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投资策略 | 智能制造行业投资机会

2017/3/17 0:01:48 人评论次浏览来源：同系资本分类：其他

同系资本致力于工业4.0领域投资，秉承实业兴邦的投资理想，专注于智能制造企业的各阶段私募股权投资。欢迎关注同系资本。

智能制造，即基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式。

智能制造结构

一、智能制造CPS先P后C，P为基础

智能制造是一种由智能机器和人类共同组成的人机一体化智能系统，相较于传统制造，智能制造在制造过程中能实现更多的深度感知、智慧决策、快速执行等动作、同时柔性化更强。

工业4.0是一种广义智能制造模式，是以CPS(Cyber-Physical Systems)为基础的第四次工业革命，从集中式控制向分散式增强型控制基本模式转变，将狭义以P（智能设备）主导智能制造单元通过C（信息化集成）延伸到整个智能工厂（MES、ERP）、智能制造产业链（SCM、CRM），由厂内制造延伸到厂外上下游供应商、客户，实现最大程度个性化定制，制造业服务化。

智能制造系统包括感知层、决策层、执行层等三大子系统。智造CPS中，感知层、执行层为P层、决策层一般是C层。

图1：智能制造CPS构成

智能制造CPS子系统感知层、决策层、执行层主要构成

所属层级	主要构成	主要作用
P感知层	传感器	能感受到被测量的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，将信息进行反馈。直接影响智能制造系统的运行、控制精度与稳定性。
	机器视觉	可代替传统人工进行检视或测量。相对于人眼识别，有着稳定性高、工作时间长、效率高等优势。
	射频识别	简称RFID，是一种可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据通信技术，在工业制造体系中多用于立体仓库分拣等应用。
C决策层	ERP（ERP层）	全称企业资源计划，是一种供应链的管理思想，目的是为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。
	APS（MES层）	进阶生产规划及排程系统，对厂内资源进行同步实时的约束，协调物料、设备、人员、客户需求、运输等各种生产影响因素。
	WMS（MES层）	全称仓库管理系统，主要作用是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。
	PLC（工控层）	即可编程逻辑控制器，可用于开关量逻辑、运动控制、过程控制、通信联网等多种用途，是工业控制中的核心。
	DCS（工控层）	即集散控制系统，是以微处理器为基础，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仪表控制系统
	SCADA（工控层）	全称数据采集与监视控制系统，是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统，在电力系统中应用广泛，可对现场运行设备进行实时的监视和控制。
P执行层	工业机器人	面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，进行焊接、激光加工、搬运等多种工作。
	数控机床	是装有程序控制系统的自动化机床，不仅可以提高传统机床的工作效率及精度，还可以将传统机床结合成为具有多种功能的加工中心进行更高效的制造。
	3D打印	属于革命性的增材制造技术，凭借一次成型的特点，可结构制造复杂的零部件。但目前限于材料和技术手段，产品还有一定的局限性。
	立体仓库	一般指采用高层货架储存单元货物的革新型仓库，具有占地面积小、成本低、建设周期短等优势，可有效提升物流效率，减少物流费用。
	AGV	即自动导引运输车，装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定导引路径行驶，可作为立体仓库搬运系统中的一部分。

图2：智能制造系统中的感知、决策、执行层子系统

智能设备P大多处于智能制造系统的感知层、执行层，决策层主要完成C的职能，通过MES实现厂内生产制造信息化集成、通过EPR、SCM、CRM等实现企业级、产业链级价值链信息化集成。

与德国等发达国家拥有雄厚的工业基础不同，我国工业基础较为薄弱，很多制造企业甚至还没有达到工业2.0的级别，不可能直接跨越到工业4.0。因此，中国智能制造必须走工业2.0补课、工业3.0普及和工业4.0示范的并联式发展道路，同时发展工业电气化、自动化和信息化。

我们认为，建立智造CPS，P（智能设备）是基础，在先有能完成基础制造任务的P后，再根据企业制造工艺流程、商业模式，进一步通过C（信息化集成）整合成智能工厂、智能制造产业链。我国目前智能制造水平仍较低，我们认为先P后C是建立智造CPS，发展我国智能制造的合理顺序。

二、我国P端智能设备国产化率低空间大

在智能制造系统三大层级中，智能设备P主要集中在感知层和执行层。相对于决策层的软硬件设备，我国无论是在智能装备的技术水平上，还是在工业制造的整体自动化程度上，相较国外的差距都更为明显。

通常我们用工业机器人在制造业的渗透率水平来大致反映一个国家的制造业自动化水平。

我国目前工业机器人渗透率约为30台/万人，低于全球58台/万人的平均水平，更远低于其他发达国家的水平。这突显出我国智能制造发展水平与世界先进制造业国家相比还有较大差距，发展空间巨大。

图3我国工业机器人渗透率较世界领先水平有较大差距

我国大多数智能设备未来成长空间均较大，且目前国产化率基本上都很低，进口替代空间大。

所属层级	具体构成	2014年国内市场规模（亿元）	2020年预测国内市场规模（亿元）	5年复合增速
感知层	传感器	1,000	2,986	20
	机器视觉	20	76	25
	射频识别	385	1,150	20
执行层	工业机器人	400	1,526	25
	高端数控机床	1,600	4,104	17
	3D打印	50	303	35-40
	立体仓库	450	1,344	20
	AGV	30	90	20

图4部分智能设备市场空间及国产化概况

在《中国制造2025》国家战略强推下、市场经济性自驱动下，2020年我国智能设备的整体市场规模万亿可期，随着设备国产化率的提升，国产设备进口替代空间大。

三、C端集成重制造工艺流程重商业模式

智造CPS中C端的集成是建立在较成熟的P端上的，且C端的集成更重企业制造工艺流程、更重企业的商业模式。

图5：各类C端集成

C端集成由简至繁：

从集成的软硬件看：从最简单的无PLC集成——基于PLC的智能单元集成——基于MES的智能车间/智能工厂集成——基于EPR的企业级管理信息系统集成——基于广义ERP（包含SCM、CRM）的产业链级信息网络集成。

C端的集成依附在对企业制造工艺与商业模式的深刻理解

从集成的产品生产环节看：从某段小制造工艺的集成——整个产品制造工艺的集成——产品设计~原材料采购~制造~销售~售后服务产品全生命周期的集成。

如果集成商对某个企业所处行业的生产制造工艺理解不深，那么智能制造系统的集成就会不够简洁有力、产生很多系统不稳定性、不必要的工序，加大机器损耗并降低生产效率。

如果集成商对企业商业模式理解不清、或者企业及产业链企业组没有清晰稳定的管理体系或商业模式，那么集成是没意义的。CPS将传统制造信息化、服务化、定制化，其中少不了人与管理机制的配合。

所以，我们坚定认为深刻理解企业生产制造工艺、商业模式的C端集成才是有意义的，才能实现真正的工业4.0。

所属层级	具体构成	2014年国内市场规模（亿元）	2020年预测国内市场规模（亿元）	5年复合增长率（%）
决策层	ERP层	210	330	8-10
	MES层	16	120	40
	工控层	320	430	5