1、 1 证券研究报告证券研究报告 行业深度研究行业深度研究 “智慧工厂智慧工厂”助力传统助力传统“制造制造”迈向迈向“智造智造”、“质造质造”新时代新时代 机械设备行业机械设备行业 投资要点：投资要点：“智慧工厂智慧工厂”贯穿贯穿制造业制造业产业升级全过程产业升级全过程 工业4.0为基于CPS技术的第四次工业革命，其强调在自动化、信息化基础上的高度网络化。其中，高度网络化作为工业4.0区别于前三次工业革命最重要特征，指通过工业物联网技术实现大数据的挖掘与再增值。2015年，中国版“工业4.0”指导文件中国制造2025正式印发。作为工业4.0两大主题之一，智能工厂贯穿产业升级全过程，其驱动力包括产2、业升级、劳动力成本上涨与节能环保政策趋严。智慧工厂拥有三层基本架构，分别计划层、执行层以及设备控制层，大致对应为ERP系统、MES系统以及PCS系统。“智慧工厂智慧工厂”下游下游应用应用行业分布广泛，示范项目加速落地行业分布广泛，示范项目加速落地 按MES系统分类，智慧工厂下游行业可粗略划分为离散型与流程型。其中，离散型主要包括机械、航空航天、汽车等，指生产过程被分解为诸多加工任务分步完成，一个完整的最终品的装配成品需要以各环节多个零部件在不连续工序下的生产为前提。流程型主要包括石油化工、生物医药、食品饮料、纺织等，指产品生产过程为不间断流程作业，在通过系列的化学、物理变化后最终成品。20153、年2017年，工信部公布的智能制造试点示范项目上榜数量共207个，其中，2017年共98个，示范项目正加速落地。“智慧工厂智慧工厂”三层架构三层架构以及对应的市场空间以及对应的市场空间 计划层计划层：2016年，全球企业级软件市场3,260亿美元，同比增长3.84%；国内市场1,247.30亿元，同比增长15.50%。MES系统联结计划层与控制层/设备层，为工业软件核心。控制层控制层：工业以太网技术未来或将逐渐代替现场总线技术成为工业通讯主导。2016年，我国工业自动控制系统装置行业市场3,686.47亿元，同比增长9.71%。其中，2016年，国内PLC市场规模约59.6亿元，国内DCS市场4、规模约60.52亿元。设备层设备层：2016年，我国工业机器人销量达到8.7万台，同比增长26.90%，占全球总销量29.59%。同时，在国产工业机器人大发展背景下，核心零部件供应商迎历史机遇。数控机床方面，消费电子等下游行业需求旺盛，看好CNC设备未来的稳健增长。相关相关标的标的 建议关注黄河旋风（600172.SH）、山东威达（002026.SZ）。明匠智能为黄河旋风子公司，为工信部“智能制造2025”多项标准及试验验证模型联合起草单位，其通过加强与地方政府合作，借助国家大力推广产业引导基金的行业背景，积极推进智能制造产业基金成立与运营。德迈科为山东威达子公司，为国内实力居前的工业自动化与5、信息化智能制造解决方案供应商。风险提示风险提示 智能制造相关政策不达预期；制造业景气度不达预期；原材料成本上涨。2017 年 12 月 12 日 投资建议：投资建议：中性中性 上次建议：上次建议：中性中性 一年内行业相对大盘走势一年内行业相对大盘走势 Table_First|Table_Author 夏纾雨 分析师 执业证书编号：S0590517090004 电话：0510-85607670 邮箱： 相关报告相关报告 请务必阅读报告末页的重要声明 -15%-3%9%21%2016-122017-042017-082017-12机械设备沪深300 2 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行6、业深度研究 正文目录正文目录 1 什么是什么是“智慧工厂智慧工厂”.5 1.1 第四次工业革命与“智慧工厂”.5 1.2“智慧工厂”是产业升级的必然选择.8 1.3“智慧工厂”的三层架构.12 2“智慧工厂智慧工厂”在下游行业的典型应用在下游行业的典型应用.13 2.1 模范工厂：西门子安贝格电子制造工厂.13 2.2 中国：智能制造示范项目正在加速.14 2.3“智慧工厂”下游应用与对应空间.15 3“智慧工厂智慧工厂”：计划层与执行层：计划层与执行层.20 3.1 工业软件概述.20 3.2 企业管理软件：继续维持高景气度.21 3.3 MES 系统：工业软件核心.23 4“智慧工厂智慧工7、厂”：控制层：控制层.27 4.1 工业通讯：工业以太网应用占比逐年提升.27 4.2 工业自动控制系统装置过去 5 年市场年复合增长率 18.70%.29 4.3 工业自动控制系统装置：PLC.31 4.4 工业自动控制系统装置：DCS.33 5“智慧工厂智慧工厂”：设备层：设备层.36 5.1 工业机器人及核心零部件需求旺盛.36 5.2 数控机床受益消费电子等行业.39 6 相关标的相关标的.41 6.1 黄河旋风（600172.SH）.41 6.2 山东威达（002026.SZ）.42 7 相关标的估值相关标的估值表表.43 7.1 相关标的估值表.43 8 风险提示风险提示.43 图8、表目录图表目录 图表图表 1：工业：工业 4.0 又被解读为基于又被解读为基于 CPS 的第四次工业革命的第四次工业革命.5 图表图表 2：全球首席执行官调查：先进制造技术的未来重要性排名：全球首席执行官调查：先进制造技术的未来重要性排名.7 图表图表 3：“中国制造中国制造 2025”与与“工业工业 4.0”对比对比.7 图表图表 4：主要制造业国家智能制造内涵对比表：主要制造业国家智能制造内涵对比表.8 图表图表 5：智慧工厂为现代工厂信息化发展的新阶段：智慧工厂为现代工厂信息化发展的新阶段.8 图表图表 6：机械产品与工厂自动化的对应关系：机械产品与工厂自动化的对应关系.9 图表图表 79、：2020 年和年和 2025 年制造业主要指标年制造业主要指标.9 图表图表 8：我国智能装备制造产业市场规模（亿元）：我国智能装备制造产业市场规模（亿元）.10 图表图表 9：东南亚国家制造业劳动力成本（美元：东南亚国家制造业劳动力成本（美元/小时）小时）.11 图表图表 10：主要制造业国家劳动力成本（美元：主要制造业国家劳动力成本（美元/小时）小时）.11 图表图表 11：中国工业节能市场分布：中国工业节能市场分布.11 图表图表 12：我国工业节能投资额与节能量：我国工业节能投资额与节能量.11 图表图表 13：我国工业节能市场潜在规模测算：我国工业节能市场潜在规模测算.12 图表图10、表 14：智慧工厂基本架构：智慧工厂基本架构.12 图表图表 15：德国安贝格工厂数字：德国安贝格工厂数字化工厂建设足迹化工厂建设足迹.13 图表图表 16：智能制造试点示范专项行动：智能制造试点示范专项行动.14 图表图表 17：智能制造专项政府补助金额（亿元）：智能制造专项政府补助金额（亿元）.14 3 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 图表图表 18：智慧工厂主要下游应用行业：智慧工厂主要下游应用行业.15 图表图表 19：我国自动化生产线供需情况：我国自动化生产线供需情况.16 图表图表 20：我国自动化生产线行业分布：我国自动化生产线行业分布.16 图表图表 211、1：中国自动化市场规模（产品：中国自动化市场规模（产品+服务）服务）.16 图表图表 22：中国自动化应用市场规模及增速：中国自动化应用市场规模及增速.16 图表图表 23：部分下：部分下游应用行业工厂自动化改造项目及降本增效情况游应用行业工厂自动化改造项目及降本增效情况.17 图表图表 24：我国汽车制造设备行业市场规模：我国汽车制造设备行业市场规模.18 图表图表 25：我国汽车制造设备子行业价值占比：我国汽车制造设备子行业价值占比.18 图表图表 26：我国医：我国医药制造业主营业务收入（亿元）药制造业主营业务收入（亿元）.19 图表图表 27：医药制造业收入占工业增加值比重（：医药制造12、业收入占工业增加值比重（%）.19 图表图表 28：石化行业主要自动化产品市场规模测算值（亿元）：石化行业主要自动化产品市场规模测算值（亿元）.19 图表图表 29：工业软件应用分类及主要供应商：工业软件应用分类及主要供应商.20 图表图表 30：全球企：全球企业级软件市场规模业级软件市场规模.21 图表图表 31：中国工业软件市场规模：中国工业软件市场规模.21 图表图表 32：中国管理软件市场规模与增速：中国管理软件市场规模与增速.22 图表图表 33：传统管理软件与下一代管理软件发展趋势：传统管理软件与下一代管理软件发展趋势.22 图表图表 34：2015 年我国管理软件市场产品结构年我13、国管理软件市场产品结构.22 图表图表 35：2015 年我国管理软件市场下游应用年我国管理软件市场下游应用.22 图表图表 36：2015 年我国管理软件市场竞争格局年我国管理软件市场竞争格局.23 图表图表 37：全球：全球 MES 市场规模测算值（亿美元）市场规模测算值（亿美元）.23 图表图表 38：我：我国国 MES 市场规模测算值（亿元）市场规模测算值（亿元）.23 图表图表 39：国内：国内 MES 系统应用普及率系统应用普及率.24 图表图表 40：国内：国内 MES 系统的应用需求结构系统的应用需求结构.24 图表图表 41：基于：基于 RFID 的的 MES 系统价值系统价14、值.24 图表图表 42：我国：我国 MES 系统主要供应商系统主要供应商.25 图表图表 43：工业通讯技术及其主要协议：工业通讯技术及其主要协议.27 图表图表 44：2017 年全球工业网络市场竞争格局年全球工业网络市场竞争格局.28 图表图表 45：中国工业通讯行业已安装市场份额占比：中国工业通讯行业已安装市场份额占比.29 图表图表 46：中国工业通讯行业新增市场份额占比：中国工业通讯行业新增市场份额占比.29 图表图表 47：2015 年我国工业通讯分行业新增市场规年我国工业通讯分行业新增市场规模及增长（万节点）模及增长（万节点）.29 图表图表 48：我国工业自动控制系统装置行业15、市场规模：我国工业自动控制系统装置行业市场规模.30 图表图表 49：我国工业自动控制系统装置行业利润总额：我国工业自动控制系统装置行业利润总额.30 图表图表 50：工业自动控制系统装置产品分类：工业自动控制系统装置产品分类.30 图表图表 51：机械自动化升级路径：机械自动化升级路径.31 图表图表 52：2016 年我国年我国 PLC 市场构成（市场构成（I/O 数量）数量）.31 图表图表 53：2016 年我国年我国 PLC 市场构成（下游应用）市场构成（下游应用）.31 图表图表 54：我国：我国 PLC 市场规模市场规模.32 图表图表 55：2016 年亚洲将成为全球最大的年亚16、洲将成为全球最大的 PLC 市场市场.32 图表图表 56：2015 年我国大型年我国大型 PLC 市场竞争格局市场竞争格局.32 图表图表 57：2015 年我国中型年我国中型 PLC 市场竞争格局市场竞争格局.32 图表图表 58：中国市场小型：中国市场小型 PLC 市场竞争格局市场竞争格局.33 图表图表 59：我国：我国 DCS 市场规模市场规模.34 图表图表 60：2016 年国内年国内 DCS 产品下游应用领域占比产品下游应用领域占比.34 图表图表 61：2016 年我国年我国 DCS 市场竞争格局市场竞争格局.34 图表图表 62：全球工业机器人销量（万台）：全球工业机器人销17、量（万台）.36 图表图表 63：我国工业机器人销量（千台）：我国工业机器人销量（千台）.36 图表图表 64：国内市场外资品牌工业机器人竞争格局：国内市场外资品牌工业机器人竞争格局.36 4 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 图表图表 65：主：主要国家工业机器人密度要国家工业机器人密度.36 图表图表 66：中国制造：中国制造 2025重点领域技术路线图机器人相关发展目标重点领域技术路线图机器人相关发展目标.37 图表图表 67：工业机器人用：工业机器人用 RV 减速器搭载位置减速器搭载位置.38 图表图表 68：日本纳博：日本纳博 RV 减速器减速器.38 图表图表18、 69：国内工业机器人：国内工业机器人 RV 减速器市场规模减速器市场规模.38 图表图表 70：我国伺服行业市场规模（亿元）：我国伺服行业市场规模（亿元）.39 图表图表 71：国内市场伺服行业竞争格局（：国内市场伺服行业竞争格局（2015）.39 图表图表 72：国内金属切削机床产量：国内金属切削机床产量.40 图表图表 73：国内金属切削机床数控化率：国内金属切削机床数控化率.40 图表图表 74：全球手机金属精密结构件：全球手机金属精密结构件 CNC 设备需求测算（存量市场）设备需求测算（存量市场）.40 图表图表 75：黄河旋风历年营业收入：黄河旋风历年营业收入.41 图表图表 7619、：黄河旋风历年归：黄河旋风历年归母净利润母净利润.41 图表图表 77：山东威达历年营业收入：山东威达历年营业收入.42 图表图表 78：山东威达历年归母净利润：山东威达历年归母净利润.42 图表图表 79：相关标的估值表（截止至：相关标的估值表（截止至 12 月月 11 日）日）.43 5 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 1 什么是什么是“智慧工厂智慧工厂”1.1 第四次工业革命与第四次工业革命与“智慧工厂智慧工厂”德国政府首次提出工业 4.0 概念 第一次工业革命以蒸汽机的使用为标志，开创了机器代替手工劳动的时代；第二次工业革命的兴起促使人类进入了电气时代；第三次工20、业革命是科技领域的又一次质的飞跃，信息控制技术的革新推动了社会生产与生活方式。德国政府于德国政府于 2013 年在汉诺威工业博览会上正式公布年在汉诺威工业博览会上正式公布“工业工业 4.0”理念与计划，理念与计划，其同时被确定为 高技术战略 2020 十大未来项目之一，并获得政府 2 亿欧元的资助。工业工业 4.0 同时也被认为是以信息物理系统（同时也被认为是以信息物理系统（CPS）技术为核心的第四次工业革命）技术为核心的第四次工业革命。CPS 为工业 4.0 的基础，其深度融合计算、通信以及控制技术，有效实现柔性生产线的实时感知、实时控制以及信息实时存储。工业 4.0 强调在自动化、信息化基21、础上的高度网络化，其中，自动化体现为大规模采用自动化流水线作业，人力成本得到有效控制；信息化通过企业管理软件系统加以实现，单一软件相互间的协同融合成为趋势；而高度网络化作为工业 4.0 区别于前三次工业革命最重要的特征，通过工业物联网技术实现大数据的挖掘与再增值。工业 4.0 包括九大技术支柱，分别为工业物联网、云计算、工业大数据、工业机器人、3D 打印、自动化技术、工业网络安全、虚拟现实以及人工智能。图表图表 1：工业：工业 4.0 又被解读为基于又被解读为基于 CPS 的第四次工业革命的第四次工业革命 来源：罗兰贝格、国联证券研究所 6 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研22、究 工业 4.0 关键词 工业工业 4.0 可简单概括为可简单概括为“一个核心、两大主题、三项集成一个核心、两大主题、三项集成”。一个核心即互联一个核心即互联，具体为生产设备间、设备与产品间、虚拟与现实间的互联互通。基于信息物理系统（Cyber-Physical Systems）完成“制造”向“智造”升级，机器、存储系统与生产过程构建成相互交织的工业网络，实现数据的实时交互与储存。作为工业作为工业 4.0 的两大主题，智能工厂与智能生产贯穿产业升级全过程。的两大主题，智能工厂与智能生产贯穿产业升级全过程。