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鼎浩宏观经济研究

行业研究系列——智能制造

来源:鼎浩财富    发布时间:2018-03-23     点击量:175

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摘要

一、 智能制造是大势所趋

1.1 大背景:人口红利逐渐消失,推升传统制造业人力成本

1.2 关键时点:制造业回暖为智能制造提供有利条件

1.3 催化剂:宏观政策持续出台

1.3.1 国家政策持续出台 关注六大目标


二、自动化、信息化、智能化并行,关注流程与制造信息化和工业自动化投资机会

2.1 我国智能制造处在自动化、信息化、智能化并行推进阶段

2.2 信息化投入加大,制造业效率提

2.3 业务流程与制造环节信息化是产业关键环节

2.4 规划层:ERP 软件强者恒强,实施方注重行业经验

2.5 执行层:MES行业格局分散,关注具有ERP背景及行业背景的MES提供商

2.6 控制层:工业自动化,关注工业机器人行业

2.6.1 缺乏核心零部件技术,国产自主品牌工业机器人难言成功

2.6.2 国产工业机器人核心零部件逐渐突破

2.6.3 国内系统集成公司以中小规模企业为主 行业竞争激烈


三、总结


四、投资建议

4.1 工业信息化方向建议关注业务流程与制造信息化环节优质标的汉得信息

4.2 工业机器人方向建议关注核心零部件标的上海机电、埃斯顿

附录


摘要

我国制造业大而不强问题突出,随着我国人口红利的逐渐消失,我国制造业更是普遍存在效率低下的问题,急需转型。全球科技革命孕育兴起与我国制造业转型形成历史交汇,智能制造成为我国制造业发展的必然趋势。


自2015年初以来,以“三去、一降、一补”为重点的供给侧改革,不断修复制造业资产负债表,我国制造业从2016年初开始复苏,加之国家智能制造扶持政策持续催化,为智能制造快速发展提供有利条件。


我国制造业正处于自动化、信息化、智能化并行推进的阶段,本报告将从工业信息化和自动化两个角度,分析智能制造行业。


工业信息化是将信息技术不断渗透进企业研发、生产、经营、管理等各个环节,从而不断提高企业生产质量与效率。企业云平台、业务流程环节、制造信息化环节以及智能化生产线是工业信息化的四个环节。


本报告重点关注流程与制造信息化环节,该环节是连接企业大脑(云平台)与生产制造的桥梁,其主要涵盖企业运行层次中的规划层和执行层两个层次:(1)规划层主要涉及ERP行业,ERP具有强者恒强的市场趋势,重点关注ERP软件行业市占率最高的用友网络;实施方具有较强的行业属性,建议关注ERP实施龙头汉得信息。(2)执行层主要涉及MES行业,MES注重实施,与ERP实施高度相似,可关注ERP实施企业向MES行业拓展机会,建议关注ERP实施龙头向MES扩展的汉得信息。


工业自动化是现代工业的重要标志,工业企业通过自动化技术,可实现提高生产效率、产品质量、降低消耗等多重目的。工业自动化主要涉及三大类设备:第一是通用自动化设备,主要包括数控机床、工业机器人、自动仓储设备等;第二是自动装配检测生产线;第三是专用设备自动化控制系统。


本报告重点关注了工业机器人行业。中国制造业工业机器人渗透率低,行业空间大,为全球最大机器人应用市场,且增长快速。(1)核心零部件方面,工业机器人的主要利润和成本集中在核心零部件。减速机被日本企业垄断,谐波减速机(绿的谐波)逐渐进口替代,RV减速机短时间内难以突破,RV减速机技术突破建议关注与日本纳博合资的上海机电以及中大力德、中环传动;伺服高精端市场被国外企业垄断,中小功率逐渐进口代替,关注优秀国产伺服产品企业如汇川技术和埃斯顿;控制器行业格局较分散,国内机器人企业未掌握控制其技术,采用第三方供应商的控制器(固高科技)和外延并购(埃斯顿收购TRIO)成为国内工业机器人企业提升控制器质量的两个渠道。(2)系统集成具有非标化、具有行业属性等特点,系统集成难形成规模效应,以中小规模企业为主,行业竞争激烈。系统集成行业,建议关注非标产品标准化、物流仓储自动化子行业、PPP模式三个方向。建议关注国内系统集成企业涉及高景气物流仓储自动化子行业的华昌达、机器人、科大智能。


一、 智能制造是大势所趋

1.1 大背景:人口红利逐渐消失,推升传统制造业人力成本


我国传统的劳动密集型企业严重依赖人口红利,而随着我国出生率的不断下降,中国劳动人口数量在2012年出现了首次绝对下降,意味着人口红利逐渐消失,2015年前后是中国人口红利阶段的转折点。这一变化将导致低成本劳动力成为稀缺资源,传统制造业面临人力成本不断增加的压力。


图表 1 中国人口红利面临拐点

 


人力成本提升制造业效率低下, 双重压力迫使制造业转移。 国内制造业人力成本攀升, 迫使传统低端制造业向东南亚地区等人力成本偏低地区转移;同时,我国制造业效率相对于发达国家差距依然较大,人均制造业增加值仅为美国1/3,同时现阶段欧美发达国家通过减税优惠等方式,旨在加速高端制造业回流。供给侧改革仅完成生产关系变革,根本在于生产力、生产效率的大幅提升,而自动化、信息化、智能化将是实现生产力、生产效率提升的重要抓手。

