数越多,操控联系越杂乱,要求的程序存储器容量也越大,可编程操控器的指令及其他 功用也较多,能够习惯大型、杂乱的操控使命。

  乘制作业复苏春风,PLC 商场规划快速康复。虽然 2020 年全体遭到疫情影响全球经 济显着下滑,可是后疫情年代,制作业快速修正对国内商场带来正面影响,PLC 商场继续 复苏;此外,我国在“新基建”推动下出资力度不断加大,带动全体商场的需求向好。2020 年我国 PLC 职业商场规划为 130 亿元,同比上涨 11.68%,估计 2018-2023 年年均复合增 长率 6.4%,坚持稳定增加态势。

  PLC 首要与下流工业深度绑定,小型与大中型 PLC 商场差异显着。PLC 下流客户广 泛散布于各个工业职业,包含流程型工业、离散型工业在内的钢铁、石油、电力、建材、 轿车、机械制作、交通运输等范畴,现在各下流职业的 PLC 运用均比较老练。国内大中型 PLC 首要运用于项目型商场,产品的安全性、可靠性、稳定性和网络通讯才能要求比较高, 如轿车、冶金、电力、化工、建材等。据 MIR 核算,我国大中型 PLC 超越一半商场比例。而小型 PLC 首要运用于 OEM 商场,如纺织机械、包装机械、起重机械、食物机械等器械 设备,比较较大中型 PLC 运用来说,商场散布广泛,会集度相对涣散。

  DCS 中文全称涣散操控体系,是一种在模拟量回路操控较多的职业中广泛运用的, 尽量将操控所构成的危险性涣散,而将办理和闪现功用会集的一种主动化高技能产品。它 选用操控涣散、操作和办理会集的根本规划思维,选用多层分级、协作自治的结构方法。其首要特征是它的会集办理和涣散操控。DCS 一般选用分级递阶结构,每一级由若干子系 统组成,每一个子体系完结若干特定的有限方针,构成金字塔结构。DCS 一般由以下五部 分组成:操控体系、I/O 板、操作站、通讯网络和图形及编程软件。

  国内 DCS 商场规划快速增加,下流首要会集于化工和电力。2021 年国内 DCS 商场 规划打破 88 亿元,增速在 2019 年之后大幅上涨,CAGR 达 26%,估计未来将继续坚持 稳定增加,商场前景宽广。DCS 的下流运用会集度高,首要会集于化工、电力和石化三个 职业,三个职业总占比到达 80%。国内 DCS 商场在中控技能的领衔下国产代替相对较高, 中控技能商场比例占比为 37%,抢先包含外资在内的其他一切品牌,除此之外,和利时、 横河电机、智深操控在国内商场比例中也占有一席之地。以上四个企业算计商场比例到达 51%,在整个工控职业我国产代替率较高。

  IPC(Industrial Personal Computer)即工业操控核算机,简称工控机,是一种采 用总线结构,对出产进程及机电设备、工艺配备进行检测与操控的东西总称,具有重要的 核算机特征和特征。PC-based 运动操控器是一种依据工业 PC 技能,完结运动操控功用 的产品,可满意杂乱运动操控,是工控干流的操控方法之一。运动操控器为运动操控体系的中心环节,依据渠道能够划分为 PLC、嵌入式操控器和 PC-Based 操控卡三类。其间 PC-Based 操控卡能够完结杂乱的运动操控,且具有通用性强、拓宽性好等优势,遭到了 宽广 OEM 厂商的欢迎。跟着下流工业机器人、半导体等职业对运动操控要求的前进, PC-Based 操控卡将迎来更为宽广的开展。

  运动操控职业开展迅猛,操控器坚持较高增速。2014 年-2018 年我国通用运动操控行 业商场规划达 120 亿元,与 2014 年比较增幅达 64.50%,复合增加率到达 13.25%。(注:该核算口径操控器中只核算依据 PC-Based 的操控卡、嵌入式操控器,未计入 PLC 及其 他)。国内的 PC-Based 操控卡商场中,外资品牌占有高端商场,国内企业向中高端跨进。在国内的 PC-Based 操控卡商场,高端商场由美国泰道(Delta Tau)、翠欧(Trio)等外资品牌 占有,但国内品牌逐步向中高端发力,外资品牌商场比例出现萎缩态势。以固高科技、雷 赛智能、成都乐创、众为兴等厂商代表的国内品牌算计占有了 70%以上的商场比例。