其中，智能工厂主要研究智能化生产系统及过程以及网络化分布生产设施的实现；智能生产指人机互动23、智能物流管理、3D 打印等技术在工业生产过程中的应用。工业工业 4.0 的三项集成分别为纵向集成、横向集成以及端对端集成。的三项集成分别为纵向集成、横向集成以及端对端集成。其中，纵向集成为企业内部的集成，主要解决企业信息孤岛问题，实现生产设备间的互联；横向集成为企业间的无缝衔接与合作，为企业纵向集成的外向延伸；端到端集成为贯穿全社会价值链的工程化数字集成，从而最大程度实现个性化定制，以及产品全生命周期管理。智慧工厂的成长路径有三步，依次为包括执行层自动化、管理层信息化以及最终的智能化。作为工业作为工业 4.0 的实现途径，智慧工厂的主要特征包括：的实现途径，智慧工厂的主要特征包括：（1）利用24、物联网技术实现设备间高效的信息互联，数字工厂向“物联工厂”升级，操作人员可实时获取生产设备、物料、成品等相互间的动态生产数据，满足工厂 24小时监测需求；（2）基于庞大数据库实现数据挖掘与分析，使工厂具备自我学习能力，并在此基础上完成能源消耗的优化、生产决策的自动判断等任务；（3）引入基于计算机数控机床、机器人等高度智能化的自动化生产线，满足个性化定制柔性化生产需求，有效缩短产品生产周期，并同时大幅降低产品成本。（4）配套智能物流仓储系统，通过自动化立体仓库、自动输送分拣系统、智能仓储管理系统等实现仓库管理过程中各环节数据录入的实时性以及对于货物出入库管理的高效性。（5）工厂内配备电子看板显示25、生产的实时动态，同时，操作人员可远程参与生产过程的修正或指挥。德勤在2016 全球制造业竞争力指数报告中就先进制造技术在未来重要性的选项按国别进行排名。从结果看，“智能工厂智能工厂”在美国、欧洲、中国三大地区的重要性在美国、欧洲、中国三大地区的重要性排名分别为第排名分别为第 4 位、第位、第 1 位与第位与第 2 位位，突显出其在未来智能制造技术中的重要地位。除此之外，预测分析、智能互联产品等技术同样排名靠前，事实上，它们都是“智能工厂”、“智能生产”的重要组成元素。7 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 图表图表 2：全球首席执行官调查：先进制造技术的未来重要性排名：全球26、首席执行官调查：先进制造技术的未来重要性排名 先进制造技术先进制造技术 美国美国 欧洲欧洲 中国中国 预测分析 1 4 1 智能互联产品（IoT)2 2 7 先进材料 3 5 4 智能工厂（IoT）4 1 2 数字化设计、仿真和集成 5 3 5 高性能计算 6 7 3 先进机器人技术 7 6 8 增材制造（3D 打印）8 9 11 开源设计/客户直接输入 9 10 10 增强现实技术（改进质量、培训、输出知识）10 8 6 增强现实技术（提升客户服务和体验）11 11 9 来源：2016 全球制造业竞争力指数、国联证券研究所 工业 4.0 在各国相继获得实践 2015 年年 5 月，国务院正式27、印发中国制造月，国务院正式印发中国制造 2025，其为我国政府实施制造强国，其为我国政府实施制造强国战略的第一个十年行动纲领，被视为中国版战略的第一个十年行动纲领，被视为中国版“工业工业 4.0”指导文件。指导文件。文件提出我国制造业通过“三步走”实现制造强国的战略目标：（1）第一步：力争用 10 年时间，迈入制造强国行列；（2）第二步：到 2035 年，我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平；（3）第三步：到新中国成立 100 年时，制造业大国地位更加巩固，综合实力进入世界制造强国前列。由于我国相当部分的制造型企业仍处于由于我国相当部分的制造型企业仍处于“工业工业 2.0”阶段，工阶段，28、工业基础发展阶段的不同决定了与德国提出的业基础发展阶段的不同决定了与德国提出的“工业工业 4.0”概念相比，概念相比，“中国制造中国制造 2025”更注重产业与政策升级，而更注重产业与政策升级，而“工业工业 4.0”对于技术与模式给予更多关注。对于技术与模式给予更多关注。图表图表 3：“中国制造中国制造 2025”与与“工业工业 4.0”对比对比 中国制造中国制造 2025 工业工业 4.0 发展基础 中国制造业发展水平参差不齐，相当一部分企业还处在“工业 2.0”阶段，需要推进工业 2.0、工业 3.0 与工业 4.0并行发展道路。德国已普遍处于从工业 3.0 向 4.0 过渡阶段，拥有强大29、的机械和装备制造业，在自动化工程领域已经具有很高的技术水平。战略任务 以推进信息化和工业化深度融合为主线，大力发展智能制造，构建信息化条件下的产业生态体系和新型制造模式。着眼高端装备，提出建设“信息物理系统”，推进智能制造。主要举措 除了将智能制造作为主攻方向之外，还在全球化、创新、质量品质建设、绿色制造等方面提出了具体要求。建立智能工厂、实现智能生产。来源：IBV、赛迪集团、国联证券研究所 作为五项工程之一的智能制造工程，作为五项工程之一的智能制造工程，文件中明确提出，到 2020 年，制造业重点领域智能化水平显著提升，试点示范项目运营成本降低 30%、产品生产周期缩短 30%、不良品率降低30、 30%。到 2025 年，制造业重点领域全面实现智能化，试点示范项目运营成本降低 50%、产品生命周期缩短 50%、不良品率降低 50%。除我国的除我国的“智能制造智能制造 2025”外，英国、美国也相继提出类似德国版外，英国、美国也相继提出类似德国版“工业工业 4.0”概概念，其包括美国的先进制造业国家战略计划、英国的工业念，其包括美国的先进制造业国家战略计划、英国的工业 2050 战略等。战略等。8 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 图表图表 4：主要制造业国家智能制造内涵对比表：主要制造业国家智能制造内涵对比表 国家国家 定义定义 简述简述 提出背景提出背景 推行31、机构推行机构 主要内容主要内容 德国 工业 4.0 战略计划 适应信息化时代下削减劳动力、定制化生产、资源配置全球化等制造业新兴发展趋势。德国政府/国家科学工程院 联邦高科技战略行动计划的一部分。围绕“智能工厂”与“智能生产”两大主题，五大任务分别为：一是建成制造过程融合化和网络化的生产系统；二是强化生产制造中信息通信技术的创新和应用；三是构建标准化和规范化的模式；四是构建基于人机交互的新型企业组织模式；五是加强安全性和专有技术的研发和推广。美国 先进制造业国家战略计划 在航空航天、芯片制造等领域仍然占据优势，但制造业内部面临空心化。美国国家科学技术委员会 提出五大战略目标，一是加强中小企业投32、资，二是提高劳动力技能，三是建立健全伙伴关系，四是调整优化政府投资，五是加大研发投 英国 英国工业 2050 战略 提出制造业是英国经济复苏的核心，英国需要“制造者的前进带来英国发展”。英国政府科技办公室 科技改变生产，信息通讯技术、新材料等科技将在未来与产品和生产网络的融合，极大改变产品的设计、制造、提供甚至使用方式。未来制造业的主要趋势是个性化的低成本产品需求增大、生产重新分配和制造价值链的数字化。这将对制造业的生产过程和技术、制造地点、供应链、人才甚至文化产生重大影响。来源：国联证券研究所 1.2“智慧工厂智慧工厂”是产业升级的必然选择是产业升级的必然选择 从智慧工厂的必要性讨论，其需求33、驱动力主要来自三方面，包括产业升级、劳动从智慧工厂的必要性讨论，其需求驱动力主要来自三方面，包括产业升级、劳动力成本以及节能环保。力成本以及节能环保。一方面，在物联网技术愈发成熟的背景下，信息技术与制造技术发生了高度的融合，为智慧工厂的实现创造了技术支持。另一方面，从企业自身角度出发，伴随着人口红利逐步消失、绿色制造要求趋严等系列因素的倒逼，企业具备足够动力主动升级自动化生产装备，以此提升生产制造综合竞争力，在节能降耗前提下实现生产效率的最大化。图表图表 5：智慧工厂为现代工厂信息化发展的新阶段：智慧工厂为现代工厂信息化发展的新阶段 来源：国联证券研究所 9 请务必阅读报告末页的重要声明 行业34、深度研究行业深度研究 设备的技术设备的技术需求提升为工厂自动化升级的直接动力。需求提升为工厂自动化升级的直接动力。更高的生产效率催生性能更为优良的运动控制器、工艺设计更合理的软件方案的诞生；相互间关联的复杂生产线的大量出现对于透明化工厂与工业通讯提出了更高的要求；而随着一家公司所拥有的工厂数量在全国乃至全球的延伸，其为自动化设备远程运维管理系统的快速发展提供了有利的成长土壤。智慧工厂是制造业升级过程中自动化率提升至相当程度后的必然产物。图表图表 6：机械产品与工厂自动化的对应关系：机械产品与工厂自动化的对应关系 来源：MIR、国联证券研究所 就我国具体情况来看，就我国具体情况来看，2015 年35、国务院印发的实施制造强国战略第一个十年的年国务院印发的实施制造强国战略第一个十年的行动纲领中国制造行动纲领中国制造 2025对我国未来对我国未来 5 到到 10 年的制造业主要指标提出要求，从年的制造业主要指标提出要求，从创新能力、质量效应、两化融合、绿色发展四方面对国内制造业企业给出规范建议。创新能力、质量效应、两化融合、绿色发展四方面对国内制造业企业给出规范建议。举例来说，至 2025 年，我国制造业质量竞争力指数应提升至 85.5，较 2015 年的 83.5上升 2 个点；关键工序数控化率应提升至 64%，较 2015 年上升 31 个百分点；规模以上单位工业增加值能耗应较 2015 36、年下降 34%等。图表图表 7：2020 年和年和 2025 年制造年制造业主要指标业主要指标 类别类别 指标指标 201320152020 2025 创新能力 规模以上制造业研发经费内部支出占主营业务收入比重0.88 0.95 1.26 1.68 规模以上制造业每亿元主营业务收入有效发明专利数/件 0.36 0.44 0.7 1.1 质量效益 制造业质量竞争力指数 83.1 83.5 84.5 85.5 制造业增加值率提高-较 2015 年提高 2 个百分较 2015 年提高 4 个百分制造业全员劳动生产率增速/%-7.5 6.5 两化融合 宽带普及率/%37 50 70 82 数字化研发设37、计工具普及率/%52 58 72 84 关键工序数控化率/%27 33 50 64 绿色发展 规模以上单位工业增加值能耗下降幅度-较 2015 年下降 18%较 2015 年下降 34%单位工业增加值二氧化碳排放量下降幅度-较 2015 年下降 22%较 2015 年下降 40%单位工业增加值用水量下降幅度-较 2015 年下降 23%较 2015 年下降 41%工业固体废物综合利用率/%62 65 73 79 来源：中国制造 2025、国联证券研究所 10 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 我国“智慧工厂”发展动力之一：产业升级需求 智能制造装备产业主要包括智能测控仪器38、仪表、数控机床、工业机器人、新型传感器、3D 打印、自动化成套生产线等。根据 智能制造装备产业“十二五”发展规划，2010 年，我国部分智能制造装备产业销售收入逾 3,000 亿元，但在高档特种传感器、智能仪器仪表、自动控制系统、高档数控系统、工业机器人的市占率低于 5%。规规划提出，至划提出，至 2015 年，产业销售收入突破年，产业销售收入突破 1 万亿元，至万亿元，至 2020 年实现销售收入年实现销售收入 3 万万亿元。亿元。图表图表 8：我国智能装备制造产业市场规模（亿元）：我国智能装备制造产业市场规模（亿元）来源：智能制造装备产业“十二五”发展规划、国联证券研究所 我国“智慧工厂”39、发展动力之二：与东南亚国家相比劳动力成本优势消退 自 2008 年以来，我国劳动力成本的增速明显快于工业生产效率增速，尤其是2010 年以来，工业部门的平均工资增速均保持着两位数的增长，过去的人口红利随着劳动力成本的快速上升而逐步消失。根据经济学人智库的测算，2013 年至 2020年，国内的劳动力年收入平均增速将保持在约 12%左右，中国在印度、越南、泰国等东南亚国家的人力成本优势已基本不再。权威机构的测算数据显示，我国的制造业劳权威机构的测算数据显示，我国的制造业劳动成本在动成本在 2019 年将为越南的年将为越南的 177%、印度的、印度的 218%。当然，从全球范围看，中国的劳动力成本40、仍处于相对低位，这也是欧美发达国家当然，从全球范围看，中国的劳动力成本仍处于相对低位，这也是欧美发达国家积极推进工业积极推进工业 4.0 改革创新的重要动力之一。改革创新的重要动力之一。观察 2015 年全球主要制造业国家劳动力成本，德国以 40.5 美元/小时排名首位，而中国为 3.3 美元/小时，行业平均值为18.7 美元/小时。在全球制造业继续向高附加值产品与服务升级转型过程中，制造业强国有望全面受益于对于先进制造技术的持续投入，根据德勤的报告，2020 年美国有望超越中国成为全球制造业排名第一的国家。3000100003000005,00010,00015,00020,00025,0041、030,00035,0002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 11 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 我国“智慧工厂”发展动力之三：节能减排约束 推动绿色制造为我国制造业转型的重中之重。推动绿色制造为我国制造业转型的重中之重。中国制造 2025 中明确提出全面推行绿色制造，到 2020 年，建成千家绿色示范工厂和百家绿色示范园区，部分重化工行业能源资源消耗出现拐点，重点行业主要污染物排放强度下降 20%。到 2025 年，制造业绿色发展和主要产品单耗达到世界先进水平，绿色制造体系基本建立。2016年42、，基于绿色制造工程实施指南（2016-2020 年）的绿色制造 2016 专项行动实施方案印发，进一步细化了对于构建绿色制造体系的要求。我国工业节能市场占比最大为钢铁行业，其后分别为建材、电力、化工等，其中钢铁、建材与电力占比分别为 18%、13%与 13%。2013 年，国内投入与工业节能技改的总投资额为 246 亿元，其中来自国家财政补贴 18.44 亿元，补贴有所下滑主要由于国家加强了项目审核的力度。从潜在市场来看，根据国家发改委能源研究所的测算，我国通用领域、电力、钢铁等行业的节能潜力分别高达 13,428 万 TCE、5,906万 TCE、2,111 万 TCE，加总主要子行业市场的43、潜在规模，工业节能市场的容量预计可达 8,863 亿元。