智能制造系统全景图-平安证券-200224.pdf

《智能制造系统全景图-平安证券-200224.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能制造系统全景图-平安证券-200224.pdf（33页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、智能制造系统全景图智能制造系统全景图 2020年2月24日机械/计算机/电新/通信 证券分析师证券分析师 投资咨询资格编号：S1060518090003 邮箱：huxiaoyu298PINGAN.COM.CN 胡小禹投资咨询资格编号：S1060519100002吴文成投资咨询资格编号：S1060517070006闫磊 投资咨询资格编号：S1060518010003朱琨一般从业资格编号：S1060118120012王霖 股票报告网整理 资料来源：工业4.0，艾瑞咨询，轻软英泰，平安证券研究所 智能制造系统全景图智能制造系统全景图 数据库 （信息空间） 研发数据 管理数据 订单数据 工艺数据 产品

2、数据 设备数据 运行数据 售后数据 实 时 数 据 历 史 数 据 软件PLM Platform（信息空间）通信系统 有 线 通 信 无 线 通 信 硬件网络（物理空间） 控制层（多为嵌入式，是软硬结合之处）：操作面板，PLC，其他类型控制器，传感器 智能装备 产品 企 业 层 CRM 客户管理 市场管理 ERP 财务管理 交货管理 采购管理 人事管理 SCM 供应商管理 库存管理 操 作 层 WMS 物料识别 仓储管理 物料传输 自动分拣 PDM BOM管理 工艺数据管理 SCADA/DCS 现场监测 数据处理 过程报警 人机界面 设备控制 事故追忆 执行生产并实时数据下达生产指令 下达生产

3、指令反馈生产情况 主数据管理 流程制作 MES 任务分解生产统计 设备管理能源管理 质量管理KPI分析 调度排产报表看板 股票报告网整理 hYlZtXmVaVbZbYdUdU8OcM7NpNnNoMrRkPmMtRlOtRqM6MoPsPxNnQsOvPrRnP 要点总结要点总结 （1 1）制造业升级，大国行动刻不容缓：）制造业升级，大国行动刻不容缓：随着我国人力成本不断上升、制造业增长动力持续放缓， 且面临着日益缩短的产品创新周期，以智能制造推动制造业升级已经刻不容缓。针对智能制造的 大课题，制造业大国们予以国家战略层面的重视，美国提出先进制造业国家战略计划，日本提出 工业价值链计划，德国提

4、出工业4.0战略，中国也于2015年发布了中国制造2025 ，核心都是 通过数字化转型，提高制造业水平。由德国提出的工业4.0概念，是最具有历史观、落地方案最 具体的概念。 （2 2）工业）工业4.04.0两大核心概念，信息物理融合系统（两大核心概念，信息物理融合系统（CPSCPS）、产品全生命周期管理（）、产品全生命周期管理（PLMPLM）：）：CPS和 PLM是工业4.0中最核心的两个概念。CPSCPS，是由具备物理输入输出，且可相互作用的单元组成的 网络；新技术的发展使得硬件和软件之间的界限逐渐弱化，人机交流成本大大降低。PLMPLM，是指 对一个产品的整个生命周期进行管理，从最初的生产

5、设计和生产规划，到生产工程的建设和生产 （包括物流），再到产品的使用和服务。 （3 3）典型的智能制造系统与人体系统有很大相似性：）典型的智能制造系统与人体系统有很大相似性：典型的智能制造系统由3大部分组成，分别 是信息空间、物理空间、通信系统，这个系统与人体结构有很大的相似性，信息空间负责信息的 存储、处理、决策，类似人类的大脑/小脑；物理空间类似于人类的四肢躯干，负责具体动作执 行生产；通信系统类似人类的神经纤维，负责软件与软件、软件与硬件、硬件与硬件之间的信息 传输。 （4 4）软硬件齐头并进，国产替代大有可为：）软硬件齐头并进，国产替代大有可为：在中国由制造大国向制造强国转变的过程中，

6、智能 制造领域的软硬件均在逐渐实现国产替代。2019年我国工业软件市场规模达1949亿元，同比增长 16%，预计2021年将超过2631亿元，用友、广联达、宝信、东软等国内供应商已在各细分产品赛 道跻身前列。作为智能装备的代表，2018年国内工业机器人销量超过15万台,占全球36.5%，其中 内资品牌销量4.1万台，市占率达27%，埃斯顿、埃夫特等公司成为国产替代的排头兵。 股票报告网整理 目录 Content 工业工业4.04.0智能制造概述智能制造概述 典型的智能制造系统典型的智能制造系统 市场规模和竞争格局市场规模和竞争格局 要点总结及风险提示要点总结及风险提示 股票报告网整理 制造业升

