（報告出品方/分析師：中信證券 楊靈修 周家禾）

工業(yè)自動化——智能制造的“明珠”

在《中日制造產(chǎn)業(yè)系列報告之一—從日本高端制造看中國制造升級》報告中，我們回 顧了日本制造業(yè)的發(fā)展歷史及其市場表現(xiàn)，日本為我國提供了寶貴經(jīng)驗。

中日都以制造“硬 科技”為核心競爭力，且目前中國正處于制造業(yè)崛起的階段，在國內(nèi)市場充足需求的支撐 下，預(yù)計我國制造業(yè)先“國產(chǎn)替代”，后依賴“效率優(yōu)勢”出海。結(jié)合日本經(jīng)驗，我們梳理出我國制造中最“長坡厚雪”的幾大領(lǐng)域：工業(yè)自動化、電氣設(shè)備、通信設(shè)備、半導(dǎo)體 等。本報告圍繞工業(yè)自動化，將從產(chǎn)業(yè)鏈視角來看國產(chǎn)替代，并結(jié)合日本經(jīng)驗篩選核心環(huán)節(jié)的優(yōu)質(zhì)公司。

我們首先將重點梳理工業(yè)自動化主要環(huán)節(jié)，聚焦主要產(chǎn)業(yè)鏈中的優(yōu)質(zhì)公司。 工業(yè)自動化：國產(chǎn)化率有望進(jìn)一步提升工業(yè)自動化，又稱工業(yè)控制自動化（工控自動化），是指將自動化技術(shù)運用在機(jī)械工 業(yè)制造環(huán)節(jié)中，實現(xiàn)自動加工和連續(xù)生產(chǎn)，提高機(jī)械生產(chǎn)效率和質(zhì)量，釋放生產(chǎn)力的作業(yè) 手段。工業(yè)自動化的發(fā)展依賴于信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的深度融合，自動化技 術(shù)在很大程度上扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)作業(yè)模式，加速了傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造。工業(yè)自動化上游行業(yè)是 電力電子元器件，下游行業(yè)主要包括 OEM（代工）型市場和項目型市場。

通過需求動力的不同來源，全球工業(yè)自動化發(fā)展歷程可以分為以下三個階段：

第Ⅰ階 段（40 年代-60 年代初）：此階段主要為單機(jī)自動化階段，市場上各種單機(jī)自動化加工設(shè) 備涌現(xiàn)，并不斷擴(kuò)大應(yīng)用和向縱深方向發(fā)展，典型成果和產(chǎn)品包括硬件數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī) 床。

第Ⅱ階段（60 年代中-70 年代初期）：此階段主要以自動生產(chǎn)線為標(biāo)志，在單機(jī)自動 化的基礎(chǔ)上，各種組合機(jī)床、組合生產(chǎn)線出現(xiàn)；同時，軟件數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)并用于機(jī)床，CAD、 CAM 等軟件開始用于實際工程的設(shè)計和制造中。

第Ⅲ階段（70 年代中期-至今）： 20 世 紀(jì) 70 年代初期，美國學(xué)者首次提出 CIM 概念，CIM 是一種實現(xiàn)集成的相應(yīng)技術(shù)，即把分 散獨立的單元自動化技術(shù)集成為一個優(yōu)化的整體，而作為實現(xiàn)集成的相應(yīng)技術(shù)，并行工程 自 20 世紀(jì) 80 年代末期開始應(yīng)用和活躍于自動化技術(shù)領(lǐng)域，并將進(jìn)一步促進(jìn)單元自動化技 術(shù)的集成，該階段的典型成果和產(chǎn)品包括 CIMS 工廠和柔性制造系統(tǒng)（FMS）等。