  数控体系加工能够逻辑地处理具有操控编码或其他符号指令规则的程序,经过核算机 译码,使机床将原始的金属板材经过长时刻精密加工,打构成抱负的形状。运用数控加工 能够完结一般机床不能完结的杂乱曲面零件加工,且加工的精度和稳定性都能够得到很大的确保。比较传统加工工艺,数控加工有着加工功率高、加工精度高、操作者劳作强度低、 习惯才能强等特征。

  我国数控体系下流运用广泛,产品差异化显着,商场仍以海外品牌为主导。就增速情 况而言,2021 年第一季度期间,数控体系的下流运用中,立式加工中心、激光加工机、 钻工中心、车床、玻璃机械等商场规划别离同比上升 249%、231%、225%、210%、193%。就我国数控体系竞赛格式而言,现在海外品牌占有商场大头,广州数控国内抢先。详细来 看,我国 CNC 数控体系首要玩家是外资品牌,包含发那科(Fanuc)、三菱(Mitsubishi)、 西门子(SIEMENS)等,2021 年第一季度商场别离占比 32%、21%和 11%。内资品牌中 广州数控(GSK)抢先,占比 14%。

  体系和用户之间进行交互和信息沟通的前言,触摸屏为首要产品。HMI 衔接 PLC、 变频器、直流调速器、外表等工业操控设备,运用闪现屏闪现,经过输入单元(如触摸屏、 键盘、鼠标等)写入作业参数或输入操作指令,完结人与机器信息交互的数字设备,由硬件 和软件两部分组成。HMI 首要分红三类,别离是触摸屏、平板电脑及文本终端。HMI 运用 较广,项目型商场及 OEM 商场都有广泛运用。项目型商场中 HMI 用量占整个 HMI 商场规 模的 22.0%左右。传统项目型职业冶金、化工、电力、采矿等都是 HMI 商场的首要职业。OEM 商场中,HMI 用量占整个 HMI 商场规划的 78.0%左右。传统 OEM 职业纺织机械、包装机械、印刷机械、机床等都是 HMI 商场的首要职业,其间纺织机械职业占有了适当大 的比重,电子设备制作、液晶设备、半导体等职业商场比例不断扩展。

  HMI 商场和 PLC 商场严密相关,国内企业市占涣散,国产代替率仍有待前进。因为 PLC 和 HMI 在功用上具有较强的协同性,PLC 和 HMI 的出产构成深度绑定,从商场比例 的散布上看,大型 PLC 厂商均在 HMI 商场上占有必定比例,例如西门子、威纶通、欧姆 龙等。在项目型商场,西门子以其职业抢先的工程才能、完善的产品线占有了较为强势的 方位,一起也促使其 HMI 事务快速开展,进一步前进了商场占有率。威纶通和施耐德紧随 这以后,也在国内商场占有一席之地,加上占比较小的三菱和欧姆龙,海外企业占比超越 50%。国内企业占比较高的为昆仑通态,到达 12%,上海步科、信捷电气、台达(中达电通)紧 随这以后,上述国内企业总市占率仅为 26%,HMI 的国内商场国产代替率仍有待前进。

  变频器是运用变频技能与微电子技能,经过改动电机作业电源频率方法来操控沟通电 机的电力操控设备。变频器的首要意图为节能、调速,除此之外,变频器还有许多的维护 功用,如过流、过压、过载维护等等。一般,变频器依照电压等级是否大于 690V 可分为 低压变频器和中高压变频器,低压变频器依照功用用处又可分为通用型变频器和工程型变 频器。

