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【新】中國智能制造裝備、工業互聯網等行業分析

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-07-29  瀏覽次數:705
核心提示:智能制造產業鏈涵蓋智能裝備(機器人、數控機床、服務機器人、其他自動化裝備),工業互聯網(機器視覺、傳感器、RFID、工業以太網)、工業軟件(ERP/MES/DCS等)、3D打印以及將上述環節有機結合的自動化系統集成及生產線集成等。本文的分析主要針對智能裝備和工業互聯網。

智能制造產業鏈涵蓋智能裝備、工業互聯網、工業軟件、3D打印以及將上述環節有機結合的自動化系統集成及生產線集成等。從全球范圍來看,除了美國、德國和日本走在全球智能制造前列,其余國家也在積極布局智能制造發展。

一、全球智能制造行業發展現狀及前景預測

(一)全球智能制造行業發展現狀及前景分析

全球智能制造行業發展現狀分析

1、全球智能制造行業發展概況

智能制造產業鏈涵蓋智能裝備(機器人、數控機床、服務機器人、其他自動化裝備),工業互聯網(機器視覺、傳感器、RFID、工業以太網)、工業軟件(ERP/MES/DCS等)、3D打印以及將上述環節有機結合的自動化系統集成及生產線集成等。

全球范圍來看,除了美國、德國和日本走在全球智能制造前列,其余國家也在積極布局智能制造發展。

2、全球智能制造行業規模分析

智能制造裝備是智能制造的主要體現載體,智能制造裝備涉及的工業機器人、3D打印設備、數控機床、智能控制系統、傳感器等主要行業,產業規模實現快速增長。根據工信部的統計,2010年以來我國制造業產值規模占全球的比重在19%-21%之間。2016年,我國智能制造行業產值規模達12233億元。

全球智能裝備市場現狀及前景分析

1、全球工業機器人市場現狀及前景分析

(1)全球工業機器人行業發展概況

工業機器人是智能制造業最具代表性的裝備。日本、美國、德國和韓國是工業機器人強國。日本號稱“機器人王國”,工業機器人的裝備量約占世界工業機器人裝備量的60%。在工業機器人的生產、出口和使用方面都居世界榜首。

(2)全球工業機器人市場規模分析

據國際機器人協會統計,1998年以來全球新裝工業機器人年均增速達9%。金融危機后,全球機器人行業市場規模不斷擴大,2015年全球工業機器人銷量超過25.4萬臺。

(3)全球工業機器人市場競爭分析

從全球工業機器人的年安裝量變化情況來看,據IFR的統計,2016年中國安裝量占比提升至31.0%,北美、日本、韓國和德國的安裝量比重略有下滑。整體來看,2016年亞太地區依然是工業機器人安裝量增量最大的市場。據IFR的預測,到2019年,中國安裝量比重將進一步上升至38.6%。

(4)全球工業機器人應用領域分析

從下游應用結構領域來看,工業機器人傳統應用領域是汽車行業,2015年汽車行業工業機器人需求量達到9.5萬臺,約占總需求量的38.8%,仍為下游最大的應用領域。但是從增速來看,非汽車領域(電子、金屬、橡膠和塑料等)是主要增速較快的幾個領域。國內市場而言,繼汽車以后,3C、家電等領域有望接棒汽車行業需求。

(5)全球工業機器人發展趨勢及前景分析

1)機器人與信息技術深入融合

2)機器人產品易用性與穩定性提升

3)機器人向模塊化、智能化和系統化方向發展

4)新型智能機器人市場需求增加

2、全球數控機床市場現狀及前景分析

(1)全球數控機床行業發展概況

美國、德國、日本三國是當前世界數控機床生產、使用實力最強的國家,是世界數控機床技術發展、開拓的先驅。

當前,世界四大國際機床展上數控機床技術方面的創新,主要來自美國、德國、日本;美、德、日等國的廠商在四大國際機床展上競相展出高精、高速、復合化、直線電機、并聯機床、五軸聯動、智能化、網絡化、環保化機床等產品。