政策扶持有望進(jìn)一步推動內(nèi)資企業(yè)克服技術(shù)壁壘，國產(chǎn)替代率有望進(jìn)一步提升。

要突 破對海外進(jìn)口的依賴，最關(guān)鍵的仍然是要鼓勵民營企業(yè)加大研發(fā)投入，進(jìn)軍高精尖智能制 造設(shè)備領(lǐng)域。2021 年 1 月 23 日，財政部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于支持“專精特 新”中小企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的通知》，啟動中央財政支持“專精特新”中小企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展 政策。除此之外，“十四五智能制造規(guī)劃”和智能制造 2025 等政策中均有相關(guān)內(nèi)容支持工 業(yè)自動化發(fā)展。隨著工業(yè)自動化政策扶持力度的進(jìn)一步加大，工業(yè)自動化高精尖技術(shù)有望 得到突破，受制約的細(xì)分行業(yè)國產(chǎn)化率有望進(jìn)一步提升。

從功能角度來看，工業(yè)自動化產(chǎn)品可以劃分為控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和反饋系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)。控制系統(tǒng)包括 PLC、數(shù)控系統(tǒng)、IPC/單片機(jī)、DCS、HMI 和工業(yè)軟件等； 驅(qū)動系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動、變頻器、軟啟動器、直流驅(qū)動和工業(yè)轉(zhuǎn)化器等；執(zhí)行系統(tǒng)包括伺 服電機(jī)、交流電機(jī)、減速器、接觸器和調(diào)節(jié)閥等；反饋系統(tǒng)包括傳感器、過程儀表和檢測 儀器等；輸出系統(tǒng)包括機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、輔助機(jī)械和非標(biāo)設(shè)備等。

工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)鏈零部件數(shù)量眾多，各部分市場規(guī)模和增速差異較大。

具體來看，低 壓變頻器、伺服電機(jī)、減速器、傳感器和過程儀表價值量較高；分環(huán)節(jié)來看，控制系統(tǒng)和 執(zhí)行系統(tǒng)規(guī)模較大。工業(yè)自動化市場規(guī)模總體保持上升趨勢，中國 2021 年市場超過 2000 億元，為排除疫情造成的影響，我們選取 2021 年和 2019 年的指標(biāo)進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)工 業(yè)自動化市場規(guī)模 CAGR 超過 30%，整體市場規(guī)模增長較快。

智能制造是工業(yè)自動化發(fā)展的方向，它將概念更新升級，并擴(kuò)展到了柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、 智能化和高度集成化的范圍。

智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一種由智能機(jī) 器和人類與家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過程中能進(jìn)行智能活勱，諸如分 析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分地 取代人。

智能制造在物理空間的主要載體是工業(yè)自動化，在信息空間的主要載體是工業(yè)互 聯(lián)網(wǎng)，而三者在工廠智能化的實踐過程中又相互交織。

工業(yè)自動化及其相關(guān)技術(shù)和設(shè)備構(gòu) 成了智能制造的基礎(chǔ)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過存儲、加工和處理生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)和信息， 構(gòu)建了 IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaaS（平臺即服務(wù)）和 SaaS（軟件即服務(wù)）的解決方 案層級，并通過指令與控制系統(tǒng)和設(shè)備系統(tǒng)相交互，完成智能生產(chǎn)指令和反饋。

從工業(yè)機(jī)器人看工業(yè)自動化的長期趨勢

工業(yè)自動化設(shè)備主要含有工業(yè)機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床兩大類，就產(chǎn)業(yè)鏈而言，工業(yè)機(jī)器人 是工業(yè)自動化的構(gòu)成主體。在控制層面，工業(yè)機(jī)器人囊括 DCS、數(shù)控系統(tǒng)等工控產(chǎn)品進(jìn)行。

在控制層面，工業(yè)機(jī)器人囊括 DCS、數(shù)控系統(tǒng)等工控產(chǎn)品，進(jìn)行自身目標(biāo)和功能的管 理。

在驅(qū)動層面，各類驅(qū)動器和軟啟動器等工業(yè)自動化涵蓋行業(yè)亦存在于工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè) 之內(nèi)。

