2022年智能制造行业发展空间及未来趋势分析.docx
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1、2022 年智能制造行业发展空间及未来趋势分析1.智能制造:双碳+工业 4.0 时代,迎黄金发展机遇我国制造业基数大、自动化水平比较落后,在无法依靠激进式扩大生产规模来增厚利润的情况下,企业数字化转 型降本增效的能力逐步凸显,制造业客户数字化转型意愿明显增强,叠加政策的积极推动,智能制造有望迎来历 史性发展机遇,我们认为,智能制造带来的产业机会主要集中在以下方面:1)流程型智能制造解决方案提供商:市场空间广阔,发展确定性强,看好全生态布局流程型智能制造龙头企业;2)离散型智能制造解决方案提供商:下游客户需求旺盛,看好绑定核心大客户的离散型智能制造提供商;3)基础工业软件提供商:国产替代空间广阔
2、,看好 CAD/EDA 等基础工业软件企业。(1)智能制造提质增效显著,双碳时代加速成长智能制造整体架构自下而上分为云基础、现场控制、基础平台、工厂数字化平台、业务应用和用户触点等多个层级,并通过人工智能、大数据、物联网等技术赋能智能制造。其中,云基础负责提供基础算力支撑,包括公有云&私有云;现场控制作为智能制造的控制中枢,包括传感器和PLC/DCS 等控制类元器件及工业软件;基础平台 层涵盖了业务中台、数据中台和算法平台等,对上支持各类工厂数字化平台的研发和运行;业务应用层主要是通 过调用各类数字化平台的 API 并进一步打包成服务,最终汇聚到用户触点层面与用户进行人机交互,解决实际 工业中
3、的各类问题。同时,物联网技术打通了原本孤立的生产环节,令过去海量被忽略的数据重新具备了价值,并通过数据清洗、聚类与分类等大数据手段对数据进行处理,并最终经过多种机器学习方法对工艺流程建立适当 的人工智能模型,一方面减少了人工参与、提升了工艺流程的自动化和智能化水平,另一方面能够对物料/反应 等多个工艺环节进行精准的控制,提升了整体制造过程的效率。智能制造具有很强的下游行业属性,一般会按照下游行业将智能制造划分为流程性智能制造和离散型智能制造。流程行业主要包括冶金、石化、化工等行业,具备工艺流程长、工艺环节多、工艺间关系复杂与涉及的硬件设备 种类繁多等特点,要求实际工业生产重视满产、安全和不停车
4、;相较于流程型智能制造,离散型智能制造呈现“小 而散”的特点,下游需求多呈点状分布,更需要灵活的解决方案来解决实际业务中的痛点。在工业发展的大趋势 下,结合行业特点来看,流程型行业偏向追求超级自动化,离散行业偏向追求制造的极致柔性。流程型智能制造与离散型智能制造在概念架构上总体差别不大,两者的主要区别体现在具体的工艺环节、硬件 设备和工业软件等方面。流程行业主要包括冶金、石化、化工等行业,具备工艺流程长、工艺环节多、工艺间关 系复杂与涉及的硬件设备种类繁多等典型特点。一般来讲,流程型行业的设备层除罐体、执行设备、电机、阀门 等各类元器件之外,还需配大量仪器仪表用于参数的采集与工艺过程的监测;控
5、制层主要体现为 PLC、DCS 等 多种控制类设备,在生产过程中扮演“中枢神经”的角色,向下负责控制具体工艺环节的执行,向上对接监控层,对整体工艺流程的安全性和稳定性进行监控;此外,生产管理层的 MES、PLM、OTS 等工业软件负责对多工艺 环节进行把控,调控整条产线的能耗/生产等多方面指标,并最终通过可视化的手段反馈至企业资源层,通过ERP/BI/CRM 等信息类工业软件掌握物料、产业链等多方面的商业环节。总体来看,流程型智能制造对工艺的稳 定性和工艺间协同性的要求性高,整体工艺的容错率很低,单一工程的价值量较高,所以流程行业客户对智能制 造提供商的资质/技术/售后等多方面综合实力要求比较
6、严苛。相较于流程型智能制造,离散型智能制造呈现“小而散”的特点,下游需求多呈点状分布,更需要灵活的智能制 造解决方案来解决实际业务中的痛点。离散行业主要包括电子、机械、家电、汽车和军工等多个行业,设备层涵 盖了机器人、小车、车床等多类不同的硬件设备,一般来讲,由于离散行业的工艺过程相较于流程行业而言较短,所以大型 PLC/DCS 的应用场景不多,主要以中小型 PLC 进行控制,其次通过感知、执行、运营和决策多个环 节,构成离散行业的整体智能制造解决方案。离散行业生产的产品具有小规模、多批次的特点,柔性生产扮演着 越来越重要的地位,成为离散行业的智能制造的必经之路。我们认为,相较于流程型智能制造