7、级，大国行动刻不容缓制造业升级，大国行动刻不容缓 资料来源：艾瑞咨询，平安证券研究所 美、日、德、中四国制造业发展战略美、日、德、中四国制造业发展战略 制造业升级是所有制造业大国面临的共同课题制造业升级是所有制造业大国面临的共同课题：（1）如何将高毛利留住的同时，将制造业 留在本国；（2）如何保持自身制造业的优势，而不是转变成劣势；（3）如何克服逐渐升高 的人力成本。 各国高度重视各国高度重视，均有相应战略出台：均有相应战略出台：（1）美国，先进制造业国家战略计划，工业互联网革 命（GE提出）；（2）日本，工业价值链计划；（3）德国，工业4.0战略；（4）中国，中国 制造2025。核心都是通过

8、数字化的转型，提高制造业的水平。 股票报告网整理 中国制造中国制造2025：2025年制造业重点领域全面实现智能化年制造业重点领域全面实现智能化 资料来源：中国制造2025、中德合作行动纲要：共塑创新 ，平安证券研究所 20152015年年5 5月月1919日日，中国制造中国制造20252025：为中国制造业未来10年设计顶层规划和路线图，实现 中国制造向中国创造、中国速度向中国质量、中国产品向中国品牌三大转变。 20142014年年1010月月1010日日, , 中德合作行动纲要：共塑创新中德合作行动纲要：共塑创新：工业4.0对于未来中德经济发展具有 重大意义，该进程应由企业自行推进，两国政

9、府应为企业参与该进程提供政策支持。 紧密围绕重点制造领域关键 环节，开展新一代信息技术 与制造装备融合的集成创新 和工程应用。 到到20202020年年，制造业重点领域制造业重点领域 智能化水平显著提升智能化水平显著提升，试点试点 示范项目运营成本降低示范项目运营成本降低3030% %， 产品生产周期缩短产品生产周期缩短3030% %，不不 良品率降低良品率降低3030% %。到到20252025年年， 制造业重点领域全面实现智制造业重点领域全面实现智 能化能化，试点示范项目运营成试点示范项目运营成 本降低本降低5050% %，产品生产周期产品生产周期 缩短缩短5050% %，不良品率降低不良

10、品率降低5050% % 中国制造 2025 新一代信 息技术 生物医药 及高性能 医疗器械 新材料 农机装备 电力装备 节能与新 能源汽车 先进轨道 交通装备 海工装备 航空航天 装备 高档机床 和机器人 中国制造中国制造20252025的十大领域和五大重点工程的十大领域和五大重点工程 国家制造业 创新中心建设 智能制造 工业强基 绿色制造 高端装备创新 股票报告网整理 智能制造发展的三大背景：人力成本上升，制造业动能走弱，创新周期缩短智能制造发展的三大背景：人力成本上升，制造业动能走弱，创新周期缩短 我国制造业平均工资我国制造业平均工资( (元元/ /年年) ) 不 断 上 升 的 人 力

11、成 本 ：不 断 上 升 的 人 力 成 本 ： 20182018年我国制造业平均工年我国制造业平均工 资为资为6 6. .4646万元万元/ /年年，20132013- - 20182018五年复合增长率五年复合增长率8 8. .5 5% %。 不断放缓的制造业增长动不断放缓的制造业增长动 力：力：上一个阶段中国的快 速发展，受益于全球制造 业分工中的制造业转移， 中国制造业占全球GDP的比 例快速上升。20102010年之后年之后， 我国的制造业增长逐渐趋我国的制造业增长逐渐趋 缓缓，制造业对制造业对GDPGDP增长的贡增长的贡 献率逐渐走低献率逐渐走低。 不断缩短的产品创新周期：不断缩短

12、的产品创新周期： 各国布局科技创新，抢占 高附加值环节，创新周期 不断缩短。 0% 1% 2% 3% 4% 5% 中国制造业GDP占全球GDP的比例 % 我国各产业对我国各产业对GDPGDP增长的贡献率增长的贡献率 30000 35000 40000 45000 50000 55000 60000 65000 70000 我国制造业平均工资 年 元 我国制造业平均工资 年 元 中国制造业占全球中国制造业占全球GDPGDP比例比例(%)(%) 资料来源： wind， 工业4.0 ，平安证券研究所 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 GDP累计同比贡献率:第一

