工业自动化市场分析报告

来源:环球网校 发布时间:2020-10-20 点击:

 工业自动化核心细分领域 —— 运动控制器

 中国运动控制器行业市场规模

  运动控制器的任务是根据软件算法给出运动指令,实现机械运动位置、速度、加速度、转矩或力的控制。运动控制器可直接用于数控机床、电子机械设备、印刷设备、机器人、医疗设备等设备上。伴随机床、纺织、印刷、包装、电子、制药等行业的快速发展,有效带动了对运动控制器的市场需求。数据显示,中国运动控制器行业市场规模(按销售额统计)由 2014 年的 50.5 亿元增至 2018 年的 76.4 亿元,年复合增长率为 10.9%。在《中国制造 2025》政策推动下,智能制造装备和产品的发展受到重点关注,尤其是以高档数控机床、工业机器人、增材制造装备为代表的智能制造装备,预计 2019 年,中国运动控制器行业市场规模(按销售额统计)将达到 81.5 亿元。

  中国运动控制器行业市场规模(按销售额统计), 2014- -9 2019 年预测

 亿元

  90

 中国运动控制器行业市场规模

 年复合增长率

  (按销售额统计)

  81.5

  76.4

  80

  2014-2018 年

 10.9%

 70.1

 70

 62.4

  60

 50.5

 56.0

  50

  40

  30

  20

  10

  0

 2014

 2015

 2016

 2017

 2018

  2019 预测

 工业自动化核心细分领域 —— 运动控制器

 中国运动控制器行业发展现状

  (1 1 )专用控制器占比最大

  控制器有三种控制方式:专用控制、PC-Based 控制和 PLC 控制。在三类运动控制器中,专用控制器用于运动控制的比例最高。

 数据显示,9 2019 年,用于运动控制的专用控制器比例已达到 39% ,其次是 PC- -d Based 运动控制器与 PLC 系统,比重分别为 为 32% 、 29% 。专用控制器在机床、高端工业机器人中发展较快,PC-Based 控制器在雕刻机、半导体、物流、激光加工机等领域增长较快。汽车、电子、制药等行业对工业机器人的需求直接刺激了运动控制器在机器人领域的快速发展。

 各类型运动控制器占比,9 2019 年

  PLC 系统

  29%

  专用控制器

  39%

 PC- -d Based 运

  动控制器

 32%

  (2 2 )国产控制器软件控制算法成熟度不足

  控制器包括硬件和软件两部分,硬件部分国产品牌已经基本掌握,但在软件控制算法的成熟度方面,国产品牌与国际品牌如贝加莱、倍福、西门子还有较大差距。进口控制器的设计方案明显优于国产控制器,单价也较高,数据显示,进口控制器单价大多在 1 万元以上,国产控制器价格则在 5,000-8,000 元之间。据统计,由于工业机器人对运动技能要求较高, 尤其是控制器可靠性、安全性要求标准较高的多关节机器人领域,中国 80% 的工业机器人采用进口控制器。但对于轴数少、运动范围小、运动速度要求不高的 SCARA 机器人而言,国产运动控制器已可满足日常工作的要求,因此 SCARA 机器人控制器一般由机器人本体制造商自行开发,不考虑使用进口控制器。大部分中国控制器企业只生产通用控制器,专注于在工业机器人控制器领域的企业数量较少,如众为兴、埃斯顿、台达等。由于进入该领域的时间较晚,且控制器功能开发遵循从简单到复杂的步骤,中国控制器品牌正处于不断加强软件开发能力的阶段。

 中 国控制器市场消费占比(工业机器人领域),9 2019 年

 国产控制器

  20%

  进口控制器

  80%

 工业自动化核心细分领域 —— 运动控制器

 中国运动控制器行业竞争格局

  目前,中国运动控制器领域主要 由外资品牌主导,国际工业自动化巨头发展历史悠久,具备雄厚的技术研发实力,控制器产品经过市场长期认证,已形成良好的市场口碑。国产运动控制器凭借着良好的产品性价比与使用性能,已逐步实现进口替代。工业机器人控制器领域 80%的市场份额由外资企业占据,本土企业话语权较弱。

  (1)外资企业以西门子为代表,在运动控制算法开发方面具备技术优势,控制器产品的可靠性、稳定性、安全性强,且拥有良好的市场口碑,竞争优势明显;

  (2)本土企业近年来在产业利好政策的引领下,加大研发投入,并通过学习、吸收、消化国际先进控制技术,已逐步掌握核心控制技术。随着下游机器人、半导体、包装机械、EMS 等行业的快速发展,刺激了对 PC-Based 控制器的需求。近年来,PC-Based 控制器厂商市场表现突出,主要以研华科技、雷赛、固高科技、维宏、众为兴等企业为代表。