  低压商场宽广,国产代替带来更多增加潜力。高压变频器具有很强的职业性,和高压 变频器比较,低压变频器调速规划广、操作简略,商场规划更大,运用场景也更为广泛。现在全球工业主动化职业低压变频器商场首要能够分为欧美系和日系两大派系,欧美系代 表厂家包含西门子、ABB、施耐德等,日系代表厂家则是安川、三菱、富士等。欧美厂家 更加拿手大型主动化体系,日系厂家则更加拿手小型体系。在大型工程电气传动范畴,欧 美品牌的商场占有率高,在小型机械的设备制作范畴,日系品牌的商场比例较大。国产变 频器产品因为多年来继续的研制投入,其功用、可靠性、售前售后服务、本钱操控等方面 的优势逐步闪现,以汇川技能、英威腾为代表的国产变频器企业正在逐步抢占外资品牌的 商场,商场比例继续前进。

  减速器是多个齿轮组成的传动零部件,运用齿轮的啮合改动电机转速,改动扭矩及承 载才能,完结精密操控。减速器按结构不同能够分为五类:谐波齿轮减速器、摆线针轮减 速器、RV 减速器、精密行星减速器和滤波齿轮减速器。在精度、扭矩、刚度、传送功率 等衡量减速器的各个功用方针上,它们各有不同。跟着技能的日益老练,精密减速器高精 度、高刚度、高传动功率、大速比、高寿数、低惯量、低振荡、低噪音、低温升、结构轻、 设备便利等许多优势更加显着,其运用范畴将从工业机器人范畴更多拓宽到数控机床、航 空航天、医疗器械、新动力等多个范畴,开展前景宽广。

  当时全球精密减速器商场呈寡头独占格式,职业会集度较高。其间,日本纳博特斯克 (Nabtesco)是出产 RV 减速器的巨子,约占 60%的全球减速器商场比例,尤其是在中/ 重负荷工业机器人范畴,纳博特斯克的 RV 减速器在全球商场市占率更是超越 90%。另一 巨子哈默纳科(Harmonic)则在谐波减速器范畴具有肯定优势,约占 15%的全球减速器 商场比例。除此之外,住友重工商场比例也有 10%,旗下产品包含 FINECYCLO 系列等。全球减速器商场出现出以日本企业一派独大的高度会集化局势。

  工业主动化进程不断推动,带动工业机器人高复合增加,减速器是工业机器人最重要 的零部件,也是我国最或许首要完结国产代替的零部件。从供应来看,国外部分企业如住 友重工和 SPINEA 都在减缩相关事务,未来只要纳博特斯克和哈默纳科成为首要供货商, 虽然两者占有肯定优势方位,但产能有限,现在交货期越来越长,从 4 个月逐步上升至 1 年。从我国厂商本身根底来看,谐波减速器方面,因为机械结构相对简略,哈默纳科的专 利到期,以绿的谐波为代表的国产谐波减速器逐步占有国内首要商场,绿的谐波价格比哈 默纳科低 40%,但可靠性还有待进一步验证,绿的谐波未来在国内商场的占有率有望超越 哈默纳科。此外,来福谐波等一系列小厂商也逐步出现。RV 减速器方面,国产已打破“工 艺+设备”的中心难题,部分企业现已占有了必定的商场,但未构成批量的产能。总结来 看,谐波减速器技能还有必定距离,但绿的谐波市占率和产能都已构成规划;RV 减速器 开发时刻长,技能距离小,但未有企业构成显着的市占和产能。

  伺服体系横跨工业主动化的驱动体系和履行体系。伺服体系是指以方位、速度、转矩 为操控量,能够动态盯梢方针改动然后完结主动化操控的体系,是完结工业主动化精密制 造和柔性制作的中心技能。伺服体系一般由伺服驱动器、编码器与伺服电机组成,一套伺 服体系中,伺服驱动器用于操控伺服电机的操控器,编码器担任编码和转码,伺服电机将 电压信号转换成转矩与转速以驱动操控目标。伺服体系经过对功率进行扩大、变频、调控 等处理,操控驱动设备的输出力矩、速度和方位,然后完结关于物体方位和姿态等操控。

