轻工装备研究院


我国智能制造装备行业发展前景分析
发表日期:2017-09-12 16:05:15

根据《智能制造装备产业“十二五”发展规划》,国家提出的总体目标是“经过 10 年的努力,形成完整的智能制造装备产业体系,总体技术水平迈入国际先进行列,部分产品取得原始创新突破,基本满足国民经济重点领域和国防建设的需求”。

到 2015 年,产业销售收入超过 10,000 亿元,年均增长率超过25%,工业增加值率达到 35%。到 2020 年将我国智能制造装备产业培育成为具有国际竞争力的先导产业,建立完善的智能制造装备产业体系,产业销售收入超过 30,000 亿元,实现装备的智能化及制造过程的自动化,使产业生产效率、产品技术水平和质量得到显著提高,能源、资源消耗和污染物的排放明显降低。

公司所处细分行业为智能制造装备产业下智能包装输送装备及工业机器人应用系统两个细分行业,其市场供求状况及发展空间分析如下:

1、智能包装输送装备

(1)造纸行业国内市场

我国纸及纸板的生产量和消费量均居世界第一位。2010 年,我国纸及纸板产量 9,270 万吨,比 2005 年增长 65.5%,年均增长 10.6%;消费量 9,173 万吨,比 2005 年增长 54.7%,年均增长 9.1%。造纸工业发展速度很快,规模以上企业纸及纸板工业总产值由 2,622 亿元增至 5,850 亿元,增长 123.1%,年均增长17.4%(数据来源:《造纸工业发展“十二五”规划》)。

在造纸行业较快发展背景下,造纸及纸制品行业固定资产投资近年来一直保持较快的增长趋势。十一五期间,我国造纸及纸制品业累计固定资产投资额由 2005 年的 549.27 亿元增长至 2010 年的 1,463.50 亿元,5 年平均固定资产投资增速为 21.65%。2011 年我国造纸及纸制品业累计固定资产投资额为 1,922.60 亿元,较 2010 年上升 31.37%,2012 年达到 2,215.78 亿元,较 2011 年上升15.25%,我国造纸及纸制品业累计固定资产投资额继续快速上升。

“十二五”期间,我国仍将处于工业化和城镇化加速阶段,伴随人均国民收入稳步增长和消费结构的升级,我国造纸工业具有较大的发展空间。根据《造纸工业发展“十二五”规划》,2015 年,预计全国纸及纸板消费量 11,470 万吨,比 2010 年年均增长 4.6%;纸及纸板总产能为 13,000 万吨左右,总产量达到11,600 万吨,年均增长 4.6%。

尽管造纸行业进入稳定增长阶段,但我们认为行业固定资产投资增速和行业内先进装备的应用仍然会以较快的速度增长。具体分析如下:

①国民经济和行业发展的规律是固定资产投资的增速一般远大于经济和行业发展的速度。

我国长期以来经济发展的速度在 7%以上,而各年固定资产投资的增长速度通常在 20%以上;造纸行业“十一五”期间产量的增速为 10.6%,而同期固定资产投资增速为 21.65%。“十二五”期间纸及纸板的生产量预计年均增长4.6%,增速回落至较低水平,但固定资产投资预计仍以较快的速度增长。

②行业改建及技术改造投资将加大固定资产投资增速。

我国造纸行业企业规模普遍偏小,2010 年,我国规模以上造纸企业 3,724家,其中大型企业 33 家仅占 0.89%,中型企业 388 家占 10.42%,小型企业 3,303家占 88.69%,造纸工业小而散的局面急需改观。此外,我国造纸行业企业自主创新能力不强,关键设备基本依赖进口,我国造纸工业中技术装备比较落后的产能仍占 35%左右,急需加大改造或淘汰的力度。我国造纸及纸制品行业改建和技术改造投资从 2006 年的 122.97 亿元快速上升到 2012 年的 570.26 亿元,年复合增长率约为 29.14%,而同期行业固定资产投资额的年复合增长率约为20%,技术升级改造的投资增长远快于行业固定资产投资的增长(数据来源:《造纸工业发展“十二五”规划》)。

