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智能裝備制造行業(yè)特點及面臨的機遇挑戰(zhàn)

1、行業(yè)特點

（1）上下游關聯(lián)行業(yè)廣泛

智能裝備制造業(yè)的產業(yè)鏈上下游幾乎關聯(lián)了國民經濟行業(yè)分類中生產投資類產品的大部分企業(yè)，產業(yè)鏈整體具有上下游產業(yè)關聯(lián)度高、應用領域廣泛、技術壁壘高及客戶定制化的特點。如智能裝備制造過程中需要的重要基礎機械（制造裝備的裝備），主要涉及數(shù)控機床、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)、工業(yè)機器人、大規(guī)模集成電路及電子制造設備等企業(yè)；需要的重要機械和電子基礎組件，主要涉及液壓、氣動、軸承、密封、模具、刀具、低壓電器、微電子和電力電子器件、儀器儀表及自動化控制系統(tǒng)等企業(yè)。智能裝備制造業(yè)的產品應用領域覆蓋眾多國民經濟行業(yè)，主要包括電源、鋰電池、消費電子、通信、物流等。

普華有策信息咨詢《中國智能裝備制造行業(yè)市場調研及“十四五”發(fā)展趨勢研究報告》

資料來源：普華有策調研整理

智能裝備制造業(yè)上下游關聯(lián)行業(yè)廣泛的特點，一方面要求行業(yè)內企業(yè)需持續(xù)關注產業(yè)鏈上國內外的技術發(fā)展趨勢，掌握先進的設備研發(fā)設計技術，另一方面要求行業(yè)內企業(yè)充分熟悉下游各行業(yè)產品的生產加工工藝。這對行業(yè)內企業(yè)的資金能力、技術水平、行業(yè)經驗及品牌的要求較高。

從智能裝備制造業(yè)上下游緊密的關系度和技術進程看，智能裝備制造業(yè)的發(fā)展水平對下游消費市場各細分領域制造業(yè)水平有直接引領和推動作用。同時，上游關鍵零部件和單元成品不斷進步的技術水平促進智能裝備制造業(yè)產品的更新迭代，間接推動下游消費市場各細分領域制造業(yè)水平的持續(xù)提升。未來，隨著我國產業(yè)結構的轉型升級和智能裝備技術的演進，智能裝備產品與產業(yè)鏈上下游企業(yè)的關聯(lián)關系將更緊密。

（2）人才和技術密集

從智能裝備制造產業(yè)鏈的構成看，該行業(yè)涉及智能裝備（如微電子器件、儀器儀表、機器人、數(shù)控機床、服務機器人等自動化智能化組件或裝備）、工業(yè)互聯(lián)網（如機器視覺、傳感器、RFID、工業(yè)以太網）及工業(yè)軟件（如 ERP/MES/DCS）等軟硬件技術，集成了智能感知、控制技術、人工智能、執(zhí)行技術和數(shù)字化技術等多項先進技術，上述軟硬件技術覆蓋多學科知識、技術含量高、工藝精度高、組裝調試過程復雜。

同時，不同企業(yè)在產品實際工藝路線上需解決的問題不盡相同，需智能裝備研發(fā)和技術人員在理解下游客戶工藝的基礎上，根據(jù)企業(yè)的實際工藝制程情況，按需規(guī)劃設計智能裝備的功能、結構、精度等關鍵內容，實現(xiàn)自動上下料、搬運、碼垛、檢測、定位分揀、中轉、組件安裝、焊接、清洗、點膠、卷繞、疊片、拋光打磨、擰緊、噴涂、封裝、智能排產、數(shù)據(jù)采集、信息追溯與交互等功能，實現(xiàn)精益與智能制造。系統(tǒng)應用方案需要多方協(xié)作與配合，對于企業(yè)自身的系統(tǒng)集成能力提出較高的要求，對研發(fā)人員的研發(fā)水平以及所在企業(yè)的技術實力等能力提出了較高的要求。所以，相比其他行業(yè)，智能裝備制造業(yè)從裝備的研發(fā)設計至裝配調試環(huán)節(jié)均具有人才和技術密集的特點。

