1、智慧工廠智慧工廠進軍制造強國必經之路進軍制造強國必經之路證券研究報告證券研究報告新三板新三板行業行業研究研究2016年5月22日2目錄目錄1 1智慧工廠將是制造業尋找突破的最佳智慧工廠將是制造業尋找突破的最佳路徑路徑2.2.智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場市場3.3.美國美國VSVS中國：中國在差距中快速中國：中國在差距中快速追趕追趕31.1.智慧工廠將是制造業尋找突破的最佳路徑智慧工廠將是制造業尋找突破的最佳路徑資料來源：From the Internet of Things to Smart Factories，廣證恒生智慧工廠是在制造業一系列科學管理實踐的基礎上，
2、以工業服務網和工業物聯網為基本框架工業服務網和工業物聯網為基本框架，深度融合智能科學技術、信息通信技術和科技自動化技術，圍繞數據、信息和知識建立核心競爭力的，更智能、更敏捷、更高效、更安全、更綠色、更和諧和可持續的新一代制造業企業及其生態系統。發展目標：發展目標：智慧工廠是打造“制造業數字化智能化轉型升級和供應鏈協同服務產業集群”的終極目標，以實現：（1 1）生產過程橫向集成；（）生產過程橫向集成；（2 2）生產過程縱向集成；）生產過程縱向集成；（3 3）產品全生命周期點對點信息集成。）產品全生命周期點對點信息集成。41.11.1全球制造業面臨巨大挑戰全球制造業面臨巨大挑戰資料來源：廣證恒生5
3、1.21.2智慧工廠可實現生產全過程優化智慧工廠可實現生產全過程優化資料來源：廣證恒生智慧工廠的主要特征：（1）采用數字化網絡化裝備數字化網絡化裝備，實現現場級和車間級自動化系統的橫向集成，滿足一定程度的柔性化生產需求；（2）能夠對全廠資源能源消耗進行監測能源消耗進行監測，采用自動化軟件工具對系統能效進行優化系統能效進行優化；（3）設備和生產線安全得到充分保障，采用預測性維護技術預測性維護技術大幅度減少停機維護時間；（4）主要設備互操作性和關鍵信息一致性設備互操作性和關鍵信息一致性得到解決，采用統一的數據庫和軟件平臺對過程數據進行存儲，數據得到初步的梳理和分析；（5）企業級信息系統ERP和工廠
4、信息控制系統MES系統以及現場設備和生產線的實時過程數據采集系統實現縱向集成，信息可以自上而下和自下而上有效流動信息可以自上而下和自下而上有效流動。61.21.2智慧工廠可實現生產全過程優化智慧工廠可實現生產全過程優化資料來源：廣證恒生相連的供應鏈相連的供應鏈優化的生產優化的生產可持續的生產可持續的生產高效能高效能安全生產安全生產敏捷制造快速換線支持決策低能耗客戶友好更短的貨期零庫存產品全周期管理低排放零事故訂單型生產零廢品優化預測綠色制造端到端信息打通優化外協協調提升產品價值智慧工廠可優化生產全過程智慧工廠可優化生產全過程71.31.3智慧工廠智慧工廠三步打造中國制造業突圍路徑三步打造中國制
5、造業突圍路徑如何和轉型與升級？廣證恒生認為，建立基于產業協同與設備管理的智慧工廠是無疑是最佳路徑，挖掘產業鏈的工業大數據價值實現工業產業鏈協同，為中國工業制造業轉型升級提供增值服務。具體而言，智慧工廠軟硬結合，由自動化的執行層和信息化的管理層軟硬結合，由自動化的執行層和信息化的管理層構成，其中：“傳感器+機器人+數控機床”-自動化智慧工廠執行層工業軟件-信息化智慧工廠管理層人工智能-升華軟硬融合下的智慧工廠關鍵節點資料來源：廣證恒生81.31.3智慧工廠智慧工廠三步打造中國制造業突圍路徑三步打造中國制造業突圍路徑資料來源：廣證恒生91.31.3智慧工廠智慧工廠三步打造中國制造業突圍路徑三步打造
6、中國制造業突圍路徑資料來源：Wind資訊、廣證恒生1 1.3 3.1 1“傳感器傳感器+機器人機器人+數控機床數控機床”-自動化智慧工廠執行層自動化智慧工廠執行層a a.傳感器傳感器”智慧工廠智慧工廠的根基的根基從物聯網的架構來看，傳感器處于物聯網系統最底層，是物聯網系統的根基，也是重中之重。由于傳感器在物聯網系統中的必要性和重要性，隨著物聯網市場的發展，對傳感器的需求也會大幅上升。101.31.3智慧工廠智慧工廠三步打造中國制造業突圍路徑三步打造中國制造業突圍路徑資料來源：廣證恒生1 1.3 3.1 1“傳感器傳感器+機器人機器人+數控機床數控機床”-自動化智慧工廠執行層自動化智慧工廠執行層