图表图表 9：东南亚国家制造业劳动力成本（美元：东南亚国家制造业劳动力成本（美元/小时）小时）图表图表 10：主要制造业国家劳动力成本（美元：主要制造业国家劳动力成本（美元/小时）小时）来源：德勤、国联证券研究所 来源：德勤、国联证券研究所 图表图表 11：中国工业节能市场分布：中国工业节能市场分布 图表图表 12：我国工业节能投资额与节能量：我国工业节能投资额与节能量 来源：天拓咨询、国联证券研究所 来源：国家发改委能源研究所、国联证券研究所 40.5 38.0 30.6 24.0 20.7 18.7 9.4 3.3 1.7 46.4 44、35.4 38.3 35.4 17.7 21.9 9.2 2.80.9 05101520253035404550德国美国加拿大日本韩国行业平均台湾中国印度2015年2013年钢铁建材电力化工有色矿山其他02004006008001,0001,2001,4001,600050100150200250300350400201120122013总投资（亿元）国家财政补贴（亿元）节能量（万TCE）12 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 图表图表 13：我国工业节能市场潜在规模测算：我国工业节能市场潜在规模测算 行业行业 节能潜力节能潜力（万（万TCE）单位节能投资单位节能投资（元45、（元/TCE）市场规模市场规模（亿元）（亿元）工艺节能工艺节能 余热回收余热回收 通用节能通用节能 系统节能系统节能 信息化节信息化节能能其他节能其他节能 加权值加权值 钢铁 2,111 4,518 5,679 3,984 -2,517 655 4,097 865 水泥 1,236 5,056 3,309 -3,244 3,322 -4,313 533 电力 5,906 3,943 5,465 3,679 -2,317 2,405 3,193 1,886 有色金属 658 6,308 5,413 4,334 -3,550 -5,426 357 石化与化工 1,840 5,669 2,941 346、,807 9,563 2,588 5,870 5,080 935 通用领域 13,428 -3,193 4,288 来源：国家发改委能源研究所、国联证券研究所 1.3“智慧工厂智慧工厂”的三层架构的三层架构 智慧工厂的三维：计划层+执行层+控制层 智慧工厂拥有三个层次的基本架构，分别为顶层的计划层、中间层的执行层以及智慧工厂拥有三个层次的基本架构，分别为顶层的计划层、中间层的执行层以及底层的设备控制层底层的设备控制层，大致可对应为 ERP 系统（Enterprise Resource Planning 企业资源计划）、MES 系统（Manufacturing Execution System 47、制造执行系统）以及 PCS系统（Process Control System 过程控制系统）。图表图表 14：智慧工厂基本架构：智慧工厂基本架构 来源：国联证券研究所 企业的信息化集成可以帮助企业有效解决企业的信息化集成可以帮助企业有效解决“信息孤岛信息孤岛”问题，其中问题，其中 MES 系统为架系统为架于计划层与控制层之间的重要桥梁，处于最为核心的位置。于计划层与控制层之间的重要桥梁，处于最为核心的位置。一方面，MES 系统对于来自 ERP 系统的预算、采购、生产等各项任务进行再处理，经过细化、分解后及时传递至控制执行层。另一方面，MES 系统通过收集、处理、分析 PCS 系统实时反馈过来的48、生产数据对下一次可能的生产任务进行优化，并将其及时反馈至顶层计划层。13 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 2“智慧工厂智慧工厂”在下游行业的典型应用在下游行业的典型应用 2.1 模范工厂：西门子安贝格电子制造工厂模范工厂：西门子安贝格电子制造工厂 安贝格电子制造工厂（Electronic Works Amberg，缩写为 EWA）坐落于德国巴伐利亚邦东部的安贝格，被视为全球最接近真正意义上“智慧工厂”概念的数字化示范工厂，自 1989 年投产以来已历经了近 27 年的数字化发展道路。EWA 的主要产品为可编程逻辑控制器（PLC），产品种类多达 1,000 余种，每年工厂49、生产的元件数量达30 亿个左右，Simatic 系列产品约 1,200 万件，每 1 秒即可完成一个产品的生产，实现订单从执行到交付的周期最小化。在高效的同时，工厂严格保证产品的高质量标准，其出厂的产品综合质量合格率高达 99.9988%。2013 年，以 EWA 为样本的高度自动化工厂在中国成都正式投产，专业从事 Simatic 系列产品的生产，这是西门子在德国以外建设的首家具备“智慧工厂”概念的数字化企业。EWA 的特征主要包括：的特征主要包括：（1）EWA 的生产设备可以自主处理约 75%工序，需要人工操作的部分仅约 25%，自投产以来产能已提升了约 8 倍；（2）位于生产线上所有零部件50、以及最终产品均配有数字编码，生产线上的在线监测节点逾 1,000 个，每日采集的数据数量约 5,000 万个，实现 100%可追溯性。存储的数据一方面用于记录生产过程，另一方面，通过对于大数据的分析帮助车间更好地修正与完善往后的生产计划；（3）人工操作工序主要集中在生产的开始阶段，工厂目前拥有员工仅约 1,200 人，实行每班 300 人左右的三班轮换制度。（4）每条生产线上均配有 1,000 台左右的Simatic 控制器，生产设备实现了高度的自动化率水平。图表图表 15：德国安贝格工厂数字化工厂建设足迹：德国安贝格工厂数字化工厂建设足迹 来源：西门子、国联证券研究所 14 请务必阅读报告末51、页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 2.2 中国：智能制造示范项目正在加速中国：智能制造示范项目正在加速 国家正加大力度投入智能制造装备业，下游行业全面覆盖 以德国为首的全球主要制造业强国纷纷展开了新一轮的产业升级变革，制造业以德国为首的全球主要制造业强国纷纷展开了新一轮的产业升级变革，制造业加速向数字化、网络化与智能化方向发展。加速向数字化、网络化与智能化方向发展。在这样的背景下，我国于 2015 年正式颁布中国制造 2025，其中明确提出将智能制造工程作为政府引导的五个工程之一。2016 年 4 月，工信部印发智能制造试点示范 2016 专项行动实施方案，作为贯彻落实中国制造 202552、 6+1 专项行动总体要求的 2016 年具体实施方案。作为其中的主作为其中的主要目标，方案提到，要目标，方案提到，智能车间/工厂试点示范项目通过 2-3 年持续提升，实现运营成本降低 20%、产品研制周期缩短 20%、生产效率提高 20%、产品不良品率降低10%、能源利用率提高 10%。如果说如果说 2015 年为我国实施年为我国实施“智能制造试点示范专项行动智能制造试点示范专项行动”元年，元年，2017 年项目实年项目实施正加速落地。施正加速落地。2015 年、2016 年、2017 年，工信部公布的智能制造试点示范项目上榜项目共 207 个，按年份项目数量分别为 46 个、63 个以及 53、98 个。试点示范包括5 大智能制造新模式关键要素，分别为离散型智能制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制以及远程运维服务。国家对于智能制造装备行业的补贴额增速加快。国家对于智能制造装备行业的补贴额增速加快。发改委、财政部与工信部三大部委自 2011 年起正式实施智能制造装备发展专项，重点支持智能成套装备、关键智能部件、自动化生产线、数字化车间的研发及示范应用项目，旨在促进我国战略性新兴产业的发展，其中 2011 年补助金额为 9.5 亿元，2013 年同比增长达 25%。2015 年起，工信部与财政部联合启动了智能制造专项，其 2015 年重点支持项目 93 项，补助金额 2154、.5 亿元。根据工信部预计，2016 年智能制造专项拨款金额将达到 52 亿元，计划立项数据约 133 项。图表图表 16：智能制造试点示范专项行动：智能制造试点示范专项行动 图表图表 17：智能制造专项政府补助金额（亿元）：智能制造专项政府补助金额（亿元）来源：工信部装备工业司、国联证券研究所 来源：发改委、财政部、工信部、国联证券研究所 注：2011 年2013 年为三部委联合发起的“智能制造装备发展专项”；2014 年2015 年为工信部与财政部联合发起的“智能制造专项”。466398020406080100120201520162017项目数量（项）30.0 21.5 52.0 01055、20304050602011-201320152016E 15 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 2.3“智慧工厂智慧工厂”下游应用下游应用与对应空间与对应空间 “智慧工厂”的下游应用 德勤与中国机械工业联合会联合对我国 200 余家制造业企业的调研显示，在中国企业工业 4.0 的转型之路中，2013 年我国广泛使用自动化设备企业占比为年我国广泛使用自动化设备企业占比为 11%，至至 2015 年已上升至年已上升至 23%，其中占比较高行业包括汽车、电力机械等。，其中占比较高行业包括汽车、电力机械等。按按 MES 系统的分类，智慧工厂的下游行业可粗略地划分为离散型与流程型56、。系统的分类，智慧工厂的下游行业可粗略地划分为离散型与流程型。其中，离散型行业主要包括机械、航空航天、汽车等，指生产过程被分解为诸多加工任务分步完成，一个完整的最终品的装配成品需要以各环节多个零部件在不连续工序下的生产为前提。流程型行业主要包括石油化工、生物医药、食品饮料、纺织等，指产品的生产过程为不间断流程作业，在通过系列的化学、物理变化后最终成品。就目前我国的发展情况来看，流程型制造的自动化实现程度在我国的发展较离散型制造而言相对更为成熟，而离散型制造体现为潜在空间更大。图表图表 18：智慧工厂主要下游应用行业：智慧工厂主要下游应用行业 来源：智能制造试点示范 2016 专项行动实施方案157、国联证券研究所 “智慧工厂”的市场空间 自动化生产线通过工件传送系统与控制系统将生产设备相互联结，从而实现全部或部分生产过程的无人化。如果将智慧工厂简单以自动化生产线市场为代表，博思数博思数据的统计显示，据的统计显示，2014 年我国自动化生产线产量为年我国自动化生产线产量为 8,780 条，同比增长条，同比增长 19.29%；需；需求量为求量为 21,100 条，同比增长条，同比增长 10.47%。从需求分布看，主要来自汽车、工程机械、物流仓储、家电电子等行业，占比分别为 42.4%、29.8%、9.5%、6.2%。1 智能制造试点示范 2016 专项行动实施方案中提到的“重点行动”除离散58、型智能制造试点示范、流程型智能制造试点示范外，还包括网络协同制造试点示范、大规模个性化定制试点示范以及远程运维服务试点示范共 5 项。16 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 德国工业4.0工作小组的统计认为，2012年我国自动化市场规模2已达到约8,000亿元，占全球市场的 29%。就国内看，我国拥有全球最大的工业自动控制系统装置市场，需求包括传统生产设备与技术的升级改造、工厂自动化、企业信息化等。其中，PA（过程自动化，多集中于流程型制造行业）相对而言较 FA（工厂自动化，多集中于离散型制造行业）优势更为明显，FA 在我国尚有提升空间，另一方面，项目型市场较 OEM 市59、场发展更成熟。2016 年，我国自动化市场规模为年，我国自动化市场规模为 1,403 亿元，其包括亿元，其包括产品市场与服务市场，产品市场占比约产品市场与服务市场，产品市场占比约 70%。进一步看产品市场构成，近些年国产品牌市占率稳步提升，市占率已突破 30%，但总体占比仍然偏低。应用市场方面，罗兰贝格的调查认为，中国 2016 年的自动化应用市场规模可达 3,876 亿元，同比增长16.43%。据德国信息产业、电信和新媒体协会（据德国信息产业、电信和新媒体协会（BITKOM）以及德国弗劳恩霍夫工业研究）以及德国弗劳恩霍夫工业研究院（院（Fraunhofer IOA）的测算，工业）的测算，工业60、 4.0 技术的应用将帮助个体企业生产效率提高技术的应用将帮助个体企业生产效率提高约约 30%。如家电行业翘楚海尔，其改造后的自动化生产线可以使换产时间缩短 50%、2 统计口径不仅仅包括工控自动化产品。图表图表 19：我国自动化生产线供需情况：我国自动化生产线供需情况 图表图表 20：我国自动化生产线行业分布：我国自动化生产线行业分布 来源：博思数据 国联证券研究所 来源：博思数据 国联证券研究所 图表图表 21：中国自动化市场规模（产品：中国自动化市场规模（产品+服务）服务）图表图表 22：中国自动化应用市场规模及增速：中国自动化应用市场规模及增速 来源：中国工控网、国联证券研究所 来源：61、罗兰贝格、国联证券研究所 05,00010,00015,00020,00025,0002009201020112012201320142015E产量（条）需求量（条）汽车工程机械物流仓储家电电子其他1,403-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%02004006008001,0001,2001,4001,6002004200520062007200820092010201120122013201420152016 2017E市场规模（亿元）同比增速（%）2,1352,4712,8643,3293,87615.20%15.40%15.60%15.80%16.00%16.20%16.62、40%16.60%05001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0004,50020122013201420152016市场规模（亿元）同比增速（%）17 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 半成品库存减少 80%、人力减少 85%，产能效率实现翻番。图表图表 23：部分下游应用行业工厂自动化改造项目及降本增效情况：部分下游应用行业工厂自动化改造项目及降本增效情况 企业名称企业名称 智能化改造项目智能化改造项目 家电行业家电行业 格力 格力智能装备产业园拟投资 50 亿元，建设周期 5 年，预计 2020 年建成投产。自动化改造至今，注塑车间、钣金63、车间工人数量分别减少 50%。格力自动化产品涉及工业机器人及集成应用、伺服机械手、数控机床等 10 多个领域，其 2015 年生产智能装备 2,000 台套，价值超 5 亿元。美的 2015 年在工厂自动化方面的投资为 810 亿元，未来 5 年拟投入 50 亿元用于自动化改造。预计 2015 年效率提升30%，2016 年、2017 年各提升 25%。格兰仕 2014 年投资 30 亿元建设年产 17 万台的系列微波炉全自动化生产线，全自动装配线生产效率较传统生产线提高38.89%，新工厂单线人均效率较传统产线提高 62%，产品直通率超过 99%，劳动力成本节省 50%以上。方太 与 ABB64、 合作建设自动化冲压线，生产效率提升 30%，产品稳定性得以大幅提高。海尔 2012 年开始实践互联工厂，围绕 COSMO 平台及平台下的众创汇、海达源，现已拥有八大智能互联工厂，形成了一套领先全球的完整互联工厂体系。已投产互联工厂包括沈阳冰箱、郑州空调、佛山滚筒洗衣机、青岛热水器、青岛空调、胶州空调、中央空调互联工厂等。自动化生产线可以使换产时间缩短 50%、半成品库存减少 80%、人力减少 85%，产能效率实现翻番。汽车汽车/汽车零部件行业汽车零部件行业 广汽本田 广汽本田第三工厂发动机工厂于广州增城建成，工厂的焊装与喷漆自动化率达到 100%，相较于“环保工厂”的第二工厂，“智慧工厂”第65、三工厂占地面积缩小 45.5%、投资减少 26%、人员效率提升 29%。东风汽车 东风沃尔沃 MES 系统已实现对于计划、制程、工艺、物联、质量与物流精益管理的管控一体化。江淮汽车 入选合肥首批智慧工厂。博世 博世洪堡工厂所有零部件均配有射频识别码，工厂库存减少 30%，生产效率提高 10%，节约成本达数千万欧元。轮胎橡胶行业轮胎橡胶行业 三角轮胎 以 MES 系统为核心，通过引入智慧工厂，生产效率较传统工厂提升 30%，单位产品能耗较行业标准下降 31%。双星轮胎 投资 45 亿元建设双星绿色轮胎智能化生产示范基地项目，生产效率为过去的三倍，产品不良率下降 80%。