13、产业 季 %GDP累计同比贡献率:第二产业 季 % GDP累计同比贡献率:第三产业 季 % 股票报告网整理 1784年，瓦特发明 蒸汽机用于织布机 1866年，西门子发 明大功率发电机 1969年，第一个可 编程逻辑控制器， Modicon084 2012年，德国产业 经济研究联盟提出 CPS概念 最具历史观的定义：工业最具历史观的定义：工业4.0 资料来源：工业4.0 ，平安证券研究所 从从业从从业1.01.0，到工业，到工业4.04.0 工业工业4 4. .0 0是最具历史观的概念：是最具历史观的概念：历史上共发生过3次工业革命，分别以机械化、电气化、自动 化为主要特征。三个工业阶段被称为

14、工业1.0，工业2.0，工业3.0，工业4.0时代正在到来。 工业工业4 4. .0 0不仅仅是工业不仅仅是工业3 3. .0 0 的延续：的延续：计算机的发明，及在工业中的应用，已经可以实现生产 环节的自动化，即工业3.0，但它主要强调中枢控制单元对运动单元的控制能力，对运动单 元对中枢控制单元的反馈和反应、各运动单元之间的交流较少触及，因此必然无法生成决策因此必然无法生成决策。 第一次工业革命 机械化 第二次工业革命 电气化 第三次工业革命 自动化 第四次工业革命 智能化 股票报告网整理 工业工业4.0的核心概念之一：的核心概念之一：CPS，信息物理融合系统，信息物理融合系统 资料来源：兰

15、光创新，平安证券研究所 各个阶段物理空间和信息空间之间的关系各个阶段物理空间和信息空间之间的关系 信息物理融合系统信息物理融合系统：CPSCPS，CyberCyber- -PhysicalPhysical SystemSystem，由具备物理输入输出，且可相互作用的 单元组成的网络。强调各硬件单元之间的相互交流，进一步的，可由交流衍生出决策。 工业工业3 3. .0 0和工业和工业4 4. .0 0区别在于自动决策的层级：区别在于自动决策的层级：工业3.0中，控制单元仅对动作的执行做控制， 人仍要向控制单元发出指令；工业4.0中，软件将替代大部分人类的决策过程，由中枢控制 软件向受控单元网络发

16、出指令，安排资源调配、时间分配等，并接受受控单元网络的反馈。 工业1.0 工业2.0 工业3.0 工业4.0 股票报告网整理 工业工业4.0的核心概念之二：的核心概念之二：PLM，产品全生命周期管理，产品全生命周期管理 资料来源：工业4.0 ，平安证券研究所 利用软件系统对产品的全生命周期进行协同管理利用软件系统对产品的全生命周期进行协同管理 产品全生命周期管理：产品全生命周期管理：PLMPLM，Product Lifecycle Management，对一个产品的整个生命周期 进行管理，从最初的生产设计和生产规划，到生产工程的建设和生产（包括物流），再到产 品的使用和服务。 PLMPLM是一

17、种企业信息化的商业战略：是一种企业信息化的商业战略：它实施一整套的业务解决方案，把人、过程和信息有效 集成在一起。 生产 规划 生产 工程 生产 服务 生产 设计 软件 数据 算法 股票报告网整理 目录 Content 工业工业4.04.0- -智能制造概述智能制造概述 典型的智能制造系统典型的智能制造系统 市场规模和竞争格局市场规模和竞争格局 要点总结及风险提示要点总结及风险提示 股票报告网整理 资料来源：工业4.0，艾瑞咨询，轻软英泰，平安证券研究所 典型的智能制造系统：信息空间、物理空间、通信系统典型的智能制造系统：信息空间、物理空间、通信系统 数据库 （信息空间） 研发数据 管理数据

18、订单数据 工艺数据 产品数据 设备数据 运行数据 售后数据 实 时 数 据 历 史 数 据 软件PLM Platform（信息空间）通信系统 有 线 通 信 无 线 通 信 硬件网络（物理空间） 控制层（包括嵌入式，是软硬结合之处）：操作面板，PLC，其他类型控制器，传感器 智能装备 产品 企 业 层 CRM 客户管理 市场管理 ERP 财务管理 交货管理 采购管理 人事管理 SCM 供应商管理 库存管理 操 作 层 WMS 物料识别 仓储管理 物料传输 自动分拣 PDM BOM管理 工艺数据管理 SCADA/DCS 现场监测 数据处理 过程报警 人机界面 设备控制 事故追忆 执行生产并实时数