 

图表 2 制造业职工平均工资

 


图表 3 中美人均制造业增加值

 


1.2 关键时点:制造业回暖为智能制造提供有利条件


供给侧改革修复制造业资产负债表,行业景气度持续提升。 国家推进制造业结构调整,减少无效和低端供给,扩大有效和中高端供给,增强供给结构对需求变化的适应性和灵活性,提高全要素生产率等一系列方式,有效修复制造业资产负债表,资产负债率自 2015 年开始进一步降低。 同时,国内制造业企业景气指数、制造业PMI均于 2016年1季度出现拐点,行业景气度持续提升。2018年2月由于春节因素,制造业PMI短期出现下降,不影响制造业复苏趋势。

 

图表 4 制造业资产负债率

 


图表 5 制造业企业景气指数

 

 

图表 6 制造业PMI

 


大中型企业景气度提升较大,有望加大投入进一步提升生产效率。供给侧改革导致大中型制造业企业景气度提升较快,同时结合智能制造政策红利,有望率先向网络化、智能化方向进行投入,进一步提升生产效率,实现跨越式发展。

 

图表 7 制造业企业PMI

 


1.3 催化剂:宏观政策持续出台


1.3.1 国家政策持续出台 关注六大目标


2015年3月5日,李克强在全国两会上作《政府工作报告》时首次提出“中国制造2025”的宏大计划,随后相关政策密集发布。中国制造2025是我国智能制造领域提纲挈领的政策,在此之后围绕这一纲领推出了包括实施指南、发展规划等一系列政策。围绕智能制造及工业互联网,国家也发布包括“两化融合”及人工智能等新技术应用的配套政策。相关政策的持续推出,有力支持智能制造行业快速发展。


图表 8 智能制造相关政策


 通过整理相关文件,我们总结出智能制造六大目标及核心要点。六大目标包括效率、自主可控、联网上云企业数、数字化信息化普及率、机器人行业、高端智能再制造目标。其中效率目标为核心,智能制造旨在实现制造业的“两提升、三降低”(生产效率、资源综合利用率的大幅度提升;研制周期、运营成本、产品不良品率的大幅度下降);而自主可控出于安全性要求,企业联网上云、信息化、机器人自动化及高端智能再制造皆为实现手段。


图表 9 智能制造六大目标

 



二、自动化、信息化、智能化并行,关注流程与制造信息化和工业自动化投资机会


2.1 我国智能制造处在自动化、信息化、智能化并行推进阶段


智能制造伴随信息技术的进步,我国目前处于“三化”并行推进、融合发展阶段。基于历史发展原因,我国企业智能制造发展出现不均衡状况。 对于部分大型领先企业,其智能制造发展阶段已接近欧美发达国家水平,未来有望以该类公司为示范和基础,向该行业其他企业进行推广。而绝大部分企业仍处于自动化、信息化与智能化并行推进阶段,对于原有工厂的高端智能再制造需求强烈。


2.2 信息化投入加大,制造业效率提高


信息化投入加大,制造业提效正当时。 从信息化企业收入及制造业人均主营收入判断,制造业提效过程已经开始,随着落后产能及人员逐步淘汰,未来信息化投入将持续加大,实现生产全流程自动化、信息化、智能化逐步替换人力,实现“两提升、三降低”的目标。


图表 10 制造业人均主营业务收入

 

  

图表 11 制造业信息化企业收入

 


2.3 业务流程与制造环节信息化是产业关键环节


智能制造以智能工厂为核心,未来有望通过联盟实现企业间互联互通。 智能工厂旨在实现企业内部各部门的协同运作、数据共享,提升企业从上游原材料供应、生产制造到产品研发等方面的效率,实现企业个体的“两提升、三降低”。而未来将基于地域或者行业内企业联盟,建立面向更多企业的工业云平台,实现企业间互联互通及企业间的“两提升、三降低”。


图表 12 智能制造产业地图

 


业务流程与制造环节卡位核心,需求强烈未来空间巨大。 业务流程信息化卡位云平台(智能工厂大脑)与制造环节;制造信息化卡位计划层面与制造控制层面,两者皆是智能制造核心。我国制造业效率提升需求强烈,国家制定明确“两提升、三降低”目标, 到2020/2025年,试点示范项目运营成本降低30%/50%,产品生产周期缩短30%/50%,不良品率降低30%/50%。以示范企业为抓手,将会带动更多制造业企业向智能制造方向转型,进一步引发市场需求。


关注以MES/ERP 为主导的制造环节信息化/业务流程信息化领域。MES 现阶段仅集中在烟草、钢铁、石化行业等流程化企业应用,但是在离散化行业企业应用较少,未来将有较大应用空间,同时原有流程企业信息化改造需求依旧强烈。以 ERP 为主导的业务流程信息化,集中在财务模块建设,生产计划模块仅在部分行业的大型企业铺设,未来仍有较大提升空间。从信息化服务企业类型来看,为大型企业提供信息化服务的公司最先受益。 原因在于第一、制造业供给侧改革,大型制造类企业景气度更高,有充裕资金支持智能制造转型;第二、以各行业大型企业智能制造为示范抓手,从国家层面来看,更有利于智能制造模式的推广。