  伺服驱动与伺服电机深度绑定,与操控器、编码器等配件一起构成伺服体系。伺服驱 动器的首要功用是是操控伺服电机,其效果类似于变频器效果于一般沟通马达,归于伺服 体系的一部分,首要运用于高精度的定位体系。一般是经过方位、速度和力矩三种方法对 伺服电机进行操控,完结高精度的传动体系定位,是传动技能的高端产品。伺服电机能够 理解为肯定遵守操控信号指挥的电机,伺服电机首要可分为沟通、直流和直线三大类。伺 服体系一般作为全体单位进行出产,国内商场继续增加,下流运用广泛。伺服体系具有精 度高、反响快、稳定性好等长处,在配备主动化和精密制作等范畴发挥要害效果,是工业 主动化进程中的中心产品。国内伺服体系商场坚持增加态势,获益于原材料本钱下降及自 身节能环保优势凸显,伺服体系在军工、半导体设备、工业机器人、数控机床、电子制作 等有准确定位需求的下流范畴运用广泛。

  伺服体系首要商场仍被外资占有,技能是首要优势。欧美日厂商把握前沿体系算法以 及一体化集成技能。以松下、安川、三菱等为代表的日系品牌占有国内伺服体系商场约 30% 的比例,西门子、博世、力士乐等欧美系品牌首要把握高端商场。日系品牌首要为松下、 安川、三菱等老牌的日本主动化设备出产商,工业布局全面,产品功用与操控体系算法位 于国际前沿水平。以德国西门子、施耐德、美国罗克韦尔等主动化公司为代表的欧美品牌, 致力于经过机电一体化完结功用前进、设备精简,一起还在模块化、集成化范畴不断拓宽, 引领着未来伺服体系技能开展的趋势。

  接触器分为沟通接触器和直流接触器,它运用于电力、配电与用电场合。接触器是一 种运用广泛的开关电器。接触器首要用于频频接通或分绝交、直流主电路和大容量的操控 电路,可远距离操作,合作继电器能够完结守时操作,联锁操控及各种定量操控和失压及 欠压维护,广泛运用于主动操控电路,其首要操控目标是电劢机,也可用于操控其它电力 负载,如电热器、照明、电焊机、电容器组等。接触器作为低压电器产品中的一个通用类、 根底类的产品,广泛运用于 OEM 机械配套、电力、修建/房地产、冶金、石化等职业。低 压接触器作为传统的低压电器产品,现已十分老练,商场化程度高。低压接触器产品本身 的制作工艺并不杂乱,技能含量相对较低,加上满意的商场需求,商场竞赛较为充沛,催 生了数量许多的低压接触器出产厂家。

  现在低压接触器品牌企业有外资企业如施耐德、GE、ABB、西门子等,本乡企业则 有德力西、正泰电器、良信股份等。近几十年,虽然国内低压电器取得了很大的前进,但 与发达国家比较,国内出产的低压电器,高层次、高功用、具有本身特征的产品相对较少, 产品层次全体较低。近年来,低压电器职业受工业晋级和产品更新迭代影响,低端商场逐 渐萎缩。一起,外资企业遭到国产品牌技能和工艺前进带来的竞赛,开端向下兼容,中高 端商场规划不断扩展。

  调理阀又叫操控阀,在工业主动化进程操控范畴中,经过承受调理操控单元输出的控 制信号,凭借动力操作去改动介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的终究操控元件。一般由履行机构和阀门组成。具有截止、调理、导流、避免逆流、稳压、分流或溢流泄压 等功用,是智能制作的中心零部件之一,运用范畴包含石油、石化、化工、造纸、环保、 动力、电力、矿山、冶金、医药、食物等职业。

  传感与检测是工业主动化商场中,产品品种最为繁复的子板块。在当时工业物联网“万 物互联”的注重和驱动下,对传感与检测的功用和数量赋予了更多的希望。这一商场上, 惯例的温度、挨近检测传感器占比较大,但增加放缓;编码器、特别检测等先进传感器占 比虽不大,但在精密制作的驱动下开展迅猛;气体、水质剖析仪在对环保日益注重下,发 展向好;变送器、流量计是典型进程外表,下流职业首要为化工、炼油等流程职业。工业 物联网是传感与检测最大的驱动要素,无论是工厂内部的信息化,仍是工业 4.0 下的外部 互联,都是以传感器收集的数据为根底。