19、据下达生产指令 下达生产指令反馈生产情况 主数据管理 流程制作 MES 任务分解生产统计 设备管理能源管理 质量管理KPI分析 调度排产报表看板 股票报告网整理 附注：典型的智能制造系统中部分英文缩写专有名词解释汇总表附注：典型的智能制造系统中部分英文缩写专有名词解释汇总表 资料来源：工业4.0，艾瑞咨询，百度百科，wiki百科，轻软英泰等，平安证券研究所 缩写缩写英文全称英文全称中文译名中文译名解释解释 CPS Cyber-Physical Systems 信息物理融合系统 一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，通过3C（Computation、 Communication、Contr

20、ol）技术的有机融合与深度协作，实现大型工程系统的实时 感知、动态控制和信息服务。 CRM Customer Relationship Management 客户关系管理企业用来管理与客户之间关系的软件系统 DCS Distributed Control System 集散控制系统 以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调 的设计原则的新一代仪表控制系统。 ERP Enterprise Resource Planning 企业资源计划 一种主要面向制造行业进行物质资源、资金资源和信息资源集成一体化管理的企业 信息管理系统，以管理会计为核心提供跨地区、跨部门、甚至

21、跨公司整合物资资源 管理（物流）、人力资源管理（人流）、财务资源管理（财流）、信息资源管理 （信息流）等信息。 MES Manufacturing Execution System 制造企业生产过程执 行管理系统 位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统，为 操作人员/管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求 等)的当前状态。 PCPersonal Computer个人电脑 PDM Product Data Management 产品数据管理 一门用来管理所有与产品相关信息（包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、 权限信息等）和所有与

22、产品相关过程（包括过程定义和管理）的技术。 PLC Programmable Logic Controller 可编程逻辑控制器 专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，是一种软件和硬件的结 合体。 PLM Product Lifecycle Management 产品生命周期管理 对一个产品的整个生命周期进行管理，支持产品全生命周期信息的创建、管理、分 发和应用的一系列应用解决方案软件。 SCADA Supervisory Control And Data Acquisition 数据采集与监视控制 系统 以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统，可以对现场的运行设备进行监视和

23、 控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。 SCM Supply Chain Management 供应链管理执行供应链中从供应商到最终用户的物流的计划和控制等职能。 WMS Warehouse Management System 仓库管理系统 通过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等功能，综合批次管理、 物料对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能综合运用的管理 系统，有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程，实现完善的企业仓储信 息管理。 股票报告网整理 资料来源：工业4.0，艾瑞咨询，平安证券研究所 典型的智能制造系统由典

24、型的智能制造系统由3 3大部分组成大部分组成，分别是信息空间分别是信息空间、物理空间物理空间、通信系统：通信系统： 信息空间：信息空间：由数据库和工业控制软件两部分组成，它们共同的特点是，它们的存在和呈现依 附于实物（比如说计算机和硬盘），但它们的变化并不依托于实物的运动。 工业控制软件：在现阶段，主要起到辅助人类梳理信息、做出规划和决策、并发出指令； 数据库：一切有效决策必然是基于已知信息，信息、基础设施和规则，构成了数据库。 物理空间：物理空间：主要是指用于工业加工的设备及其他硬件，多数自动化设备不仅包含执行运动的 单元，也包括PLC、传感器等非运动单元，此二者常集成在设备上，其中PLC负

25、责控制设备的 运动，在功能上PLC等是信息空间的一部分；传感器负责生产过程中的信息采集，功能上是 通信系统的一部分。 通信系统：通信系统：工业4.0和工业3.0相比，最重要的特点之一，就是不仅软件和设备之间可以进行 信息的交流，软件与软件之间、硬件与硬件之间，也存在信息的交流。通信系统是信息传递 和交流所依赖的载体，按照通讯范围常用的通信方式包括内网、局域网、外网等。通信系统 也包括一些硬件的基础设施，包括路由器、电缆/光缆、信号发生器/接收器等。 内网：仅能实现系统内各单元之间的相互通信； 外网：可实现与系统外（包括市场、其他公司等）的相互通信； 局域网：允许系统访问外网，但不允许外网访问系