在執(zhí)行層面，伺服電機(jī)是工控和機(jī)器人產(chǎn)業(yè)均不可或缺的重要組成。工業(yè)機(jī)器人可 以認(rèn)為是“更需運動控制的易用型數(shù)控機(jī)床”。

相比數(shù)控機(jī)床，工業(yè)機(jī)器人通用性更好， 運動能力更強(qiáng)，更易操作和維護(hù)。

截至 2021 年末，我國工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量已超過數(shù)控機(jī) 床，突破 30 萬臺，同時由于工業(yè)機(jī)器人單機(jī)價格更高，擁有更大的市場規(guī)模，2021 年總 體價值規(guī)模達(dá)到 706 億元，同期數(shù)控機(jī)床市場規(guī)模 466 億元。

此外，工業(yè)機(jī)器人擁有更廣 闊的下游集成空間，未來成長空間顯著。工業(yè)機(jī)器人是工業(yè)自動化輸出設(shè)備的典型代表， 代表著工業(yè)自動化的高成長性。

我國人口紅利逐漸消失，制造業(yè)就業(yè)人員持續(xù)降低，我國制造業(yè)就業(yè)人數(shù)自 2013 年 達(dá)到峰值后持續(xù)降低，2020 年已降至不足 4000 萬，一方面是因為 15-64 歲適齡勞動力人 口比重持續(xù)下降，而總?cè)丝诮觊g增長趨緩，近十年凈增長不足 1 億人；另一方面是因為 我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級加速，逐漸降低勞動密集型產(chǎn)業(yè)占比，向第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢明顯。

勞動力價格持續(xù)上升，機(jī)器換人大勢所趨。

人口紅利的消失伴隨著勞動力價格的上升， 我國制造業(yè)就業(yè)人員年平均工資從 2006 年的 1.8 萬元持續(xù)上升到 2020 年的 8.3 萬元。但 從進(jìn)口均價來看，盡管庫存、匯率、類型等因素對于價格造成了一定的影響，工業(yè)機(jī)器人 價格整體仍呈下降趨勢。

3C 產(chǎn)業(yè)機(jī)器人壽命 4 年左右，其他產(chǎn)業(yè)壽命則更長，維修保養(yǎng) 成本也較低，生產(chǎn)效率和精度遠(yuǎn)高于人工，制造業(yè)領(lǐng)域內(nèi)機(jī)器換人是大勢所趨。

我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展主要經(jīng)歷四個階段——萌芽、漸起、高增和調(diào)整。

2009 年之前尚未廣泛發(fā)展，處于萌芽階段，彼時汽車產(chǎn)業(yè)落后，3C 電子剛剛開始承接產(chǎn)能轉(zhuǎn)移，自動化率較低，我國工業(yè)機(jī)器人安裝量自 2010 年起開始明顯增加，主要因為汽車、3C 產(chǎn)業(yè)需求旺盛，自動化程度提高；2013 年至 2017 年高速發(fā)展，主要由于政策及補(bǔ)貼密集出臺，價格下降，汽車、3C 電子產(chǎn)業(yè)及自動化市場爆發(fā)增長；2018 年之后充實調(diào)整，補(bǔ)貼開始減少，貿(mào)易摩擦也有所影響。

全球工業(yè)機(jī)器人保有量增長平穩(wěn)，近年來每年增長 10% 左右，中國工業(yè)機(jī)器人保有量增速在 2017 年之前較高，年增速高達(dá) 30%以上，2018 年后 因安裝量增速下滑及設(shè)備逐漸到期報廢，增速降至全球整體水平。

中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展，仍然與發(fā)達(dá)國家有一定差距。

從工業(yè)機(jī)器人密度 （每萬人擁有工業(yè)機(jī)器人數(shù)量）來看，我國近年來持續(xù)增長，但我國工業(yè)機(jī)器人密度仍與 前列國家有一定的差距，有足夠的成長空間。