（3）資本密集

國外智能裝備制造業(yè)起步較早，在自動化關鍵零部件和自動化單元成品的技術方面領先于國內，且自動化關鍵零部件和自動化單元成品的開放度較高，已成為智能裝備制造行業(yè)經常使用的標準件，比如機器人、電機等。這使得國內智能裝備制造業(yè)將主要精力聚焦于設備的集成化研發(fā)能力和配套能力，并形成相對競爭優(yōu)勢。

在開放度較高的關鍵零部件和單元成品的支持下，國內智能裝備制造企業(yè)創(chuàng)業(yè)初期投資研發(fā)單臺自動化設備時，人力成本、材料成本等投入對資金的要求并不高，但當積累一定的技術實力后，做客戶整條產線、整個車間、整個工廠的智能化裝備建設時，智能裝備制造企業(yè)在廠房成本、設備成本、材料成本、研發(fā)成本、人力成本等方面需投入巨額資金。同時，智能裝備制造企業(yè)為持續(xù)保持企業(yè)的競爭優(yōu)勢，會主動投入大量資金預研新技術、新產品，新技術、新產品需要一定周期才能產生收益，且存在研發(fā)失敗的風險。因此，智能裝備制造業(yè)在高速發(fā)展過程中具備一定的資金密集特征。

（4）定制化

智能裝備制造業(yè)是新興的、綜合性強的制造產業(yè)，主要用于實現(xiàn)下游各細分領域產品在生產、倉儲、物流等環(huán)節(jié)的自動化、智能化作業(yè)，但下游各細分領域產品的生產工藝、品類規(guī)格千差萬別，即使同類產品在不同公司也常有不同的技術路線，且各公司生產、倉儲、物流等現(xiàn)場場地空間也有差異，所以各環(huán)節(jié)所使用設備一般需定制化研發(fā)制造。

（5）工藝復雜，更新?lián)Q代快

智能裝備制造業(yè)在消費電子、新能源領域可能面臨下游行業(yè)工藝復雜和更新?lián)Q代快的特點。公司現(xiàn)有的客戶主要集中于消費電子領域，該領域產品的終端客戶蘋果、華為等大多是國際頂級的消費電子品牌商，其產品以制造工藝難度大、精度要求高、設計領先性強等因素而著稱，且下游品牌的各類消費電子產品每隔一段時期均需要進行更新、升級換代，在新產品中除了使用最新的芯片、軟件等技術外，還會采用新的設計、工藝和物理特性，相應會對設備供應商提出新的技術迭代需求。此外，消費電子廠商每年的新產品發(fā)布會時間較為固定，產品發(fā)布前一段時間內對設備需求量巨大。設備的及時按需交付直接影響了消費電子廠商的產能爬坡，對于其全年銷售計劃的實現(xiàn)至關重要。因此，消費電子等行業(yè)的更新?lián)Q代快等特點亦對上游設備供應商的研發(fā)設計、交付響應能力提出了較為嚴苛的需求，需要上游智能裝備制造廠商及時跟上行業(yè)內新技術、新工藝和新產品的發(fā)展趨勢，及時掌握新技術并開發(fā)出具有市場競爭力的新產品。

2、行業(yè)面臨的機遇

（1）產業(yè)鏈上的技術進步推動智能裝備的國產化替代效應

目前，智能制造裝備的發(fā)展方向是高度智能化，即“工業(yè) 4.0”或“物聯(lián)網”?！肮I(yè) 4.0”是德國對發(fā)展本國工業(yè)提出的一項高科技戰(zhàn)略計劃，美國稱之為“工業(yè)互聯(lián)網”，中國稱之為“中國制造 2025”。工業(yè) 4.0 是以信息物理融合系統(tǒng)技術（CPS，Cyber-Physical Systems）實現(xiàn)網絡化為特征。在網絡化為特征的工業(yè) 4.0時代，裝備制造業(yè)簡單的單個技術創(chuàng)新難以快速增強裝備制造業(yè)的整體實力，而從完整的產業(yè)鏈角度去研發(fā)儲備核心技術，將有利于顯著增強國內裝備制造業(yè)細分行業(yè)在產業(yè)鏈上的競爭優(yōu)勢，加速下游消費端制造業(yè)的轉型升級。