图表 13 业务流程与制造信息化环节卡位关键

 


受自主可控与本地化特性影响,国内企业更具发展机会。国家层面在推进智能制造战略中,强调自主可控要求,同时国内企业在诸如企业云、工控软件、物流信息化等多个方面取得较大进步与提升,有望承担更多高端智能再制造及新建智能制造体系的项目。另外,国内企业间使用的数字化、信息化系统及设备品牌各不相同,对于海外企业信息化及智能化的实施带来诸多不便,而海外高昂的信息化改造新建费用,也令国内企业望而却步。当然,在一些核心自动化生产线方面,基于替换成本及性能稳定性等优势,海外优秀企业仍然具有较大占有率。

 

图表 14 智能制造部分参与企业

 


2.4 规划层:ERP 软件强者恒强,实施方注重行业经验


国内制造业信息化程度低,ERP业仍有较大提升空间。国内已开始加大信息化投入,升制造业生产效率,从人均制造业增加值增长可以验证。然而对标美国,国内制造业信息化程度偏低。未来制造业信息化投入预计将持续加大,ERP作为制造业信息化重点领域。预计十三五ERP行业增速在15%,到2020年有望突破1000亿元规模。


图表 15 中国ERP市场规模

 

 

图表 16 中国制造业人均增加值

 


图表17 中美制造业信息化费用

 


ERP 提供商分为软件供应商及 ERP 实施方,基于其通用软件模块提供商具有通用属性,而 ERP 实施提供商具有行业属性。


ERP 软件提供商,强者恒强。软件提供商将沿业务流程链条,深入挖掘客户需求点增加功能模块并提升产品标准化程度,同时向云服务商方向进军。其发展模式注定需要高昂的研发费用和海量的客户资源,两大门槛决定软件提供商必然强者恒强。另外,智能制造自主可控需求较强,同时对软件性价比也有一定要求,给予国内企业发展良机。


图表18 2016年中国ERP行业市场格局

 


图表19 金蝶、用友研发费用

 


ERP实施方注重行业理解及实施经验。在制造环节,实施方负责ERP与生产执行层面直接衔接,未来有望布局执行层面MES产品;同时基于更贴近客户,便于挖掘需求点为客户提供软件服务产品。而衡量实施方的两大标准,第一是实施效果衡量,主要关注实施企业在相关行业与客户的实施经验。第二是基于 ERP 体系推广能力,关注与 ERP 软件商合作关系。


2.5 执行层:MES行业格局分散,关注具有ERP背景及行业背景的MES提供商


按照AMR所给予的定位:MES服务于工厂生产执行层的信息系统,位于企业经营层的计划系统与生产过程的直接工业控制系统之间。该定位将企业的运作划分为三个层次,分别是:规划层、执行层和控制层。其中:规划层就是MRPⅡ或ERP等经营管理信息系统。控制层包括DCS、PLC、NC/CNC或SCADA中的一个系统或这几种配置的组合,以及各种仪器设备等;介于两者之间的是执行层,MES(制造执行系统)。


图表20 MES行业流程

 


国内 MES 市场景气度将持续向好,关注离散新建及流程型企业信息化改进。 基于对制造效率提升的需求,制造环节信息化建设持续推进。以轮胎行业为例,年产全钢载重子午线轮胎300万条的轮胎厂,实施MES后可节省950万资金。具体在离散化企业MES软件渗透率仍将有较大幅度提升。同时,基于原先流程化MES软件并未连接ERP业务流程系统,仍有将原有系统进行替换的需求。


图表 21 中国MES市场

 


MES重实施,行业格局较为分散。MES具有很强的制造实时性、连接属性和行业属性,类似ERP领域SAP、ORACLE的平台型企业并未出现,同时行业注重实施。参与者包括ERP实施/提供商、工业自动化提供商、MES独立提供商。2016年MES市场Top10供应商市场份额仅占45.7%,市场集中度偏低。同时受智能工厂热潮的影响,众多从事软件开发的本土企业紧抓“智能制造”机会,纷纷进入MES市场,使得MES市场的竞争日趋激烈。


看好ERP向MES延伸及具有行业背景的 MES 提供商。ERP 基于自上而下的开发模式,业务流程和框架比较清晰,同时解决大型企业财务与生产分离的核心问题。ERP 实施与 MES 实施具有较强相似性,均注重咨询、规划、维护,同时具有较强的客户渠道资源和黏性,并可以渠道复用。另外,MES重实施的行业属性,具备较强的行业客户关系的MES提供商必将收益。


2.6 控制层:工业自动化,关注工业机器人行业


2.6.1 缺乏核心零部件技术,国产自主品牌工业机器人难言成功


工业机器人是指应用于工业领域的多自由度机器人。工业机器人产业链主要由上游核心零部件、中游工业机器人本体以及下游系统集成构成,其中控制器、伺服系统及精密减速机是工业机器人本体最重要的核心零部件。工业机器人代表着工业自动化的最高水平,对推动中国智能制造发展有着重要意义。