万力轮胎 投资 14.2866、 亿元建设年产 200 万套全钢载重子午线轮胎智能生产工厂项目，工厂 MES 系统由罗克韦尔公司提供。森麒麟轮胎 建成中国轮胎行业首家工业 4.0 工厂，单台设备产出率提升 50%，合格率上升至 99.8%，每年节省操作工人工资4,000 万元以上。来源：国联证券研究所 离散型制造：家电行业 劳动力成本的上升倒逼家电行业大规模的自动化改造。包括美的、格力、海尔等在内的行业巨头先后加码智能化装备的投入。以美的为例，其 2015 年投入工厂自动化改造费用约 810 亿元，未来 5 年拟投入资金预计达 50 亿元。同样的，格力自实施自动化改造以来，部分车间用工数量已下降约 50%，公司拟投资 50 67、亿元建设的智能装备产业园预计 2020 年投产。离散型制造：汽车行业 汽车工业为工业机器人应用最为广泛的领域，一并考虑汽车零部件行业，其共占据工业机器人约 40%的下游应用，部分第一梯队汽车制造商奔驰、宝马等工厂的自动化率可达 97%，而国内江淮汽车等制造商的自动化率约为 50%左右。汽车整车生产工艺主要包括冲压、焊装、涂装与总装，分别对应冲压自动化生产线、焊接与装配自动化生产线、喷涂自动化生产线与整车装配自动化生产线，其中国内企业 90%以上生产设备依赖进口。在自动化工厂的改造升级过程中，整车制造商、零部件供应商 18 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 等纷纷试水“智慧68、工厂”，探索从制造到“智造”的发展路径。2015 年我国汽车制造设备行业市场规模约为年我国汽车制造设备行业市场规模约为 1,593 亿元，同比增长亿元，同比增长 22.54%，自自 2010 年以来年复合增长率为年以来年复合增长率为 20.20%。从占比看，冲压工艺设备、焊装自动化生产线、涂装自动化生产线与总装自动化生产线的价值分布总体较为平均，各占约四分之一的市场份额。离散型制造：医疗器械行业/流程型制造：生物医药行业 此前此前，工信部联合五部委正式印发医药工业发展规划指南，工信部联合五部委正式印发医药工业发展规划指南，被视为中国制造2025 在生物医药行业的行动指南，指导我国医药工业加快由69、大到强的转变。文中提到，到 2020 年，医药生产过程自动化、信息化水平显著提升，大型企业关键工艺过程基本实现自动化，制造执行系统（制造执行系统（MES）使用率达到）使用率达到 30%以上以上，建成一批智能制造示范车间。同时，在产品质量方面，要求通过国际先进水平通过国际先进水平 GMP 认证的制剂企业认证的制剂企业达到达到 100 家以上。家以上。关于关于“医药智能制造工程医药智能制造工程”，指南中提出了三个方面建设要求，指南中提出了三个方面建设要求，包括：（1）医药管理信息系统开发应用，重点包括自动化批控制技术、MES、PAT、PKS 等；（2）药品智能生产车间建设，支持建设 20 家以上原70、料药、制剂智能生产示范车间，5 家以上应用连续制造技术的药品生产车间等；（3）医疗器械自动化生产车间建设，支持建设 10 家以上针对医疗器械离散化制造特点的自动化生产示范车间。上市公司楚天科技曾对我国智慧医药工厂的市场空间作出估算，其认为我国医药我国医药行业智慧工厂的总体规模可达行业智慧工厂的总体规模可达 1,400 亿元亿元2,600 亿元亿元，其中技术改造带来的存量市场规模每年为 600 亿元1000 亿元，增量市场规模每年为 800 亿元1,600 亿元。指南 对于我国医药工业的行业规模的目标为，至 2020 年，主营业务年均增速高于 10%，占工业经济的比重显著提高。图表图表 24：我71、国汽车制造设备行业市场规模：我国汽车制造设备行业市场规模 图表图表 25：我国汽车制造设备子行业价值占比：我国汽车制造设备子行业价值占比 来源：博思数据、国联证券研究所 来源：博思数据、国联证券研究所 2403264716358459961,1451,3001,5930%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%02004006008001,0001,2001,4001,6001,800200720082009201020112012201320142015市场容量（亿元）同比增速（%）20%25%35%20%总装自动化生产线焊装自动化生产线涂装自动化生产线冲压工艺设备 19 72、请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 流程型制造：石油化工行业 石油化工行业作为典型的流程型制造下游行业，自动化与信息化是非常重要的组成部分。就石油化工行业来说，我国大型石油和化工装置的自动化率非常高，但现场仪表主力却仍为原装进口产品，国内自主品牌更多集中于辅助装置领域，而中小型石油化工企业的国产化设备占比则明显高于大型化工厂。2004 年，中国石化集团公司正式启动 SMES（SinopecMES）系统的建设，目前，中石化系统 25 家企业已成功应用 SMES V3.0。SMES V3.0 的使用有效实现了炼化装置的节能减排，根据可查数据，九江石化公司 2014 年上半年炼化73、装置实施MES 系统后炼油综合能耗同比降低 2.72 千克标油/吨，在电力、工业用水方面同样降耗明显。2014 年，石化行业对于自动化产品的需求约为年，石化行业对于自动化产品的需求约为 2,283 亿元亿元，其中 HMI、HMI 软件、PLC、LV Inverter、DCS 的需求分别为 41 亿元、40 亿元、145 亿元、636 亿元、1,421 亿元。图表图表 28：石化行业主要自动化产品市场规模测算值（亿元）：石化行业主要自动化产品市场规模测算值（亿元）HMI HMI 软件软件 PLC LV Inverter DCS 2008 32 32 94 443 1,030 2009 30 3074、 89 453 975 2010 31 31 93 465 1,129 2011 33 32 97 481 1,011 2012 33 33 104 481 1,133 2013 36 36 129 572 1,268 2014 41 40 145 636 1,421 来源：MIR、国联证券研究所 图表图表 26：我国医药制造业主营业务收入（亿元）：我国医药制造业主营业务收入（亿元）图表图表 27：医药制造业收入占工业增加值比重（：医药制造业收入占工业增加值比重（%）来源：国家统计局、国联证券研究所 来源：国家统计局、国联证券研究所 4,0204,7195,9677,4029,08711,4175、714,48417,33820,59323,35025,7300%5%10%15%20%25%30%05,00010,00015,00020,00025,00030,0002005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015医药制造业：主营业务收入（亿元）同比增速（%）0%2%4%6%8%10%12%2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 20 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 3“智慧工厂智慧工厂”：计划层与执行层：计划层与执行层 3.1 工业软76、件概述工业软件概述 工业软件市场整体增速保持稳健 工业软件指应用于工业领域的软件，可粗略地分为嵌入式软件与非嵌入式软件两类。其中，嵌入式软件指嵌入于硬件（包括控制器、传感装置等）中的操作系统与开发工具软件；非嵌入式软件通常指基于通用处理器与操作系统平台的软件。按应用分按应用分类划分，可将工业软件划分为运营管理类、研发设计类与生产调度与过程控制类。类划分，可将工业软件划分为运营管理类、研发设计类与生产调度与过程控制类。其中，运营管理类软件主要包括 ERP、SCM、CRM 等，研发类指 CAD、PLM 等，调度与控制类的主要代表包括 MES、SCADA 等。图表图表 29：工业软件应用分类及主要供77、应商：工业软件应用分类及主要供应商 分类分类 软件软件 供应商供应商 特点简述特点简述 运营管理类 企业资源计划（ERP）；供应链管理（SCM）；客户关系管理（CRM）；人力资源管理（HRM）；企业资产管理（EAM）；财务管理（PM）等 海外 SAP 全面向云计算推进，并发展行业解决方案 Oracle 业务重心向云计算转移 国产 用友 积极向互联网转型，发展云服务；寻找跨界发展，开拓新市场 金蝶 研发设计类 计算机辅助设计（CAD）；辅助分析（CAE）；辅助制造（CAM）；辅助工艺规划（CAPP）；产品数据管理（PDM）；产品全生命周期管理（PLM）等 海外 西门子 PLM 通过并购实现全功能78、集成和整合，深耕行业定制化解决方案 欧特克 业务线从设计向制造延伸，布局制造业新需求 达索系统 增强 CAD、CAE 集成服务能力 国产 数码大方 拓展商业模式，实行“年费”制，借助正版化浪潮拓展国内市场 中望龙腾 华天软件 生产调度与过程控制类 制造执行系统（MES）；数据采集与监视控制系统（SCADA）等。海外 西门子 启动业务重组和架构调整，向工业业务领域集中优势资源，布局“工业 4.0”时代 GE 启动业务充足，强化全球工业基础设施供应商的角色，大力推广工业互联网的应用 ABB 重点布局机器人等智能装备业务 国产 中控集团 在轨道交通行业实现快速增长 和利时 来源：国联证券研究所 继中79、国制造继中国制造 2025后，国务院于后，国务院于 2015 年年 7 月正式印发关于积极推进月正式印发关于积极推进“互联互联网网+”行动的指导意见，两化融合上升至国家战略，行动的指导意见，两化融合上升至国家战略，以智能化、数字化、网络化为标志的制造业“智能制造”成为“两化融合”主攻方向。工业软件的市场规模方面，由于我国工业软件市场的发展成熟度弱于全球水平，21 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 因而体现为总体增速大于全球。根据统计，全球企业级软件市场在 2016 年规模为3,260 亿美元，同比增长3.84%。国内工业软件市场在 2011 年的总体规模约为 616.3480、亿元，至 2016 年上升至 1,247.30 亿元，其中 2016 年同比增长 15.50%。根据测算，根据测算，预计至预计至 2018 年，国内工业软件的市场规模将超过年，国内工业软件的市场规模将超过 1,600 亿元，平均增速保持在两位亿元，平均增速保持在两位数水平。数水平。具体看，生产管理类的软件增速仍然居于前位，主要受益于高端制造等领域对于信息化水平提升的需求，预计未来仍将为景气度相对最高的子领域。另一方面，研发设计类软件由于已进入增长稳定期，增速相对平稳。3.2 企业管理软件：继续维持高景气度企业管理软件：继续维持高景气度 企业管理软件为细分领域中景气度相对最高的子行业 我国最早的81、企业管理软件可以追溯到 20 余年前，主要体现为财务软件的逐渐普及与应用。在那之后，ERP、SCM 等管理软件的出现在满足企业精细化管理方面体现出较为明显的优势，并随着制造业整体升级逐步向各软件间的协同融合方向发展，云计算、大数据等技术的迅猛发展也为企业管理软件本身的加速度发展注入强心剂。赛迪顾问的报告显示，赛迪顾问的报告显示，2015 年，我国管理软件市场规模为年，我国管理软件市场规模为 283.2 亿元，同比增亿元，同比增长长 11.89%。其中，FM、ERP、CRM、SCM、HRM 与 EAM 的规模分别为 39.92 亿元、133.87 亿元、19.85 亿元、35.73 亿元、22.82、43 亿元、17.02 亿元，ERP 仍然为占比最大产品，所占比例为 47.3%。越来越多的供应商开始将目光转向一体化系统，高端软件占比正在稳步上升。目前看，传统管理软件的市场占比仍然超过 80%，预计至预计至 2030 年前后，以管控一体年前后，以管控一体化、化、SaaS 为代表的高端工业软件将逐渐成为市场主导。为代表的高端工业软件将逐渐成为市场主导。SaaS 作为云业务软件代表正成为商家必争之地，包括 SAP、Oracle 等在内的行业巨头纷纷加码云平台开发的投入力度，致力于为下游工业客户提供一站式集成化服务，“上云”市场潜力巨大。图表图表 30：全球企业级软件市场规模：全球企业级软件市场83、规模 图表图表 31：中国工业软件市场规模：中国工业软件市场规模 来源：Gartner、国联证券研究所 来源：赛迪、国联证券研究所 285 300 318 314 326-2.00%-1.00%0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%6.00%7.00%26027028029030031032033020122013201420152016市场规模（十亿美元）同比增速（%）616.34 1,247.30 0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%02004006008001,0001,2001,4001,6001,8002011201220132014201584、20162017E 2018E市场规模（亿元）同比增速（%）22 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 管理软件的下游行业主要包括制造、物流、能源、批发零售、互联网等管理软件的下游行业主要包括制造、物流、能源、批发零售、互联网等，其中制造市场规模最大，2015 年市场体量达到约 130.43 亿元，排名第二、第三的物流与能源分别为 30.69 亿元与 20.41 亿元。我国工业管理软件市场的供应商主要包括我国工业管理软件市场的供应商主要包括 SAP、Oracle、用友、金蝶、博科等，、用友、金蝶、博科等，产品考量标准包括技术水平与行业应用两方面。产品考量标准包括技术水平与行业85、应用两方面。综合实力看，SAP 无论在行业应用还是技术水平都处于相对领先的地位。除此之外，在行业应用方面相对领先的供应商包括 Oracle、博科、浪潮等，在技术水平方面具备优势的供应商包括博科、用友、Oracle、鼎捷、金蝶等。就目前的国内市场判断，在中高端领域 SAP、Oracle 与博科已初步形成了三足鼎立的格局。图表图表 32：中国管理软件市场规模与增速：中国管理软件市场规模与增速 图表图表 33：传：传统管理软件与下一代管理软件发展趋势统管理软件与下一代管理软件发展趋势 来源：赛迪、国联证券研究所 来源：赛迪、国联证券研究所 图表图表 34：2015 年我国管理软件市场产品结构年我国管86、理软件市场产品结构 图表图表 35：2015 年我国管理软件市场下游应用年我国管理软件市场下游应用 来源：赛迪、国联证券研究所 来源：赛迪、国联证券研究所 219.5253.1283.20%2%4%6%8%10%12%14%16%18%050100150200250300201320142015市场规模（亿元）同比增速（%）14.10%47.27%7.01%12.62%7.92%6.01%5.08%FMERPCRMSCMHRMEAMOthers制造物流能源批发零售互联网电信运营交通政府金融医疗卫生科教其他020406080100120140 23 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业87、深度研究 图表图表 36：2015 年我国管理软件市场竞争格局年我国管理软件市场竞争格局 来源：赛迪、国联证券研究所 3.3 MES 系统：工业软件核心系统：工业软件核心 MES 系统为企业信息化构建枢纽 MES 系统最早由美国系统最早由美国 AMR（Advanced Manufacturing Research，Inc.）