7、,离散型智能制造 更注重对下游工艺的理解与对客户需求的挖掘,拥有丰富产品/技术中台的智能制造提供商有望更受到下游客户 的青睐。中国制造 2025 的总目标下,全国稳步推进智能制造和工业软件领域的发展。据“十四五”数字经济发展规划,我国工业互联网平台应用普及率计划到 2025 年由 2021 年的14.7%提升至 45%,“十四五”智能制造发展规 划进一步明确到 2025 年,我国要实现 70%的规模以上制造业企业基本实现数字化网络化,建成 500 个以 上引领行业发展的智能制造示范工厂;智能制造装备和工业软件市场满足率分别超过70%和 50%,培育 150 家 以上专业的智能制造系统解决方案供
8、应商;构建适应智能制造发展的标准体系和网络基础设施,完成 200 项以 上国家、行业标准的制修订,建成 120 个以上具有行业和区域影响力的工业互联网平台。在政策的不断驱动下,智能制造的发展目标进一步明确。智能制造是我们坚定看好的大产业方向,未来发展路径清晰,确定性强。“双碳”政策下流程型智能制造行业业绩确定性强,市场空间广阔。在我国稳步推进“碳达峰”、“碳中和”的战 略背景下,流程型行业作为典型的碳排放行业,碳排放量在全国总碳排放量中的比重高,是优先需要进行节能减 排改造的领域,其中,冶金、石化、化工等流程型行业作为国家的重点支柱产业,具备产业规模大、工艺环节多、工艺流程长的特点,总体市场规
9、模可观;另外,冶金、石化、化工等行业当前的工艺水平与自动化程度不高,能 耗方面依旧处于粗放式管理阶段,在基于双碳背景下自动化升级/智能制造改造的迫切性强,涉及的工艺环节与 相关硬件设备数量多,流程型智能制造需求空间广阔。数字化转型显著提升生产效率,智能制造成为制造业发展的必然选择。根据灯塔工厂引领制造业数字化转型白 皮书统计数据,数字化手段在电子、汽车、机械装备和生物医药中的应用效果显著,在部分生产/管理/检测环 节中能够将KPI 提高 100%以上,显著提升了制造业用户的整体效率。伴随着以智能制造为代表的第四次工业革 命的进一步深化,我国传统制造业或将重新迎来行业洗牌,智能制造转型缓慢的企业
10、或将在市场竞争中处于劣势、被进一步挤压利润;在市场利润逐步向智能制造转型成功的制造业集中的行业格局下,智能制造将成为制造业发 展的必然选择。(2)智能制造万亿蓝海,发展空间广阔“双循环”新发展格局为工业软件带来利好。受国际形势变革和疫情影响,我国外循环的发展模式受到挑战,“双循环”成为发展新格局。工业软件作为“卡脖子”的关键产品,深受国际形势影响,国内高科技企业为预防 工业软件禁用风险,积极寻找国产可替代的工业软件。“双循环”新发展格局进一步为工业软件发展赢得利好政 策空间,在需求内化的过程中给予国内工业软件企业更多与工业企业合作的机会和产品发展进步的空间,工业软 件产业有望迎来快速发展的窗口
11、期。工业 4.0 相较于工业 3.0 市场空间明显扩大,自动化和工业软件赛道核心受益。智能制造趋势倒逼自动化升级,工业设备精密度升级、工控节点数量提高和工控设备复杂度增长构成了自动化赛道的成长逻辑,一方面包括变频 器和 PLC/DCS/控制器等工控设备,另一方面提振机器人、传感器等设备的成长。在工业软件方面,柔性制造将 推动研发类工业软件的普及,制造类软件与自动化产品的深度融合提升了企业提供智能制造解决方案的能力,进 一步增厚了产品的价值量和毛利率水平。智能制造是万亿大赛道,未来发展前景广阔,智能制造趋势下,自动化和工业软件等赛道核心受益,我们对部分 相关赛道进行测算,从 2021 到 202
12、5 年,市场总规模近 5 万亿,若考虑其他细分赛道,则智能制造总体市场规 模将更广阔,总体测算思路如下:1)工业自动化:据前瞻产业研究院预测,2021 年我国变频器市场规模 590 亿元,2025 年有望增长至 883 亿元,预计年复合增长率为 11%;据华经情报网等数据预计,2021 年PLC/DCS/伺服系统市场规模为 88 亿元/141 亿 元/169 亿元,假设控制节点与周边设备的价值量比值为 1:10,据华经情报网等数据,预计 2021 年 PLC 及周边设备/DCS 及周边设备/伺服系统及周边设备市场规模为 966.4 亿元/1553.2 亿元/1991.0亿元,在智能制造趋势 和