图表 22 工业机器人产业链

 


中国制造业工业机器人渗透率低,自动化改造大有可为。 工业机器人密度是衡量一国工业自动化水平的重要标准。我国制造业自动化水平较低,从使用密度(每万名工人对应工业机器人数)和应用比例等指标看,我国与国外成熟市场相比仍处于较低水平。 目前中国工业机器人使用密度仅为68台/万人,落后于国际平均水平74台/万人。横向对比发达国家,韩国的工业机器人使用密度为631 台/万人,日本为 303 台/万人,德国为309 台/万人。发达国家工业机器人使用密度远高于中国,中国制造业的工业机器人渗透率仍有提升空间。


图表 23 中国工业机器人密度有待提升

 


在国家大力扶持及劳动力成本增加倒逼制造业转型的大背景下,中国工业机器人行业快速发展,连续五年成为全球最大机器人应用市场。随着劳动力成本提升,机器代人加速,中国对工业机器人的需求量急剧增加,早在2013年中国就已成为工业机器人最大的需求市场。 2016 年中国市场的工业机器人销量约为8.7万台,同比增长约 27%, 2010~2016 年中国市场工业机器人销量 CAGR高达 32%。


图表 24 中国连续五年成为全球最大工业机器人市场

 


受益下游快速增长,中国工业机器人市场 2017 年需求旺盛。根据国家统计局数据, 2017 年中国市场工业机器人产量达13.1万台,同比增长68%。从下游需求来看,主要是3C行业和汽车行业需求旺盛,负载<20KG 和 165KG <负载<210KG 的六轴工业机器人需求最大,其中负载<20KG 以下的主要用在3C领域的抛光打磨、上下料、分拣、焊接等领域; 165KG <负载<210KG 主要用在汽车领域的搬运,码垛等领域。


在国内需求快速增长的同时,国产自主品牌工业机器人发展却不尽如人意。


从价值份额来看,工业机器人“四大家族”占据了中国市场 60%的份额,而国内自主品牌占比不到 10%。根据 21 世纪经济报道的数据, “四大家族”日本发那科、安川、库卡、瑞典ABB占据工业机器人市场价值份额合计近60%,其他外资合资品牌瓜分了约35%的份额,国内自主品牌机器人只占据不到10%的份额。即使从销售台数份额来看,虽然国产自主品牌在中国工业机器人市场占比30%左右,但是在国家政策鼓励和机器代人加速的大背景下,近年来的比例并没有明显增加,国产自主品牌工业机器人产品整体上仍处于价值链的中低端水平。


图表 25 “四大家族”占据中国工业机器人市场近60%价值份额

 


图表 26 国产自主品牌工业机器人销售量份额保持在30%左右

 


国内自主品牌工业机器人2017年上半年销量同比增长不到20%,远低于行业增速。根据中国机器人产业联盟CRIA发布的数据,2017年上半年国产工业机器人销量18519台,同比增长19.1%,远低于行业整体增速。因 2017 年中国工业机器人尚无销量数据,采用产量数据做近似替代。根据国家统计局的数据, 2017年全年中国市场工业机器人产量达13.1万台,同比增长68%。国产自主品牌工业机器人的增速和数量远不及行业的整体情况,绝大部分的红利被外资和合资品牌工业机器人所享受。


图表 27 中国工业机器人销量保持快速增长

 


图表28 2017年中国工业机器人产量加速增长

 


工业机器人“四大家族”继续扩大产能, 国产自主品牌工业机器人短期内生存空间可能进一步受到挤压。 据日本《SankeiBiz》报道,日本发那科公司宣布投资 630 亿日元在茨城县筑西市新建工业机器人工厂,预计 2018 年 8 月正式投产。新工厂投产后,产能将翻倍至4000台/月。 2017 年 1月 11 日,库卡公司也宣布再次加大对中国的投资,新厂建成后,库卡在上海的机器人产能有望翻倍。


工业机器人“四大家族”具有价格和技术优势。(1)工业机器人“四大家族”出货量较大,这些工业机器人巨头凭借销量优势在核心零部件采购上具有很强的议价能力,相比国产自主品牌,他们的机器人的生产成本优势明显。(2)“四大家族”的稳定性较强,尤其是对机器人品质要求较高同时应用最多的汽车行业, 品牌汽车的主机厂几乎清一色使用“四大家族”, 极少使用国产自主品牌工业机器人。(3)“四大家族”不仅拥有自己的控制器、伺服电机等关键零部件技术, 而且每家企业在关键零部件都有各自的核心优势。


图表 29 四大家族各自优势

 