公）公司基于对大量企业的调研而于司基于对大量企业的调研而于 90 年代初提出，其联结顶层计划层与底层控制层年代初提出，其联结顶层计划层与底层控制层/设设备层，为工业软件的核心。备层，为工业软件的核心。ERP 系统（设计层）、MES 系统（执行层）与 PCS 系统（控制层）共88、同构成企业信息化构建的神经系统，作为其中的枢纽，MES 在将计划层的各项指令传达至生产车间的同时，通过对于生产现场数据的实时收集再次反馈于顶层计划层。从具体功能上讲，MES 系统的具体功能职责包括系统的具体功能职责包括3：（1）资源分配及状态管理；（2）工序详细调度；（3）生产单元分配；（4）过程管理；（5）人力资源管理；（6）维修管理；（7）计划管理；（8）文档控制；（9）生产的跟踪及历史；（10）执行分析；（11）数据采集。3 摘录自MES 基础知识概述。图表图表 37：全球：全球 MES 市场规模测算值（亿美元）市场规模测算值（亿美元）图表图表 38：我国：我国 MES 市场规模测算市场89、规模测算值（亿元）值（亿元）来源：工控网、国联证券研究所 来源：工控网、国联证券研究所 0204060801001201401602010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 202002040608010012020092010201120122013 2014E 2015E 2016E 2017E 2018E 24 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 MES 系统在海内外市场均呈现两位数快速增长。系统在海内外市场均呈现两位数快速增长。从全球看，预计 2018 年全球MES 系统的市场规模为 100 亿美元；国内市场方90、面，预计 2018 年市场规模将攀升至 100 亿元。e-works 的调研结果发现，MES 在中国市场具有巨大的潜力，在受访的全国约在中国市场具有巨大的潜力，在受访的全国约1,200 家工业企业中，约家工业企业中，约 84%的企业存有对于的企业存有对于 MES 的潜在需求。的潜在需求。其中，MES 系统的行业应用方面，流程型制造行业冶金与石化应用普及率最高，约为 62%，而离散型制造汽车与零部件、电子电器、机械与装备等行业的普及率不及离散型制造，依次为60%、59%与 49%。e-works 的调研结果与权威咨询机构 IDC 的统计结果基本一致，IDC 数据显示目前 MES 系统在汽车、石油91、化工等行业的中大型企业中已经较为普遍。图表图表 41：基于：基于 RFID 的的 MES 系统价值系统价值 改善项目改善项目 统计数据统计数据 缩短制造周期时间 平均降低：35%；降低的幅度：10%-80%降低或消除资料进入的时间 平均降低：36%；降低的幅度：0%-90%近乎一半的报告中，反应有 50%以上的降低 减少在制品（WIP）平均降低：32%；降低的幅度：0%-100%降低或排除转换间的文书工作 平均降低：67%；降低的幅度：0%-200%改善产品质量 平均降低：22%；降低的幅度：0%-65%排除书面作业和蓝图作业的浪费 平均降低：55%；降低的幅度：0%-100%在 62%的回应92、里，有 75%以上有减少 来源：美国 MESA 协会、国联证券研究所 美国 MESA 协会曾经于 1996 年所做的调查认为，MES 系统的使用对于缩短产品制造周期、降低或消除生产资料进入时间、减少在制品、改善产品质量等多方面具备显著的降本增效功能。以缩短制造周期为例，MES系统可平均降低生产周期约 35%，最高的降幅更是达到 80%。我国 MES 系统市场百花齐放 4 独立研究机构 e-works 对国内 1,200 家工业企业的调研数据。5 独立研究机构 e-works 对国内 1,200 家工业企业的调研数据。图表图表 39：国内：国内 MES 系统应用普及率系统应用普及率4 图表图表 93、40：国内：国内 MES 系统的应用需求结构系统的应用需求结构5 来源：e-works、国联证券研究所 来源：e-works、国联证券研究所 62%60%59%49%0%10%20%30%40%50%60%70%冶金与石化汽车与零部件电子电器机械与装备无需求无需求16%已应用已应用MES企业需求企业需求26%未应用未应用MES企业需求企业需求58%潜在需求潜在需求84%25 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 图表图表 42：我国：我国 MES 系统主要供应商系统主要供应商 类型类型/特征特征 代表供应商代表供应商 企业名称企业名称 简述简述 优势行业优势行业 典型客户典型94、客户 拥有自动化硬件设备背景 GE 起源于自动化硬件设备 石油天然气、电力、钢铁、食品饮料、轨道交通、汽车、生命科学 长安福特、蒙牛乳业、烟台万华等 Siemens 起源于自动化硬件设备 电子、食品饮料、汽车、机械 青岛卷烟厂、上海烟草、青岛啤酒、华润雪花啤酒、南通醋酸纤维、蒙牛乳业、玉柴机械、SGTP、华晨宝马、天津新伟祥、上海贝尔、UT 斯达康、罗-罗发动机、惠而浦、成都蓉生制药、世桥生物制药等 Rockwell 在全球工业自动化、动力、控制与信息技术解决方案等领域地位领先 汽车、医药、消费品 上汽通用、广汽丰田、利乐包装、曲靖烟厂等 Honeywell 起源于自动化硬件设备 石化 中石油95、中石化高桥、海南炼化和广州石化分公司、中海油惠州炼油、宝钢化工、中铝、广州造纸等 在 SCADA、HMI 等自动控制软件基础上发展壮大 Wonderware 人机界面、生产数据可视化领域优势明显 食品饮料、石油天然气、电力、冶金、基础 惠氏、阿科玛（ARKEMA）、艺康（ECOLAB）、强生、高露洁等 浙江中控 依托浙江大学，DCS 中国市场占有率第一 石化、冶金、造纸、电力 中石化、中石油、中海油等 由自动识别、质量控制、组态系统等某个MES 专业领域发展而来，逐步向 MES系统全领域渗透 艾普工华 依托华中科技大学，致力于为离散制造业客户提供高效、可靠、智能的数字化制造运营解决方案和专属96、服务 离散型 江淮集团、陕汽集团、三一重工等 易往信息 核心产品包括生产制造执行系统（EW-MES），仓库管理系统（EW-WMS），高级计划与排程系统（EW-APS），一体化平台（EW-EIP）与供应链管理系统（EW-SCM）汽车 北京奔驰、奥迪汽车、大众汽车、广汽丰田、上汽集团、李尔、江森自控、江铃汽车、北京汽车、现代岱摩斯等 由大中型制造企业自动化部门衍生而来 韩国浦项 是全球最大的钢铁制造厂商之一，也是韩国十大财团之一，2005 年成功启动浦项钢厂 MES 钢铁 韩国钢铁企业等 上海宝信 宝钢股份控股、中国宝武集团实际控制的软件企业，于 2001 年 A 股上市 钢铁、有色、煤化工、造船97、重型装备 宝钢、本钢、包钢、中铝、天津冶金、江南造船集团、东方锅炉、上海电气等 石化盈科 2004 年 4 月，中国石化集团公司启动SMES 系统建设 石油、化工 茂名石化、天津石化、九江石化、洛阳石化、安庆石化等 三星 SDS 面向全球先进制造企业，拥有 20 多年的咨询、设计、构筑、运营管理经验 离散型 三星集团旗下子公司等 PLM、ERP 等管理软件和咨询服务供应商 SAP 起源于管理软件和咨询服务 离散型 海尔、惠而浦、洛克希德马丁等 Oracle MES 解决方案包括离散型垂直行业的Oracle MES for Discrete Manufacturing与针对餐饮、化工、生物与制98、药等流程型行业的 Oracle MES for Process Manufacturing 离散型、流程型 济南钢铁、陕西汉德车桥、中钢集团等 Siemens 起源于自动化硬件设备 电子、食品饮料、汽车、机械 青岛卷烟厂、上海烟草、青岛啤酒、华润雪花啤酒、南通醋酸纤维、蒙牛乳业、玉柴机械、SGTP、华晨宝马、天津新伟祥、上海贝尔、UT 斯达康、罗-罗发动机、惠而浦、成都蓉生制药、世独立的 MES系统开发商 Camstar 国际 MESA 组织创立者之一，专注于制造企业的制造与质量管理 电子、机械、半导体、医疗器械、太阳能 Infineon（英飞凌）、Fairchild（飞兆）、NXP（恩智浦）99、AMD、Finisar、Advanced Bionics、Stryker 来源：e-works、国联证券研究所 26 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 我国中高端我国中高端 MES 系统市场主要由海外巨头占据，包括系统市场主要由海外巨头占据，包括 Siemens、GE、Gamstar、Honeywell 等，而国内供应商上海宝信、石化盈科、朗坤等追赶势头稳健，未来有望等，而国内供应商上海宝信、石化盈科、朗坤等追赶势头稳健，未来有望在国内市场斩获更多份额。在国内市场斩获更多份额。包括 GE、Siemens、Rockwell、Honeywell 等国际巨头在内的供应商基本均100、拥有自动化硬件设备制造背景，其下游客户分布广泛，产品覆盖大部分离散型与制造型行业。另一类国际巨头在 PLM、ERP 等管理软件与咨询服务方面具备优势，逐渐将其业务延伸至 MES 系统，这其中最具代表性的供应商诸如 SAP、Orarcle 等。国内国内大部分大部分 MES 系统系统供应商与国际巨头仍有明显差距供应商与国际巨头仍有明显差距，目前发展相对较为成熟，目前发展相对较为成熟的的 MES 系统供应商主要拥有以下特点。系统供应商主要拥有以下特点。一方面，包括浙江中控、艾普工华等在内的国内供应商主要倚靠对口大学获得强有力的技术研发支持；另一方面，由大中型制造企业自动化部门衍生而来的 MES 系统101、供应商在我国发展相对领先，这其中的代表主要为宝钢股份旗下的上海宝信、中石化旗下的石化盈科等，但这些供应商的下游客户行业分布往往较为局限。27 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 4“智慧工厂智慧工厂”：控制层：控制层 4.1 工业通讯：工业以太网应用占比逐年提升工业通讯：工业以太网应用占比逐年提升 现场总线技术存量虽大，市场正逐步被工业以太网替代 工业通讯包括现场总线、工业以太网以及无线网络。工业通讯包括现场总线、工业以太网以及无线网络。其中，现场总线指安装于制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线，为底层数据的通信网络；工业以太网102、为应用于工业控制领域的以太网技术，在实时性、安全性、抗干扰性等方面全面优于普通商用以太网；无线网络技术无需专门铺设电缆，但在安全性、可靠性等方面尚有进步的空间。图表图表 43：工业通讯技术及其主要协议：工业通讯技术及其主要协议 工业通讯技术工业通讯技术 简述简述 主要协议主要协议 现场总线 指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络系统 工业以太网 应用于工业控制领域的以太网技术，在实时性、安全性、抗干扰性等方面全面优于普通商用以太网 无线网络 免去了安装有线网时挖掘电缆沟、铺设电缆的等工作，但在安全性、可靠性方面尚待在使用过程中验证 来源：MIR、国联证券研究所 我国现场总线体系主要由103、我国现场总线体系主要由 3 家现场总线标准机构构成，分别为家现场总线标准机构构成，分别为 PI China（2010）、）、ODVA China（2000）以及）以及CLPA China（2008）。）。其中，PI China 协议主要为Profibus、Profinet 等，会员包括 FESTO、ABB、GE、SIEMENS 等；ODVA China 协议主要为 DeviceNet、EtherNet/IP、CompoNet 等，会员包括 Rockwell、Schneider 等；28 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 CLPA China 协议主要为 CC-Link、C104、C-Link/LT、CC-Link Safety 等，会员包括浙江中控、安川、三菱电机等。Profibus 与 Profinet 协议在国内市场应用最为广泛，下游应用领域集中于冶金、化工、汽车等项目型市场。相对而言，CC-Link 在国内市场规模尚小。工业以太网技术未来或将逐渐代替现场总线技术成为工业通讯的主导。工业以太网技术未来或将逐渐代替现场总线技术成为工业通讯的主导。目前阶段，我国现场总线存量市场占总市场逾 95%，但从发展趋势看，工业以太网代表未来方向，2014 年，工业以太网新增节点占总新增市场的份额仅为 5%左右，预计今后将逐步扩大。全球范围，现场总线目前仍然是主流通讯技术。全球范105、围，现场总线目前仍然是主流通讯技术。根据瑞典 HMS 的研究结果，从全球看，现场总线与工业以太网均呈现增长态势，但工业以太网增速显然更快。存量市场方面，现场总线占比为 48%，年均增速为 4%；与此相对，工业以太网市占率由2015 年的约 34%提升至目前的 46%，年均增速 22%，其中，Siemens 主导的 Profinet与 Rockwell 主导的 EtherNet/IP 凭借其在运动控制系统领域拥有的庞大客户基数占据主流地位。根据 HIS 的测算，至 2020 年，预计将有超过 60%的驱动器与近 30%的运动控制器将采用工业以太网技术。图表图表 44：2017 年全球工业网络市场106、竞争格局年全球工业网络市场竞争格局 来源：HMS、国联证券研究所 在我国装备制造业向高端化转型的过程中，工业通讯市场成长迅速，根据中国工控网的统计，2014 年国内已安装市场规模达 2,891 万节点，同比增长 10.7%，其中，现场总线技术占比约 95%；新增市场规模新增市场规模 279 万节点，同比增长万节点，同比增长 3.1%，其中，工业，其中，工业以太网占比整年稳步上升。以太网占比整年稳步上升。29 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 分行业看，项目型市场占总市场约 85%，主要包括冶金、汽车、电力、化工、市政、公共设施、石化、建材等；OEM 市场占比约 15%，主107、要包括起重机械、橡胶机械、制药机械、印刷机械等。2015 年，我国工业通讯市场的新增需求中，电子、年，我国工业通讯市场的新增需求中，电子、电力、公共设施、汽车、水处理等领域相对而言表现较好电力、公共设施、汽车、水处理等领域相对而言表现较好；另一方面，石油石化、化另一方面，石油石化、化工、冶金等传统行业在历经需求增速短期略有承压工、冶金等传统行业在历经需求增速短期略有承压，在该领域具备较强优势的Profibus 市场份额或将出现小幅下滑。图表图表 47：2015 年我国工业通讯分行业新增市场规模及增长（万节点）年我国工业通讯分行业新增市场规模及增长（万节点）来源：中国工控网、国联证券研究所 4.108、2 工业自动控制系统装置工业自动控制系统装置过去过去 5 年市场年复合增长率年市场年复合增长率 18.70%工业自动控制系统装置市场规模 工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分6。按构成划分，工业自动控制系统装置可分为自动化设备、仪器仪表与测量设备、自动化软件、传动设备、计算机硬件与通信网络。根据统计数据，2016 年，年，6 刘鑫.中国工业控制自动化技术的现状与发展趋势J.