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自動化設(shè)備零部件品牌壁壘

自動化設(shè)備零部件品牌壁壘品牌是本行業(yè)下游客戶選擇供應(yīng)商的重要依據(jù)之一,因為品牌的形成主要源于企業(yè)技術(shù)的先進(jìn)性和產(chǎn)品的穩(wěn)定性,需要經(jīng)過較長時間的培育、積累和考驗。行業(yè)后進(jìn)者很難在短期內(nèi)擁有具有競爭力的品牌。自動化設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈自動化零部件供應(yīng)商上游連接鋼、鋁等大宗商品,同時也采購部分自動化零部件進(jìn)行加工及配套售賣,下游連接自動化設(shè)備廠商和終端設(shè)備使用廠商。一站式供應(yīng)商既作為產(chǎn)業(yè)鏈上下游產(chǎn)品的采購方,也是生產(chǎn)所需零部件的供應(yīng)方。與標(biāo)準(zhǔn)零部件相對應(yīng),非標(biāo)自動化零件即指工程師在設(shè)計過程中根據(jù)圖紙定向加工出來的零部件。工業(yè)零部件需求分散在多個行業(yè)和多種工藝之間,供需對接面臨專業(yè)性、時效性、真實性、針對性等諸多挑戰(zhàn)。從工業(yè)機(jī)器人看工業(yè)自動化的長期趨勢工業(yè)自動化設(shè)備主要含有工業(yè)機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床兩大類,就產(chǎn)業(yè)鏈而言,工業(yè)機(jī)器人是工業(yè)自動化的構(gòu)成主體。在控制層面,工業(yè)機(jī)器人囊括DCS、數(shù)控系統(tǒng)等工控產(chǎn)品,進(jìn)行。在控制層面,工業(yè)機(jī)器人囊括DCS、數(shù)控系統(tǒng)等工控產(chǎn)品,進(jìn)行自身目標(biāo)和功能的管理。在驅(qū)動層面,各類驅(qū)動器和軟啟動器等工業(yè)自動化涵蓋行業(yè)亦存在于工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)之內(nèi)。在執(zhí)行層面,伺服電機(jī)是工控和機(jī)器人產(chǎn)業(yè)均不可或缺的重要組成。工業(yè)機(jī)器人可以認(rèn)為是更需運動控制的易用型數(shù)控機(jī)床。相比數(shù)控機(jī)床,工業(yè)機(jī)器人通用性更好,運動能力更強(qiáng),更易操作和維護(hù)。截至2021年末,我國工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量已超過數(shù)控機(jī)床,突破30萬臺,同時由于工業(yè)機(jī)器人單機(jī)價格更高,擁有更大的市場規(guī)模,2021年總體價值規(guī)模達(dá)到706億元,同期數(shù)控機(jī)床市場規(guī)模466億元。此外,工業(yè)機(jī)器人擁有更廣闊的下游集成空間,未來成長空間顯著。工業(yè)機(jī)器人是工業(yè)自動化輸出設(shè)備的典型代表,代表著工業(yè)自動化的高成長性。我國人口紅利逐漸消失,制造業(yè)就業(yè)人員持續(xù)降低,我國制造業(yè)就業(yè)人數(shù)自2013年達(dá)到峰值后持續(xù)降低,2020年已降至不足4000萬,一方面是因為15-64歲適齡勞動力人口比重持續(xù)下降,而總?cè)丝诮觊g增長趨緩,近十年凈增長不足1億人;另一方面是因為我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級加速,逐漸降低勞動密集型產(chǎn)業(yè)占比,向第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢明顯。勞動力價格持續(xù)上升,機(jī)器換人大勢所趨。人口紅利的消失伴隨著勞動力價格的上升,我國制造業(yè)就業(yè)人員年平均工資從2006年的1.8萬元持續(xù)上升到2020年的8.3萬元。但從進(jìn)口均價來看,盡管庫存、匯率、類型等因素對于價格造成了一定的影響,工業(yè)機(jī)器人價格整體仍呈下降趨勢。3C產(chǎn)業(yè)機(jī)器人壽命4年左右,其他產(chǎn)業(yè)壽命則更長,維修保養(yǎng)成本也較低,生產(chǎn)效率和精度遠(yuǎn)高于人工,制造業(yè)領(lǐng)域內(nèi)機(jī)器換人是大勢所趨。我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展主要經(jīng)歷四個階段萌芽、漸起、高增和調(diào)整。