26、统。 信息空间信息空间+ +物理空间物理空间+ +通信系统通信系统= =完整的完整的CPSCPS系统系统 典型的智能制造系统：信息空间、物理空间、通信系统典型的智能制造系统：信息空间、物理空间、通信系统 股票报告网整理 智能制造系统：巧合的仿生学智能制造系统：巧合的仿生学 资料来源：艾瑞咨询等，平安证券研究所 数据库 软件 通信系统 智能装备 PLC传感器 传感器 大脑 记忆 思考 运动控制 小脑 四肢 神经纤维 信号传输 信号采集 人体系统智能制造系统 轴树突 神经末梢 运动/劳动 股票报告网整理 智能制造系统：巧合的仿生学智能制造系统：巧合的仿生学 资料来源：艾瑞咨询等，平安证券研究所 典

27、型的智能制造系统的基本结构与人体系统有很典型的智能制造系统的基本结构与人体系统有很 强的相似性强的相似性，智能制造系统是在工业1.0、工业 2.0、工业3.0的基础上逐步演化而来，所以整体 的仿生学设计可能并不存在。这种相似性也许是 由于人类认知的局限导致的。 数据库类似于大脑的记忆功能：数据库类似于大脑的记忆功能：已 知的信息，无论对于智造系统来说， 还是对于人体来说，都是做出决策 的基础。 工业软件类似于大脑的思考决策功工业软件类似于大脑的思考决策功 能：能：工业软件主要是基于已有数据 信息，辅助人类梳理信息、做出规 划和决策、并发出指令。 通信系统类似于神经纤维：通信系统类似于神经纤维：

28、人类的 神经纤维主要起到传输人类大脑和 各肢体器官中的电信号的作用，肢 体器官靠电信号向大脑反馈感觉， 大脑靠电信号向肢体发送指令。 智能装备类似于人的躯干：智能装备类似于人的躯干：当前常 用的机械手，无论是外部形态和内 部结构，都与人类手臂有很大相似 性。 典型的智能制造系统结构典型的智能制造系统结构 股票报告网整理 大脑思考大脑思考VS工业软件工业软件 资料来源：轻软英泰，UFC通力，北京工业自动化研究所，搜狐网，制信网等，平安证券研究所 就像人类大脑的不同区域就像人类大脑的不同区域，有语言有语言、动作动作、情感等不同分工一样情感等不同分工一样，智能制造的过程也涉及不智能制造的过程也涉及不

29、 同的功能板块同的功能板块，对应的由不同的工业软件进行管理对应的由不同的工业软件进行管理，常见的工业软件包括常见的工业软件包括PLMPLM、ERPERP、MESMES、 WMSWMS、PDMPDM、SCMSCM、CRMCRM、SCADASCADA等等，整个软件系统大体分为三个层次：整个软件系统大体分为三个层次： 规划层规划层（企业层企业层）：PLM为基础，ERP为核心，制定总的生产计划，负责资源的调配，并将生 产计划的命令下达给操作层；由于PLM涉及研发过程，通常PLM平台上会集成CAD等研发类软件。 操作层操作层（车间层车间层）：以MES为核心和平台，集成所有生产中所需要的功能操作模块，包括

30、 SCADA、WMS等，分解和细化规划层下达的生产计划，将生产命令下达给控制层。 控制层控制层（终端层终端层）：以PLC为代表，是集成了软件的硬件，接受操作层的指令，并直接控制设 备运动。控制层不是完全的软件，也是硬件设备的一部分。 规划层、操作层、控制层之间的关系规划层、操作层、控制层之间的关系主要工业软件所在的坐标轴主要工业软件所在的坐标轴 规 划 层 操 作 层 命令命令 反馈反馈 控 制 层 设 备 命令 反馈 股票报告网整理 工业软件：数字孪生，打破物理空间和信息空间的界限工业软件：数字孪生，打破物理空间和信息空间的界限 资料来源：兰光创新，平安证券研究所 随着智能制造的发展随着智能