(2)全球數控機床市場規模分析

數控機床不斷高端化、智能化,成為智能制造業的重要組成部分。2015年全球機床市場規模為1172億美元,同比增長11.2%。其中,機床電子市場規模為313億美元,日德美等發達國家占市場份額的90%以上。全球機床電子市場中,數控系統的市場規模為200億美元,占機床電子市場總規模的63.9%。

(3)全球數控機床市場競爭分析

世界機床行業的發展與兩次世界大戰關系密切,當時歐洲機床最具代表性,之后向美國轉移,二戰之后,亞洲才得以迅速崛起。隨著世界科技技術的發展,數控機床應運而生,目前,歐盟、亞洲和美洲三足鼎立的行業競爭格局已經形成。

(4)全球數控機床應用領域分析

自從1952年美國麻省理工學院研制出世界上第一臺數控機床以來,數控機床在制造工業,特別是在汽車、航空航天、軍事工業中被廣泛地應用,數控技術無論在硬件和軟件方面,都有飛速發展。

(5)全球數控機床發展趨勢及前景分析

全球數控機床行業呈現出以下發展趨勢:

1)高精度化

2)高速化

3)高可靠性

4)系統化

5)微型化

6)智能化

7)由傳統的萬能機床向機床功能專用化和產品多樣化發展

全球智能制造行業市場競爭分析

智能制造裝備跨國企業主要集中在美國、德國及日本工業化發達國家中,且產業集中度高。

以智能控制系統為例,全球前50家企業排行榜中74%為美德日企業,入榜企業最多的是美國和德國,各有13家,其次是日本,有11家企業,其后相對居多的國家是英國和瑞士,其中,排名前10位的企業中有半數是美國企業,其企業競爭力可見一斑;在50家企業收入總額中,44%為前5家企業據有,第1位企業的收入是第10位的4倍、第50位的51倍,50位企業的收入中位是第14位企業,可見行業巨頭企業壟斷之勢。

從企業戰略發展來看,基于智能制造裝備領域的成熟性與壟斷性,差異化、系統化、垂直并購是該領域企業追求技術優勢增長及市場規模擴張最為常見的模式。領先的制造商著眼于全球市場網絡,基本形成了全球化的創新研發、生產制造、銷售服務布局。在技術戰略方面,企業更加重視依托其核心技術產品的針對于特定應用領域的解決方案,以適應于用戶更為個性化、高效能、低耗能等需求。

全球智能制造行業發展前景分析

結合當前全球智能制造的發展現狀和發展趨勢,保守估計未來幾年全球智能制造行業將保持10%左右的年均復合增速,預計到2022年全球智能制造的產值將達到1.51萬億美元左右。

(二)國外智能制造經驗借鑒

重視制造業的發展 積極加強頂層設計

雖然中國已成為世界制造業大國,但離制造強國還存在一定的距離,自主創新能力弱,關鍵核心技術與高端裝備對外依存度高,尤其是目前勞動力成本等外部因素影響下,一些傳統制造業開始往國外轉移,“中國制造2025”戰略的推出,正是基于新一代信息技術與制造業深度融合、全球制造業格局面臨調整、我國經濟運行環境復雜的背景,充分認識到制造業在國民經濟中的支柱作用,是我國提升綜合國力、保障國家安全、建設世界強國的必由之路。

改進引資環境 構建良好的產業政策體系

我國制造業一直離不開對外開放和吸引外資,“中國制造2025”戰略目標也要在深化改革開放下進行,要繼續吸引各國新技術及經驗,保持對高端產業引進與對外產業轉移的雙向開放,在開放中進一步優化、提升和做強我國制造業。

打造智能制造支撐平臺 完善產業布局

在我國推進“中國制造2025”的過程中,宜借鑒美國經驗,加強政府對制造業發展和全國區域布局的引領作用,強化頂層設計,合理安排創新系統建設和新興產業布局,充分發揮各地資源稟賦,在全國各地形成智能制造支撐平臺。