從長期來看，我國工業(yè)機(jī)器人密度有望達(dá)到 日本和德國的水平，目前仍有 50%的增長空間。由于機(jī)器人存在折舊，普遍壽命在 4-10 年左右，預(yù)計未來幾年國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場更新?lián)Q代需求激增。

2020 年我國工業(yè)機(jī)器人 市場銷售規(guī)模為 422 億元，2022 年預(yù)計達(dá)到 552 億元，5-10 年內(nèi)有望達(dá)到年均千億的市 場規(guī)模，而系統(tǒng)集成市場規(guī)模一般是本體的 2-3 倍，目前已有上千億規(guī)模。

工業(yè)機(jī)器人代表了工業(yè)自動化的高成長性，并且有人機(jī)協(xié)作、人工智能、數(shù)字化、輕 型化和普及化的趨勢，這些也都是工業(yè)自動化的趨勢。

人機(jī)協(xié)作可以將人的智能性和機(jī)器 人的高效性相結(jié)合，并且提升有人車間的安全性。隨著智能學(xué)習(xí)框架的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人 有望加載人工智能算法，從工作中積累經(jīng)驗，進(jìn)一步提升效率。

數(shù)字化契合萬物互聯(lián)發(fā)展 趨勢，一方面收集大數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，另一方面參與物聯(lián)網(wǎng)提升控制能力。輕型化可以拓寬 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用場景，用于精密度更高的工業(yè)，為工業(yè)機(jī)器人開辟了新的機(jī)遇。

普及化要求目前還未廣泛使用機(jī)器人的行業(yè)大量使用機(jī)器人，這將加快機(jī)器換人的速度，進(jìn)一步 提升全社會的生產(chǎn)效率。

產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂怼獓@核心環(huán)節(jié)的優(yōu)質(zhì)公司

產(chǎn)業(yè)鏈上的主要上市公司 目前全部A股尚無收錄較為全面的工業(yè)自動化分類標(biāo)準(zhǔn)，我們根據(jù)上市公司主營業(yè)務(wù)， 歸納工業(yè)自動化零部件及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備生產(chǎn)廠商 64 家。

從相關(guān)業(yè)務(wù)收入來看，大部分公司業(yè) 務(wù)收入集中在 30 億元以下，臥龍電驅(qū)、正泰電器、宏發(fā)股份和匯川技術(shù)相關(guān)業(yè)務(wù)收入較 高。

從總市值來看，大部分公司總市值在 100 億元以下，百億以上的股票中也僅有匯川技 術(shù)、正泰電器超過了 400 億元。將股票按照業(yè)務(wù)綜合性排序，多數(shù)廠商從事產(chǎn)業(yè)鏈中最為 相關(guān)的若干個環(huán)節(jié)，個別廠商幾乎橫跨產(chǎn)業(yè)鏈全部環(huán)節(jié)。

按照相關(guān)業(yè)務(wù)收入選取以上上市公司，然而部分上市公司相關(guān)業(yè)務(wù)收入較小，并非相 關(guān)環(huán)節(jié)的主要參與者，而諸多產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的主要參與者還包括海外公司和非上市公司。接 下來，我們將選取主要環(huán)節(jié)，從產(chǎn)業(yè)鏈基本情況分析，梳理這些環(huán)節(jié)中包括海外公司和非 上市公司在內(nèi)的主要參與者，并討論國產(chǎn)替代情況。

1. 控制系統(tǒng)：工業(yè)自動化的關(guān)鍵核心，PLC 和 CNC 為關(guān)鍵

控制系統(tǒng)是工業(yè)自動化的核心大腦，更是決定輸出產(chǎn)品功能和性能的主要因素。其主 要任務(wù)是控制自動化設(shè)備在工作空間中的運動位置、姿態(tài)和軌跡、操作順序及動作的時間 等。