 代表企业

 产品名称

  企业介绍

 西门子

 SIMOTION 运动控制系统

 •

 全球运动控制器领域领军企业,在中国运

 动控制器领域市场占有率排名第一

 6 系列、 11 系列、 21 系列

 •

 成立于 1995 年,是一家专业的 PC-based数

  台湾新代

  字控制器厂商,长期深耕于机床控制器的

  等

  软件及硬件技术研发,产品涵盖车铣床控

  制器与产业机械控制器

 •

 产品线包含各式高速高精车铣床控制器、

  台湾宝元

 APAC 控制平台等

  磨床控制器、塑胶机控制器及滑轨/关节机

 器人控制器、自动化控制系统、可二次开

 发平台与伺服电机等

 研华科技

 WISE-5000 系列、可编程

 •

 研华 WISE-5000 控制器,可实现多轴控制

  自动化控制器 PAC 等

  及多点数字量、模拟量控制,满足下游特

  定行业需求

 北京凯恩帝

 K2000TFi、K2000MFi、

 •

 成立于 1993 年,迄今已先后研制出多个系

 列、数十款数控系统,并相应推出各种专

  K1100C 等

 机控制器、驱动器,电机等配套产品

 雷赛

 BASIC 系列运动控制器、

 •

 目前雷赛已拥有五个系列的运动控制卡、

 三个系列运动控制器和多款通用 I/O 卡等数

  IEC 系列运动控制器等

 十款产品

 固高科技

 GSN 系列、 GEM 系列、

 •

 专注于运动控制技术、伺服驱动技术、机

 器视觉技术和机械优化设计四个方向的核

  GHN 系列等

 心技术研究

 工业自动化核心细分领域 —— DCS 系统

 中国 DCS 系统行业市场规模

  数据显示,中国 S DCS 行业市场规模(按项目总额统计)由 4 2014 年的 4 83.4 亿元降至 8 2018 年的 7 81.7 亿元,年复合增长率为- - 0.5% 。伴随中国经济的快速发展,钢铁、水泥等行业的产能过剩矛盾逐步突显。为此,2013 年 10 月,国务院发布了《关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》,用于指导产能过剩行业的产业结构调整工作。2014年,中国经济转型的重点放在了减少产能过剩,以及全面推动产业结构转型升级层面。2015 至 2017 年期间,钢铁、化工等重工业行业暴露出严重的产能过剩问题,下游需求疲软,产品价格不断下滑,业内企业成本高位运行。受产业结构调整影响,中国 DCS 行业发展进入震荡调整期,市场规模持续萎缩。2017 至 2018 年期间,中国产业结构调整步伐加快,重工业项目虽有所减少,但环保类项目如电力、水泥、冶金等行业的新建项目数量开始增多,成为中国 DCS 市场新的增长点。

 随着中国产业结构调整目标完成,9 2019 年,中国 DCS 市场将进入存量改造周期,市场规模有望达到 2 86.2 亿元。

  亿元

  中国 DCS 行业市场规模(按项目总额统计), 2014- -9 2019 年预测

 100

  中国 DCS 行业市场规模

 年复合增长率

  (按项目总额统计)

 90

 83.4

 2014-2018 年

 -0.5%

 77.9

 81.7

 86.2

  80

  75.1

  71.3

  70

 60

  50

  40

  30

  20

  10

  0

 2014

 2015

 2016

 2017

 2018

  2019 预测

 工业自动化核心细分领域 —— DCS 系统

 中国 DCS 系统行业发展现状

 (1 1 )进入存量改造周期,售后服务逐步成为新的利润增长点

  国 随着传统重工业新建项目数量减少,中国 S DCS 市场已进入存量竞争阶段, ,最早使用 DCS系统的火电、化工、冶金等行业,对点检服务、维保服务、利旧服务、扩容服务等一系列售后服务需求尤为旺盛,更新需求占据市场发展主导力量,刺激 DCS 系统厂商推出增值服务业务。随着下游行业的数字化、信息化水平要求提升对 DCS 系统的产品质量和售后服务要求也随之提高。目前行业内的 DCS 系统产品逐渐标准化,功能模块、系统开放程度、兼容性得到明显提升,价格较为稳定。数据显示,行业领先厂商的项目利润率介于30%-40%之间,利润率低于 15%的厂商很难维持生存,因此,愈多的 DCS 系统集成商逐渐将工作重点转向 DCS 系统增值服务,以此提高自身利润率。

 (2 2 )嵌入式技术开始在 DCS 系统中得到逐步应用

  现场总线是一种工业数据总线,是自动化领域中底层数据通信网络,它能将分散在现场的智能仪表、执行器和控制器等设备与自动化系统连接起来,被广泛应用于 DCS 控制系统。现场总线以其较强的开放性、分散性和数字通信能力,将 DCS 系统转变为全分布式结构,实现了现场的全过程控制。

 但现场总线技术并不能完全解决

 生产过程发生的实际问题,一旦网络通信数据包传输延迟、通信系统瞬时错误和数据包丢失、命令发送与到达次序不一致等问题出现会破坏控制系统的稳定性、可靠性及安全性,由此为新一代嵌入式控制技术提供了发展机遇。

 维保服务

 • 由维保服务工程师常驻于用户现场,提供 7x24 小时不间断的设备巡检、日常维护保养、故障处理、备件管理、设备报表与分析等服务

  扩容服务

  • 在原系统规模基础上,帮助用户增加(新上项目)控制系统的服务产

 品

 点检服务

 • 对 DCS 系统进行全面、深入的检测、保养和维

 护

 增值服务

 备件服务

 • 为客户提供备件咨询、备件库支持、备件检测保养、备件销售、备件配置及备件相关现场服务

  利旧服务

 • 对将旧的 DCS 系统进行综合资产评估利用、系统安全防护、搬迁保养更新

  升级服务

 • 对老旧、超期服役或者处于产品生命周期末端的现场控制系统进行整体的全面更换、升级

 嵌入式技术将芯片、模块以及小型的控制系统嵌入产品内部,进而实现控制一体化。嵌入式工业控制机包括 STD总线工业控制机、ISA总线工业 PC 机及 PLC等。STD 总线工业控制机采用了组合式、模块化、小型化、标准化的开放式结构体系,能够适应传统工业技术改造和工业过程控制,在中小企业的低成本的过程控制及大型企业的专用设备上具有较大的发展空间。ISA 总线 PC 机采用嵌入式模板结构,使用方便,调节便捷,容易维护和升级,适用于小型的集中式过程控制。PLC 是嵌入式的工业控制机,可通过模块嵌入到公共母板上构成整机,具有使用性高、体积小、价格低、功能完善等特点,其发展并不受 FCS 升级影响。

  西门子S SI IMA AT TI IC 嵌入式套装包

 系统特点:

  • 人机界面与软控制器集成,易于对设备进行组态与编程

 • PC 模块简化了自动化技术与 PC 环境之间的交互作用

 • 可预装 WinAC RTX 2008 软件和可视化操作 软 件 , 使 用 STEP 7 编 程 , 支 持SIMATIC 通信体系和诊断功能

 工业自动化核心细分领域 —— DCS 系统

 中国 DCS 系统行业竞争格局

  (1 1 )外资品牌占据主导地位

  中国 DCS 行业已拥有三十余年的发展历史,截至 2018 年底,中国 DCS 行业已高度市场化。为 从市场份额来看,外资品牌与国产品牌市场占比为 6 6 :4 4,外资品牌在中国 DCS 市场仍占据主导地位,但国产品牌已形成一定的替代效应。

  (2 2 )外资品牌近年来业绩下滑明显

  石油化工行业是最早引入外资品牌的行业,外资品牌在此领域具备先发优势和市场优势,石油化工工业大型生产装置大多采用外资品牌的自动化控制产品。但2016 年起,中国石油天然气、煤化工等项目停工,对优势为石油化工行业的霍尼韦尔、ABB 等外资品牌的影响较大,此类外资品牌业绩均出现下滑。

  (3 3 )国产品牌在特定行业的市场份额已处于领先

  从市场表现来看,随着下游行业的项目改造需求超过新建项目需求,市场竞争集中在改造项目上,外资品牌仍具备较强的竞争力。近年来,中国国产品牌频频发力,已逐渐显露在特定行业的竞争优势。在政策的扶植作用下,电力行业的 DCS 系统基本被国产品牌垄断,国有大型发电集团的自动化产品基本由下属的自动化企业提供,如国电集团下属的国电智深。在核电、食品饮料、制药、市政等领域,国产品牌具有商业灵活度与市场贴合度高,维护服务响应迅速等方面的优势,已渐渐占据自动化产品市场。其中,浙江中控、杭州和利时两家企业发展时间较早,在积累了大量的项目经验后,依靠产品性价比优势和更加便捷的售后服务,不断抢占外资品牌的市场份额,2018 年,在中国 DCS 市场的占有率进入前三名。

 代表企业

 产品名称

  优势行业

 艾默生(美国)

 Delta V 、

 •

 石化、化工、电力

 OVATION

  霍尼韦尔(美国)

 PKS

 •

 石化、化工、造纸、电力

 西门子(德国)

 PCS7 、 APACS 、

 •

 石化、化工、造纸、电力、水泥、

 T-XP

  冶金

  外资品牌

 因维斯(英国)

 I/A Series 、 A²

 •

 电力

 横河(日本)

 CS1000 、

 •

 石化、化工、造纸

 CS3000

 AC800F 、

 •

 石化、化工、造纸、电力、水泥、

 ABB(瑞士)

 AC800M 、

 Industrial IT

  冶金

  System 800xA

  WebField ECS 、

 •

  浙江中控

 WebField JX 、

 石化、化工、造纸、水泥

  WebField GCS

  国产品牌

 杭州和利时

 HOLLiAS 、

 •

 石化、化工、造纸、电力、水泥、

 MACS

  冶金、汽轮机电液调节

 国电智深

 EDPF-NT

 •

 电力

 上海新华

 XDPS-400+ 、

 •

 热电、汽轮机电液调节

 DEH-IIIA

 工业自动化核心细分领域 —— 伺服系统

 中国伺服系统行业市场规模

  工业 4.0 时代的到来不仅为中国制造业的转型升级提供助力,也为中国伺服系统行业创造了巨大发展空间。在工业机器人、高端医疗器械、新能源等多个领域需求的推动下,伺服系统的应用场景不断拓展。

 数据显示,中国伺服系统市场规模由 4 2014 年的 3 59.3 亿元快速上升至 8 2018 年的 3 119.3 亿元,年复合增长率为 19.1% 。随着中国人口老龄化进程加快,人口红利逐渐消退,人力成本逐年上升,传统工业尤其是制造业对自动化产线设备的需求将持续保持增长态势。计 预计 9 2019 年,中国伺服系统市场规模将达到 5 143.5 亿元。

  亿元

 中国伺服系统行业市场规模(按销售额统计), 2014- -9 2019 年预测

 160

 中国伺服系统行业市场规模

 年复合增长率

 143.5

  140

 (按销售额统计)

  2014-2018 年

 19.1%

 119.3

 120

 100

 96.6

  80

 64.2

 73.4

 59.3

  60

 40

 20

 0

 2014

 2015

 2016

 2017

 2018

 2019 预测

 工业自动化核心细分领域 —— 伺服系统

 中国伺服系统行业发展现状

 (1 1 )中低端领域已实现进口替代,高端领域仍由外资品牌主导

  伺服系统是决定数控机床加工精度和生产效率的主要因素之一, 由于中国伺服系统技术起步较晚,前沿的系统算法以及一体化集成技术都掌握在欧美日厂商手中。

  日系品牌主要为松下、安川、三菱等老牌的日本自动化设备生产商,产业布局全面,产品性能与控制系统算法位于世界前沿水平,参数记忆功能与闭环系统参数自动调整功能全面领先内资品牌。以德国西门子、施耐德、美国罗克韦尔等自动化公司为代表的欧美品牌,约占中国伺服系统市场份额的 20%左右。与日资企业相比,欧美的伺服系统在致力于通过机电一体化实现性能提高设备精简,同时还在模块化集成化领域不断拓展,引领着未来伺服系统技术发展的趋势。

  在高端伺服领域,国产品牌无论是在市场份额还是产品质量上处于相对弱势的局面。本土企业的伺服产品主要集中在中低端市场,产品调速范围通常已经高于 1:1,000,一般在 1:5,000 至 1:10,000 左右,只有少数产品能达到 1:10,000 以上的调速范围。而同类别国外高端伺服产品已经可以达到 1:100,000 以上的调速水平,且低速下的稳速精度也远远领先于国内产品。