裝備制造業(yè)是制造業(yè)各細分行業(yè)發(fā)展的支撐性基礎行業(yè)。經過 20 多年的發(fā)展，我國裝備制造業(yè)研發(fā)的弧焊、點焊、碼垛、裝配、檢測、注塑、沖壓和噴涂等功能的自動化設備已應用于各消費端制造業(yè)。但在關鍵零部件伺服電機、精密減速機、機器人控制器等核心技術方面，與發(fā)達國家相比仍存在一定差距，在高端裝備制造業(yè)尤其是智能裝備制造領域常需采購價格更高的進口設備。2015 年我國推出制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領《中國制造 2025》以來，在各項產業(yè)政策的支持下，伺服電機、減速機、機器人控制器等核心技術領域，正在縮減與國外企業(yè)的差距，國內企業(yè)和科研機構等單位對形成完整產業(yè)鏈的核心技術進行集中突破，取得了明顯進步。

未來，隨著國內智能裝備制造業(yè)產業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)核心技術的持續(xù)突破及成熟應用，將有助于國內各細分領域的裝備制造企業(yè)形成完整產業(yè)鏈上的技術優(yōu)勢，以及更高的性價比、更省心的售后維護優(yōu)勢，將進一步增強國產智能裝備與國外品牌在國內市場的競爭優(yōu)勢，國內裝備制造企業(yè)面臨的發(fā)展機遇愈明顯，進口設備的國產替代效應將越來越明顯。

（2）我國人口紅利逐漸消失，制造業(yè)對自動化、智能化的需求逐漸增強

2010 年以前，我國快速增長的勞動人口和較低的人力成本帶來的人口紅利，有效促進了我國制造業(yè)的快速發(fā)展。但近年來我國勞動力人口出現(xiàn)負增長，占總人口比例下降。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，從 2010 年至 2019 年我國 15-64 歲的勞動人口占總人口的比例持續(xù)不斷下降，2019 年我國 15-64 歲的勞動人口占總人口的比例僅為 70.7%，相比 2010 年下降了 3.8 個百分點。從目前數(shù)據(jù)來看，中國勞動力數(shù)量下降將是一個長期的趨勢，未來將面臨勞動力短缺的狀況。

在我國勞動人口數(shù)量持續(xù)下滑的同時，我國城鎮(zhèn)就業(yè)人員的平均工資卻在逐年增長，從 2010 年到 2019 年我國城鎮(zhèn)就業(yè)人員的平均工資增長 2.47 倍，人力成本不斷上升，平均年復合增長率為 10.60%。未來在城鎮(zhèn)最低工資水平的帶動下，制造業(yè)的用工成本將持續(xù)增加，進一步影響制造業(yè)的利潤空間。

隨著人口紅利逐漸消失，用工成本的增加，國內越來越多的制造業(yè)開始導入自動化設備、自動化生產線，實現(xiàn)少人化作業(yè)。未來，隨著工業(yè)自動化技術成熟度的逐漸提升，制造業(yè)對自動化、智能化裝備的需求將越來越旺盛。

（3）手機組裝領域的自動化程度有較大的提升空間

手機組裝的生產制程包括前工序、組裝、測試和后道包裝等環(huán)節(jié)。在前工序的殼料、塑膠料、金屬料等的處理，以及后道包裝方面，國內已有較為成熟的自動化解決方案；而組裝和測試環(huán)節(jié)因為涉及焊接、擺線、合殼、清潔顯示屏、貼鏡片、測試檢測，以及輔料的上料和貼合等工藝，則占據(jù)產業(yè)鏈絕大部分勞動力流向。目前，手機廠商在實現(xiàn)整機組裝自動化，從而降低人工成本、滿足加工工藝精度、提高組裝良率和產能方面存在著較大需求。

然而，由于手機產品的更新?lián)Q代快、生產批量小而品種豐富、原材料領料方式多樣等方面的特性，當前手機自動化組裝的實現(xiàn)依然承受著現(xiàn)實制約。首先，單型號手機產品生命周期短、更新?lián)Q代快（一般六個月到一年）、小批量多批次的生產特性導致產品功能的頻繁革新，這就要求生產設備既能適應復雜工藝，又能夠具備較高柔性以兼容不同代際的工藝需求。其次，較短的產品生命周期對投資回報期提出苛刻要求，而傳統(tǒng)的非標自動化設備由于需要跟隨產品進行迭代，會產生較高報廢或修改成本，一般需要 3 年的成本回收期。再次，原材料來料方式多樣，生產設備需兼容編帶來料、卷裝來料、散料、片狀來料、托盤來料、震動盤來料等多種來料方式。

