自动化设备零部件客户认证壁垒

自动化设备零部件客户认证壁垒

自动化设备零部件客户认证壁垒行业下游客户对其重要零部件供应商有严格的供应商资质认证要求，一旦与供应商形成合作，通常会保持稳定的合作关系。这是因为客户对供应商的考查和认证复杂，包括：①产能规模是否可以保证产品及时交付；②质量的稳定，以及相关的质量控制体系、环保安全体系和社会责任体系的建立；③新技术、新产品的开发能力，尤其是与客户同步设计与开发能力；④持续改进、降低成本的能力；⑤技术服务体系的建立和完整性。此外，若更换配套零部件供应商，新供应商形成稳定量产能力耗时较长、存在不确定性，且新供应商可能因生产经验缺乏无法提供协同开发服务。因此，行业新进入企业难以仅凭较低的产品价格冲击行业现存的稳固配套关系，面临较高的客户认证壁垒。行业利润水平的变动趋势及变动原因本行业的利润水平取决于市场竞争程度和产品的先进性。通常定制化产品利润水平高于通用型产品；精度高、工艺要求和生产难度大的产品利润水平高于其他产品。目前行业利润水平呈现两极分化的局面，生产一般传动件和低端应用的制动器企业因竞争激烈，其盈利呈现下降趋势；随着进口替代以及下游行业自动化、智能化转型升级，生产技术含量高的精密传动件、电磁制动器和谐波减速机的企业保持了较高的盈利水平。从工业机器人看工业自动化的长期趋势工业自动化设备主要含有工业机器人和数控机床两大类，就产业链而言，工业机器人是工业自动化的构成主体。在控制层面，工业机器人囊括DCS、数控系统等工控产品，进行。在控制层面，工业机器人囊括DCS、数控系统等工控产品，进行自身目标和功能的管理。在驱动层面，各类驱动器和软启动器等工业自动化涵盖行业亦存在于工业机器人产业之内。在执行层面，伺服电机是工控和机器人产业均不可或缺的重要组成。工业机器人可以认为是更需运动控制的易用型数控机床。相比数控机床，工业机器人通用性更好，运动能力更强，更易操作和维护。截至2021年末，我国工业机器人年产量已超过数控机床，突破30万台，同时由于工业机器人单机价格更高，拥有更大的市场规模，2021年总体价值规模达到706亿元，同期数控机床市场规模466亿元。此外，工业机器人拥有更广阔的下游集成空间，未来成长空间显著。工业机器人是工业自动化输出设备的典型代表，代表着工业自动化的高成长性。我国人口红利逐渐消失，制造业就业人员持续降低，我国制造业就业人数自2013年达到峰值后持续降低，2020年已降至不足4000万，一方面是因为15-64岁适龄劳动力人口比重持续下降，而总人口近年间增长趋缓，近十年净增长不足1亿人；另一方面是因为我国制造业转型升级加速，逐渐降低劳动密集型产业占比，向第三产业发展的趋势明显。劳动力价格持续上升，机器换人大势所趋。人口红利的消失伴随着劳动力价格的上升，我国制造业就业人员年平均工资从2006年的1．8万元持续上升到2020年的8．3万元。但从进口均价来看，尽管库存、汇率、类型等因素对于价格造成了一定的影响，工业机器人价格整体仍呈下降趋势。3C产业机器人寿命4年左右，其他产业寿命则更长，维修保养成本也较低，生产效率和精度远高于人工，制造业领域内机器换人是大势所趋。我国工业机器人发展主要经历四个阶段萌芽、渐起、高增和调整。2009年之前尚未广泛发展，处于萌芽阶段，彼时汽车产业落后，3C电子刚刚开始承接产能转移，自动化率较低，我国工业机器人安装量自2010年起开始明显增加，主要因为汽车、3C产业需求旺盛，自动化程度提高；2013年至2017年高速发展，主要由于政策及补贴密集出台，价格下降，汽车、3C电子产业及自动化市场爆发增长；2018年之后充实调整，补贴开始减少，贸易摩擦也有所影响。全球工业机器人保有量增长平稳，近年来每年增长10%左右，中国工业机器人保有量增速在2017年之前较高，年增速高达30%以上，2018年后因安装量增速下滑及设备逐渐到期报废，增速降至全球整体水平。中国工业机器人产业经过多年发展，仍然与发达国家有一定差距。