航天控制，2004，22（4）：109、42-56 图表图表 45：中国工业通讯行业已安装市场份额占比：中国工业通讯行业已安装市场份额占比 图表图表 46：中国工业通讯行业新增市场份额占比：中国工业通讯行业新增市场份额占比 来源：中国工控网、国联证券研究所 来源：中国工控网、国联证券研究所 90%91%92%93%94%95%96%97%98%99%100%201020112012201320142015已安装现场总线已安装工业以太网90%91%92%93%94%95%96%97%98%99%100%201020112012201320142015新增现场总线新增工业以太网 30 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研110、究 我国工业自动控制系统装置行业的市场规模为我国工业自动控制系统装置行业的市场规模为 3,686.47 亿元，同比增长亿元，同比增长 9.71%。从利润表现来看，行业盈利增速趋势基本与市场总规模保持一致，2016 年，行业实现利润总额 307.84 亿元，同比增长 6.71%。图表图表 50：工业自动控制系统装置产品分类：工业自动控制系统装置产品分类 工业自动控制系统装置产品分类工业自动控制系统装置产品分类 根据国民经济行业分类分类根据国民经济行业分类分类 自动化 控制装置 数控系统 工业控制用计算机系统、分散型控制系统、可编程逻辑控制器、现场总线控制系统等 显示仪表、控制（调节）仪表系统 基111、地式仪表、执行器 气动单元组合仪表 电动单元组合仪表 集中控制装置 智能控制系统 自动化成套控制装置系统等 自动化控制系统配件：各类控制模板、安全栅等 根据构成划分分类根据构成划分分类 自动化 控制装置 自动化设备 可编程逻辑控制器、传感器、编码器、人机界面、开关、断路器、按钮、接触器、继电器等 仪器仪表与测量设备 压力仪器仪表、温度仪器仪表、流量仪器仪表、物位仪器仪表、阀门等 自动化软件 计算机辅助设计与制造系统、工业控制软件、网络应用软件、数据库软件、数据分析软件等 传动设备 调速器、伺服系统、运动控制、电源系统、马达等 计算机硬件 嵌入式计算机、工业计算机、工业控制计算机等 通信网络 网112、络交换机、视频监视设备、通信连接器、网桥等 来源：前瞻产业研究院、国联证券研究所 机械自动化领域需要不断升级 随着技术的进步以及下游客户需求的提升，工业自动控制系统装置领域面临不随着技术的进步以及下游客户需求的提升，工业自动控制系统装置领域面临不断的自我升级。断的自我升级。举例来说，作为在工控自动化领域占据极为重要位置的可编程逻辑控制器 PLC，相较于十几年前只能实现简单的逻辑控制，目前已具备包括运动控制在内的诸多复杂控制功能，未来的发展趋势包括微型化、网络化等。伺服系统行业，2010年，我国伺服系统市场的规模约为 43.60 亿元，至 2016 年市场攀升至 86 亿元，其中，2016 年同113、比增速高达 40%。图表图表 48：我国工业自动控制系统装置行业市场规模：我国工业自动控制系统装置行业市场规模 图表图表 49：我国工业自动控制系统装置行业利润总额：我国工业自动控制系统装置行业利润总额 来源：中国工控网、国联证券研究所 来源：国家统计局、国联证券研究所 3,686.47-10%0%10%20%30%40%50%60%05001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,000201120122013201420152016市场规模（亿元）同比增速（%）307.84-5%0%5%10%15%20%25%30%05010015020025030035020112114、0122013201420152016利润总额（亿元）同比增速（%）31 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 图表图表 51：机械自动化升级路径：机械自动化升级路径 来源：MIR、国联证券研究所 4.3 工业自动控制系统装置：工业自动控制系统装置：PLC 可编程逻辑控制器（PLC）作为工控自动化应用中最为普及的产品，最早可追溯至 1969 年美国 DEC 公司的 PDP-14。作为现代工业自动化三大支柱之一，PLC 产销量稳居各工控自动化产品之首。根据 I/O 数量的不同，PLC 市场大致可划分为小型PLC（I/O 点数256）、中型 PLC（256I/O 点数1024）与115、大型 PLC（I/O 点数1024）。根据统计数据，根据统计数据，2016 年我国年我国 PLC 市场构成中，小型市场构成中，小型 PLC 占比进一步提升，占比进一步提升，约为约为 46.80%，较，较 2015 年提高年提高 6.6 个百分点个百分点。另一方面，按下游应用领域划分，PLC市场可分为 OEM 市场与项目型市场，整体看 OEM 市场占总规模约 67.40%。大型PLC 产品以项目型市场的需求为主，占比约九成；小型 PLC 产品相反，下游应用主要集中于 OEM 市场，占比超过 90%。图表图表 52：2016 年我国年我国 PLC 市场构成（市场构成（I/O 数量）数量）图表图表 116、53：2016 年我国年我国 PLC 市场构成（下游应用）市场构成（下游应用）来源：MIR、国联证券研究 来源：MIR、国联证券研究所 53.20%46.80%大中型PLC小型PLC32.60%67.40%项目型市场OEM市场 32 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 PLC 全球的市场规模在经历了初期的高增长后，过去十年间增速承压。2007 年，全球PLC市场规模约为80亿美元，其中中国市场约7亿美元，占比不到全球的10%。Frorst&Sullivan 发布的全球市场研究报告认为，在历经行业镇痛后，全球 PLC市场目前再次呈现蓬勃之势，预计到 2018 年，市场规模将达117、到 148.5 亿美元，相比五年前增长 40%，其中，中小型 PLC 产品旺盛的需求，成为增长主要驱动力。Frorst&Sullivan 的数据显示，目前 PLC 的装机量预计约为 5,200 万台，至 2019 年将升至6,500 万台，其中的相当部分为小型 PLC 产品。国内市场方面，数据统计显示，国内市场方面，数据统计显示，2016年我国年我国 PLC 市场规模约市场规模约 59.6 亿元，较上一年有小幅下滑，预计亿元，较上一年有小幅下滑，预计 2017 年同比增速将年同比增速将超过超过 10%。ARC 调查认为，2016 年起亚洲将成为全球最大的 PLC 市场，占比超过三分之一。国际巨118、头在国际巨头在 PLC 市场上实力仍然不可撼动，国产品牌在中小型市场上实力仍然不可撼动，国产品牌在中小型 PLC 产品方面产品方面正加速追赶。正加速追赶。2015 年，国内市场大型 PLC 行业前三分别为罗克韦尔、施耐德与西门子，市场占有率分别为 39.60%、20.80%与 19.30%，行业前五市场集中度 92.6%；中型 PLC 行业前三分别为西门子、三菱与欧姆龙，市场占有率分别为 35.40%、13.50%与 10.00%，行业前五市场集中度 74.2%。综合来看，罗克韦尔、西门子等欧美公司在大中型 PLC 产品方面具备明显优势，而三菱、松下等日资品牌在中小型 PLC 产品方面具备独到119、的理解力与制造力。图表图表 54：我国：我国 PLC 市场规模市场规模 图表图表 55：2016 年亚洲将成为全球最大的年亚洲将成为全球最大的 PLC 市场市场 来源：MIR、国联证券研究所 注：根据实际情况对原始数据作了适当的调整 来源：ARC、国联证券研究所 图表图表 56：2015 年我国大型年我国大型 PLC 市场竞争格局市场竞争格局 图表图表 57：2015 年我国中型年我国中型 PLC 市场竞争格局市场竞争格局 来源：MIR、国联证券研究所 来源：MIR、国联证券研究所 59.6-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%010203040506070809120、020092010201120122013201420152016 2017E 2018E 2019E市场规模（亿元）同比增速（%）39.60%20.80%19.30%7.90%5.00%1.80%5.60%0%10%20%30%40%50%RockwellSchneiderSiemensGEOmronMitsubishi其他35.40%13.50%10.00%9.00%6.30%3.70%2.90%1.20%18.00%0%5%10%15%20%25%30%35%40%SiemensMitsubishiOmronRockwellSchneiderDeltaGEPanasonic其他 33 请121、务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 小型小型 PLC 市场方面，国内品牌正越来越体现其竞争力市场方面，国内品牌正越来越体现其竞争力。从市场占有率看，西门子、欧姆龙与三菱仍是市场主力，其 2015 年国内份额分别为 27.00%、13.83%与13.33%。值得注意的是，相较于中大型 PLC 产品，小型 PLC 技术相对简单，其较低的进入壁垒留给了中国企业赶追的机会。当然，就目前看，日系品牌依旧为小型就目前看，日系品牌依旧为小型PLC 市场的最重要供应商，国产品牌中较为突出的包括台湾的台达、信捷电气、产市场的最重要供应商，国产品牌中较为突出的包括台湾的台达、信捷电气、产电、深圳122、合信等。电、深圳合信等。图表图表 58：中国市场小型：中国市场小型 PLC 市场竞争格局市场竞争格局 公司公司 2015 年年 市场占有率市场占有率 销售情况销售情况 代表产品型号代表产品型号 会计年度会计年度 营业收入营业收入 Siemens 27.00%2014.10.01 2015.09.30 自动化行业相关的数字工厂、过程及驱动合计收入 199 亿欧元。中国市场 69 亿欧元。S7-200 Omron 13.83%2015.04.01 2016.03.31 总销售收入 8,336 亿日元，其中工业自动化占比 40%。亚太市场销售额占比 11%。CP Mitsubishi 13.33%2123、015.04.01 2016.03.31 总销售额 4.39 万亿日元，工业自动化收入1.32 万亿日元。亚洲地区占比 21.9%。FX Delta 10.67%2015 总营收 2,034.52 亿新台币，能源管理版块525 亿新台币。DVP SS/ES/EX/EH/SA 信捷电气 5.00%2015 营业收入 1.58 亿元，PLC 占比 47.57%。XC Panasonic 4.33%2015.04.012016.03.31 总销售额 7.72 万亿日元，汽车及工业及系统占比 36%。FP Schneider 4.00%2015 总销售收入 266.40 亿欧元，工业收入占比21.4%124、。Twido,Micro,M280,M240 Keyence 4.00%2015.04.012016.03.31 销售收入 3793 亿日元。KV Nano LS 2.33%n.a.n.a.MK 120S,10S1 XGT Co-Trust 2.33%n.a.n.a.CTSC 来源：公司公告、国联证券研究所 4.4 工业自动控制系统装置：工业自动控制系统装置：DCS 分布式控制系统（分布式控制系统（Distributed Control System，DCS）由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机、通信、显示和控制等 4C 技术，其基本思想为分散控制、集中125、操作、分级管理、配置灵活以及组态方便7。随着 8 位微处理器的广泛应用，霍尼韦尔于 1975 年推出首款 DCS 产品 TDCS2000，其同时也是现代意义上的首套 DCS 系统。我国最早引入 DCS 系统可以追溯到上世纪 80 年代中后期，主要集中于石油石化、冶金、建材等下游应用领域。相较相较于更偏重局部逻辑控制的于更偏重局部逻辑控制的 PLC，DCS 主要用于模拟量系统的整体控制。主要用于模拟量系统的整体控制。2005 年，我国 DCS 市场结构中，新系统项目、备品备件市场与系统改造市场的占比份额分别为 53.9%、20.0%以及 17.1%。ARC 的报告显示，2012 年中国 DCS市126、场的市场规模约在 12 亿美元，较上一年同期微增 2%，增速的不尽如人意主要由于冶金、电力、水泥等行业的新建项目的大幅下降以及产品单价的整体下滑。2016 年以来，国内市场继续下滑，我国当年我国当年 DCS 市场规模下降至市场规模下降至 60.52 亿亿元，同比下降元，同比下降14.37%，预计，预计 2017 年增速将由负转正。年增速将由负转正。下游应用方面，主要为电力、化工、石化、7 引用自百度百科“DCS”定义 34 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 市政、造纸等，占比分别为 30.7%、28.2%、14.8%、10.0%、3.3%。从我国从我国 DCS 产品的供应127、商结构看，进口供应商的占比约为产品的供应商结构看，进口供应商的占比约为 50%，主要集中于电，主要集中于电力等下游领域。力等下游领域。我国的 DCS 产品的应用与普及大约出现在上世纪 80 年代，国内企业近些年通过前期的“引进吸收创新”模式也已取得明显的进步，在水处理、冶金、化工等下游领域斩获颇丰，其中的优秀代表包括浙大中控、和利时、国电智深等。图表图表 61：2016 年我国年我国 DCS 市场竞争格局市场竞争格局 来源：中国工控网、国联证券研究所 国内主要的供应商包括浙大中控（国内主要的供应商包括浙大中控（Supcon）、和利时（）、和利时（HollySys）、国电智深）、国电智深（Zhi128、shen）等。）等。浙大中控在化工领域市场份额占比超过 30%；和利时多集中于电力、化工、市政领域。综合来看，浙大中控的国内市场占有率约为 19%，和利时约为 18%，相对而言国电智深的实力较前两者仍有差距。海外供应商方面，主要有艾默生（海外供应商方面，主要有艾默生（Emerson）、霍尼韦尔（）、霍尼韦尔（Honeywell）、西门子）、西门子（Siemens）、横河（）、横河（Yokogawa）等。）等。其中，霍尼韦尔的优势领域包括石化、造纸等；艾默生在电力、化工领域的市占率靠前；ABB 产品主要应用于电力、造纸、建材与市政；西门子业务相对平均，在电力、造纸、建材等多个子领域均有不错建树。129、19%18%18%10%7%6%6%4%4%8%0%5%10%15%20%浙大中控Supcon艾默生Emerson和利时Hollysys霍尼韦尔Honeywell西门子Siemens横河Yokogawa施耐德SchneiderABB国电智深Zhishen其他图表图表 59：我国：我国 DCS 市场规模市场规模 图表图表 60：2016 年国内年国内 DCS 产品下游应用领域占比产品下游应用领域占比 来源：中国工控网、国联证券研究所 来源：中国工控网、国联证券研究所 60.5-25%-20%-15%-10%-5%0%5%01020304050607080901002013201420152016130、2017E2018E2019E2020E市场规模（亿元）同比增速（%）30.70%28.20%14.80%10.00%3.30%2.80%2.60%7.60%0%5%10%15%20%25%30%35%电力化工石化市政造纸水泥冶金其他 35 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 就发展趋势看，DCS 未来的增长看点主要有以下几方面。