基于上述，手機組裝的標準化和自動化存在一定的技術難度，限制了自動化程度。與此同時，手機組裝工序的復雜多變、研發(fā)周期長以及研發(fā)經費高等因素使得大部分設備廠商對該類設備的研發(fā)望而卻步。因此，若設備生產廠商能夠開發(fā)出高性價比的柔性設備，滿足小批量多批次的生產特點，在產品更新?lián)Q代和原材料來料方式改變的情況下，只需要更換設備的少部分部件，即可滿足新情況下的自動化生產需求，相應設備將有著廣闊的市場空間。

此外，消費電子行業(yè)的技術創(chuàng)新、3C 融合等發(fā)展趨勢，使未來消費電子產品的小型化、智能化、零部件精密度高的特征愈發(fā)明顯，手工作業(yè)將難滿足其生產制程需求，這給自動化、智能化裝備制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了進一步的市場空間。

（4）國內以整線集成為主營業(yè)務的知名公司必將快速壯大

裝備制造業(yè)是制造業(yè)的“脊梁”，國內裝備制造業(yè)的先進性直接影響我國制造企業(yè)面臨國際市場的競爭力。我國制造業(yè)正處于勞動密集型、粗放型向技術密集型、集約型轉變進程中，制造企業(yè)導入自動化生產模式時，對自動化裝備的需求也在逐漸發(fā)生變化，逐漸從單臺自動化設備需求發(fā)展為多工序自動化集成設備、整線自動化集成生產線的需求，甚至是整廠自動化集成“無人工廠”的需求。

但因國內裝備制造業(yè)起步晚、產業(yè)鏈上游核心技術缺乏等原因，目前國內裝備制造行業(yè)內具備整線集成、整廠自動化能力的知名企業(yè)還較少，從消費電子領域公司的主營業(yè)務看，上市公司中僅先導智能、贏合科技具備較明顯的整線集成能力，其中先導智能所在細分領域為薄膜電容器設備、太陽能光伏自動化生產配套設備、鋰電池設備三大類；贏合科技主要聚焦于鋰離子電池生產線上前段工序的主要設備，如涂布機、分條機、制片機、卷繞機、模切機、疊片機六大類設備，并通過外購部分設備形成智能生產線整線方案。

（5）智能裝備行業(yè)具備長期發(fā)展的動力

據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2020 年中國工業(yè)增加值是 31.31 萬億元，占全國GDP 值的 30.81%，是我國經濟增長的重要支撐力量。制造業(yè)如此龐大的市場規(guī)模，在適齡勞動力數(shù)量減少、勞動力成本持續(xù)上升、工業(yè)自動化技術逐漸進步和我國產業(yè)結構轉型調整等因素影響下，必然增加消費端制造業(yè)對裝備制造業(yè)的訂單需求。

同時，在科技創(chuàng)新、集約化、綠色環(huán)保等理念的引導下，傳統(tǒng)裝備制造業(yè)正向高端裝備制造業(yè)發(fā)展。智能裝備產業(yè)作為高端裝備產業(yè)的細分產業(yè)之一，在制造業(yè)龐大的市場規(guī)模和國家產業(yè)政策的支持下，將具備長期發(fā)展的動力。2017 年科技部發(fā)布《“十三五”先進制造技術領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》，指出“十三五”期間，先進制造領域重點從“系統(tǒng)集成、智能裝備、制造基礎和先進制造科技創(chuàng)新示范工程”四個層面開展，加速推動制造業(yè)由大變強的轉型升級和跨越發(fā)展。

從微觀上看，我國處于從制造大國向制造強國的轉變時期，制造企業(yè)對產品品質的要求不斷提高，對智能制造裝備升級換代的需求將更強勁。消費鋰電池、動力鋰電池等下游產品的形態(tài)及性能不斷變化，生產技術、制造工藝不斷更新迭代，促使智能制造裝備不斷進行升級換代。許多舊的生產設備不能滿足生產需求，在未達到更新年限的情況下也會被淘汰，拉動智能制造裝備需求增長。