31、制造的发展，越来越多的新理念开始出现越来越多的新理念开始出现，如数字孪生技术等如数字孪生技术等，物理空间和信息空物理空间和信息空 间的界限正在逐渐弱化间的界限正在逐渐弱化。 数字孪生车间主要由物理车间、虚拟车间、车间服务系统、车间孪生数据四部分组成。 数字孪生系统示意图数字孪生系统示意图 物理车间物理车间虚拟车间虚拟车间 股票报告网整理 资料来源：工控网，平安证券研究所 大脑的运动控制大脑的运动控制VS设备运动控制器（以设备运动控制器（以PLC为代表）为代表） 运动控制：运动控制：运动控制指通过对电动机电压、电流、频率等输入电量的控制，改变工作机械的 转矩、速度、位移等变量，使得工作机械按照人

32、们的期望运行。 运动控制器分为三类：运动控制器分为三类：运动控制器是绝大多数智能装备的大脑。运动控制器分为三类：PLC、 专用控制器和PC-Based 运动控制器。 分类分类定义定义特点特点下游运用下游运用 PLC 可编程逻辑控制器， 指在可编程的存储器里 存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、 计数等指令，控制工作机械或生产过程的控 制装置。 系统简单， 可靠性高、体积 小、环境适应性强，但不支 持某些先进的、复杂的算法 纺织机械、包装 机械、 EMS 专用控制器 专用控制器早期主要用于机床领域，被称作 计算机数字控制系统(CNC)，随后在包装机 械、纺织机械、机器人等行业大范围使用。 集

33、成度较高，一般满足某个 特定行业使用，价格较高 工业机器人、机 床、包装机械 PC-Based 运动控制器 PC-Based 运动控制器价格比传统的专用控 制器优惠，功能上比 PLC 能够实现更为复杂 的运动控制；此外， PC-Based 提供底层函 数的二次开发功能，客户尤其是 OEM 厂商 可以选用 PLC 语言、 C+、BASIC 等电脑 语言进行编程。 系统通用性强， 可拓展性强， 能够满足复杂运动的算法要 求，抗干扰能力和开放性强 半导体、工业机 器人、包装、电 子、EMS 运动控制器的主要类型运动控制器的主要类型 股票报告网整理 大脑记忆大脑记忆VS数据库数据库 资料来源：用友网络

34、官网，平安证券研究所 数据库是数据库是“按照数据结构来组织按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库存储和管理数据的仓库”。是一个长期存储在计算机内的是一个长期存储在计算机内的、 有组织的有组织的、有共享的有共享的、统一管理的数据集合统一管理的数据集合。每一种工业软件对应的都有自己的数据。 云技术的诞生和发展，使得工业软件和数据库的基础设施变成了一种公共设施，大大降低了 企业的成本，有力的促进了工业软件和数据库技术在工业中的应用。 用友网络的云平台架构示意图用友网络的云平台架构示意图 IaaS ：Infrastructureasa Service，这种云平台只将IT基 础设施作为一种服务通过网络

35、 对外提供 PaaS：Platform as a Service， 把服务器平台作为一种服务。 SaaS：Software as a Service， 通过网络提供软件服务。 根据服务内容不同，云平台可 分为三类： 股票报告网整理 神经末梢感受器神经末梢感受器VS传感器传感器 资料来源：传感器网等，平安证券研究所 传感器是一种检测元件传感器是一种检测元件，能感受到被测量的信息能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息并能将感受到的信息，按一定规律变换成按一定规律变换成 为电信号或其他所需形式的信息输出为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输以满足信息的传输、处理处理、存储存储、显示显示

36、、记录和控制记录和控制 等要求等要求。是实现自动检测和自动控制的首要环节。 现代智能制造要求传感器具有微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化等特征。 按照用途传感器可分为压力敏和力敏传感器、位移传感器（包括各类位置传感器、速度传感 器、加速度传感器等）、液位传感器、能耗传感器（包括电流传感器等）、射线辐射传感器、 热敏传感器（热电偶等）等。 微型化 数字化 智能化 网络化 系统化 多功能 化 现代智能制造对传感器的要求现代智能制造对传感器的要求传感器的常见种类（按功能分）传感器的常见种类（按功能分） 压力传感器位移传感器液位传感器 电流传感器辐射传感器热敏传感器 股票报告网整理 神经

37、纤维神经纤维VS工业通信网络工业通信网络 资料来源：艾瑞咨询等，平安证券研究所 工业通信网络类似人体神经纤维：工业通信网络类似人体神经纤维：工业通信网络类似人体的神经纤维。人类的神经纤维主要 起到传输人类大脑和各肢体器官中的电信号的作用。工业通信网络主要负责双向传输生产制 造、物流仓储等众多环节的大量信号和数据。 工业通信网络分为有线和无线通信两类：工业通信网络分为有线和无线通信两类：(1)有线通信应用于实时监控生产流程，包括现场 总线、工业以太网、TSN（时间敏感网络）等；（2）无线通信目前主要应用于工业数据的采 集，是对有线通信的补充，包括短距离通信技术（RFID/WIFI等）、蜂窝无线通