7、b b.機器人機器人+數控機床數控機床提高各工藝節點的單點效率提高各工藝節點的單點效率工業機器人對制造業增長具有顯著驅動力。具體表現為以下幾點:新材料技術的應用和能源使用效率的提高。例如，碳素材料的推廣，需要更先進的機器人。全球范圍內的競爭要求，各國須在質量和生產率上面脫穎而出。為了減少生命周期對產品的影響，提供更多樣化的產品線，這需要更加靈活可調整的自動化裝備。機器人作業質量的提高，使他們可以承擔更多對人類而言繁重、危險、惡劣，甚至是人力無法完成的工作。人類消費欲望的增長需要不斷擴展生產能力。技術進步提供了進步，使得中小型機器人的使用成為可能。產品質量的要求更高，需要更加精密的生產者。111
8、.31.3智慧工廠智慧工廠三步打造中國制造業突圍路徑三步打造中國制造業突圍路徑資料來源：賽迪顧問，廣證恒生1 1.3 3.2 2 工業軟件工業軟件-信息化智慧工廠管理層信息化智慧工廠管理層根據國內外主要工業軟件的分類，我們將工業軟件分為研發設計、經營管理、生產控制、協同集成四個類別。121.31.3智慧工廠智慧工廠三步打造中國制造業突圍路徑三步打造中國制造業突圍路徑資料來源：廣證恒生1 1.3 3.3 3 人工智能人工智能-升華軟硬融合下的智慧工廠關鍵節點升華軟硬融合下的智慧工廠關鍵節點人工智能是智慧工廠追求的最高層次，信息融合生產系統（CPPS）需要正是感知和促動過程（更敏捷的人機界面、更快
9、速的FMS系統），數據平臺、數據存儲和數據挖掘技術的成型是人工智能得以發展的基礎，同時下游的需求旺盛，二者將推動人工智能加速爆發。132.2.智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場資料來源：廣證恒生2 2.1 1智慧工廠政策支持智慧工廠政策支持智能制造作為提升中國制造核心競爭力的未來方向，必將上升到國家戰略層面。圍繞智能制造興起的智慧工廠，2015年進入發展元年，是智能制造的核心。國家和地方也將出臺更多的支持政策，推動產業快速進步。將從軟件、硬件兩個方向切入：軟件方面。將從產品研發類、生產管理類、生產控制類、協同集成類和嵌入式類五個軟件方向加強工程技術、生產制造和供應鏈這
10、三個維度的數字化；硬件方面。瞄準智能制造主攻方向，推動兩化深度融合發展。142.2.智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場資料來源：廣證恒生2 2.1 1智慧工廠政策支持智慧工廠政策支持中國制造中國制造20252025奠定智慧工廠發展框架奠定智慧工廠發展框架152.2.智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場資料來源：廣證恒生2 2.1 1智慧工廠政策支持智慧工廠政策支持政策支持政策支持20152015年進入智慧工廠元年年進入智慧工廠元年時間時間政策政策2015年1月原材料工業兩化融合計劃(2015-2018)2015年3月政府工作報告中首提“互聯網+
11、”2015年3月廣東省工業轉型升級攻堅戰三年行動計劃（2015-2017年）2015年5月中國制造20252015年7月工信部公布2015年智能制造試點示范項目名單2015年7月機器人產業“十三五”發展規劃2015年10月標準聯通“一帶一路”行動計劃(20152017)2015年10十三五規劃建議2015年12月工信部出臺“互聯網+”三年行動規劃2015年12月國家智能制造標準體系建設指南162.2.智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場資料來源：廣證恒生2 2.2 2市場空間巨大市場空間巨大，增量可持續：著眼全球增量可持續：著眼全球，工業物聯網持續快速增長工業物聯網持續
