随着信息技术与先进制造技术高速发展,我国高端装备的发展深度和广度日益提升,以智能制造、卫星及应用、航空装备、海洋工程装备、轨道交通装备为代表的高端装备产业体系初步形成。
智能制造:设备自动化和数字化水平趋升
智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,在制造过程中能进行智能活动,将制造自动化的概念扩展到柔性化、智能化和高度集成化。智能制造包含智能制造技术和智能制造系统,智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库,而且具有自学习功能,还有搜集与理解环境信息和自身信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。智能制造产业包括高端机床、刀具、核心基础件、科学仪器、工控系统、激光设备、机器人等子行业。
与传统固定式生产相比,智能制造采用单元化制造的生产方式,通过分散控制实现自律生产,并通过无线通讯实现实时追踪位置信息,解决了传统固定式生产模式中流程化、人与机器通讯受限、无法监控位置信息等问题。因此,智能制造具备三大优势:1)高生产速率;2)高产品质量;3)高生产弹性。
根据中国电子技术标准化研究院2022年3月发布的《智能制造发展指数报告(2021)》,2021年设备数字化率达57.98%(2020年50%),自动化物流设备应用率达24.04%(2020年19%),关键工序质量在线检测在企业中的应用率达22.06%。设备自动化和数字化水平是提升企业生产制造效率的关键,更是实现产业转型升级,打造制造强国的必经之路,因此“十四五”期间,企业设备的数字化率有望显著提升。
①高端机床
国资委党委近日召开扩大会议,要求指导推动中央企业加大在新一代信息技术、人工智能、集成电路、工业母机等战略性新兴产业布局力度,推动传统产业数字化、智能化、绿色化转型升级,引领带动我国产业体系加快向产业链、价值链高端迈进。
随着制造业景气度的复苏,机床行业(工业母机)有望脱离磨底期,迎来周期向上。此外,我国汽车、航空航天等领域的高端机床市场仍由德日等国企业占据,无论是在加工性能、加工精度还是产业链完整度上相较于国内厂商都具备明显优势。国内企业奋起直追,近年来,以民营机床企业为代表的国内企业已在中低端领域取得了一定进展,部分优秀民企已进入行业第二梯队,并不断缩小与国外厂商的各项差距,政策扶持下,自主可控有望加速推进。
②刀具
据中国机床工具工业协会,2021年我国刀具消费量约为477亿元,过去10年复合增速约3.8%。刀具产品寿命较短,通常在几个小时到一天不等,是一种耗材。随着国内机床保有量逐步稳定,刀具消费量也逐步走向稳定,2015年以来刀具消费量占国内机床保有量的比重基本维持在2%左右。微观角度来看,企业刀具的消费量和产值正相关,刀具消费量一般占到企业成本的2%-4%。近年来国内刀具消费量展现出一定的周期性,这和制造业整体的景气度息息相关,当PMI位于50以上的景气周期时,刀具消费量往往能有一定的增速,反之下滑。
从材料的角度划分,刀具分为硬质合金、高速钢、陶瓷、立方氮化硼、金刚石等,不同材料适应于不同的加工场景,而硬质合金凭借较高的硬度、耐磨性和红硬性以及较高的韧性成为最主要的品类。根据华锐精密招股说明书,2018年我国机械加工行业使用硬质合金切削刀具占比达53%,略低于全球63%的占比。2020年国内硬质合金刀具市场约在260亿-270亿元规模,约占到全部刀具消费量的63%,和全球占比无明显差异。
③工控与机器人
工业自动化控制系统装置是自动化设备的核心零部件,主要分为控制类、驱动类、执行类与传感类四个层面,并通过系统集成最终形成系统类产品。系统类产品为集成部分或全部前述产品后形成的自动化整体解决方案,如工业机器人、电机模组、机床、数字化工厂等。
随着我国制造业加速转型升级,工业机器人及核心零部件市场前景广阔。据国家统计局数据,2015-2022年,国内工业机器人产量从3.30万台增长至44.31万台,CAGR高达45%,而销量上根据GGII(高工产业研究院)数据,2021年国内工业机器人销量达26.13万台,预计2022年销量达30.30万台。
值得注意的是,工业机器人、机床、叉车等中游资本开支品属于典型顺周期行业,2023年1-2月中国工业机器人、金属切削机床产量累计同比增速分别为-19.2%、-11.8%,与宏观数据相比表现相对较差,一方面是因为2022年同期基数较高,另一方面是下游传导至中游通用设备有一定滞后性所导致。
单以工业机器人为例,汽车、3C行业是工业机器人需求的两大基本盘,2023年1-2月汽车制造业固定资产投资同比增长23.8%,据高工机器人预测,2023年中国工业机器人市场增速将在20%-25%。在宏观层面持续向好的背景下,二季度工业机器人等通用设备需求有望获得提振。
卫星及应用:2023或为低轨卫星元年
根据不同的用途,应用卫星可以分为三类:①通信卫星,包含国际通信卫星、国内通信卫星、海事通信卫星、广播卫星、跟踪和数据中继卫星等;②观测卫星:用于对地球观测的各种对地遥感卫星,如气象卫星、地球资源卫星、侦察卫星等;③导航