38、信技术 （4G/5G/NB-iot）等。未来随着5G技术的推广，无线通信可能在更多场景替代有线通信。 现场总线：现场总线：用于传递控制器、智能仪器仪表等现场设备之间， 及这些现场设备和高级控制系统之间的信息，是连接智能现 场设备和自动化控制系统的全数字、双向、多站的通信系统。 工业以太网：工业以太网：是现场总线的一种，以太网采用TCP/IP协议， 运用于工业现场后，单帧数据量更大，主从站控制延迟更短， 不仅具备基础的控制监控功能，还可通过时间戳实现主从站 间的同步控制。 TSNTSN：对现场总线的补充的一种网络，更适用于复杂的，多 主从站结构，实现不同类型的设备、不同类型的通讯。 NBNB-

39、-IOTIOT（窄带物联网窄带物联网）：基于蜂窝网络的宽带，具有功耗低、 覆盖广、速率快、成本低、架构优等特点。适用于工厂外智 能产品、大型远距离移动设备、手持终端的网络连接等。 工业通信网络 有线通信 无线通信 现场总线 工业以太网 TSN NB-iot 常用的工业通信网络常用的工业通信网络 股票报告网整理 资料来源：先导智能、ASML等官网，平安证券研究所 四肢运动四肢运动VS智能装备智能装备 智能装备类似于人体四肢躯干：智能装备类似于人体四肢躯干：智能装备是实现智能生产的基础设备，大致分为通用设备和 专用设备两类。 通用设备：通用设备：广泛用于多类产品的自动化设备，如数控机床、工业机器人

40、等。 专用设备：专用设备：专门用于某一类产品自动化生产线上的设备，如半导体设备、锂电池设备等。 智能制造系统对智能装备提智能制造系统对智能装备提 出更高要求：出更高要求： 具有一定的思考能力：具有一定的思考能力：优异 的控制系统可以实现更高效、 更精密的生产。 强大的可拓展性：强大的可拓展性：便于和其 他智能装备兼容实现智能生 产。 符合柔性生产要求：符合柔性生产要求：智能生 产未来将朝着多品种、小批 量的柔性生产方式升级。 智能装备 通用设备 专用设备 工业机器人 光刻机卷绕机 数控机床 智能装备分为通用和专用两类智能装备分为通用和专用两类 股票报告网整理 目录 Content 工业工业4.

41、04.0- -智能制造概述智能制造概述 典型的智能制造系统典型的智能制造系统 市场规模和竞争格局市场规模和竞争格局 要点总结及风险提示要点总结及风险提示 股票报告网整理 工业软件市场规模：预计工业软件市场规模：预计2021年将超过年将超过2631亿元亿元 资料来源：赛迪顾问，平安证券研究所 研发设计 类, 8.5% 生产控制 类, 17.0% 信息管理 类, 17.1% 嵌入式软 件, 57.4% 20192019年年，我国工业软件市场空间近我国工业软件市场空间近20002000亿元：亿元：赛迪顾问统计，2019年我国工业软件市场规模 达1949亿元，同比增长16%，预计2021年将超过263

42、1亿元。 进一步的，赛迪将工业软件分为四类，研发设计类、信息管理类、生产控制类、嵌入式软件 四大类，在2018年市场份额中分别占8.5%、17.1%、17.0%、57.4%。 研发设计类（规划层）：PLM、PDM及其集成的CAD、CAE等研发设计软件； 信息管理类（规划层）：以ERP为核心，及周边的CRM、SCM等软件； 生产控制类（操作层）：以MES为代表，及其周边的DCS、DCADA等； 嵌入式软件（控制层）：以PLC为代表的数控系统，及工业通信等其他嵌入式模块。 我国工业软件市场规模（亿元）我国工业软件市场规模（亿元）20182018年我国各类工业软件市场占比（年我国各类工业软件市场占比