13、新能源等新型行业兴起的背景下,我们预计 2022-2025 年 PLC 及周边设备/DCS 及周边设备/伺服系统的年复 合增速为 15%/12%/15%;2)工业软件:据中商情报网等数据预测,2021 年研发设计类工业软件/生产控制类工业软件/嵌入式工业软件/经 营管理类工业软件市场规模分别为 223.9 亿元/499.3 亿元/1510.2 亿元/497.7 亿元,考虑到国家大力推进以基础 工业软件为代表的产业发展、兼顾其他类工业软件协同增长的政策,与刚才我国基础类工业软件尚处发展初期、生产控制类/嵌入式/经营管理类工业软件已经初具规模的现状,2022-2025 年,我们认为研发设计类工业软
14、件年 复合增速有望达到 25%,生产控制类工业软件/嵌入式工业软件/经营管理类工业软件年复合增速有望达到 15%。(3)以三大主线为核心,坚定布局智能制造大赛道国内传统制造业基数大,数字化程度不高,传统制造业数字化转型的市场空间巨大,在市场和政策的双轮驱动下,传统制造业数字化转型进程将坚定推行,智能制造行业景气度有望持续提高。在智能制造大赛道中,我们更看好 流程型智能制造、离散型智能制造、基础工业软件提供商。主线 1:流程型智能制造解决方案提供商:市场空间广阔,未来业绩确定性强,更看好全生态布局的流程型智能 制造龙头企业流程型智能制造龙头企业在核心技术持续突破,国产替代节奏或有望超预期。国产智
15、能制造企业积极投入研发,在核心技术与产品上持续突破,一方面已经拥有了DCS/PLC/SIS 等一系列核心工控产品,另一方面正在积极突破 MES/RTO/APC 等一系列工业软件产品,目前国内流程型智能制造龙头企业综合实力已经跻身世界前列。在 产品端,当前国内的智能制造企业的工业软件具有产品性能好、性价比高与本土化服务等多项优势,伴随着国产 智能制造企业的崛起,流程智能制造国产替代节奏或有望超预期发展。在流程型智能制造领域,我们更看好拥有 PLC/DCS 等核心工控产品,实现从硬件到软件整体布局的企业。我们认为,流程型智能制造至少在未来 3-5 年 内有望持续保持高行业景气度,相关行业充分享受需
16、求扩张与国产替代加速带来的行业红利,充分发挥自身优势,带动公司业绩长期向好发展。主线 2:离散型智能制造解决方案提供商:下游客户需求旺盛,看好绑定核心大客户的离散型智能制造提供商离散行业智能制造尚处发展早期,下游客户需求旺盛。与流程行业相比,离散行业智能制造需求呈现“小而散”的特点,需要对下游行业具备深刻的理解。目前,离散型行业客户的数字化转型尚处发展早期,伴随着自动化和 智能化技术的成熟,智能制造在流程行业中提质增效的作用逐步显现,离散型智能制造需求逐步旺盛。在离散型 制造业中,纵深发展更有助于智能制造企业降低边际成本,提升自身的盈利能力,我们更看好绑定大客户的离散 智能制造解决方案提供商,
17、未来伴随着制造业客户的数字化转型需求进一步市场,离散行业智能制造有望迎来高 速发展。主线 3:基础工业软件提供商:国产替代空间广阔,看好CAD/EDA 等基础工业软件企业政策持续加码,基础工业软件迎来黄金发展时期。我国基础软件在技术上不断突破,目前 CAD/EDA 等设计类软 件已经具备了部分核心技术,潜在发展空间大。在国家政策不断加码扶持的背景下,国产基础软件快速发展,一 旦能够突破技术壁垒、跻身世界一流水平,就有望在多重利好的共同推动下迅速实现国产替代,业绩有望迎来爆 发式增长。2.新能源汽车&智能网联汽车:汽车三化时代开启,汽车电子未来可期进入到 5G 万物智联时代,全球汽车产业面临新的
18、调整与变革,电动化、智能化、网联化成为汽车发展主要潮流,在多项国家政策的大力支持下,我国智能网联&新能源汽车有望进入快速发展期,给车载镜头、激光雷达、控制 器、车载模组、连接器等汽车电子细分赛道打开广阔成长空间:1)车载镜头&激光雷达:车载镜头和激光雷达作为智能汽车之眼,作为自动驾驶的核心组成,短期来看,车载 摄像头的需求量提升较快,能够有力提升车载光学镜头的需求,长期来看,雷达感知系统与视觉感知系统并不是 纯粹的替代关系,而是在一定程度上相辅相成、互相融合,另一方面,激光雷达综合性能优异,产业尚处发展初 期伴随雷达感知系统成本的下降,带动激光雷达产业链(上游光学&电子元器件、中游激光雷达产品
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