二、中國智能制造行業發展現狀及前景分析

(一)中國智能制造行業發展現狀

中國智能制造行業發展綜述

1、中國智能制造行業發展歷程分析

智能制造發展需經歷自動化、信息化、互聯化、智能化四個階段,每一階段都對應著智能制造體系中某一核心環節的不斷成熟。

2、中國智能制造行業所處階段分析

自從德國提出了“工業4.0”戰略之后,各國開始大力發展制造業,我國頒布的《智能制造2025》可以視為中國版本的“工業4.0”。但是目前而言,我國制造業所處階段仍然較世界發達國家有一定的差距。

就目前而言,我國仍處于“工業2.0”(電氣化)的后期階段,“工業3.0”(信息化)還有待進一步普及,“工業4.0”(智能化)正在嘗試盡可能做一些示范,制造的自動化和信息化正在逐步布局。

中國智能制造行業發展現狀分析

國內智能制造的發展起步較晚,但是最近幾年政府及企業已開始注重智能制造的發展。

一是國家不斷完善發展智能制造的產業政策,《智能制造裝備產業“十二五”發展規劃》、《智能制造科技發展“十二五”規劃》、《中國制造2025》、《智能制造“十三五”發展規劃》都是以發展先進制造業為核心目標,這些都是布局規劃制造強國的推進路徑。

二是智能制造產業體系已逐漸成形,2016年工業自動化控制系統和儀表儀器、數控機床、工業機器人等部分裝備產業規模銷售收入超過10000億元,此外還取得了一批智能制造技術的突破,包括機器人技術、感知技術、智能信息處理技術等,建立了一批國家級研發基地。但智能制造的一些關鍵性技術仍舊依賴于進口,自主創新能力還較弱。

中國智能制造行業市場規模分析

我國制造行業逐漸呈現出穩定發展趨勢的同時,智能制造行業也成為了驅動我國制造行業的主要動力之一。因此,《中國智能制造“十三五”規劃》體現出我國智能制造在制造業中越來越重要的地位,可以預見,智能制造行業在我國制造業增加值中的比例將會占據更大的份額。2010-2016年,我國智能制造行業保持著較為快速的增長速度,2016年,我國智能制造行業的產值規模為12233億元。

中國智能制造行業市場競爭分析

我國智能制造各細分領域目前的競爭狀況匯總如下:

(二)中國通信技術發展現狀及前景分析

中國云計算市場現狀及前景分析

1、中國云計算行業發展概況

目前,中國云計算產業發展概況如下:

(1)云計算正處于產業初期階段

云服務市場仍處于低總量,高增長的產業初期階段。根據中國信息通信研究院的調查,2015年,我國公共云服務市場規模突破了100億元,其中IaaS市場總收入超過40億元,同比增長超過60%。

(2)云計算產業鏈正在形成

隨著政府以及IT廠商的積極推動,中國云計算產業生態鏈的構建正在進行中。在政府的監管下,云計算服務提供商與軟硬件、網絡基礎設施服務商以及云計算咨詢規劃、交付、運維、集成服務商、終端設備廠商等一同構成云計算的產業生態鏈,為政府、企業和個人用戶提供服務。

2、中國云計算市場規模分析

近年來,我國云計算,特別是物聯網等新興產業快速推進,多個城市開展了試點和示范項目,涉及電網、交通、物流、智能家居、節能環保、工業自動控制、醫療衛生、精細農牧業、金融服務業、公共安全等多個方面,試點已經取得了初步的成果,將產生巨大的應用市場。

3、中國云計算市場競爭分析

(1)行業主要的領先企業

目前,中國云計算產業各領域主要領先廠商主要如下:

(2)行業區域分布情況

目前,中國共有超過20個城市將云計算作為重點發展產業,中國云計算基礎設施集群化分布的特征突顯,已初步形成以環渤海、長三角、珠三角為核心,成渝、東北等重點區域快速發展的基本競爭格局。