據(jù)工信部信息顯示，中國是全球消費電子產品最大的生產國、出口國和消費國，2018 年，中國手機產量占到全球總產量的 90%以上，穩(wěn)居全球首位。預計在未來一定時期內，中國仍是消費電子產品最大的市場，這將有助于國內消費電子制造業(yè)鞏固現(xiàn)有的規(guī)模效應，為消費電子行業(yè)的智能裝備制造商提供了廣闊的市場空間。

3、行業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)

（1）行業(yè)競爭日趨激烈

與國外工業(yè)發(fā)達國家如德國、美國、日本相比，我國工業(yè)化進程僅三十年時間，自動化裝備制造行業(yè)發(fā)展相對緩慢。國外工業(yè)發(fā)達國家由于工業(yè)化起步較早，核心技術方面已形成明顯的競爭優(yōu)勢，在高端裝備產業(yè)鏈上游技術環(huán)節(jié)和裝備制造環(huán)節(jié)的優(yōu)勢更為突出。隨著國際品牌廠商在我國本土化制造規(guī)模和服務水平的提升，國內自動化裝備制造企業(yè)將面臨著國外企業(yè)的沖擊，中高端市場的競爭將更加激烈。再加上越來越多的國產品牌廠商開始進入裝備制造業(yè)，低端市場的競爭逐漸激烈，低端產品產能過剩的市場形勢迫使部分稍有技術實力的裝備制造企業(yè)也逐漸聚焦中高端裝備技術和產品，國內裝備制造業(yè)的競爭將日趨激烈。

（2）企業(yè)規(guī)模有待擴大

我國裝備制造企業(yè)數(shù)量眾多，但主要以中小企業(yè)為主，技術積累時間較短，優(yōu)勢企業(yè)數(shù)量較少，整體競爭力較弱，真正能為下游客戶提供從研發(fā)設計、生產裝備到售后服務整套自動化集成解決方案的企業(yè)較少。少數(shù)實力較強的企業(yè)，通過技術突破、融資渠道等方法初步解決了發(fā)展問題，成為行業(yè)內優(yōu)秀的上市公司，在國內市場已能面對國際大企業(yè)的直接競爭，但受限于產業(yè)鏈上游的技術先進性，跨入國際市場競爭的企業(yè)仍很少見。在發(fā)展過程中，更多廠商最終淪為僅提供簡單加工服務或低端裝備設計組裝服務的邊緣企業(yè)。

（3）高端技術研發(fā)人才短缺

技術研發(fā)人員是本行業(yè)發(fā)展的重要基礎，高端技術研發(fā)人才的缺乏已經成為制約行業(yè)發(fā)展的重要瓶頸。一方面，由于我國工業(yè)自動化行業(yè)的起步時間較晚、發(fā)展時間較短，使得高端人才相對缺乏；另一方面，近幾年，行業(yè)的廣闊市場前景吸引了大批其他領域的企業(yè)轉型到本行業(yè)，大批企業(yè)的加入加劇了對本行業(yè)高端技術人才的爭奪。企業(yè)在發(fā)展過程中，雖持續(xù)致力于研發(fā)設計人才的積累和培養(yǎng)，但同樣也面臨著競爭對手在對標項目上挖掘本企業(yè)研發(fā)設計人才的風險。

（4）柔性化和標準化的挑戰(zhàn)

如上所述，智能裝備制造業(yè)在消費電子、新能源領域可能面臨下游行業(yè)工藝復雜和更新?lián)Q代快的特點，下游品牌的各類消費電子產品每隔一段時期均需要進行更新、升級換代，在新產品中除了使用最新的芯片、軟件等技術外，還會采用新的設計、工藝和物理特性，相應的就會對設備供應商提出新的技術迭代需求。與此同時，下游廠商需要花費新的成本去投資新的生產線，若技術更新較快可能導致原有的自動化產線無法收回投資成本。因此，智能裝備制造企業(yè)需要設計研發(fā)出柔性化和標準化的自動化設備，當下游廠商的工藝和技術發(fā)生改變時，只需少量的設備改造成本即可滿足產線更新?lián)Q代的需求。