③国家节能减排政策的推进,将加快造纸行业固定资产投资增速。

从国家节能减排的战略性方向来看,国家“十一五”期间下达给造纸行业淘汰落后产能的指标为 650 万吨,实际淘汰落后产能 1,130 多万吨。2011 年淘汰落后产能的任务是 744.5 万吨,实际淘汰 819 万吨,2012 年造纸行业淘汰落后产能的任务是 995 万吨。造纸行业落后产能淘汰力度的加大,将加快造纸行业固定资产投资增速(数据来源:2013 年中国造纸工业年鉴)。

综上分析,未来造纸行业固定资产投资的较快增长,将对造纸相关装备形成较大的市场需求;而淘汰落后产能,提升技术水平,实现产业升级等,将进一步加大投资需求。结合造纸行业产业发展及其带来的新增投资需求、落后产能淘汰及产业升级换代带来的投资需求,预计未来造纸及纸制品行业固定资产投资将保持 10%以上的增长速度。

根据中国经济信息网发布的《中国造纸行业年度报告》中提供的数据,剔除纸制品行业后,2010 年、2011 年、2012 年造纸行业固定资产投资额分别为866.2 亿元、1,151.2 亿元、1,332.5 亿元。根据国内造纸行业投资项目的经验数据,并通过分析公司招投标资料、市场调研以及走访客户、行业专家,可以估算出造纸完成工段设备投资约占造纸行业固定资产总投资额的 3%,预计未来该领域投资同样将保持 10%以上的增速。据此测算,2010 年、2011 年、2012 年我国造纸完成工段设备的市场需求分别为 25.99 亿元、34.54 亿元、39.98 亿元,2015 年市场需求量将达到 50 亿元。

我国造纸工业对外依存度高,近十几年来,先进大型技术装备主要依靠进口,行业内多数企业技术基础薄弱,全面开发具有自主知识产权的先进技术装备,难度很大,因此,行业内高端智能装备供应商将得到更多的发展空间,尤其是具备进口替代能力的优势企业将面临极佳的发展机遇。而造纸完成工段的装备投资中,尽管国际先进企业在国内市场仍占据较大的比重,但以公司为代表的国内先进制造企业的竞争实力不断增强,国内企业占据的市场份额越来越高。

(2)造纸行业国外市场

从国外市场来看,造纸工业在欧美发达国家已进入饱和成熟期,而亚洲和拉丁美洲人均纸制品表观消费量在全球范围内还比较落后,未来发展的空间还很大,其中尤以印度最为突出。

印度是世界上发展最快的国家之一,作为一个拥有 12 亿人口的大国,目前印度国内的纸和纸板总产量只有 1,000 万吨左右,总消费量达 1,100 万吨,位居世界第七,但人均产量还不到 10 千克,远低于世界和亚洲平均水平。与此同时,印度造纸工业也面临着企业小而散、技术和装备水平整体比较落后、环保问题较严重等挑战。随着印度经济的发展,印度纸业将呈现快速增长之势。据印度造纸协会预测,未来几年印度造纸业将保持两位数的增长速度,新增的投资将超过 25 亿美元,增加的产能将达 200 万吨,印度纸与纸板需求量到 2015 年将分别增至 1,400 万吨和 2,000 万吨。亚洲、拉丁美洲国家造纸工业的未来发展,将给全球包括中国在内的造纸企业、造纸设备供应商以及造纸完成工段供应商等带来很大的产业发展空间(资料来源:《中华纸业》2012 年 1 月)。

(3)其他行业

公司开发生产的造纸完成工段智能装备,适用于多种行业的成品的包装输送,在纺织、印刷、建材等行业同样具有很好的推广价值。布卷是纺织行业无纺布生产过程的成品,同样需要包装输送设备完成布卷的包装与输送,经过针对无纺布特性的设计调整,即可实现造纸行业包装输送设备向纺织行业无纺布制造领域的应用转移。在印刷行业中,一般大型印刷厂、包装箱厂有预印刷纸品储存库,为配合高速印刷机、纸板线的不同要求,需要迅速将纸品从仓库输送至高速印刷机、纸板线上,造纸完成工段的智能输送系统经过调整可以很好地适应印刷包装行业对纸品输送与仓储数据管理的要求。建材行业内,新型墙体材料近年快速发展,墙体材料生产完成后的捆扎、输送、码垛所使用的技术与造纸行业完成工段内的包装输送设备相比差别不大,公司已开发出半自动砖厂捆扎打包线、全自动砖厂捆扎打包线。目前,公司产品在上述行业已有成功开发应用的案例。