首先，就首先，就 DCS 行业特行业特点来说，点来说，“卖服务卖服务”将扮演起越来越重要的角色。将扮演起越来越重要的角色。国外供应商的产品价值构成中，通常来说，工程费用与服务费用的占比约为项目整体的 25%30%，较国内供应商平均高出约 10%。国131、产品牌的优势体现为较高的反应速度、齐全的备件品种类以及亲民的价格。其次，电力行业作为其次，电力行业作为 DCS 主要的下游应用，核电的主要的下游应用，核电的“神经中枢神经中枢”DCS 国产化受国产化受到关注。到关注。未来 5 年，我国理论上还需建设的百万千瓦级大型核电机组数量为 40 台左右，目前阶段，核电 DCS 系统的国产化率不足 20%，行业进口替代空间巨大。中广核旗下的北京广利核系统工程有限公司研发的具备完全自主知识产权的核电站安全级 DCS 平台“和睦系统”已在阳江核电站 5-6 号、红沿河核电站 5-6 号、华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程等工程项目中得到成功应用，未来还将在“华132、龙一号”示范工程防城港二期等项目中发挥重要作用。中核集团方面，2015 年 2 月，中核控制系统工程有限公司与法国的 AREVANP 合资成立的中核阿海珐安全仪控工程有限公司于北京也已正式成立。第三，存量市场渐趋成熟，有望成为又一轮需求稳健增长的主第三，存量市场渐趋成熟，有望成为又一轮需求稳健增长的主要驱动力。要驱动力。36 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 5“智慧工厂智慧工厂”：设备层：设备层 5.1 工业机器人工业机器人及核心零部件需求旺盛及核心零部件需求旺盛 国内工业机器人需求迎高景气度 2016 年全球工业机器人销量同比增速超过年全球工业机器人销量同比增速超过 133、15%，国内市场为重要推动力，国内市场为重要推动力。工业机器人为智慧工厂设备层重要的构成之一。IFR 统计数据显示，2016 年，全球工业机器人实现销量 29.4 万台，同比增长 15.75%。其中，中国市场实现销量 8.7 万台，同比增长 26.90%；占全球总销量 29.59%，较 2015 年同期进一步提升 2.42 个百分点，成为推动全球市场销量高增长的主要动力。国家统计局的最新数据显示，2017 年年前前 10 个个月，我国累计实现工业机器人销量月，我国累计实现工业机器人销量 10.48 万台，同比增长万台，同比增长 68.90%。工业机器人四大家族仍占据国内主要市场工业机器人四大家134、族仍占据国内主要市场。总体来看外资品牌在国内的市场占有率约为七成。其中，“四大家族”发那科、ABB、安川、库卡在国内的总市占率约为 40%。同时，从工业机器人使用密度角度，根据 IFR 的统计数据，目前，中国工业机器人使用密度仅为 49 台/万人，同期全球平均水平为 69 台/万人。该指标排名靠前的国家分别为韩国、新加坡、日本、德国以及瑞典，密度分别达到 531 台/万人、398 台/万人、305 台/万人、301 台/万人以及 212 台/万人。我国虽已成长为全球工业机器人大国，距离强国尚有距离，国产品牌崛起之路空间广阔。图表图表 62：全球工业机器人销量（万台）：全球工业机器人销量（万台）135、图表图表 63：我国工业机器人销量（千台）：我国工业机器人销量（千台）来源：IFR、国联证券研究所 来源：IFR、国联证券研究所 图表图表 64：国内市场外资品牌工业机器人竞争格局：国内市场外资品牌工业机器人竞争格局 图表图表 65：主要国家工业机器人密度：主要国家工业机器人密度 来源：MIR、国联证券研究所 来源：IFR、国联证券研究所 11.3 6.0 12.1 16.6 15.9 17.8 22.1 25.429.4 34.6 37.8 43.3 52.1-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%010203040506020082009201020112012136、2013201420152016 2017E 2018E 2019E 2020E年供应量（万台）同比增速（%）5.5 15.0 22.6 23.0 36.6 57.1 68.6 87.0 115.0 140.0 170.0 0%20%40%60%80%100%120%140%160%180%02040608010012014016018020092010201120122013201420152016 2017E 2018E 2019E年供应量（千台）同比增速（%）17.30%15.70%12.90%12.10%42.00%FANUCABBYASKAWAKUKA其他外资品牌531398305 137、301212190 188176169150136128 127 126490100200300400500600Republic of KoreaSingaporeJapanGermanySwedenTaiwanDenmarkUnited StatesBelgiumSpainCanadaAustriaFranceFinlandChina 37 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 国产工业机器人发展势头喜人，市占率稳步提升国产工业机器人发展势头喜人，市占率稳步提升。按照中国机器人产业联盟的统计口径，2016 年，国内工业机器人实现销售 8.5 万台，同比增长 23.91%。138、其中，国产工业机器人累计实现销量 2.91 万台，按可比口径同比增速为 16.8%。近年来，国近年来，国产工业机器人正越来越得到市场的认可，截止至产工业机器人正越来越得到市场的认可，截止至 2016 年，其占国内总销量比例已经年，其占国内总销量比例已经由由 2011 年的年的 3.54%上升至上升至 34.29%。另一方面，2016 年国内工业机器人本体市场总规模攀升至 135.08 亿元，同比增长 18.75%，其中，国产品牌工业机器人本体规模为33.36 亿元，占总价值量的 24.70%。国产品牌机器人价值量占比低于销量占比，主要由于现阶段国内企业仍然以主打性价比的中低端市场为主。国产工业139、机器人大发展，核心零部件供应商迎机遇 至至 2020 年，我国自主品牌工业机器人市占率计划达到年，我国自主品牌工业机器人市占率计划达到 50%，关键零部件国产化，关键零部件国产化率计划达到率计划达到 50%以上以上。2015 年，我国先后印发中国制造 2025、中国制造 2025重点领域技术路线图、机器人产业发展规划（2016-2020 年）。其中，规划再次就国内工业机器人行业提出“两突破”、“三提升”，具体为机器人关键零部件与高端产品的重大突破，实现机器人质量可靠性、市场占有率以及龙头企业竞争力的大幅提升。根据中国制造 2025 重点领域技术路线图，至“十三五”末，国产品牌工业机器人在国内的140、市场占有率将达到 50%。图表图表 66：中国制造：中国制造 2025重点领域技术路线图机器人相关发展目标重点领域技术路线图机器人相关发展目标 2020 年年 2025 年年 2030 年年 需求 工业机器人销量达到 15 万台 工业机器人销量达到 26 万台 工业机器人销量达到 40 万台 工业机器人保有量达到 80 万台 工业机器人保有量达到 180 万台 工业机器人保有量达到 350 万台 目标 自主品牌工业机器人国内市场占有率达到 50%自主品牌工业机器人国内市场占有率达到 70%以上 关键零部件国产化率达到 50%以上 关键零部件国产化率达到 70%以上 来源：中国制造 2025 重141、点领域技术路线图、国联证券研究所 在国产工业机器人大发展的行业背景下，核心零部件供应商迎来了难得的历史在国产工业机器人大发展的行业背景下，核心零部件供应商迎来了难得的历史发展机遇发展机遇。现阶段，与“四大家族”相比，国内本体制造商成本劣势较为突出。以 165公斤六轴关节机器人为例，精密减速器与伺服系统占国产本体制造商成本比例高达31%、27%。由于核心零部件占工业机器人总成本约 80%，机器人产业发展规划（2016-2020 年）明确提出大力发展机器人关键零部件，全面突破高精密减速器、高性能伺服电机和驱动器、高性能控制器、传感器与末端执行器等五大关键零部件。工业机器人精密减速器主要包括工业机器142、人精密减速器主要包括 RV 减速器与谐波减速器，全球减速器与谐波减速器，全球 75%的市场被的市场被日本日本 Nabtesco、日本、日本 HarmonicDrive 占据占据。一般而言，工业机器人大臂、肩部等重负载位置需要配备 RV 减速器，其相较于谐波减速器具有更高的刚度与回转精度。一台六关节工业机器人通常需要配置 RV 减速器 4 个左右；另一方面，谐波减速器的需求主要用于机器人小臂，通常一台机器人配置数量在 2 个左右。全球 75%工业机器人精密减速器被两家日本企业垄断，分别为 RV 减速器的日本纳博（Nabtesco）、38 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 谐143、波减速器的日本哈默纳克（HarmonicDrive）。其中，日本纳博占 RV减速器市场 60%份额；日本哈默纳克（HarmonicDrive）占全球比例约 15%。2016 年，纳博中国工厂正式投产，一期设计产能为 10 万台/年，计划至 2020 年上升至 20 万台/年。精密减速器占多关节工业机器人成本比例达到精密减速器占多关节工业机器人成本比例达到 30%以上，以上，RV 减速器价值占比约减速器价值占比约占工业占工业机器人所需精密减速器机器人所需精密减速器 60%80%。一般而言，工业机器人第一关节至第四关节使用 RV 减速器，即基座、大臂、肩部等重负载位置搭载 RV 减速器，其占比约为144、60%80%。RV 减速器作为工业机器人核心零部件之一，具备强烈的进口替代需求。国内企业加速追赶，进口替代空间值得期待国内企业加速追赶，进口替代空间值得期待。从企业数量来看，国内 RV 减速器生产企业不下 30 余家，南通振康、双环传动、浙江恒丰泰、秦川机床等处于相对领先位置。虽然大部分 RV 减速器企业仍处于小批量供货阶段，我们认为随着样机产品逐步得到工业机器人总成供应商的认可，考虑到国内工业机器人的需求量巨大，对于RV 减速的大规模量产已渐行渐近。图表图表 69：国内工业机器人：国内工业机器人 RV 减速器市场规模减速器市场规模 2015 2016 2017 2018 2019 2020 145、国内工业机器人保有量（万台）26 35 45 58 70 85 国内工业机器人销量（万台）6.8 8.5 10.2 12.0 13.8 15.0 国内国内 RV 减速器需求量（万台）减速器需求量（万台）17.26 22.00 27.12 33.12 38.88 44.40 其中：更新需求 6.31 8.40 10.80 13.92 16.80 20.40 新增需求 10.95 13.60 16.32 19.20 22.08 24.00 国内 RV 减速器市场均价（元/台）10,000 9,500 9,000 8,500 7,500 6,000 国内国内 RV 减速器市场规模（亿元）减速器市场规146、模（亿元）17.26 20.90 24.41 28.15 29.16 26.64 来源：国联证券研究所 根据测算，2016 年全球工业机器人精密减速器市场规模约 52.08 亿元，较 2015年同期增长 4.96%。国内市场方面，我们仅就工业机器人 RV 减速器需求量作出测算，假设一台六关节工业机器人需要搭载 4 台 RV 减速器，且国内多关节机器人占工业机器人总销量比例为 40%。我们预计我们预计 2017 年国内年国内 RV 减速器市场规模约为减速器市场规模约为 24.41亿元，其中的大部分被日本纳博占据，进口替代空间较大亿元，其中的大部分被日本纳博占据，进口替代空间较大。图表图表 67：147、工业机器人用：工业机器人用 RV 减速器搭载位置减速器搭载位置 图表图表 68：日本纳博：日本纳博 RV 减速器减速器 来源：互联网资料、国联证券研究所 来源：互联网资料、国联证券研究所 39 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 伺服系统通常由伺服驱动器与伺服电机组成，伺服系统通常由伺服驱动器与伺服电机组成，2016 年，国内伺服行业市场规模年，国内伺服行业市场规模86 亿元，同比增速超过亿元，同比增速超过 30%。伺服系统通过对功率进行放大、变频、调控等处理，控制驱动装置的输出力矩、速度与位置，从而完成对于物体位置、方位、姿势等控制。一套伺服系统中，伺服驱动器用于控制伺服148、电机的控制器，伺服电机将电压信号转换成转矩与转速以驱动控制对象。2016 年，国内伺服行业市场规模大幅提升至 86 亿元，同比增长 33%。伺服系统目前仍以外资品牌为主，以汇川技术为代表的国产品牌前景看好伺服系统目前仍以外资品牌为主，以汇川技术为代表的国产品牌前景看好。目前，外资品牌占据国内伺服行业大部分市场，其中，日本的松下、安川、三菱等市占率居前；台资企业台达、东元等近些年在国内市场进步较快。另一方面，以汇川技术为代表的本土制造商异军突起，2017 年上半年，汇川技术伺服系统实现营业收入 4.59 亿元，同比大幅增长 92.92%。5.2 数控机床数控机床受益消费电子等行业受益消费电子等行149、业 2016 年，我国机床行业产出总额为年，我国机床行业产出总额为 229 亿美元，同比增长亿美元，同比增长 3.6%。具体来看，金属成形机床产出值 107 亿美元，同比增长 8.1%，占比 46.72%；金属切削机床产出值 122 亿美元，与上年基本持平，占比 53.28%。数控化率情况方面数控化率情况方面，以切削机床为例，2016 年我国金属切削机床总产量约为 78.32 万台，其中数控金属切削机床占其中数控金属切削机床占切削机床总产量比例超过切削机床总产量比例超过 30%，较，较 1990 年的年的 1.85%已有显著提高已有显著提高。但也应该看到，日本 2012 年机床数控化率已高达约150、 88%，总体看，发达国家机床数控化率约为60%70%，与高端装备制造强国相比，我国的机床数控化率仍有较大提升空间。CNC（Computerized Numerical Control Machine）即数控机床）即数控机床，指根据预先加工要求编制程序，控制系统通过逻辑处理具有控制编码的程序使机床执行指定动作，从而实现将毛坯料加工成为需要的半成品或零部件的功能。加工中心一般指具有铣削、加工中心一般指具有铣削、镗削、钻削等两种或两种以上加工方式的数控机床（镗削、钻削等两种或两种以上加工方式的数控机床（CNC），其具有自动刀具交换装置，主轴主要为卧式结构或立式结构。图表图表 70：我国伺服行业市场151、规模（亿元）：我国伺服行业市场规模（亿元）图表图表 71：国内市场伺服行业竞争格局（：国内市场伺服行业竞争格局（2015）来源：MIR、国联证券研究所 来源：MIR、国联证券研究所-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%010203040506070809010020122013201420152016市场规模（亿元）同比增速（%）17.70%16.90%11.30%10.80%5.70%4.80%3.40%3.30%3.10%2.60%20.40%0%5%10%15%20%25%松下安川台达三菱汇川技术西门子三洋施耐德B&R罗克韦尔其他 40 请务必阅读报告末152、页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 作为金属切削数控机床的重要构成，高速钻攻中心由传统立式加工中心演变而作为金属切削数控机床的重要构成，高速钻攻中心由传统立式加工中心演变而来，其同时集切削、钻孔、攻牙等功能为一体，主要应用于消费电子行业小型金属精来，其同时集切削、钻孔、攻牙等功能为一体，主要应用于消费电子行业小型金属精密结构件的密结构件的 CNC 加工，具备高速、高精、高效等优势加工，具备高速、高精、高效等优势。