缺乏核心技术和高成本致使国内自主品牌机器人本体盈利不容乐观。 根据中国电子信息产业发展研究院发布的《中国机器人产业发展白皮书(2016 版)》数据, 国产自主品牌机器人的精密减速机约75%采购自日本产品,超过80%的伺服电机和驱动依赖进口。国内企业要以高出近4倍的价格购买减速机,以近2倍的价格购买伺服驱动器,过高的成本直接导致70%以上的企业的本体业务处于亏损状态。目前绝大部分的国产工业机器人本体业务都无法达到盈亏平衡点,很多都是通过做系统集成项目搭售自己的工业机器人,企业的账面盈利主要通过系统集成业务获得。根据草根调研,六轴工业机器人年出货量2000~3000台的公司已经是目前国产自主品牌中出货量较大的企业,而且现在行业有一种趋势, 随着外资、 合资品牌工业机器人逐渐降价,国产自主品牌工业机器人的盈亏平衡点被不断抬高。国产自主品牌机器人大部分只是简单的组装,很少像“四大家族”一样在关键零部件拥有自己的核心技术。国内自主品牌工业机器人本体迟迟无法实现突破的根本原因是工业机器人核心零部件国内尚未出现突破, 这是国内整个工业机器人产业链的命脉。


2.6.2 国产工业机器人核心零部件逐渐突破


在产业链中,技术上的核心和难点就集中在了上游生产商,即核心零部件的生产,相应的,成本和利润也集中在了这一领域,所以谁掌握了核心零部件的生产技术和能力,就占领了机器人产业的最高点,拥有很高的定价权。


图表30 产业链各环节毛利率

 


工业机器人核心零部件包含减速机,伺服系统和控制器,合计占成本的70%,其中伺服系统占24%,减速机系统占36%,控制系统约12%。相比于工业机器人本体和系统集成行业, 核心零部件行业集中度较高,纳博特斯克和哈默纳科占据了减速机市场75%的份额,控制器的竞争格局和工业机器人本体竞争格局类似,伺服系统也以日系和欧美系等企业为翘楚, 目前核心零部件绝大部分依赖进口, 各自的国产化进程也略有差异。


图表 31 工业机器人三大核心零部件

 


图表 32 工业机器人核心零部件成本占比

 


(1)核心零部件——减速器是核心,被日本企业垄断,谐波减速机逐渐进口替代


工业机器人精密减速机主要分为 RV 减速机和谐波减速机。 RV减速机是纯机械式精密部件,是一种动力传递机构,使用它的目的是降低转速,增加转矩,主要用在机座、大臂等大负载位置;谐波减速机主要用在小臂、腕部等负载较小的部位。减速机市场目前被日本的企业所垄断,纳博特斯克和哈默纳科在减速机的市场份额高达75%。


中国工业机器人减速机市场绝大部分被国外企业垄断,未来发展潜力巨大。全球75%的精密减速机市场被日本的哈默纳科和纳博特斯克垄断,其中纳博特斯克主要生产RV减速机,哈默纳科生产谐波减速器。根据测算, 2017 年中国工业机器人RV减速机的市场规模约 20亿元,谐波减速机市场规模约17亿元,减速机市场总规模约37亿元,2020 年中国工业机器人减速机市场规模将达到 61 亿元, 2017~2020年的CAGR 为18%。


国产减速机在转速、扭转刚度、传动精度和效率方面与日本产品存在整体差距。 同国外减速器行业相比,中国减速机行业整体新产品开发能力弱、工艺创新较低,尤其是大规模生产下产品的稳定性和国外企业仍有差距,但是国内龙头企业也在逐渐形成突破,目前来看谐波减速机的进度最快。


以绿的谐波为首的国产谐波减速机企业快速崛起,正逐步实现进口替代。 谐波减速机主要用在负载较轻的关节。目前国内龙头企业崛起较快,如苏州绿的、北京谐波传动所、中技克美等,尤其以绿的谐波进展最为迅速,下游客户近千家,包含新松机器人、埃夫特和新时达等国内著名机器人生产商。根据公司官网信息, 2016 年苏州绿的销售谐波减速器超过 6 万台,在国内机器人谐波减速器市场的渗透率超过80%。


国产RV减速机短时间内仍难以突破。RV减速机技术难度更大,国内难以大批量生产具有高稳定性的RV减速机。 RV减速机涉足的国内企业很多,具有代表性的有南通振康、上海力克、中大力德和双环传动。


图表 33 国内减速机企业一览

 


(2)核心零部件——伺服系统高精端市场被日系和欧美系企业垄断


工业机器人的伺服系统由伺服电机和伺服驱动器组成,主要用于驱动机器人的关节,工业机器人的一个关节对应一个伺服电机,除了可以进行速度与转矩控制外,还可以进行精确、快速、稳定的位置控制。伺服电机可以分为交流、直流和步进电机,其中工业机器人绝大部分采用的是交流伺服电机。


高精端伺服产品被国外品牌垄断。伺服电机和驱动器不仅要具有较高的瞬时过载性能、跟踪精度以及快速的动态响应能力,而且要有良好的通用性和扩展性。日系、欧美系、台韩是主导高精度伺服电机市场的三大系品牌,国内自主品牌占比较低。日系的安川、三菱和松下占据了国内整个伺服电机45%的市场空间,主要由于可靠性和稳定性强,性价比高;西门子、伦茨、博世力士乐等欧系品牌价格较贵,凭借优异的性能占据了30%的市场;台韩的伺服电机目前市场占有率逐渐呈现下降趋势;国内自主品牌目前在中小功率伺服电机逐渐开始进口替代,但是在大功率伺服电机,稳定性还需要时间验证。