此外,公司开发生产的圆管带式输送设备适合散装物料输送,随着我国对绿色、环保要求的不断提高,圆管带式输送设备在采矿、建材、粮食、港口码头等行业具有很好的市场前景;公司在自动化立体仓库领域也已开始进行研发、设计与生产,并将逐步向市场拓展。

智能输送成套设备被广泛地应用于汽车、工程机械、农业机械、家电、化工、烟草、仓储物流、摩托车、食品、医药、冶金、建材等众多行业、领域。据统计,2010 年我国智能输送装备行业市场需求量共计 165.23 亿元,随着工业自动化程度的逐步提高,以及各行业需求逐步增加,预计“十二五”期间智能输送成套设备的市场需求平均增长率将在 20%以上,到“十二五”末期,下游行业对智能输送成套设备的需求量将超过 400 亿元(数据来源:“我国智能输送装备行业发展现状及前景分析”《中国经济信息》)。公司未来可涉足的领域包括食品、建材、纺织、家电、采矿、港口码头等行业,这些行业对智能输送成套设备的需求保守估计占智能输送成套设备市场的 20%以上,2010 年市场需求量计33 亿元,2015 年将超过 80 亿元。

综上所述,公司所处行业的国内市场需求广阔,预计至 2015 年,造纸完成工段智能装备国内市场需求量将达到 50 亿元、其他行业(公司可能进入的领域)智能包装输送装备需求量将达到 80 亿元,合计超过 130 亿元。如果考虑国外市场带来的市场需求,需求量将更大。


2、工业机器人应用系统

我国工业机器人市场主要集中在汽车、工程机械、汽车零部件、摩托车、电子电器、航空航天、石油化工、电力等行业。2010 年底,国内已投入使用的机器人约有 5 万台,占全球总量的 4.5%。2011 年机器人新安装量达到 23,000台,增长率达到 51%(资料来源:《我国机器人市场需求增速研究分析》中国行业研究网)。

2012 年我国工业机器人销量超过 2.69 万台,同比增长 19.2%。据国际机器人联合会预测,伴随中国制造业升级,到 2014 年中国将成为全球最大的工业机器人消费国;预计到 2015 年,中国机器人市场需求量将达 3.5 万台,占全球总量的 16.9%(资料来源:《“机器人”概念强势来袭替代人工市场空间巨大》中国证券报,2013-7-19)。

随着我国“人口红利”的消失,普通劳动力短缺,劳动力成本持续上升,以及企业自身技术升级换代及竞争力提升的需要,工业机器人的应用领域不断拓宽,以工业机器人为代表的高端智能装备行业进入高速成长期。预计未来 5年我国工业机器人市场需求年复合增长率有望超过 25%,到 2025 年,国内工业机器人市场将达到 500 亿元(资料来源:《国内机器人产业快速崛起市场需求增速列全球第一》中国证券报,2012 年 9 月)。

工业机器人应用系统系以机器人本体为中心,以信息技术和网络技术为媒介,将所有设备连接到一起而形成的大型自动化生产线,工业机器人应用系统产值为机器人本体产值的数以倍计,产业空间相当巨大。工业机器人主要应用领域有弧焊、点焊、铸造冲压、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等机械操作,在不同行业将得到广泛运用。

我国焊接机器人的应用主要集中在汽车、工程机械、轨道交通装备等几个主要行业。焊接自动化装备的大规模应用最早是从汽车装备生产线的电阻点焊和薄板弧焊开始,汽车行业特别是整车厂的焊接自动化生产线代表了当今制造自动化的最高水平。作为焊接机器人的最大用户,我国汽车 2013 年年产销量已超过 2,000 万辆,未来仍将继续稳定增长,现在的焊接装备远远满足不了生产需求,对焊接装备的需求量将大幅增加,焊装生产线要求更加自动化和柔性化,以适应多品种、小批量的生产要求,机器人将大量应用于焊接生产线中。