12、快速增長智慧工廠第一步：執行層自動化智慧工廠第一步：執行層自動化。隨著自動化解決方案提供商技術和服務的進步，以及下游客戶競爭效應的擴大，智慧工廠的價值空間將不斷增加。0100002000030000400005000060000700008000090000工業物聯網連接車聯網連接消費者連接通信連接2025年工業物聯網連接設備近500億(單位:百萬)510001380005100138000500001000001500002014年2020年工業固定資產投資規模工業自動化投資規模2020年工業自動化規模達13800億172.2.智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場資料
13、來源：賽迪顧問，廣證恒生2 2.2 2市場空間巨大市場空間巨大，增量可持續：著眼全球增量可持續：著眼全球，工業物聯網持續快速增長工業物聯網持續快速增長智慧工廠第二步：管理層信息化智慧工廠第二步：管理層信息化。國產工業軟件在近幾年借助有利的政策以及日益擴大的國內需求，在發展趨勢上后勁十足，大有后來居上的勢頭，以16.7%的年均復合增長率快速發展，遠遠大于全球5.5%的平均水平。16.717.917.317.516.916.0 151617181903006009001200201020112012201320142015中國市場規模（億元）同比增長率（%）6.56.35.25.85.502468
14、0100020003000400020112012201320142015全球市場規模（億美元）同比增長率（%）國內工業軟件市場容量國際工業軟件市場容量182.2.智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場資料來源：BBC，廣證恒生2 2.2 2市場空間巨大市場空間巨大，增量可持續：著眼全球增量可持續：著眼全球，工業物聯網持續快速增長工業物聯網持續快速增長智慧工廠第三步：智能化智慧工廠第三步：智能化。兩化融合持續升華，達到智慧工廠第三步智能化。智能化在2015年全球市場為484億，每年19.7%的年均增長率，到2020年將達到1190億的市場規模。由于人工智能屬于基礎型技術，
15、與機器人和大數據聯系緊密，其水平的提升將帶來多領域的應用擴展，產生10-100倍的溢出效應，由此打開萬億規模的市場空間。BBC預測，人工智能市場將繼續保持高速增長，促進產業爆發的新浪潮。2015全球AI市場規模達484億2020全球AI市場規模達1190億0200400600800100012001400年均增長率約19.7%2015-2020年全球人工智能市場規模達千億192.2.智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場2 2.2 2市場空間巨大市場空間巨大，增量可持續：著眼國內增量可持續：著眼國內，成本成本+個性化定制個性化定制+產能過剩刺激制造業升級產能過剩刺激制造業
16、升級資料來源：波士頓咨詢公司，廣證恒生a a.成本紅利不再成本紅利不再，美國制造成本即將低于中國美國制造成本即將低于中國據波士頓咨詢公司估計，目前中國制造業平均成本只比美國低5%，預計2015年將持平，到2018年美國將比中國便宜2-3%。主要基于以下幾個原因：（1）中國的制造業的低效率低效率抵消本具有優勢的相對較低的人工成本；（2）美國科技發展帶來能源成本低廉能源成本低廉；（3）中國物流成本高物流成本高；（4）中國企業行政成本較高行政成本較高。95100108116050100150中國美國英國德國2014年中美英德制造業成本指數202.2.智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場智慧工廠大勢所趨，擁
17、抱萬億市場2 2.2 2市場空間巨大市場空間巨大，增量可持續：著眼國內增量可持續：著眼國內，成本成本+個性化定制個性化定制+產能過剩刺激制造業升級產能過剩刺激制造業升級資料來源：廣證恒生b b.個性化定制需求刺激傳統工廠升級為智慧工廠個性化定制需求刺激傳統工廠升級為智慧工廠互聯網改變了需求一刀切的局面，人與人，人與廠商，可以低成本的實現連接，從而讓每個人的個性需求被放大，人們越來越喜歡個性化的東西。但是個性化的東西需求量沒有那么大，這就需要工業企業能夠實現小批量的快速生產。傳統工廠的生產線轉換效率和計劃協調能力將毫無疑問無法支撐大規模的定制化。212.2.智慧工廠大勢所趨，擁抱萬億市場智慧工廠