2009年之前尚未廣泛發(fā)展,處于萌芽階段,彼時汽車產(chǎn)業(yè)落后,3C電子剛剛開始承接產(chǎn)能轉(zhuǎn)移,自動化率較低,我國工業(yè)機(jī)器人安裝量自2010年起開始明顯增加,主要因為汽車、3C產(chǎn)業(yè)需求旺盛,自動化程度提高;2013年至2017年高速發(fā)展,主要由于政策及補(bǔ)貼密集出臺,價格下降,汽車、3C電子產(chǎn)業(yè)及自動化市場爆發(fā)增長;2018年之后充實調(diào)整,補(bǔ)貼開始減少,貿(mào)易摩擦也有所影響。全球工業(yè)機(jī)器人保有量增長平穩(wěn),近年來每年增長10%左右,中國工業(yè)機(jī)器人保有量增速在2017年之前較高,年增速高達(dá)30%以上,2018年后因安裝量增速下滑及設(shè)備逐漸到期報廢,增速降至全球整體水平。中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展,仍然與發(fā)達(dá)國家有一定差距。從工業(yè)機(jī)器人密度(每萬人擁有工業(yè)機(jī)器人數(shù)量)來看,我國近年來持續(xù)增長,但我國工業(yè)機(jī)器人密度仍與前列國家有一定的差距,有足夠的成長空間。從長期來看,我國工業(yè)機(jī)器人密度有望達(dá)到日本和德國的水平,目前仍有50%的增長空間。由于機(jī)器人存在折舊,普遍壽命在4-10年左右,預(yù)計未來幾年國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場更新?lián)Q代需求激增。2020年我國工業(yè)機(jī)器人市場銷售規(guī)模為422億元,2022年預(yù)計達(dá)到552億元,5-10年內(nèi)有望達(dá)到年均千億的市場規(guī)模,而系統(tǒng)集成市場規(guī)模一般是本體的2-3倍,目前已有上千億規(guī)模。工業(yè)機(jī)器人代表了工業(yè)自動化的高成長性,并且有人機(jī)協(xié)作、人工智能、數(shù)字化、輕型化和普及化的趨勢,這些也都是工業(yè)自動化的趨勢。人機(jī)協(xié)作可以將人的智能性和機(jī)器人的高效性相結(jié)合,并且提升有人車間的安全性。隨著智能學(xué)習(xí)框架的發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人有望加載人工智能算法,從工作中積累經(jīng)驗,進(jìn)一步提升效率。數(shù)字化契合萬物互聯(lián)發(fā)展趨勢,一方面收集大數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí),另一方面參與物聯(lián)網(wǎng)提升控制能力。輕型化可以拓寬工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用場景,用于精密度更高的工業(yè),為工業(yè)機(jī)器人開辟了新的機(jī)遇。普及化要求目前還未廣泛使用機(jī)器人的行業(yè)大量使用機(jī)器人,這將加快機(jī)器換人的速度,進(jìn)一步提升全社會的生產(chǎn)效率。未來發(fā)展前景(一)政策支持促進(jìn)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展機(jī)械設(shè)備零部件生產(chǎn)對我國裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義,其發(fā)展受到了國家政策的鼓勵。2021年我國政府針對制造業(yè)出臺了一系列減稅政策,其中,先進(jìn)制造業(yè)增值稅期末留抵退稅政策對于符合條件的先進(jìn)制造業(yè)企業(yè)是較大的利好,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。(二)自動化智能化推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展過去,我國鑄造產(chǎn)業(yè)粗放式發(fā)展,生產(chǎn)工藝較為落后,自動化生產(chǎn)水平普遍不高,生產(chǎn)效率低下,造成較高能源浪費。當(dāng)前,我國與5G、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施逐步建設(shè)完善,制造業(yè)自動化和智能化升級,將推動我國機(jī)械設(shè)備零部件制造行業(yè)生產(chǎn)效率及產(chǎn)品品質(zhì)提升,帶動產(chǎn)能向中高端產(chǎn)品領(lǐng)域匯集,為產(chǎn)業(yè)未來持續(xù)、健康發(fā)展提供有力支撐。(三)下游技術(shù)升級需求強(qiáng)勁激發(fā)產(chǎn)業(yè)成長核心零部件產(chǎn)品具有高附加值、高毛利率特征。