我国工程机械行业历经过去十年的高速增长,目前已发展为世界工程机械第一产销大国。近年来,随着行业竞争的不断加剧、劳动力成本的不断提升以及产品向大型化、复杂化、高质量和较短交货期要求方向发展,行业内企业市场增长将面临从数量型向质量型的转变,使得工程机械行业迫切需要转变生产方式。与此同时,工程机械产品规模化、批量化、标准化的生产特点,适宜进行焊接自动化装备的大规模应用,因此,我国工程机械行业继汽车行业后已逐步开始大规模应用焊接自动化装备,市场需求正持续升温。相比较汽车生产的点焊和薄板弧焊,工程机械的焊接工艺以中厚板结构件的弧焊为主,对焊接自动化装备的控制水平以及各种纠偏和自适应功能要求更高,焊接自动化难度也更大。此外,工程机械生产的每个工位焊接时间较长,因此不是用流水线方式,而是采用成组式生产线由多台机器人完成同一道工序,从而形成和流水线一样的生产节拍。

铸造是制造业的基础,也是国民经济的基础产业。“十二五”期间我国铸件总量将随着国民经济增长而持续平稳增长,到 2015 年,铸件总产量年均增长6%,达到 5,000 万吨以上,其中汽车、工程机械、轨道交通等行业的消费量达到 2,200 万吨以上。由于在汽车、轨道交通装备等产品设计中,为了达到提高整机性能、轻量化等方面的要求,铸件的结构越来越复杂、对铸件性能的要求越来越高。实现轨道车辆、汽车和 3C 产品铝、镁合金等大型、复杂、高精度铸件的批量生产是我国铸造行业技术进步、自主创新的目标之一。铸造企业的机械化、自动化水平日益提高,尤其是机器人在铸造企业生产各个过程中的普遍应用,实现了全系统 CAD/CAM/CAE、网络技术、物联网技术、传感-检测技术等计算机技术的应用,大大提高了企业技术管理和生产管理效率。随着我国装备制造业的发展和国民经济各行业对铸件品质要求的提高,必将促进我国铸造业技术进步的步伐加快;各铸造企业为了自身的生存与发展也必须加大技术进步的投入(数据来源:《铸造行业“十二五”发展规划》)。


工业机器人应用系统的主要行业应用说明如下:

(1)汽车行业

在过去的十年间,汽车行业销量实现了三次高速发展和约 24%年均复合增长率。据中国汽车工业协会统计,我国汽车销量自 2009 年超过美国后,2010 年实现汽车销售 1,806 万辆,超过美国历史上最高的销售年份。2011 年我国汽车销量为 1,850 万辆,增速为 2.45%;2012 年销量为 1,930 万辆,增速为 4.33%;2013年销量达到 2,198 万辆,增速为 13.87%。受汽车销量基数以及汽车保有量的不断提升影响,销量增速趋于平稳。

尽管我国汽车销量增速在 2011 年和 2012 年有所降低,但比较主要国家人均汽车保有量可以看出,2011 年中国千人汽车保有量仅为 69 辆,与美国、德国、日本等发达国家千人保有量 500 辆以上水平相距甚远,也远低于全球平均水平的 140 辆。这表明中国汽车市场发展仍有潜力。从国内各省市人均保有量来看,除北京等省市外,绝大多数省市低于 80 辆/千人,地区发展不均衡也从另一个方面表现出发展潜力。

总体上说,中国目前的汽车市场发展进入稳定增长期,增速的波动受政策、宏观经济等因素共同影响。预计未来 10 年行业增速与 GDP 增速趋同,围绕这一增长中枢上下波动,增速大致 5%-10%区间。

汽车行业的快速发展,伴随的是汽车业固定资产投资的快速增长。根据中国汽车工业协会统计,2011 年全国汽车制造业累计完成固定资产投资 6,323.50亿元,同比增长 36.95%,2012 年全国汽车行业固定资产投资额达到 8,004.20 亿元,继续保持高速增长。对比 2011 年和 2012 年汽车行业畅销量较低的增长速度,可以看出行业内企业对国内汽车行业未来的发展持非常乐观的态度,预计未来汽车行业固定资产投资继续快速增长。

工业机器人应用系统在汽车行业的应用,目前主要有发动机铸件机器人焊接、车身机器人焊接、智能化自装配、输送、喷漆、检测、码垛、研磨抛光、激光加工等,未来还将进一步拓展。汽车行业未来稳定增长以及行业固定资产投资的快速增长,将为工业机器人应用系统等相关智能制造装备领域提供较大的产业发展空间。