  伺服系统组成

  伺服电机

 伺服驱动器

 (2 2 )永磁材料工艺技术不断提高

  伺服系统的上游产业涉及零部件(永磁材料、定子、转子、轴承等)以及上位机的生产商。其中,零部件生产商中,永磁材料生产商议价能力最强。目前永磁材料已经完成了从第一代稀土永磁材料到第三代稀土永磁材料的更新。钕铁硼永磁材料平均最高工作温度可以到 150℃,可轻松满足伺服电机对高耐温、大去磁电流的要求。永磁体材料的使用可以进一步简化电机的结构,通过消除转子的滑环与电刷直接减少转子的体积,使无刷结构得以实现。在降损和散热的双重需求下,目前大部分的中小功率电动机已经采用了永磁式结构,永磁材料生产商成为产业链上游的关键构成。随着永磁材料性能的大幅提高,其在工业自动化领域的应用愈发广泛,高性能的商用伺服系统大多采用永磁同步交流伺服电动机,此类电机已成为现今制造业伺服系统的主流。

  在永磁材料工艺技术的发展推动作用下,商用伺服产品在效率、精度、性能、集成度、通用度、智能化以及网络化和模块化上进行了大量改进。国际厂商的伺服产品平均每五年就会更新换代,新的功率器件或模块每 2-2.5 年便会更新一次,控制系统的软件算法更是逐年有稳固的水平提升,伺服产品更迭周期不断缩短。

  烧结钕铁硼是当代综合性能最优的磁性材料

  永磁材料种类

 最大磁能积

 内禀矫顽力

 Hcj

 剩磁

 Br

 最高使用温

 居里温度

 Tc

  ( BH )

 max

 ( kOe )

 ( kGs )

 度

 Tm ( ℃ )

 ( ℃ )

 SmCo5 (第一 代

 15-24

 15-30

 8.5-10.5

 250

 740

  稀土永磁)

 Sm2Co17 (第 二

 22-32

 6.9-21

 10-11.4

 550

 926

  代稀土永磁)

 烧结钕铁硼(第

 26-55

 11-40

 11-15.2

 230

 310

  三代稀土永磁)

 工业自动化核心细分领域 —— 伺服系统

 中国伺服系统行业竞争格局

  参与中国伺服系统行业的外资品牌包括:安川、松下、三菱、西门子、施耐德等,在脉冲频率、分辨率、响应速度和精度等方面处于世界一流水平;中国大陆品牌包括汇川、埃斯顿以及台系品牌台达、东元。

  (1 1 )市场长期被外资品牌占据主导地位

  由于中国伺服技术起步晚,科研水平相对落后,因此中国伺服系统市场长期以来被外资品牌占据主导地位。

 数据显示,目前日系品牌在中国伺服市场占有率高达 45% ,欧美系品牌占有率为 20% ,中国本土品牌进口替代发展空间巨大。

  (2 2 )国产品牌价格优势明显

  通过多年的技术开发,中国自主开发的伺服系统产品已完全覆盖中低端应用场景,在高端伺服产品市场已接近日系、德系企业的水平。同时相较于国外产品,中国国产品牌拥有价格优势,产品价格平均低15%-30%。目前本土企业的市占率正逐年稳步提高,本土企业积极与行业下游企业合作开发定制化、一站式的解决方案,如医疗、食品包装等细分市场,从提供产品向提供行业解决方案转变,向附加值更高的领域纵深发展。

 企业

 企业图标

 国家

  伺服系统相关情况介绍

  博世力士乐

  德国

 •

 2018 年与埃斯顿工件的机器人智能工厂项目正式投产,预计建成后

  将实现产能提升 8 倍,交货周期缩短 6 成

  •

 1997 年在中国北京设立办事处,正式进入中国市场

  伦茨

  德国

 •

 2007 年,在中国上海设立了全资子公司,伦茨(上海)传动系统有

 •

 限公司

 在上海临港新城重装备区建成了生产基地和物流中心,并在中国全

  国 12 个地方设立销售办事处

 发那科

  日本

 •

  2019 年 4 月发布在日本投资新厂房计划,新厂房将用于进行机器人

  的伺服马达零件加工与伺服马达组装,预计可将生产效率提升 20%

  三菱

  日本

 •

  2018 年 4 月投入最先进设备,实现产能 170%提升,伺服系统月产增

  至 48 万台

 西门子

  德国

 •

 2018 年面向中高端应用推出全新伺服驱动系统

  罗克韦尔

  美国

 •

 2017 年推出最新一代伺服电机,可实现长时间提供高速连续扭矩

  松下

  日本

 •

 推出的小型交流伺服电动机和驱动器颇受市场欢迎,其中大惯量系

  列适用于数控机床,中惯量系列适用于机器人

 安川

  日本

 •

 2017 年启动第三期工厂建设,增设了伺服驱动器产线

 台达

  中国

 •

  2018 年集团总营收达 90.8 亿美元

 •

  2019 年 8 月推出高性能伺服驱动系统 ASDA-B3 系列

  汇川

  中国

 •

 中国国内最大的伺服系统供应商

 •

 高性能伺服系统现有产能为 5 万套/年

 工业自动化核心细分领域 —— 工业机器人

 中国工业机器人行业市场规模

  2013 年,中国正式超越日本成为全球最大的工业机器人市场。随着中国工业转型升级步伐的加快,中国经济发展的内在动力得到进一步增强,为顺利实现产业结构调整,推进智能化生产,制造业企业纷纷加快自动化生产的步伐,中国工业机器人的下游应用领域不断扩大,从汽车制造业、精密设备制造业逐渐延伸至食品加工、3C 电子生产等领域。