图表34 国外品牌垄断高精端伺服市场

 


图表35各功率伺服系统市场占比

 


中国工业机器人伺服系统未来市场规模约38亿元。 根据测算2017年中国工业机器人的伺服系统市场规模约20亿元, 2020 年将达到38亿元, 2017~2020年的CAGR 为23%。


国内伺服企业逐渐崭露头角。 国产品牌已经可以实现中低端的伺服系统的大规模量产,但高端伺服系统生产能力和技术水平不足,需求主要依赖进口。随着国产工业机器人市场占比的提升,国产伺服系统的市场占有率也会逐步提高,国产化替代是大势所趋。国内涌现出一批优秀的国产伺服产品的企业,如汇川技术、埃斯顿等优质企业在伺服技术方面走在行业前列,根据汇川技术的公告,公司的专用伺服系统已经规模应用于在Delta机器人与六关节机器人,并仍加大研发力度,目前研制出的新一代伺服驱动器正在测试验证中;根据埃斯顿公告, 2016年公司交流伺服系统技术取得突破,基于Emotion的运动控制完整解决方案在机械手、3C电子制造设备等行业广泛得到用户认可,同时适用于高端行业多轴控制的内置EtherCAT总线伺服系统也批量化投入市场,公司伺服系统业务逐渐形成规模。


(3)核心零部件——控制器,市场竞争格局较分散,有望通过外力实现弯道超车


从全球来看,机器人厂家通常采用自己的控制器。控制器分为软件和硬件,硬件就是工业控制板卡,软件就是二次开发的算法等。从全球来看,机器人厂家一般会自己开发控制器以适配自己的工业机器人。比如“四大家族”一般各自采用自己品牌的控制器,所以控制器的市场份额和工业机器人本体的市场份额较为相似。国内企业控制器尚未形成市场竞争力,但在发展过程中仍然涌现出一批具有代表性的企业,比如深圳固高、上海新时达等。


图表 36 核心零部件控制器市场竞争格局

 


与第三方合作、外延并购可能是中国机器人企业提升控制器质量的有效途径。 目前中国工业机器人企业尚未真正掌握控制器这一核心零部件技术,未来可能有两种趋势:

(1)采用第三方供应商的控制器。工业机器人本体企业通过引进第三方的控制器,实现机器人控制技术提升,比如很多国产机器人企业采用固高科技的控制器,固高的产品适配从三轴到八轴各类型号机器人,在 PC based 控制器领域市占率接近 50%。

(2)通过外延并购逐步引入国外的控制器技术。 2017年,埃斯顿收购 TRIO 公司 100%股权, TIRO成立于1987年,总部坐落于英国的Tewkesbury 市,是全球运动控制行业领军企业之一,其产品应用涵盖包装机械, 3C电子机械,印刷机械,工业机器人,食品生产线,娱乐行业等。同年,埃夫特完成了对意大利ROBOX的收购,ROBOX 是一家创立于1975年的为机器人和运动控制系统设计和生产电子控制器的意大利公司,产品覆盖从简单的一或两个控制轴到最复杂的几十个控制轴。通过对 TRIO 和 ROBOX 的收购,国内工业机器人本体企业有望进一步提升控制器的水平。

驱控一体是机器人控制器未来的主流趋势。 目前国内部分企业已经推出驱控一体化的控制器产品,例如固高科技生产的拿云(Marvie)六轴驱控一体机。通过将驱动器和控制器一体化可以提高接插线板的可靠性,从而保证整个机器人的稳定性,同时也节省了电柜和电气人员的相关成本,未来驱控一体可以有效实现核心零部件的模块化。


2.6.3 国内系统集成公司以中小规模企业为主 行业竞争激烈


相比于工业机器人核心零部件和工业机器人本体,系统集成行业技术壁垒最低,竞争最为激烈,但是从盈利能力来看,下游的系统集成企业盈利最快,尽管中国本土企业在工业机器人核心零部件和本体处于较大劣势,但凭借本土化的优势,国内企业在系统集成环节涌现出一批行业的佼佼者。


系统集成则是机器人商业化、大规模普及的关键。机器人系统集成是指在机器人本体上加装夹具及其他配套系统完成特定功能,是工业机器人自动化应用的重要组成。工业机器人系统集成商为终端客户提供应用解决方案,负责工业机器人应用二次开发和周边自动化配套设备的集成。在我国,系统集成商一般是从国外购买机器人整机,然后根据不同行业或客户的需求,制定符合生产需求的解决方案。系统集成的市场规模一般是机器人市场规模 3倍左右。 2015 年中国工业机器人系统集成市场规模达到357亿元,同比增长 11.2%。


系统集成具有三个特点:(1)非标准化,难形成规模效应。因为不同行业之间对工业机器人系统的需求不同,需个性化定制,所以国内厂商通常专注于特定行业,这种针对单种产品的系统集成具有规模瓶颈,难以跨行业拓展业务。(2)要理解应用行业的需求和工艺要求。系统集成要针对应用产业的特点进行针对性的设计和集成。(3)付款条件差,现金流紧张,应收账款大。 系统集成通常采用“3331”的付款方式,即图纸通过审核后拿到30%,发货后拿到30%,安装调试完毕拿到30%,最后剩 10%的质保金,而系统集成企业的净利率普遍在 10%~15%,尾款的积压造成大量应收账款,公司现金流紧张。