根据 Gartner 统计数据，2013年，全球以金属机身作为材质的智能手机、平板电脑、可穿戴设备的渗透率仅为 15%、65%、20%，预计至 2017 年左右，以上三类消费电子产153、品使用金属机身材质的比例将分别攀升至 39%、80%、45%，对于高速钻攻加工中心的采购需求持续攀升。图表图表 74：全球手机金属精密结构件：全球手机金属精密结构件 CNC 设备需求测算（存量市场）设备需求测算（存量市场）项目项目 2015 2016 2017 2018 2019 2020 全球智能手机出货量8（亿部）12.06 12.55 13.05 13.70 14.21 14.75 全球金属材质智能手机（亿部）2.17 3.77 5.87 8.22 10.66 13.27 其中：金属一体化方案 2.13 3.58 5.28 6.57 6.40 6.64 其中：玻璃+金属中框方案 0.04154、 0.19 0.59 1.64 4.26 6.64 金属精密结构件良品率（%）其中：金属一体化方案 65.00%70.00%75.00%80.00%85.00%90.00%其中：玻璃+金属中框方案 40.00%45.00%50.00%55.00%65.00%75.00%CNC 加工时间（分钟/片）其中：金属一体化方案 60.00 60.00 60.00 60.00 60.00 60.00 其中：玻璃+金属中框方案 90.00 90.00 90.00 90.00 90.00 90.00 CNC 设备需求（台）设备需求（台）39,211 65,503 100,527 144,984 198,202155、 235,660 其中：金属一体化方案 37,353 58,339 80,422 93,813 85,888 84,164 其中：玻璃+金属中框方案 1,858 7,164 20,105 51,171 112,315 151,496 来源：国联证券研究所 根据测算，在不考虑苹果手机产业链对于 CNC 加工中心需求的假设下，至至 2020年，年，全球全球 CNC 加工中心理论存量需求将达到加工中心理论存量需求将达到 23.57 万台万台。在不考虑更新替换需求的在不考虑更新替换需求的假设下，假设下，2017 年年2020 年全球年均新增年全球年均新增 CNC 加工中心设备需求约加工中心设备需求约 156、4.25 万台。按一万台。按一台设备台设备 20 万元计算，年均增量市场空间约万元计算，年均增量市场空间约 85 亿元。亿元。8 不包含对于苹果手机全球出货量的统计。图表图表 72：国内金属切削机床产量：国内金属切削机床产量 图表图表 73：国内金属切削机床数控化率：国内金属切削机床数控化率 来源：国家统计局、国联证券研究所 来源：国家统计局、国联证券研究所-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%010203040506070809010019901991199219931994199519961997199819992000200120022003200157、4200520062007200820092010201120122013201420152016金属切削机床产量（万台）同比增速（%）0%5%10%15%20%25%30%35%40%199019911992199319941995199619971998199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016国内金属切削机床数控化率（%）41 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 6 相关标的相关标的 6.1 黄河旋风（黄河旋风（600172.SH）黄河旋风主要从事碳系材料及制品，超硬158、材料及聚晶复合材料制品的生产与销售，为国内规模居前、品类齐全的超硬材料供应商。2015 年，公司非公开发行股份成功年，公司非公开发行股份成功收购明匠智能收购明匠智能 100%股权，顺利实现超硬材料与工业股权，顺利实现超硬材料与工业 4.0 智能化制造双主业发展模智能化制造双主业发展模式式。2017 年前三季度，公司实现营业收入 23.93 亿元，同比增长 40.12%；实现归属于上市公司股东净利润 2.76 亿元，同比增长 8.41%。明匠智能为国内最早专业从事工业明匠智能为国内最早专业从事工业 4.0 研发及项目实施的企业之一研发及项目实施的企业之一。凭借丰富的非标设备设计制造经验、智能工厂159、与物流系统项目经验，公司业务涵盖产品全周期数字化、智能化，为工信部“智能制造 2025”多项标准及试验验证模型联合起草单位。公司通过加强与地方政府的合作，借助国家大力推广产业引导基金的行业背景，积极推进智能制造产业基金的成立与运营。近日，佛山顺德区复本明匠产业投资基金顺利落地，这是公司首个无担保模式产业基金，未来该模式有望迅速得到复制。此前，工信部等 16 部门联合发布 关于发挥民间投资作用，推进实施制造强国战略的指导意见，公司 IPP 模式作为联合民间资本、政府引导基金以及银行投行资金共同参与的产业投资基金，已被写入中国工业发展蓝皮书，未来发展前景看好。根据业绩承诺，明匠智能 2015 年2160、017 年将分别实现扣非后归母净利润不低于 3,000 万元、3,900 万元以及 5,070 万元。2016 年，明匠智能实现净利润 1.26 亿元，大幅超出业绩承诺。从2017 年前三季度经营情况看，公司有望继续大幅超额完成当年承诺业绩。发布限制性股票股权激励计划，充分调动核心管理人员、技术人员积极性发布限制性股票股权激励计划，充分调动核心管理人员、技术人员积极性。公司于近期发布 2017 年限制性股票股权激励计划，拟向激励对象授予权益总计 5,000 万股，占公司总股本 3.51%，授予价格为 4.08 元/股。其中，黄河旋风本部高管及核心人员获授 1,850 万股，占比 37%；明匠智161、能核心人员获授 3,150 万股，占比 63%。根据解锁考核目标，公司2017年2021年扣非后净利润同比增速将分别不低于15%、38%、72.5%、120.8%、187.04%。我们认为，股权激励的实施有利于充分调动公司核心业务骨干的主动性，尤其对于明匠智能团队凝聚力的增强具有显著的促进作用。图表图表 75：黄河旋风历年营业收入：黄河旋风历年营业收入 图表图表 76：黄河旋风历年归母净利润：黄河旋风历年归母净利润 来源：Wind、国联证券研究所 来源：Wind、国联证券研究所 8.22 10.19 12.56 15.56 16.62 18.17 23.62 23.93 0%5%10%15%2162、0%25%30%35%40%45%05101520253020102011201220132014201520162017Q3营业收入（亿元）同比增速（%）0.63 1.31 1.71 2.10 2.24 2.75 3.70 2.76 0%20%40%60%80%100%120%140%160%180%200%0.00.51.01.52.02.53.03.54.020102011201220132014201520162017Q3归母净利润（亿元）同比增速（%）42 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 6.2 山东威达（山东威达（002026.SZ）公司为国内第一、全球前三163、的钻夹头专业制造商公司为国内第一、全球前三的钻夹头专业制造商，上市以来通过外延等方式将原有业务逐步拓展至钻夹头、电动工具开关、粉末冶金件、精密铸造、锯片、机床、智能制造系统集成以及智能装备等多领域。2017 年前三季度，公司实现营业收入 10.59亿元，同比增长 29.51%；实现归属于上市公司股东净利润 1.09 亿元，同比增长26.26%。苏州德迈科聚焦工厂自动化，为国内实力居前的工业自动化与信息化智能制造苏州德迈科聚焦工厂自动化，为国内实力居前的工业自动化与信息化智能制造解决方案供应商解决方案供应商。公司于 2015 年作价 3.65 亿元收购苏州德迈科 100%股权，正式进军工厂自动化164、领域。德迈科业务包括工厂自动化、物流自动化及设备、机器人及智能装备三大板块。下游应用方面，公司在食品饮料、精细化工、生物制药、电商物流、电子、汽车、机加工、基础设施等行业具备丰富的实践经验，客户遍及海内外诸多市场，80%以上为跨国公司在国内的工厂以及国内顶尖企业。根据业绩承诺，2015 年2018 年德迈科拟实现净利润分别不低于 1,705 万元、2,100 万元、2,675 万元以及3,520 万元。发布第一期股票期权激励计划，明确各子公司业绩目标发布第一期股票期权激励计划，明确各子公司业绩目标。根据公告，公司拟授予232 名拟激励对象共计 1,500 万份股票期权，行权价格 9.03 元/165、股。作为行权条件，以 2016 年为基准年，公司 2017 年2019 年净利润预计将不低于 15%、30%以及45%。具体看，亏损幅度较大的济南一机有望于 2018 年达到盈亏平衡，并于 2019年实现扭亏为盈；上海拜聘、苏州德迈科预计将保持稳健增长。股权激励的实施进一步明确了各子公司业绩增长目标，看好公司中长期发展。图表图表 77：山东威达历年营业收入：山东威达历年营业收入 图表图表 78：山东威达历年归母净利润：山东威达历年归母净利润 来源：Wind、国联证券研究所 来源：Wind、国联证券研究所 4.82 6.40 6.45 7.18 8.06 8.28 11.81 10.59 0%5166、%10%15%20%25%30%35%40%45%0246810121420102011201220132014201520162017Q3营业收入（亿元）同比增速（%）0.45 0.64 0.66 0.46 0.99 0.80 1.04 1.09-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%0.00.20.40.60.81.01.220102011201220132014201520162017Q3归母净利润（亿元）同比增速（%）43 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 7 相关标的估值表相关标的估值表 7.1 相关标的相关标的估值表估值表 167、图表图表 79：相关标的估值表（截止至相关标的估值表（截止至 12 月月 11 日）日）证券代码证券代码 公司简称公司简称 当前股价（元）当前股价（元）总市值（亿元）总市值（亿元）EPS（元）（元）PE（倍）（倍）2017E 2018E 2019E 2017E 2018E 2019E 600172.SH 黄河旋风 8.84 126.09 0.30 0.40 0.51 29.00 22.24 17.35 002026.SZ 山东威达 8.62 36.21 0.36 0.43 0.52 23.76 20.19 16.65 来源：Wind、国联证券研究所 8 风险提示风险提示 智能制造相关政策不达预168、期；制造业景气度不达预期；原材料成本上涨。44 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 分析师声明分析师声明 本报告署名分析师在此声明：我们具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，本报告所表述的所有观点均准确地反映了我们对标的证券和发行人的个人看法。我们所得报酬的任何部分不曾与，不与，也将不会与本报告中的具体投资建议或观点有直接或间接联系。投资评级说明投资评级说明 股票 投资评级 强烈推荐 股票价格在未来 6 个月内超越大盘 20%以上 推荐 股票价格在未来 6 个月内超越大盘 10%以上 谨慎推荐 股票价格在未来 6 个月内超越大盘 5%以上 观望 169、股票价格在未来 6 个月内相对大盘变动幅度为10%10%卖出 股票价格在未来 6 个月内相对大盘下跌 10%以上 行业 投资评级 优异 行业指数在未来 6 个月内强于大盘 中性 行业指数在未来 6 个月内与大盘持平 落后 行业指数在未来 6 个月内弱于大盘 一般声明一般声明 除非另有规定，本报告中的所有材料版权均属国联证券股份有限公司（已获中国证监会许可的证券投资咨询业务资格）及其附属机构（以下统称“国联证券”）。未经国联证券事先书面授权，不得以任何方式修改、发送或者复制本报告及其所包含的材料、内容。所有本报告中使用的商标、服务标识及标记均为国联证券的商标、服务标识及标记。本报告是机密的，仅供170、我们的客户使用，国联证券不因收件人收到本报告而视其为国联证券的客户。本报告中的信息均来源于我们认为可靠的已公开资料，但国联证券对这些信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告中的信息、意见等均仅供客户参考，不构成所述证券买卖的出价或征价邀请或要约。该等信息、意见并未考虑到获取本报告人员的具体投资目的、财务状况以及特定需求，在任何时候均不构成对任何人的个人推荐。客户应当对本报告中的信息和意见进行独立评估，并应同时考量各自的投资目的、财务状况和特定需求，必要时就法律、商业、财务、税收等方面咨询专家的意见。对依据或者使用本报告所造成的一切后果，国联证券及/或其关联人员均不承担任何法律责任。本报告所载的171、意见、评估及预测仅为本报告出具日的观点和判断。该等意见、评估及预测无需通知即可随时更改。过往的表现亦不应作为日后表现的预示和担保。在不同时期，国联证券可能会发出与本报告所载意见、评估及预测不一致的研究报告。国联证券的销售人员、交易人员以及其他专业人士可能会依据不同假设和标准、采用不同的分析方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和/或交易观点。国联证券没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务。国联证券的资产管理部门、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。特别声明特别声明 在法律许可的情况下，国联证券可能会持有本报告中提及公司所发行172、的证券并进行交易，也可能为这些公司提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。因此，投资者应当考虑到国联证券及/或其相关人员可能存在影响本报告观点客观性的潜在利益冲突，投资者请勿将本报告视为投资或其他决定的唯一参考依据。分公司机构销售联系方式分公司机构销售联系方式 无锡无锡 国联证券股份有限公司研究所 江苏省无锡市太湖新城金融一街 8 号国联金融大厦 9 层 电话：0510-82833337 传真：0510-82833217 上海上海 国联证券股份有限公司研究所 上海市浦东新区源深路 1088 号葛洲坝大厦 22F 电话：021-38991500 传真：021-38571373 45 请务必阅读报告末页的重要声明 行业深度研究行业深度研究 地区地区 姓名姓名 固定电话固定电话 北京 管峰 010-68790949-8007 上海 刘莉 021-38991500-831 深圳 张杰甫 0755-82556064