 在工业化水平不断提高的背景下,中国制造业“ “ 机器换人” ” 需求旺盛,中国工业机器人产量持续增长。根据国家统计局数据,中国工业机器人产量由 2014 年12,050 套增长快速增长至 2018 年 147,682 套,复合增长率达到了 87.1%。截止至 2019 年 10 月,中国工业机器人产量为 151,080 套,相比 2017-2018 年期间,增长速度明显放缓。自 自 8 2018 年 年 3 3 月起,中美贸易摩擦持续升级,影响波及范围相当广泛,对工业机器人需求量最大的两个应用领域汽车、 3C 电子行业景气度下滑,导致工业机器人产量增长动力不足。

  套

 中国工业机器人产量, 2014- - 2019.10

 160,000

 中国工业机器人产量

 年复合增长率

  147,682

 151,080

  140,000

  2014-2018 年

 87.1%

 131,079

 120,000

  100,000

  80,000

 72,426

 60,000

  40,000

  32,996

 20,000

 12,050

 0

 2014

 2015

 2016

 2017

 2018

 2019.01-10

 工业自动化核心细分领域 —— 工业机器人

 中国工业机器人行业发展现状

  中国工业机器人产量当月同比, 2018.03.31- - 2019.10.31

 %

  50.0

  40.0

  30.0

  34.4

 35.4 35.1

  20.0

  10.0

 9

 0.0

  7.2

  6.3

  2019-08-31

 1.7

 2018

 -03-31

 2018-06-30

 2018-09-

 30

  2018-12-31

 2019-05-31

  (10.0)

  -3.3

 -7

  -7.3

 -9.3 -11

 -7.1

  (20.0)

  -12.1

 -14

  -14.6

  -16.4

  -19.3

 (30.0)

  工业机器人产量当月同比

  从中国工业机器人产量从 8 2018 至 年下半年至 9 2019 年 年 0 10 月底整体处于下滑状态。2018 年 9 月份,工业机器人产量增速为-

  16.4%,首次出现负增长,此后工业机器人产量连续 11 个月维持负增长。尤其在 2019 年,工业机器人产量表现低迷,然而这一颓势得以扭转,10 月增速首次转正,同比增长 1.7%。工业机器人产量跌落主要受需求端的影响,中美贸易摩擦、宏观经济下行压力增大,致使汽车、3C 电子、食品、制药等行业景气度下滑,工业机器人需求减少,市场观望情绪较浓。

  从工业机器人上市企业已披露的营收报告看,2019 年上半年,中国工业机器人企业整体为亏损状态,盈利能力受到严重打击,2019 年上半年,新时达营业收入同比下降 9.2%,埃斯顿营业收入同比下降 6%,华中数控与上年同期相比亏损约4,897.0 万元。与此同时,国际机器人四大家族机器人业务收入与订单量纷纷出现下滑,2019 年第二季度,KUKA 中国区订单量相较上年同期下滑 50%;ABB营业利润同比下滑 83%;安川电机中国区收入下滑 29.9%;发那科业务收入与营业利润分别同比下滑 26.4%、47.5%,机器人业务收入同比下滑 19.5%。

 工业自动化核心细分领域 —— 工业机器人

 中国工业机器人行业竞争格局

  中国工业机器人行业呈现出市场集中度高、外资品牌占据主导地位的竞争格局。

 从市场集中度方面分析,数据显示,8 2018 年工业机近 器人出货量排名前十的机器人企业占据接近 64% 的份额。依托工业

  机器人的应用范围广泛及可提供全品类工业机器人的优势,国际机器人四大企业:发那科、ABB、安川、库卡占据中国工业机器人市场 42%的份额。其中,众为兴是唯一进入前十名的中国机器人企业。日本工业机器人产业发展早于中国,经过长期发展,日本工业机器人企业积累了丰富的机器人开发经验并掌握机器人关键技术(如精密减速器)。由于产品性能优越,日系机器人品牌在中国工业机器人市场占据主导地位,在核心零部件减速器领域拥有绝对优势。

 近年来,中国工业机器人行业发展势头较好的本土品牌有:众为兴、埃斯顿、欢颜、汇川、埃夫特、图灵、台达等,本土品牌虽然在技术水平上与领先的外资品牌有一定差距、市场份额较小,但在政策红利的支持下,本土企业研发能力与产品性能持续提升,专注细分领域的本土品牌产品性能甚至超过了外资品牌,如专注于并联机器人领域的阿童木机器人。外资品牌的主要应用领域集中在汽车行业与 3C 电子行业,由于 2018 年这两个行业均出现了产量下滑的情况,外资品牌受到了市场巨大冲击。在此变化下,中国本土品牌的市场占有率得到了大幅提升,2019 年的占比已接近 33%。

 企业

 企业图标

 国家

  经营情况

  •

  2018 年营收 436 亿元,占据全球 70%的机器人市场份额

  发那科

  日本

 •

 2019 年 4 月,宣布在上海建立继日本之外的全球最大机器人生

  产基地

  ABB

  瑞士

 •

  2018 年净利润为 21.7 亿美元,同比下降了 2%

 •

  ABB 将在上海建设机器人超级工厂,预计 2020 年投入运营

  •

  2018 年营收为 320 亿元

  安川

  日本

 •

 计划扩大在江苏常州工厂的产线,预计至 2019 年底前达到月产

  量 1,200 台、产量翻倍的目标

 •

  2018 年业绩指标均为负增长,营收为 32 亿欧元,同比下滑6.8%

  库卡

  德国

 •

 将进军用于电子制造和物流仓库的小型机器人和灵活机器人市

  场

 •

 计划于 2019 年内推出协作机器人

  爱普生

  日本

 •

 机器人业务目标是 2025 年度突破 90 亿美元,为 2018 年度的4.4

  倍

  雅马哈

  日本

 •

 2018 年工业机械和机器人细分市场销售额增长 3.4%

  •

  2019 年 9 月 27 日,川崎六轴机器人制造生产线在重庆两江基地

  川崎

  日本

  正式下线

 •

  计划 6 轴机器人生产线年产能提升到 6,000 台以上,预计年产值

  为 20 亿元

  那智不二越

  日本

 •

 打算在 2018 年底在新设的中国工厂投产,扩大三倍产能,达到

  每月生产 1,000 台的目标

 三菱

  日本

 •

 预计将在 2020 年推出新的工业机器人系统

  众为兴

  中国

 •

 集中在轻量化工业机器人细分领域

 •

 受 3C 行业需求影响,2018 年净利润有所下降

 中国工业自动化 9 2019 回顾,0 2020 展望 ——9 2019 市场回顾

 制造业方面:

  在全球经济增速持续放缓,贸易摩擦对全球经济的影响逐步显现等多方面因素的影响下,中国宏观经济以及工业、制造业下行压力逐渐积累。根据 WIND 数据,2019 年中国宏观经济增速放缓,GDP 同比增速自 2018Q3 起连续 5个季度下降,2019Q3 的 GDP 同比增速已经下降至 6.2%。

  工业、制造业 GDP 当季同比增速在 2019 年前 3 个季度连续下降,2019 年 Q3 当季同比增速已分别降至 5.0%和 4.8%,工业、制造业增速放缓明显。

  根据 WIND 数据,2019 年 1-10 月期间,中国制造业 PMI 在荣枯线附近波动,于5 月跌破荣枯线,且自 5 月起连续 6 月低于荣枯线,10 月 PMI 低至 49.3%。

  具体而言,大型企业是中国制造业增长的支柱,企业发展具有良好的内在基础,生产经营活动较为稳定,生产规模保持扩张态势。此类企业 PMI 仅于 6 月和 10月跌破荣枯线,均跌至 49.9%。2019 年 1-10 月大型企业 PMI 整体呈现出波动变化的态势,且相较于 2018 年同期,PMI 出现一定的下降情况。

  9 2019 年 年 1 1- -0 10 月,中国制造业中型、小型企业 I PMI 均处于荣枯线以下,此类企业在工业、制造业经济形势下面临较大的压力。

 %

  8.0

 中国工业、制造业 GDP 增速情况, 2018.03- -2019.09

  7.0

  6.5

  6.0

 5.6

  6.1

 5.0

 5.0

 5.5

 4.8

  4.0

  2018-03

 2018-06

 2018-09

 2018-12

 2019-03

 2019-06

 2019-09

 GDP: 不变价 : 工业 : 当季同比

 GDP:不变价:工业:制造业:当季同比

 %

 中国制造业大型、中型、小型企业 I PMI 指数情况, 2018.01- - 2019.10

 56

  54

  52

  50

  48

  46

  44

  42

 PMI

 PMI:大型企业

 PMI:中型企业

 PMI:小型企业

 中国工业自动化 9 2019 回顾,0 2020 展望 ——9 2019 市场回顾

 进出口业务方面:

  “中美贸易摩擦”对于中国经济增长,特别是出口业务的影响较大。

 从出口业务来看,9 2019 年中国货物和服务净出口对 GDP 同比贡献率相较于8 2018 年同期呈现出明显的改观,9 2019 年前 3 3 季度这一数据虽逐渐下降,但仍维持在 20.0% 左右。

  受“中美贸易摩擦”的影响,中国经济在较长时间内或将受到一定程度的影响,中国工业自动化企业或因关税、政策等限制,面临出口业务下行的压力,致使企业业务拓展、产能扩张受限。

  中美贸易摩擦大事件梳理(部分), 2018.04- - 2019.10

 时间

 事件

  2018-04

 美国禁止企业与个人出售零组件给个别中国企业

  2018-07

 对 340 亿美元中国商品加征关税正式生效

  2018-08

 对 160 亿美元中国商品加征关税正式生效

  2019-05

 美国对 2,000 亿美元中国商品征收关税由 10%提高至 25%

 2019-08

 美国宣布对 3,000 亿美元商品加征 10%关税,分两批次(9 月 1 日和

 12 月 15 日)实施

  2019-09

 第一批 3,000 亿美元商品加征关税正式生效

  2019-10

 中美谈判在农业、知识产权保护、金融等领域取得进展,美国暂停对中国 2,500 亿美元产品提高关税,维持在 25%

  中国货物和服务净出口对 GDP 累计同比贡献率情况, 2017.03- - 2019.09

 %

 30.0

 25.0

  20.0

  15.0

  10.0

  5.0

  0.0

  (5.0)

  (10.0)

  (15.0)

  (20.0)

  (25.0)

  GDP 累计同比贡献率:货物和服务净出口

 中国工业自动化 9 2019 回顾,0 2020 展望 ——9 2019 市场回顾

 机床工具方面:

  工业自动化产品可广泛应用于机床工具、化工、电子制造设备、石化、冶金等行业,其中下游需求较大的行业包括机床工具、电子制造设备、化工等。

  9 2019 年中国机床工具行业运行总体下行。从中国机床工具工业协会的统计数据看,2019 年 1-10 月,行业整体主要经济指标同比处于下行态势,主营业务收入下行速度虽放缓,但亏损情况仍较为严重。预计 2019 年全年行业主要经济指标将呈现同比下降的趋势,整体持续下行趋势短期内或难扭转。

  产量方面,金属切削机床的产量持续下降,根据WIND 数 据 ,2018 年 3-10 月的金属切削机床产量累

 计 37.0 万台,2019 年同期数据为 31.1 万台,同 比 增 速 为 -15.9% 。

 2019年 6-10 月,金属切削机床产量持 续 下 降 , 10月增速低至-13.5%。

  目前行业下行的主要原因包括:

  (1)固定资产投资增速自 2013 年以来持续降低,已从 2013 年的 19.6%降至 2019 年 1-10 月份的 5.2%,增速过缓;

 (2)宏观经济下行压力加大,汽车、摩托车、内燃机、通用机械制造等行业需求下滑,以市场需求较大的汽车市场为例,2019 年 1-10 月中国汽车制造行业产销量同比分别下降 10.4%和 9.7%,而且已连续 12 个月同比下降。

 万台

  7.0

  6.0

  5.0

  4.0

  3.0

  2.0

  1.0

  0.0

 中国金属切削机床产量及增速情况,2018.03- -2019.10

 金属切削机床产量

  产量同比增速

 零增速标尺线

 40.0%

  30.0%

  20.0%

  10.0%

  0.0%

  -10.0%

  -20.0%

  -30.0%

  -40.0%

 中国工业自动化 9 2019 回顾,0 2020 展望 ——9 2019 市场回顾

 电子设备制造方面: :

  (1)计算机、通信和其他电子设备制造业固定资产投资累计同比增速于 2018 年维持在 17.5%左右的高位水平,2019年相较于去年同期位居低位,但累计同比增速逐渐升高,2019 年 10 月已升至 13.6%。

  随着 5G 商业化进程的推进,2020 年中国有望展开 5G 大规模部署,叠加以云计算、5G 为代表的新兴信息技术变革,有望带动计算机、通信、消费电子等电子设备及相关行业的固定资产投资。

  (2)计算机、通信和其他电子设备制造业营业收入累计同比情况为:2018 年 3-10 月行业营业收入累计同比增速在 9.0%左右的水平,而 2019 年同期数据维持在 5.7%左右的水平,下降趋势较为明显。具体到 2019 年,自 3 月起行业营业收入累计同比增速逐渐下降,10 月已跌至4.7%。

  计算机、通信和其他电子设备制造业对于推动中国制造业增长具有重要作用,是带动工业自动化市场增长的主要下游市场之一。2018 年 1-12 月,制造业工业增加值累计同比增长 6.5%,而同期行业累计同比增长 13.1%;2019 年 1-10 月,这对

 数据分别是 5.8%和 8.8%。计算机、通信和其他电子设备制造业具有高技术集成度、附加值更高,在制造业中的支柱地位持续凸显。

  中国计算机、通信和其他电子设备制造业营业收入增速情况, 2018.02- - 2019.10

  %

  30.0

 25.0

  20.0

  15.0

  10.0

  5.0

  0.0

  (5.0)

  (10.0)

 固定资产投资完成额:制造业:计算机、通信和其他电子设备制造业:累计同比

 计算机、通信和其他电子设备制造业:营业收入:累计同比

 中国工业自动化 9 2019 回顾,0 2020 展望 —— 风险分析

 宏观政治局势恶化

 宏观经济波动

 技术、人才储备不足

  • “中美贸易摩擦”的不确定性风险将为工业自动化行业带来较大负面影响,包括产品出口、企业收购美国高端技术标的、下游制造业应用需求等方面

 • 工业自动化产品广泛应用于下游机床、化工、电子、石化、冶金等多个行业,这些行业景气度受中国宏观经济局势的影响较大

 • 中国工业自动化品牌缩减与外资品牌的差距,实现产品高端化离不开核心技术的突破,专业人才储备以及技术突破力度的不足是限制品牌提升竞争优势的风险

 “中美贸易摩擦”的不确定性风险:

 工业自动化产品服务 OEM 型和项目型

 (1 1 )产品出口:本土工业自动化品牌

 行业,包括机床、化工、电子、石化、

 将面临出口业务下行压力;

 冶金等,这些行业与中国宏观经济、

 (2 2 )企业收购美国高端技术标的:中

 固定资产投资等情况密切相关。宏观

  美贸易战升级也将促使美国加大对中国

 经济局势出现波动时,工业自动化下

  收购美国核心技术标的、投资美国具有

 游行业景气度将受到较大影响,进而

  核心技术企业的限制力度

 影响工业自动化产品的市场需求

 国产替代对本土工业自动化品牌的技术创新力提出了严苛要求,然而目前本土品牌在电机控制算法、总线技术、动力总成等核心技术上仍落后于外资主流品牌。随着本土工业自动化品牌技术突破的深入,技术创新在深度和广度上的困难度都将显着提升。因此,技术投入和人才储备的不足将削弱本土品牌的市场竞争力

 中国工业自动化发展趋势 —— 本土品牌发力,国产替代持续推进

 中国工业自动化市场中外资与本土品牌共存,然而西门子、ABB、松下、施耐德等欧美和日系品牌在市场竞争中占主导地位,本土品牌市场份额偏低,2010 年中国本土工业自动化品牌市场占有率为 27.0%。

  本土品牌因贴近下游用户,能够快速响应客户需求,而且产品相较于外资品牌具有价格优势,近年来中国本土品牌持续发力,通过提升技术水平、并购海外领先企业、拓展产品线、加强产业链布局等方式提升市场竞争力,加速国产替代, 预计 9 2019 市