近年來,隨著國內(nèi)液壓、空壓與機(jī)械傳動產(chǎn)業(yè)技術(shù)和工藝水平的不斷提高,相關(guān)核心零部件國產(chǎn)需求愈發(fā)強(qiáng)烈,需求的持續(xù)爆發(fā),有助于國內(nèi)優(yōu)質(zhì)連續(xù)鑄鐵企業(yè)以及機(jī)械設(shè)備零部件制造企業(yè)擺脫中低端產(chǎn)品低價競爭困局,獲取更為廣闊的增量市場和成長空間。產(chǎn)業(yè)鏈:核心零部件重要性凸顯人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游核心軟硬件(硬件包括伺服電機(jī)、減速器、控制器、傳感器等;軟件包括機(jī)器視覺、人機(jī)交互、機(jī)器學(xué)習(xí)、系統(tǒng)控制等);中游本體制造商和下游應(yīng)用(包括迎賓接待、高??蒲械龋?。其中核心零部件重要性十分突出,一方面高性能的零部件是實現(xiàn)機(jī)器人感知與運動的基礎(chǔ);另一方面核心零部件成本占比較高。以傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人為例,核心零部件占據(jù)了工業(yè)機(jī)器人整機(jī)70%以上的成本。(一)減速器主要包括諧波減速器和RV減速器,目前仍主要被日本企業(yè)所壟斷,近年來在綠的諧波和雙環(huán)傳動等國產(chǎn)龍頭的帶領(lǐng)下國產(chǎn)化率逐步提升。考慮到人形機(jī)器人將為減速器市場需求帶來較大增量,根據(jù)測算2025年全球諧波減速器市場空間有望達(dá)147.5億元,2022-2025年CAGR=59.5%。(二)控制器主要控制機(jī)器人在工作空間中的運動位置、姿態(tài)和軌跡,近年來機(jī)器人控制器市場需求穩(wěn)步增長。競爭格局方面由于機(jī)器人控制器多為本體廠商自制,競爭格局與本體類似,國外企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位,國內(nèi)外差距主要體現(xiàn)在軟件算法,近年匯川、埃斯頓等國產(chǎn)機(jī)器人龍頭正逐步追趕。(三)伺服系統(tǒng)主要包括驅(qū)動器和伺服電機(jī)。相較于通用伺服、機(jī)器人用伺服對響應(yīng)速度,負(fù)載能力,體積質(zhì)量等要求更高,因此國內(nèi)外差距也更大。近年來匯川、埃斯頓等國產(chǎn)品牌迅速發(fā)展,在中低端伺服領(lǐng)域已實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),并不斷投入研發(fā)向高端伺服系統(tǒng)邁進(jìn)。行業(yè)利潤水平的變動趨勢及變動原因本行業(yè)的利潤水平取決于市場競爭程度和產(chǎn)品的先進(jìn)性。通常定制化產(chǎn)品利潤水平高于通用型產(chǎn)品;精度高、工藝要求和生產(chǎn)難度大的產(chǎn)品利潤水平高于其他產(chǎn)品。目前行業(yè)利潤水平呈現(xiàn)兩極分化的局面,生產(chǎn)一般傳動件和低端應(yīng)用的制動器企業(yè)因競爭激烈,其盈利呈現(xiàn)下降趨勢;隨著進(jìn)口替代以及下游行業(yè)自動化、智能化轉(zhuǎn)型升級,生產(chǎn)技術(shù)含量高的精密傳動件、電磁制動器和諧波減速機(jī)的企業(yè)保持了較高的盈利水平。自動化設(shè)備行業(yè)競爭情況目前非標(biāo)自動化行業(yè)集中度較低,千億級別市場頭部公司企業(yè)市場占有率極低。非標(biāo)自動化行業(yè)總SKU量極大,單一廠商難以全面覆蓋。標(biāo)準(zhǔn)化程度相對較低,生產(chǎn)柔性要求高,對企業(yè)技術(shù)和供應(yīng)鏈積淀要求高。此外,下游客戶相對分散,客戶對接工作量大。且國內(nèi)FA行業(yè)起步晚,市場隨產(chǎn)業(yè)升級步伐近年快速增長。加之信息化平臺的普及和進(jìn)步,逐步使得一站式供應(yīng)商突顯出其資源整合優(yōu)勢。國外企業(yè)進(jìn)入中國后優(yōu)先布局,國內(nèi)企業(yè)依靠本土化和借鑒國外企業(yè)經(jīng)驗同樣加速布局。目前本領(lǐng)域已上市內(nèi)資企業(yè)僅有怡合達(dá)一家,未上市涉及此領(lǐng)域的企業(yè)還有仕瑞達(dá)、三益、工博士、愛安特、安昂商城等。工業(yè)自動化:國產(chǎn)化率有望進(jìn)一步提升工業(yè)自動化,又稱工業(yè)控制自動化(工控自動化),是指將自動化技術(shù)運用在機(jī)械工業(yè)制造環(huán)節(jié)中,實現(xiàn)自動加工和連續(xù)生產(chǎn),提高機(jī)械生產(chǎn)效率和質(zhì)量,釋放生產(chǎn)力的作業(yè)手段。