綜合來看,中國云市場還處在培育階段,因此競爭的態勢還不是很明朗。整個市場還是很分散,集中度較低。

4、中國云計算發展趨勢及前景分析

盡管中國目前云計算產業總體仍處于起步階段,多種技術路線和標準共存,尚未形成穩定的產業鏈分工,大規模商業應用模式也仍未形成,但由互聯網服務商率先提出的云計算概念已經為國內外IT企業所迅速跟進,成為IT產業發展的新熱點,同時許多風險投資基金、產業集團也在密切關注云計算產業發展動態,掌握云計算核心技術的創新型企業已成為資本市場的關注熱點。未來,云計算成為繼個人電腦、互聯網之后世界范圍內信息技術新一輪重大革命的觀點將為越來越多的人所接受。

中國大數據市場現狀及前景分析

1、中國大數據行業發展概況

(1)大數據產業政策現狀

國家通過“863計劃”、國家科技重大專項——核高基、物聯網“十三五”發展規劃及2015年發布的《促進大數據發展行動綱要》等,開展了大數據技術有關的研究。

(2)大數據生命周期分析

就目前而言,大數據產品還屬于比較新穎的概念,并且仍有一些技術上的難題和障礙。從產品生命周期來看,中國仍處于大數據時代的初創期。

2、中國大數據市場規模分析

據貴陽大數據交易所發布的《中國大數據交易產業白皮書》數據顯示,2014年,中國大數據產業規模大約為1038億元,2015年產業整體規模達到1692億元,2016年,產業整體規模達到2453億元。隨著大數據應用范圍的不斷擴大,大數據所形成的價值正在快速提升。

3、中國大數據市場競爭分析

目前,IT產業在發展過程中已經形成了一些層次分布,有做服務器和底層系統的,有做軟件的,有做應用的,大數據也需要在原有的架構上加以發展。原來做基礎設施的企業,如聯想、華為,也要向大數據轉型,提供低成本、低能耗的大型存儲器,這是大數據產業的基礎。中間層是類似Hadoop、MapReduce的數據分析軟件,原有的軟件產業也要轉型,由賣軟件轉為以數據為中心。再往上就是百度、騰訊、阿里巴巴等大數據應用服務公司,需要增加數據分析的效用。

4、中國大數據發展趨勢及前景分析

(1)大數據的挖掘和應用成為核心

大數據的重心將從數據的存儲和傳輸過渡到數據的挖掘和應用,這將深刻地影響企業的商業模式,既可直接為企業帶來利潤,也可通過正反饋為企業帶來難以復制的競爭優勢。據麥肯錫測算,大數據的應用每年可潛在為美國醫療健康業和歐洲政府分別節省3000億美元和1000億歐元,利用個人位置信息潛在可創造出6000億美元的消費者剩余。因此大數據應用有遠超萬億美元的市場。

(2)大數據為信息安全帶來發展契機

隨著移動互聯網、物聯網等新IT技術逐漸步入主流,大數據不僅僅是企業需要面對的問題,個人消費者也將被大數據包圍。大數據滲透至商業行為和個人生活的方方面面,無處不在的數據,使得信息安全越來越重要。

(3)使商業智能和信息安全增速加快

大數據產業鏈參與者眾多,覆蓋面廣。按照產品形態,主要分為硬件、基礎軟件和應用軟件三大領域。綜合各領域國內外競爭態勢,商業智能和信息安全將加快增速,云計算將具有更大發展潛力,三者將構成產業鏈中快速發展的三駕馬車。

(三)中國智能裝備市場現狀及前景分析

工業機器人市場現狀及前景分析

1、中國工業機器人市場規模分析

目前,中國正在服役的機器人已占全球總量的10%左右,2015年中國市場工業機器人銷量達68556臺,同比增長20.71%,工業機器人保有量將達到24.40萬臺。2016年,中國2016年工業機器人產量將達到9萬臺,中國工業機器人的保有量將達到30萬臺。就整體而言,機器人市場需求只增不降。

2、中國工業機器人市場競爭分析

中國工業機器人帶來了旺盛的市場需求,同時也帶來了行業過熱的跡象。目前,重點發展機器人產業的省份有20多個,機器人產業園區40余個。近兩年,機器人企業數量從不到400家迅速增至1000余家,產業鏈相關企業超過3400家。但多集中于中低級市場。