(2)工程机械

与汽车工业类似,我国工程机械行业在过去的 10 年中快速发展,2000 年全行业市场规模为 480 亿元,而 2010 年,我国工程机械行业销售收入达到 4,357亿元。尤其是 2009 年和 2010 年,工程机械行业在国内固定资产投资额快速增长的拉动下,呈现强劲增长的态势,2010 年我国工程机械行业销售收入同比增长38%(数据来源:《中国工程机械行业“十二五”发展规划》)。

2011 年,受宏观调控政策影响,国内固定资产投资增速总体呈现逐月下滑的趋势,行业短期仍处于调整期。2012 年,随着 CPI 的下行,以及水利工程等项目的开展,高铁、机场以及其他一些国民经济发展所需的关键基础设施等方面的固定投资再转入增长,投资增速逐步回升,行业回归稳健增长。

中长期来看,我国工程机械行业仍有较大的成长空间。首先,我国城镇化率的提高将继续拉动工程机械的需求,根据《2010 年中小城市绿皮书》的数据,2009 年中国城镇化率为 46.6%,预计 2015 年我国城镇化率将超过 52%,2030 年达到 65%左右;其次,2010 年我国工程机械行业的出口销售占比不到 7%,与跨国企业 70%-80%的国际化指数相比存在很大差距,国际化扩张将带来工程机械行业的持续增长;再次,国内工程机械关键零部件产业发展长期落后于主机的发展,亟待升级与完善产业链建设,一些行业龙头公司正加强关键零部件的配套能力,从而将带动工程机械行业的发展。

根据工程机械行业“十二五”规划,2015 年我国工程机械行业的销售规模将达到 9,000 亿元人民币,年均增长率大约为 17%,其中出口占 200 亿美元左右,行业将从前期的高速成长期转入平稳增长期。工业机器人应用系统目前在工程机械行业应用主要有下料、焊接、机加工、涂装、装配等,工程机械行业的稳步增长,将给工业机器人应用系统等相关智能制造装备领域带来较大的产业发展空间。

(3)轨道交通行业

2004 年以来,我国铁路固定资产总投资开始进入快速增长阶段,铁路运营里程跃居世界前列,一批时速达 250 公里和 350 公里的客运专线相继通车运营。一批核心关键技术取得突破性进展,并达到世界先进水平。

“十一五”期间,全国铁路基本建设投资完成 1.98 万亿元,是“十五”投资的 6.3 倍;新线投产 1.47 万公里,是“十五”的 2 倍;复线投产 1.12 万公里、电气化投产 2.13 万公里,分别为“十五”的 3.1 倍和 3.9 倍。2010 年,铁路完成基建投资 7,091 亿元,一批重点项目建成投产,全国铁路营业里程达到 9.1 万公里(数据来源:《国家铁路“十二五”发展规划》)。

根据《国家铁路“十二五”发展规划》,到 2015 年,全国时速 160 公里及以上的快速铁路网将达到 4 万公里,铁路营运里程将达 12 万公里,复线和电气化率将分别达 50%和 60%,西部铁路网规模将达到 5 万公里。预计“十二五”期间每年固定资产投资额将达到 5,000 亿元左右。

另外,城市轨道交通项目的建设将拉动相关产业增长,到 2010 年底,中国已有 36 座城市向国家主管部门上报了城市轨道交通建设规划,其中有 28 座城市的轨道交通建设规划得到政府批准,共规划线路 90 多条,总里程约 2,700 公里,总投资超过 10,720 亿元。2011 年发改委基础产业司批复了合肥、长春、大连三个城市的轨道交通 1 号线工程,加上武汉和深圳新批复的规划线路共 13 条线路(数据来源:《经济参考报》2011 年 11 月 2 日)。

按照原铁道部总工程师、中华铁道建设新技术促进会会长华茂崑的估算,目前已批准建轨道交通的城市有 36 个,到 2020 年,我国轨道交通里程将达到近6,000 公里,在轨道交通方面的投资将达 4 万亿元(数据来源:《21 世纪经济报道》2013 年 8 月 13 日)。

机器人应用系统在轨道交通行业的应用主要有机车铸件生产中的砂芯下芯、取芯、砂芯组合、砂芯浸涂,以及机车焊接、部件输送搬运等,铁路及城市轨道交通建设快速发展,对工业机器人应用系统等相关智能制造装备产业将产生很大的拉动作用。