从工业机器人密度（每万人拥有工业机器人数量）来看，我国近年来持续增长，但我国工业机器人密度仍与前列国家有一定的差距，有足够的成长空间。从长期来看，我国工业机器人密度有望达到日本和德国的水平，目前仍有50%的增长空间。由于机器人存在折旧，普遍寿命在4-10年左右，预计未来几年国内工业机器人市场更新换代需求激增。2020年我国工业机器人市场销售规模为422亿元，2022年预计达到552亿元，5-10年内有望达到年均千亿的市场规模，而系统集成市场规模一般是本体的2-3倍，目前已有上千亿规模。工业机器人代表了工业自动化的高成长性，并且有人机协作、人工智能、数字化、轻型化和普及化的趋势，这些也都是工业自动化的趋势。人机协作可以将人的智能性和机器人的高效性相结合，并且提升有人车间的安全性。随着智能学习框架的发展，工业机器人有望加载人工智能算法，从工作中积累经验，进一步提升效率。数字化契合万物互联发展趋势，一方面收集大数据进行学习，另一方面参与物联网提升控制能力。轻型化可以拓宽工业机器人的应用场景，用于精密度更高的工业，为工业机器人开辟了新的机遇。普及化要求目前还未广泛使用机器人的行业大量使用机器人，这将加快机器换人的速度，进一步提升全社会的生产效率。未来发展前景（一）政策支持促进产业迅速发展机械设备零部件生产对我国装备产业发展具有重要战略意义，其发展受到了国家政策的鼓励。2021年我国政府针对制造业出台了一系列减税政策，其中，先进制造业增值税期末留抵退税政策对于符合条件的先进制造业企业是较大的利好，促进产业迅速发展。（二）自动化智能化推动产业高质量发展过去，我国铸造产业粗放式发展，生产工艺较为落后，自动化生产水平普遍不高，生产效率低下，造成较高能源浪费。当前，我国与5G、大数据、工业互联网等新一代技术相关的基础设施逐步建设完善，制造业自动化和智能化升级，将推动我国机械设备零部件制造行业生产效率及产品品质提升，带动产能向中高端产品领域汇集，为产业未来持续、健康发展提供有力支撑。（三）下游技术升级需求强劲激发产业成长核心零部件产品具有高附加值、高毛利率特征。近年来，随着国内液压、空压与机械传动产业技术和工艺水平的不断提高，相关核心零部件国产需求愈发强烈，需求的持续爆发，有助于国内优质连续铸铁企业以及机械设备零部件制造企业摆脱中低端产品低价竞争困局，获取更为广阔的增量市场和成长空间。自动化设备产业链自动化零部件供应商上游连接钢、铝等大宗商品，同时也采购部分自动化零部件进行加工及配套售卖，下游连接自动化设备厂商和终端设备使用厂商。一站式供应商既作为产业链上下游产品的采购方，也是生产所需零部件的供应方。与标准零部件相对应，非标自动化零件即指工程师在设计过程中根据图纸定向加工出来的零部件。工业零部件需求分散在多个行业和多种工艺之间，供需对接面临专业性、时效性、真实性、针对性等诸多挑战。自动化设备行业市场现状从全球市场规模来看，全球自动化设备市场规模逐年增长，增长态势良好。预计到2023年将达到3066．7亿美元。近年来，随着新兴产业的蓬勃发展，我国工业自动化控制技术、产业和应用有了很大发展，促进我国自动化设备市场规模不断增长。据统计，2020年我国自动化设备市场规模为1895亿元，同比上涨16．08%，年均复合增长速度为7．44%，保持稳定增长态势。自动化设备关键零部件行业发展特点自动化设备传动与制动系统关键零部件，主要配套于各种类型，工业电机，最终应用于数控机床、机器人、电梯等多个自动化设备领域。自动化设备零部件行业的发展与下游行业的发展和景气状况有较强的联动性。作为重要的自动化设备零部件之一，传动与制动行业的发展与工业自动化应用领域的拓展密切相关。随着我国宏观经济的稳定以及国家相关产业政策的出台，下游行业进入快速发展阶段，下游行业市场容量持续扩大，对自动化设备零部件行业的发展产生强大的驱动作用。同时，下游行业对自动化设备零部件行业产品性能指标要求的提高进一步推动了自动化设备零部件行业技术研发和自主创新能力的提升。