根據OFweek行業研究中心數據統計,截至2016年末,國內機器人相關企業數量達到3393家,其中廣東省聚集的機器人廠商最多,達到658家,其次是江蘇省512家,位列第二;其它地區如上海、浙江、山東、北京、安徽和遼寧分別達到351家、279家、241家、175家、109家和103家。

3、中國工業機器人發展趨勢及前景分析

當比較不同國家多用途工業機器人的分布情況時,表示總數的機器人庫存量有時造成誤導性的度量。考慮到各個國家制造業規模的差異,使用機器人密度指標會更好。機器人密度指標是指在制造業或在汽車行業或在“通用行業”(不包括汽車行業),每雇用10000人中多用途工業機器人的數量。

因此,按照密度來看,我國工業機器人仍有巨大的發展空間,特別是20kg以下的小型工業機器人。根據近年來我國不同規格工業機器人的銷量分布情況,結合2017-2022年我國工業機器人銷量走勢,可以預測到2022年20kg以下工業機器人銷量約為17.1萬臺;20-100kg工業機器人銷量約為6.7萬臺;100kg以上工業機器人銷量約為4.2萬臺。

服務機器人市場現狀及前景分析

1、中國服務機器人市場規模分析

根據IFR公布的資料顯示,目前中國服務機器人產業規模尚未形成,缺乏大型支柱企業,也沒有形成有影響力的品牌,僅占全球服務機器人市場的5-8%左右。根據IFR的相關數據,前瞻產業研究院認為中國服務機器人的市場銷量情況呈現出逐年增長的趨勢,2016年,中國服務機器人市場銷量為34.1萬臺。

2、中國服務機器人市場競爭分析

從企業發展情況來看,目前國內的服務機器人多數企業尚處于初期產品及服務階段,國內一些領先的服務機器人企業,如中鳴數碼科技、智能佳科技等,其主要業務均為機器人比賽及推廣方向,新產品較少。另外,國內服務機器人企業的一個特點是從孵化器出來的企業是一大亮點,這其中也包括“千人計劃”引進人才創辦的企業,說明服務機器人作為我國高新技術的一部分,在中國相關的科技項目中已取得較大成效。

整體來看,我國的服務機器人市場前景廣闊,但目前企業較少,多半集中于低端市場,究其原因是研發力度不夠,產學研方面的結合有待提升。另外,隨著國外優勢企業的進入,國內企業或將面臨多方面的挑戰,將受到國外企業技術及資本上的沖擊。

3、中國服務機器人發展趨勢及前景分析

(1)發展趨勢分析

1)家庭化

由于人口的快速老齡化,可以預計,服務機器人將大量進入家庭,導致服務機器人家庭化的浪潮。

2)智能化

雖然服務機器人設計的應用不同,但大體可以分為三類:

(2)發展前景分析

縱觀國內外服務機器人的發展,可以發現服務機器人在我國具有廣闊的市場空間。

根據IFR對全球服務機器人的相關預測以及中國服務機器人的發展現狀來看,前瞻產業研究院分析,在接下來的幾年中,我國服務機器人將會獲得比工業機器人更加快速的發展趨勢,到2022年,我國服務機器人的市場銷量規模將達到165萬。

(四)中國工業物聯網市場現狀及前景分析

中國傳感器市場發展現狀及前景分析

1、中國傳感器行業發展概況

綜合來看,近年來我國傳感器行業發展狀態良好,行業產值、產銷規模呈現持續上升態勢,行業利潤較高。

2、中國傳感器市場規模分析

從銷售收入來看,2010-2016年,我國傳感器行業的銷售收入呈現出逐年增長的趨勢,但是增長速度波動幅度較大。2016年,我國傳感器行業的銷售收入為679.7億元,同比增長9.06%。