工業(yè)自動化的發(fā)展依賴于信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的深度融合,自動化技術(shù)在很大程度上扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)作業(yè)模式,加速了傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造。工業(yè)自動化上游行業(yè)是電力電子元器件,下游行業(yè)主要包括OEM(代工)型市場和項目型市場。通過需求動力的不同來源,全球工業(yè)自動化發(fā)展歷程可以分為以下三個階段:第Ⅰ階段(40年代-60年代初):此階段主要為單機(jī)自動化階段,市場上各種單機(jī)自動化加工設(shè)備涌現(xiàn),并不斷擴(kuò)大應(yīng)用和向縱深方向發(fā)展,典型成果和產(chǎn)品包括硬件數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。第Ⅱ階段(60年代中-70年代初期):此階段主要以自動生產(chǎn)線為標(biāo)志,在單機(jī)自動化的基礎(chǔ)上,各種組合機(jī)床、組合生產(chǎn)線出現(xiàn);同時,軟件數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)并用于機(jī)床,CAD、CAM等軟件開始用于實際工程的設(shè)計和制造中。第Ⅲ階段(70年代中期-至今):20世紀(jì)70年代初期,美國學(xué)者首次提出CIM概念,CIM是一種實現(xiàn)集成的相應(yīng)技術(shù),即把分散獨立的單元自動化技術(shù)集成為一個優(yōu)化的整體,而作為實現(xiàn)集成的相應(yīng)技術(shù),并行工程自20世紀(jì)80年代末期開始應(yīng)用和活躍于自動化技術(shù)領(lǐng)域,并將進(jìn)一步促進(jìn)單元自動化技術(shù)的集成,該階段的典型成果和產(chǎn)品包括CIMS工廠和柔性制造系統(tǒng)(FMS)等。政策扶持有望進(jìn)一步推動內(nèi)資企業(yè)克服技術(shù)壁壘,率有望進(jìn)一步提升。要突破對海外進(jìn)口的依賴,最關(guān)鍵的仍然是要鼓勵民營企業(yè)加大研發(fā)投入,進(jìn)軍高精尖智能制造設(shè)備領(lǐng)域。2021年1月23日,財政部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于支持專精特新中小企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的通知》,啟動財政支持專精特新中小企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展政策。除此之外,十四五智能制造規(guī)劃和智能制造2025等政策中均有相關(guān)內(nèi)容支持工業(yè)自動化發(fā)展。隨著工業(yè)自動化政策扶持力度的進(jìn)一步加大,工業(yè)自動化高精尖技術(shù)有望得到突破,受制約的細(xì)分行業(yè)國產(chǎn)化率有望進(jìn)一步提升。工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)鏈零部件數(shù)量眾多,各部分市場規(guī)模和增速差異較大。具體來看,低壓變頻器、伺服電機(jī)、減速器、傳感器和過程儀表價值量較高;分環(huán)節(jié)來看,控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)規(guī)模較大。工業(yè)自動化市場規(guī)??傮w保持上升趨勢,中國2021年市場超過2000億元,為排除疫情造成的影響,2021年和2019年的指標(biāo)進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn),國內(nèi)工業(yè)自動化市場規(guī)模CAGR超過30%,整體市場規(guī)模增長較快。智能制造是工業(yè)自動化發(fā)展的方向,它將概念更新升級,并擴(kuò)展到了柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和高度集成化的范圍。智能制造(IntelligentManufacturing,IM)是一種由智能機(jī)器和人類與家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng),它在制造過程中能

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