  达 场占有率已达 36.2%,相较于 2010 年已有较大提高。未来在以汇川技术、埃斯顿、信捷电气为代表的优质本土品牌的带领下,国产替代趋势将进一步加深。

  本 土工业自动化品牌市场占有率, 2010- - 2019E

  60%

 40%

 32.7%

 34.5%

 36.2%

  27.0%

 20%

 0%

 2010

 2013

 2016

 2019E

  本土工业自动化品牌收购海外企业案例

 企业

 图标

  动态及影响

 •

 2019 年上半年收购主营电梯配件的贝思特,提

 汇川技术

 升汇川技术的电梯电气整体解决方案能力,加强

  汇川技术的电梯业务在全球范围内的竞争力

  •

 2017 年 2 月,全资收购英国 TRIO 公司,借助于

  TRIO 的运动控制器与埃斯顿的交流伺服产品进

  行互补,实现了从核心控制功能部件生产商向高

 •

 端运动控制解决方案提供商的转化

 埃斯顿

  2017 年 4 月,收购美国 BARRETT 部分股权,以掌

 握一体化微型伺服微系统关键技术,提高埃斯顿

  在智能制造领域内核心功能部件产品的竞争力

 •

 2019 年 8 月收购德国 CLOOS ,以获得全球机器人

  细分领域领先技术与产品 ,并借助 CLOOS 的市

  场渠道,推动埃斯顿机器人产品市场业务的全球

  化,提升市场地位

  •

 2019 年 1 月 22 日,昊志机电发布公告,拟以 2亿

 欧元收购欧洲工业自动化知名企业集团 Infranor 。

 公告称,本次收购完成后,昊志机电可充分利用

  昊志机电

 Infranor 集团在电机、驱动等领域的先进技术和

  经验,推动昊志机电主轴、转台、减速器等产品

 的研发和性能升级,并通过与 Infranor 集团运动

 控制产品的系统性研发和有效组合,提升昊志机

 电业务核心竞争力

 中国工业自动化发展趋势 —— 重点领域技术瓶颈得到缓解

  当前全球新一轮制造产业变革正在兴起,给产业发展与分工格局带来深刻影响:发达国家实施“再工业化”战略,发展中国家积极参与全球产业再分工,智能制造在全球范围内已成为制造业重要发展趋势,推动了新生产方式的形成。基于新一代信息技术与制造业深度融合,以高档数控机床、工业机器人、智能仪器仪表为代表的关键技术装备在重点行业不断普及,推动了智能制造初步发展。在智能制造深入推进过程中,中国制造业面临着两大问题:(1)机械化、电气化、自动化、数字化水平低;(2)各地区、行业、企业发展不平衡。

  基于全球制造业格局的重大调整,中国制造业转型升级迫在眉睫,为应对巨大的发展挑战,中国国务院于 8 2018 年发布《中国制造 2025 》 战略规划,指出要不断激发制造业发展活力和创造力,建设制造强国,并且将数控机床和机器人列入十大重点发展领域。

 领域

 发展要求

 开发一批精密、高速、高效、柔性数控机床与基础制造装备及集成制造系统,加快高档数控

  高档数控机床

 机床、增材制造等前沿技术和装备的研发。以提升可靠性、精度保持性为重点,

 开发高档数控系统、伺服电机、轴承、光栅等主要功能部件及关键应用软件,加快实现产业化。加强用 户工艺验证能力建设

  高档数控机床是实现工业现代化的基石。中国是全球机床产品最大、采购额最高的国家,但机床的销售额却不高,与美日德相比,中国缺乏高端机床生产技术,因此从这些国家大量进口高档数控机床。数据显示,中国 95%的高档数控机床为进口,数控系统等关键部件自主生产能力低下,因此未来高档数控机床将从以下三个方面改进:

  (1)提升创新能力,共性技术研究和创新平台建设稳步推进,推动重型锻压装备、机床主机性能向国际先进水平靠齐;

  (2)全产业链布局,在数控系统等核心零部件方面取得明显突破。缩小国产数控系统与进口数控系统在功能、性能方面的差距,持续优化滚珠丝杠、导轨、动力刀架等关键功能部件在精度、可靠性等关键指标;

  (3)坚持需求导向,不断提升重点领域装备保障能力。航空航天领域典型产品所需关键制造装备的“有无问题”逐步得到解决;提高汽车大型覆盖件自动冲压线全球市场占有率。

 0 2020 和 和 5 2025 年关键工序数控化率指标

 2013

 2015

 2020

 2025

 中国工业自动化发展趋势 —— 智能化水平加深

 根据 21 世纪初中国国民经济对先进制造及自动化技术的需求,中国制造业瞄准国际前沿高技术发展方向,逐步实现创新性研究,不断开发工业自动化领域的基础技术、产品技术和系统技术。当下中国制造业企业多数仍处于自动化的早期阶段,以粗放型发展模式为主,自主创新能力弱,产品附加值低,产品稳定性也有较大的待改进空间,低端制造业产能过剩与高端产品供不应求现象并存。

 在中国制造业产业升级的大背景下,制造业企业还将持续提升自动化程度,朝着集约化、智能化的方向进行产业升级,

 重点领域包括数控机床、伺服 系统、工业机器人等。

  (1 1 )人机协作更加和谐、稳定:

  良好的人机关系并不是机器人取代人,而是融洽的人机协作关系。计算机技术的快速发展将促进工业机器人向着智能化、高控化方向发展,人机之间的协作交流、交互更加稳定。

  (1)机器人编程方式由示教编程向离线编程转变,示教器是进行机器人手动操纵、程序编写、参数配置及监控用的手持装置,也是最常见的机器人控制装置。但传统的示教编程具有编程时机器人停止工作、程序需在实际系统上试验、编程质量取决于编程者经验等缺点,促使编程系统朝着离线编程方向发展。相比示教编程,离线编程可减少机器人停机时间、用 CAD 方法进行最佳轨迹规划,更好地调试与规划工作空间、避免出错;

  (2)随着工业机器人主要应用领域 3C 电子行业对细微技术处理、柔性化、集成化等要求不断提高,驱控一体化将伺服驱动技术、运动控制技术和机器视觉技术融合在一台机器上,且采用分布式 CPU 架构,可使各项硬件发挥各自特长,保证机器人运动更加平稳。

  工业机器人智能化水平提升

 (2 2 )驱控一体化:

 中国伺服系统行业整体呈现产品驱控一体化的趋势。驱控一体化是指将伺服系统中的驱动器与上位机控制器集成在一起,实现缩小体积、减轻重量和提高性能的目...

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