随着近年来全球制造业向中国转移，传动与制动领域的中国企业获取了先进技术和制造经验，整体行业发展较快，但由于我国核心技术和高端产品对外依存度依然较高，国内企业仍与发达国家的竞争对手存在较大的差距。国内企业主要集中在传统设备领域，如工程机械、重型装备、轨交装备、电动工具等，产品以中低端基础产品为主，而工业机器人、高端数控机床、半导体设备等自动化设备领域依然被国外企业占据较大的市场份额，轴承、高铁齿轮箱、机器人减速机等高端产品主要依赖进口。外资企业产品价格昂贵，售后维修保养费用高昂，服务响应不及时等都直接制约了我国装备制造业工业化、自动化进程。随着我国企业技术研发实力的不断增强，产品性能不断提升，越来越多的优质企业将有可能参与到高端产品市场竞争，进口替代潜力巨大。随着信息技术与制造技术的发展，以新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套生产线等智能制造装备产业体系初步形成，自动化设备对其传动与制动系统的智能化、精度和可靠性提出了更高的要求。以谐波减速机为例，在智能制造的产业发展推动下，随着谐波传动技术对以刚性构件模式进行机械传动的突破，谐波减速机以其回差小、运动精度高、传动比大、体积小、重量轻等特点在机器人产业中得以成熟应用，已成为机器人等自动化设备核心零部件之一；以电磁制动器为例，在工业自动化快速发展的推动下，电磁制动器以其制动时间短、定位精准，结构紧凑，运转噪音低等特点，在以伺服技术为主的自动控制领域中，已成为数控机床、机器人等自动化设备的关键零部件之一。同时，电磁制动器在起升装备领域中的应用逐渐由电梯向起重机、塔吊、高空平台车、电动叉车、自动化立体停车库、舞台升降等多个行业拓展。随着设备向智能化、自动化的发展，下游应用需求的变化将为传动与制动系统关键零部件将带来更多的市场空间。随着我国智能制造的不断推进，自动化设备在安全、精密、高效及性价比等性能要求不断提高，机电一体化、驱控一体化、模块化成为自动化设备制造行业的发展趋势，传动与制动系统获得新的发展契机。机电一体化是指产品集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，电磁制动器就是机电一体化的重要发展成果。驱控一体化是指对控制器、驱动器及其他控制模块的高度集成，产品因此具有本相对较低、应用相对简单、维护检修便捷、响应速度快等优势，机器人上的运用将成为未来发展趋势。模块化是指利用模块通过搭积木重构的方式重新组合自动化设备，以满足不同任务的需要，模块化的产品被广泛应用于注塑机械手、SCARA机器人、小六轴机器人、插件机、绕线机等领域。产业链：核心零部件重要性凸显人形机器人产业链主要包括上游核心软硬件（硬件包括伺服电机、减速器、控制器、传感器等；软件包括机器视觉、人机交互、机器学习、系统控制等）；中游本体制造商和下游应用（包括迎宾接待、高校科研等）。其中核心零部件重要性十分突出，一方面高性能的零部件是实现机器人感知与运动的基础；另一方面核心零部件成本占比较高。以传统工业机器人为例，核心零部件占据了工业机器人整机70%以上的成本。（一）减速器主要包括谐波减速器和RV减速器，目前仍主要被日本企业所垄断，近年来在绿的谐波和双环传动等国产龙头的带领下国产化率逐步提升。考虑到人形机器人将为减速器市场需求带来较大增量，根据测算2025年全球谐波减速器市场空间有望达147．5亿元，2022-2025年CAGR=59．5%。（二）控制器主要控制机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹，近年来机器人控制器市场需求稳步增长。竞争格局方面由于机器人控制器多为本体厂商自制，竞争格局与本体类似，国外企业占据主导地位，国内外差距主要体现在软件算法，近年汇川、埃斯顿等国产机器人龙头正逐步追赶。（三）伺服系统主要包括驱动器和伺服电机。相较