43、（% %） 10% 11% 12% 13% 14% 15% 16% 17% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 我国工业软件市场规模（亿元） YoY(%)-右轴 股票报告网整理 工业软件竞争格局：本土供应商正在迎头追赶工业软件竞争格局：本土供应商正在迎头追赶 资料来源：赛迪顾问，平安证券研究所 20182018年研发设计类国内前五：年研发设计类国内前五：广联达、Dassault、西门子、神州软件、Synopsys。 20182018年信息管理类国内前五：年信息管理类国内前五：用友、SAP、Oracle 、东软、浙江大学。 20182018年生产控制类国内前五：年生产控

44、制类国内前五：西门子、国电南瑞、宝信软件、GE、施耐德。 20182018年嵌入式软件国内前五：年嵌入式软件国内前五：华为、西门子、国电南瑞、ABB、中兴。 广联达, 14% Dassault, 13% 西门子, 12% 神舟软件, 10% Synops ys, 7% 其他, 45% 用友, 16% SAP, 14% Oracle, 11% 东软, 7% 浙江大华, 7% 其他, 45% 西门子, 12% 国电南瑞, 9% 宝信软件, 9% GE, 6% 施耐德, 6% 其他, 58% 华为, 16% 西门子, 9% 国电南瑞, 7% ABB, 5% 中兴, 3% 其他, 60% 201820

45、18年研发设计类工业软件市占率年研发设计类工业软件市占率(%)(%)20182018年信息管理类工业软件市占率年信息管理类工业软件市占率(%)(%) 20182018年生产控制类工业软件市占率年生产控制类工业软件市占率(%)(%)20182018年嵌入式类工业软件市占率年嵌入式类工业软件市占率(%)(%) 股票报告网整理 工业机器人市场规模：工业机器人市场规模： 20182018年国内销量超过年国内销量超过1515万台万台, ,占全球占全球36.5%36.5% 资料来源：IRF、睿工业，平安证券研究所 工业机器人是智能装备代表工业机器人是智能装备代表，20182018年国内销量年国内销量151

46、5. .4 4万台万台, ,占全球占全球3636. .5 5% %：进一步的，工业机 器人分为六轴多关节机器人、SCARA机器人、DETAL机器人、协作机器人等。 -50% 0% 50% 100% 150% 200% 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000 销量:工业机器人:中国 年 台YoY(%)-右轴 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 中国销量占全球比例 （%） 中国销量占全球比例 （%） 0 1 2 3 4 5 6 7 全球工业机器人平均价格(万美元/台) 全球工业

47、机器人平均价格(万美元/台) 六轴多关节机器 人, 69% SCARA, 23% DETAL, 4% 协作机器人, 4% 我国工业机器人销量（台）我国工业机器人销量（台） 全球工业机器人价格多年来降幅有限全球工业机器人价格多年来降幅有限 我国工业机器人销量占全球比例（我国工业机器人销量占全球比例（% %） 20182018年我国各类工业机器人销量占比年我国各类工业机器人销量占比(%)(%) 股票报告网整理 工业机器人竞争格局：国产替代，任重道远工业机器人竞争格局：国产替代，任重道远 资料来源：IRF、睿工业，平安证券研究所 20182018年外资品牌占比超过年外资品牌占比超过7070% %：2

48、018年我国工业机器人销量中，外资品牌11.3万台，占比73%， 内资品牌4.1万台，占比27%。 20182018年外资品牌以四大家族为主：年外资品牌以四大家族为主：2018年我国机器人销量中外资品牌“四大家族”发那科、 ABB、安川、库卡份额遥遥领先，占比分别为18.0%、17.0%、12.0%、10.3%。 国内龙头为埃斯顿：国内龙头为埃斯顿：2018年内资品牌前五名企业分别为埃斯顿、众为兴、欢颜、汇川、埃夫 特，占比分别为8.6%、7.2%、5.9%、4.7%、4.4%。 控制系统控制系统、减速器减速器、伺服等核心零部件仍大量依赖进口伺服等核心零部件仍大量依赖进口。 发那科, 18.0% ABB, 17.0% 安川, 12.0% 库卡, 10.3% 爱普生, 9.4% 其他, 27.0% 埃斯顿, 8.6% 众为兴, 7.2% 欢颜, 5.9% 汇川, 4.7% 埃夫特, 4.4% 其他, 69.2% 20182018年国内市场各外资品牌出货量占比年国内市场各外资品牌出货量占比(%)(%)20182018年国内市场各国产品牌出货量占比年国内市场各国产品牌出货量占比(%)(%) 股票报告网整理 A股部分相关股部分相关上市