由于系统集成特点,国内系统集成公司以中小规模企业为主,行业竞争激烈。机器人系统集成的技术壁垒相对较低,国内智能制造公司大多集中在机器人系统集成领域。根据控制工程网的数据, 截至2017年11月初,国内共有437家工业机器人行业相关企业,系统集成领域有 278 家相关企业,占全产业链的64%。从上市公司来看,绝大部分的系统集成企业2016 年营业收入都在10亿元以下,和国内近千亿的系统集成市场相比,单个公司市场份额较小,行业竞争格局较为分散。


图表 37 国内系统集成企业

 


图表 38 工业机器人产业链各环节企业占比

 


系统集成可以关注三个方向:

(1) 非标产品标准化。目前国内系统集成商多为订单驱动,未来非标产品标准化是行业的主流趋势。 通过将非标的项目标准化可以有效降低公司的运营成本,形成规模效应。作为全球领先的物流集成商,德马泰克持续改进产品和技术,不断强化中国本土化战略,在原有成绩的基础上继续深耕中国物流装备市场,为广大客户提供“一站式”标准化物流系统。


(2) 聚焦高景气度物流仓储自动化子行业。受益锂电、电商、快递行业高速发展,物流仓储自动化行业景气度较高。 根据自动化物流网数据,我国物流仓储自动化市场规模从2001年不足20亿元,迅速增长至2014年的425亿元, 未来5年仍将处于高速发展过程。


(3) PPP 模式助力系统集成产业。“政府-社会资本-企业”三方参与,明匠智能引入 PPP 模式。 明匠智能提出的 IPP 与 PPP 模式不谋而合, 由“政府-社会资本-企业”三方参与。 先由政府、银行、基金、明匠智能成立产业基金;产业基金形成后,有基金管理人管理,对目标企业注资进行智能化改造;目标企业通过租赁智能化设备进行生产,并按约定向产业基金分配利润。国内系统集成商有望通过 PPP 模式引入各方资本,缩短回款期,解决资金大量垫支的问题,实现互利共赢。


三、总结

人口红利消失、制造业景气度上升、国家政策支持三大驱动力推动制造业向自动化、信息化、智能化并行发展。


工业信息化方面,业务流程与制造环节信息化是产业的关键环节,主要涉及ERP和MES两个细分行业。


ERP提供商主要分为软件提供商和实施方。(1)软件提供商主要发展方向是增加功能模块、提升产品标准化程度及扩展云服务。高昂的研发费用和海量的客户资源是进入该行业的两大门槛,也决定了其强者恒强的行业趋势,建议关注市占率具有绝对优势(2016年市占率39%)的ERP软件提供商龙头用友网络。(2)ERP实施方负责ERP与生产执行层面直接衔接,更加贴近客户,便于挖掘客户需求,对布局MES产品以及为客户提供软件服务产品具有天然优势,关注ERP实施方向MES产品拓展情况。建议关注ERP实施龙头汉得信息。


MES服务于工厂生产执行层,受益于制造环节信息化提升需求以及原有落后系统替换需求,行业景气度持续向好。目前MES行业竞争格局较分散,2016年CR(10)仅为45.7%,由于智能制造热潮影响,众多软件开发企业纷纷进入MES市场,使得行业竞争加剧。MES具有很强的行业属性,且注重实施,与ERP实施方非常相似,看好ERP实施方企业向MES拓展,建议关注ERP实施龙头汉得信息。


工业自动化方面,本报告主要关注了自动化工厂体系的通用平台——工业机器人行业。工业机器人代表着工业自动化最高水平,对推动智能制造发展有着重要意义。工业机器人产业链主要由上游核心零部件(减速机、伺服、控制器)、中游工业机器人本体及下游系统集成构成。产业链中,技术上的核心与难点主要集中在了上游核心零部件的生产,相对应利润与成本(70%)也都集中在了这一环节。因此谁掌控了上游核心零部件的生产,谁就拥有定价权。建议关注快速崛起、崭露头角的国内核心零部件生产商。


减速机行业方面,全球75%的精密减速机被日本企业所垄断,国产减速机与日本产品存在整体上的差距且量产能力差。相比RV减速器,谐波减速器正逐步进口替代,代表企业是绿的谐波(未上市),2016年公司销售精密谐波减速器超过6万台,市场渗透率超过80%,市占率超过50%。而RV减速机由于技术难度更大,国内难以大批量生产高稳定性的RV减速机,因此短时间内难以突破。代表性的企业有上海机电(与RV减速机巨头日本纳博特斯克合资)、双环传动、南通振康(未上市)、上海力克(未上市)、中大力德等。


伺服行业方面,高精端市场依然被日系及欧美系企业垄断,国内中小功率伺服电机逐渐实现进口替代,但是大功率伺服电机与国外品牌差距较大。代表企业有汇川技术、埃斯顿。


控制器行业方面,由于机器人厂家通常采用自己生产的控制器,所以控制器的市场格局与机器人本体相似,也较为分散。现阶段,国内工业机器人企业尚未掌握控制器技术,因此国内工业机器人企业提升控制器质量主要靠借助外力,未来可能有两种发展趋势:(1)通过向第三方采购,比如许多国产机器人企业都会采用深圳固高科技(未上市)的控制器。(2)通过外延并购,代表企业是埃斯顿,2017年公司收购了全球运动控制器十大品牌之一的TRIO。