  传感器衔接物理国际和数字国际。传感器能接纳被丈量的信息,并能将其按必定规则 改换成为电信号或其他所需方法的信息输出。传感器的存在让机械设备有了感官,能够从 外界获取必定的信息。传感器在新一代智能制作中发挥重要效果,是工业主动化范畴开展 的重要支撑。新兴工业拉动下流需求,传感器职业坚持高速增加。近年来传感器商场规划 坚持高速增加。依据赛迪参谋的数据闪现,2019 年我国各类传感器全体商场规划为 2188.8 亿元,2014-2019 年 CAGR 为 17.4%。前瞻工业研究院猜测 2021-2026 年我国传感器 制作职业 CAGR 约 19%,大幅高于全球商场增速。

  跨国公司占有超 60%比例,高端传感器范畴距离较大。据前瞻工业研究院数据闪现, 现在,传感器职业我国国内供应才能缺乏,爱默生、西门子、博世、意法半导体、霍尼韦 尔等跨国公司占有超越 60%的商场比例,特别是高端产品简直全赖进口补给,80%的芯片 依靠国外;剩下的比例也首要会集在几家上市公司手中。现在我国传感器职业 TOP5 企业 如汉威科技、柯力传感等占有了国内传感器商场 40%以上的比例;其他 60%为中小企业, 产品首要会集在中低端。

  仪器外表能够分为通用型仪器外表和专用仪器外表,详细分类见下表,近年来,随同 着制作业的转型晋级,主动化程度不断前进,仪器外表商场规划在稳步增加,其间主动化 外表占有营收和赢利的首要部分。主动化操控外表首要包含变送器、智能流量外表、温度 外表、压力外表、履行机构和剖析仪器等。

  外资品牌占有主导方位,国内外表企业商场宽广。全球主动化外表龙头企业包含艾默 生、ABB、西门子、霍尼韦尔、横河电机等,工业主动操控仪器外表下流运用首要是石化、 电力、冶金、核电、医药以及食物饮料等流程工业,因为出产进程不能中止,因而关于仪 器外表的精度、稳定性等要求很好。因而我国工业流程仪器外表高端商场的大部分比例都 被横河电机、艾默生、ABB 以及西门子等外资企业占有。我国仪器外表进口规划终年居 高位,现在国产仪器外表功用与国外的距离正在逐步缩小,国产代替空间宽广,川仪股份、 中控技能、康斯特等国内厂商也逐步在一些范畴做出打破,有望进一步开拓商场。

  工业机器人本体结构是指机体结构和机械传动体系,也是机器人的支承根底和履行机 构。机器人本体的硬件技能现已趋于老练,首要在结构的优化和运用体会的前进;外资巨 头的优势逐步向软件搬运,给了国产本体追逐的窗口期。把握自主运控技能、前进附加值 是不断被验证的国产出路。现在国内仍处于增加期,攫取增量是国产代替的重要手法。机 器人本体依照结构类型能够分为多关节机器人、坐标机器人、SCARA 机器人、并联机器 人、工厂用 AGV 等。国内首要运用多关节机器人、坐标机器人和 SCARA 机器人,其间 坐标机器人国产率较高,现在超越 60%,而 SCARA 和多关节机器人国产率较低,代替空 间大。多关节机器人同质化产品多,是内外资抢夺的要点,而 SCARA 近年来增量显着, 是增量范畴抢夺的要点。

  从国内外厂商来看,现在机器人本体商场依然被国外厂商独占,虽然近期美的集团全 资收买了库卡,但库卡的首要出产基地都在国外,假如将库卡算作外资的话,本体范畴外 资我国商场占有率达 65%以上,国产代替道阻且长。国内厂商中,埃斯顿、机器人(新松)、 埃夫特、新时达和广州启帆市占率较高,其间新时达和广州启帆运用范畴较为专注,广州 启帆一起也是非上市公司。在埃斯顿、机器人(新松)和埃夫特中,并未构成市占龙头, 但埃斯顿工业链布局最广,自主技能优势最强,如能继续加大产能,有望冲击本体龙头。