3、中國傳感器市場競爭分析

從企業數量來看,2016年國內傳感器制造商以中小型企業為主,其中小型企業居多,占到整個行業企業數量的65.72%,其次是中型企業,所占比重為25.56%。

從銷售收入來看,2016年國內傳感器制造商以大中型企業為主,其中大型企業居多,占到整個行業銷售收入的43.94%,其次是中型企業,所占比重為25.71%。

4、中國傳感器應用領域分析

傳感器行業主要應用領域包括工業檢測、汽車、醫療、環境保護、航空航天等。

5、中國傳感器發展趨勢及前景分析

(1)中國傳感器發展趨勢分析

傳感器在科學技術領域、工農業生產以及日常生活中發揮著越來越重要的作用。人類社會對傳感器提出的越來越高的要求是傳感器技術發展的強大動力,而現代科學技術的突飛猛進則為傳感器制造行業的發展提供了堅強的后盾。隨著科技的發展,傳感器也在不斷地更新發展。

(2)中國傳感器發展前景分析

利用多項式回歸進行預測分析,2017-2022年傳感器制造行業銷售收入持續增長,但增速有所放緩,預計2022年行業銷售收入將突破900億元,達到903億元左右。

三、中國智能制造行業發展概況

中國智能制造行業處于初級發展階段,僅16%的企業進入智能制造應用階段;從智能制造的經濟效益來看,52%的企業智能制造的收入貢獻率低于10%,60%的企業智能制造的利潤貢獻低于10%。而90%的中小企業智能制造實現程度較低的原因在于,智能化升級成本抑制了企業需求,其中缺乏融資渠道影響最大。整體而言,中小微型企業的銀行貸款比例低于大中型企業,占企業數量絕大多數的中小企業只能依靠自有資金進行智能化改造。

四、中國智能制造行業發展前景與投資建議

(一)智能制造行業驅動因素與發展前景

智能制造行業驅動因素分析

1、國家政策的大力支持

近幾年,國家在振興裝備制造業,發展高端制造業,發展戰略性新興產業等方面密集出臺了諸多政策和配套措施,在國民經濟“十三五”發展規劃中也清晰規劃了重點發展的領域,智能制造裝備產業作為高端制造業的一個重點領域,其發展得到了國家和地方層面的大力支持。

2、全球行業發展的大勢所趨

智能制造的概念于上世紀90年代首先由美國提出,其后各發達國家紛紛將智能制造裝備產業列為國家級計劃并著力發展,美國、德國、日本等國經過多年的發展積累了巨大的技術優勢,全球多數國家也在努力促進國內智能制造裝備產業的發展。

3、各行業的應用需求快速上升

智能制造裝備業貫穿于國民經濟的多個行業,各行業的技術升級、精細化發展、落后產能的淘汰等均為智能制造裝備創造了巨大的應用空間。

智能制造行業發展前景分析

中國制造業產能巨大,存在強烈的智能化改造需求。智能制造將為設備和軟件行業帶來機會,機器人、傳感器、工業軟件、3D打印等都蘊含百億甚至千億的市場容量。結合前文對我國智能制造行業發展現狀和趨勢的分析,預計未來幾年我國智能制造行業將保持11%左右的年均復合增速,預計到2022年行業市場規模將達到2.39萬億元,行業增長空間巨大。

(二)智能制造行業投資機會分析

從主題投資交易視角看,每一輪的智能制造主題投資,基本上按照先系統集成商,其次機器人和其他自動化裝備及零部件,然后是工業軟件及傳感器技術的順序進行行情演化,而3D打印的主題表現最弱,主要是由于目前大部分布局3D打印的企業主要是以并購的模式切入到該領域。

從產業鏈視角看,按照智能制造產業鏈發展的順序,首先需實現自動化,然后信息化,再次互聯化,最后智能化。

就目前國內的實際發展情況而言,汽車、家電等行業自動化和信息化程度已經較高,其他3C、食品飲料、化工、醫藥等行業正在加快自動化和信息化進程。但是從目前的自動化到互聯化還是需要相對長期的發展,智能化可能更需要長時間的等待。

來源:精智工廠
 
關鍵詞: 智能裝備 工業機器人 數控機床 服務機器人 工業互聯網 機器視覺 傳感器 RFID 工業以太網

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