四、投资建议


4.1 工业信息化方向建议关注业务流程与制造信息化环节优质标的汉得信息


汉得信息投资要点:

  1.  公司是ERP实施龙头,是最早从事高端ERP实施服务的专业咨询公司之一,多年专注于以Oracle/SAP为核心的高端ERP实施服务领域,并向MES及云产品拓展。业务涉及传统ERP及相关信息化服务、智能制造实施服务、第三方和自有云计算产品及服务、应用系统运营维护服务等。持续受益高端需求与智能制造。


2. 核心业务ERP业务稳定增长,持续布局MES与云业务。受益于智能制造,近年来,公司ERP市场占有率持续提升。MES与云业务发展快速,主要由于:(1)公司制造业客户占比超过50%,受益制造业景气度上升叠加公司ERP实施与MES直接对接,切入MES产品有天然优势。(2)ERP实施方更贴近客户,了解客户需求点。


3. 高粘性客户基础为新业务提供潜在优质客户资源。公司ERP实施业务,包括前期咨询规划设计、产品安装调试、后期运维等。公司是Oracle亚太地区白金合作伙伴,SAP金牌合作伙伴,涉及制造业、金融、贸易、通讯、电子商务、传媒、房地产等诸多行业,与同行业相比,行业分布广泛,涵盖世界500强机构,客户认可度高。


4. 根据业绩快报,2017年汉得信息实现收入23.59亿元,同比增长38%,净利润3.5亿元,同比增长46%,超过市场预期。

估值:预计公司2018/2019年EPS 0.52/0.68,对应PE 29.25/22.25X。


4.2 工业机器人方向建议关注核心零部件标的上海机电、埃斯顿


上海机电投资要点:

  1.  公司与日本博合资从事RV减速机业务RV减速机是工业机器人核心零部件,占工业机器人总成本超过35%,毛利率高达40%,是工业机器

成本和利润集中的环节。日本纳博生产的RV减速机全球市场占有率约为60%,占有绝对优势。公司与日本纳博合资成立上海纳博(中方51%股权)和纳博精机(中方33%股权)。,分别从事RV减速机的销售和生产业务。博纳精机预计2017年产量7万台左右,产能10万台,盈利1200万元左右,2018年底预计产能扩大至20万台/年。

2. 控股股东与工业机器人“四大家族”之一的日本发那科合资从事本体销售和系统集成业务。日本发那科是全球唯一一家用机器人生产机器人的企业。公司控股股东上海电气与日本发那科合资公司上海发那科(中方日方各出资50%),在中国从事机器人本体和系统集成业务,受益下游汽车、3C市场需求快速增长,2012-2017年净利润年均复合增长率30%。


3. 集团借国企改革如果整合机器人资产在同一平台,有利于集团在机器人领域取得优势,想象空间大。上海机电将是集团下最好的整合平台——上海机电本身具有机器人核心零部件业务,工业机器人与电梯主业具有协同效应,体量不大不小容易做增量。

估值:预计公司2017/2018/2019年EPS 1.46/1.57/1.68,对应PE 15.36/14.40/13.58。

 

埃斯顿投资要点:


1. 在智能装备核心控制部件领域公司是国内唯一同时具有数控系统电液伺服系统运动控制交流伺服系统四大技术平台和完整系列产品的公司其中锻压金属成型机床数控系统业务一直保持80%左右的市场份额。

2. 运动控制和交流伺服业务高速增长,2017年前三季度运动控制及交流伺服同比增长近50%。2017年公司收购世界运动控制器前十大品牌供应商之一的TRIO,公司现有交流伺服系统产品与TRIO的运动控制器属于互补型产品,合并之后公司向行业高端运动控制解决方案提供商转型,或打破高端运动控制完整解决方案被日系及欧美品牌垄断的局面。公司未来受益国内行业需求增长(15%左右)、进口替代、依托TRIO进军国际市场,具有较大增长空间。

3. 在工业机器人领域,公司本体的规模处于国内企业第一梯队,且是为数不多的具有自主技术的控制器伺服系统减速装置等机器人核心零部件的机器人企业之一公司的机器人自主化率高达80%,具有成本优势。2016年工业机器人占公司总营收的比重由2012年的0.65%提高31%,增长迅速。目前通用机器人规格已经覆盖3KG到450KG,其中高端应用的通用六轴机器人占公司总销量的80%以上,其中,公司研发设计的钣金六轴折弯机器人处于国际领先地位,具有较强的竞争优势。

4. 公司自2016年业绩出现拐点,根据业绩快报,2017年公司实现营业总收入 10.79亿元,较去年同期增长59.04%,归属于上市公司股东的净利润0.95亿元,较去年同期增长38.77%。

估值:预计公司2018/2019年EPS 0.23/0.27,对应PE 61.02/43.45X。

附录

相关投资标的