  数控机床分类方法繁复,数控设备(CNC)为中心部件。数控机床全称数字操控机床, 是在机床根底上参加核算操控体系(CNC, Computer Numerical Control),然后构成的一 种主动化智能制作设备。数控机床的结构首要能够被划分为,数控机床可按加工工艺、运 动方法、伺服操控方法、机床功用等方针进行分类。数控设备首要由输入、处理和输出三 个根本部分构成。现代数控均选用 CNC 设备,一般运用多个微处理器,以程序化的软件 方法完结数控功用。一切作业都由核算机的体系程序进行合理地安排,使整个体系和谐地 进行作业。进入工业 4.0 年代之后,数控机床开端迈向智能化,除了传统的核算机程序控 制,大数据、云核算、人工智能、物联网等技能开端进一步在数控机床进步行运用。

  全球数控机床工业规划巨大,商场开展老练,竞赛格式全体仍由日德美主导。数控机 床作为工业智能制作的要害组成部分,加上多年的开展,全球工业规划巨大、增加率一直 在 4%-7%左右徜徉,动摇不大,处于稳定增加态势。在商场占比中,日本与我国处于领 先方位且比例适当,均处在 32%的水平,其次为德国商场,占比为 17%。竞赛格式方面, 现在数控机床出产依然由日德美企业主导。依据赛迪参谋发布的 2019 年全球 TOP10 数控 机床企业排名,全球前十大企业包含日本企业四家、德国企业三家、德日合资企业一家、 美国企业两家,而我国企业自 2008 年之后再未进入前十,日德美在数控机床范畴占有着 安定的主力方位。

  数控机床职业国内竞赛格式较为涣散。数控机床虽然是要害智能制作零部件,其出产 并未在国内迎来杰出的开展势头,现在国内巨大的数控机床需求依然依靠海外进口。国产 数控机床商场比例首要会集在中低端范畴,到 2018 年,我国低端数控机床和中端数控 机床国产化率别离为 82%和 65%,而高端数控机床国产化率仅为 6%,首要原因是国企改 革困难及民营企业资质缺乏。跟着智能制作范畴的快速开展,在数控机床范畴具有技能优 势的厂商开端发力。创世纪、秦川机床和海天精工是现在我国市占最大的数控机床企业, 三者已在国内企业竞赛中开始占有龙头方位。未来跟着数字化的进一步遍及和方针支撑, 数控机床,特别高端数控机床国产化率有望进一步前进。

  海外巨子在我国相关区域商场比例全体下降,国产代替方兴未已,经过国产代替寻觅 出资时机。工业主动化工业链冗长且公司许多,从不同视点能够寻觅出不同的标的。从产 业链来看,能够先寻觅出工业链中的优质环节,由此进一步寻觅出优质环节中的首要上市 公司。此外,还能够将工业链悉数公司看做全体,经过相关方针挑选出优质个股。下面我 们将经过工业链环节和上市公司个股选取两种方法寻觅工业主动化优质公司。

  在国产代替布景下,优质工业链环节有以下三大特征:(1)高国产化率;(2)国产化 率快速前进;(3)在工业链中重要性高。

  因为内资品牌尚处于起步和扩张阶段,加上各类产品的技能壁垒和资源管控有所差异, 各职业细分的国产化率差异严峻,即使是处于同一体系的不同产品国产代替状况也有或许 存在较大差异。咱们首要挑选出国产化率较高的工业链环节,并在这些环节中经过相关业 务收入挑选出市占较高的上市公司。国产代替率较高的环节有 IPC/PC-based、DCS、减 速器、伺服以及传感/外表,部分环节上市公司较少,选取相关营收前三或超越 10 亿元的 公司。

  工业主动化国产代替全体仍处于有待前进的环境中,经过调查 2019 年-2021 年商场 规划改动的状况,咱们发现部分环节增速较快。有些环节商场会集度较高,首要龙头拉动 前进国产代替率;有些环节商场较为涣散,商场前景宽广,能够经过充沛竞赛快速完结国 产代替。现在工业链中,CNC、伺服、传感/外表和工业机器人本体的国产代替率快速前进,咱们选取相关营收前五或超越 10 亿元的公司。

  完结国产代替,应首要经过工业链中重要性高的环节打破,工业链环节的重要程度, 首要体现为各环节的商场规划。工业链环节中,PLC、CNC、减速器、伺服、变频器、传 感/外表商场规划远高于其他环节,归于重要环节,咱们选取相关营收前五或超越 10 亿元 的标的。部分跨工业链环节运营的公司被屡次选取,如工业主动化龙头汇川技能。

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