18、大勢所趨，擁抱萬億市場2 2.2 2市場空間巨大市場空間巨大，增量可持續：著眼國內增量可持續：著眼國內，成本成本+個性化定制個性化定制+產能過剩刺激制造業升級產能過剩刺激制造業升級資料來源：工控網，廣證恒生c c.產能過剩激化優勝劣汰產能過剩激化優勝劣汰從2014-2019年在電子、倉儲物流和醫藥生物領域的工廠自動化率都保持在每年20%以上的增長，汽車行業因為最早開始自動化應用，起點較高，保持8%的稍低水平，更多地會考慮信息化的布局，實現在ERP、MES和PLM等信息系統支撐的CPS大框架，這將是更加快速發展的一步。24%23%21%17%15%8%0%5%10%15%20%25%30%201
19、4-2019年中國各行業自動化投資年均增長率223.3.美國美國VSVS中國：中國在差距中快速追趕中國：中國在差距中快速追趕3 3.1 1美國各行業工業自動化率遠高于中國美國各行業工業自動化率遠高于中國資料來源：廣證恒生美國在金融危機帶來的產業空心化環境下，突圍路徑是自上向下延伸自上向下延伸，更加注重軟件、網絡、大數據等對于工業領域的服務方式的顛覆，是一個由軟件向設備端軟件向設備端滲透的過程。代表公司有GE和谷歌；中國快速追趕，在兩化融合的基礎上，追求軟件+硬件同時發展。美國智慧工廠的核心競爭力在于信息化層和智能化層的持續發力。2014年，中國工業自動化率只有24%，美國的智慧工廠發展程度要遙
20、遙領先于中國企業；從行業角度看，美國各行業差異雖然也比較大，但是整體的自動化率都很高，汽車、倉儲物流和焊接領域甚至都達到了70%以上。233.3.美國美國VSVS中國：中國在差距中快速追趕中國：中國在差距中快速追趕3 3.1 1美國各行業工業自動化率遠高于中國美國各行業工業自動化率遠高于中國資料來源：工控網，廣證恒生23%15%34%30%67%15%35%17.40%78%83%67%68%79.50%39%59%64%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%焊接倉儲物流家電電子汽車紡織服裝醫藥生物包裝中國企業自動化率美國企業自動化率2014年美國各行業工業自動化率遠高于中
21、國243.3.美國美國VSVS中國：中國在差距中快速追趕中國：中國在差距中快速追趕3 3.2 2美國各行業工業信息化率遠高于中國美國各行業工業信息化率遠高于中國資料來源：廣證恒生在各行業自動化信息化和標桿美國之間具有巨大的差距，人工智能的差距也是顯而易見，中國要想達成中國制造2025的目標，進入世界制造強國前列，那么必須從自動化自動化、信息信息化和人工智能三個核心層化和人工智能三個核心層完成突破，向制造強國靠攏，向優質的企業學習。GE：推出工業互聯網開發者軟件云平臺:GE將通過GE商店（GE Store）廣泛分享在各項業務中的科技以及軟件能力，同時推出推出智慧工廠，為制造業提供GE的數字化生產
22、解決方案。到2020年GE軟件與解決方案業務收入將超過150億美元。谷歌：在人工智能的路上停不下來:目前來看，智慧工廠、智慧金融、娛樂教育和智能家居等將是人工智能具有強大爆發潛力的領域，與目前我國產業結構調整和智能升級的方向高度重合。254.關注行業細分龍頭和新興領域先入標的從智慧工廠三個細分層次進行評估，關注行業細分龍頭和新興領域先入標的。自動化層人工智能層新三板重點標的信息化層資料來源：廣證恒生敬請關注微信公眾號：新三板研究極客敬請關注微信公眾號：新三板研究極客新三板人，要做趨勢的事，不負時代的窗口！極客在路上極客在路上 未來更精彩未來更精彩客戶第一客戶第一企業的利益企業的利益排在第一位排在第一位注重口碑注重口碑尤其是在企尤其是在企業界的口碑業界的口碑極客理念極客理念做中國新三做中國新三板研究極客板研究極客
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