控制系統(tǒng)主要包括硬件和軟件兩部分：硬件部分是工業(yè)控制板卡，包括主控單元和部 分信號處理電路；軟件部分主要是控制算法、二次擴(kuò)展開發(fā)等。控制系統(tǒng)主要包括 PLC、 DCS、數(shù)控系統(tǒng)（CNC）、IPC 等。

PLC：市場快速擴(kuò)張，小型和中大型 PLC 差異較大 PLC 是一種采用一類可編程的存儲器，中大型 PLC 技術(shù)含量更高。

PLC 用于其內(nèi)部 存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過 數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC 實質(zhì)是一種用于工業(yè)控制 的計算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機(jī)相同。PLC 按照 I/O 點數(shù)分類，可分為小型 PLC 中型 PLC 及大型 PLC；而按照結(jié)構(gòu)形式分類，則可分為整體式和模塊式。

一般而言，I/O 點數(shù)越多，控制關(guān)系越復(fù)雜，要求的程序存儲器容量也越大，可編程控制器的指令及其他 功能也較多，能夠適應(yīng)大型、復(fù)雜的控制任務(wù)。 乘制造業(yè)復(fù)蘇春風(fēng)，PLC 市場規(guī)模快速恢復(fù)。

雖然 2020 年整體受到疫情影響全球經(jīng) 濟(jì)顯著下滑，但是后疫情時代，制造業(yè)快速修復(fù)對國內(nèi)市場帶來正面影響，PLC 市場持續(xù) 復(fù)蘇；此外，我國在“新基建”推動下投資力度不斷加大，帶動整體市場的需求向好。

2020 年中國 PLC 行業(yè)市場規(guī)模為 130 億元，同比上漲 11.68%，預(yù)計 2018-2023 年年均復(fù)合增 長率 6.4%，保持穩(wěn)定增長態(tài)勢。

PLC 主要與下游產(chǎn)業(yè)深度綁定，小型與大中型 PLC 市場差異明顯。

PLC 下游客戶廣 泛分布于各個工業(yè)行業(yè)，包括流程型工業(yè)、離散型工業(yè)在內(nèi)的鋼鐵、石油、電力、建材、 汽車、機(jī)械制造、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域，目前各下游行業(yè)的 PLC 應(yīng)用均比較成熟。國內(nèi)大中型 PLC 主要應(yīng)用于項目型市場，產(chǎn)品的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)通信能力要求比較高， 如汽車、冶金、電力、化工、建材等。

據(jù) MIR 統(tǒng)計，中國大中型 PLC 超過一半市場份額。 而小型 PLC 主要應(yīng)用于 OEM 市場，如紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、起重機(jī)械、食品機(jī)械等器械 設(shè)備，相比較大中型 PLC 應(yīng)用來說，市場分布廣泛，集中度相對分散。

我國 PLC 市場中歐美品牌和日系品牌占據(jù)主導(dǎo)地位，具有廣闊的替換空間。

據(jù) MIR 統(tǒng)計，2020 年我國 PLC 市場中，大中型 PLC 占比為 51.20%，小型 PLC 占比為 48.80%， 其中歐美品牌占比 63%，日系品牌占比 26%，本土品牌市占率僅 11%，主要以信捷電氣、 匯川技術(shù)、麥格米特、和利時為代表，市場規(guī)模相對較小

。具體來看，西門子、三菱、歐 姆龍位列市場前三，合計占據(jù)整個 PLC 市場的 68.4%。

從細(xì)分市場來看，大中型 PLC 行 業(yè)中，西門子在中國市場占而有率 49%，占據(jù)領(lǐng)先的市場地位，其大型、中型、小型 PLC產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性等性能較為良好，在大型、中型 PLC 市場中具有較強(qiáng)競爭優(yōu)勢，緊 隨其后的有三菱歐姆龍等。細(xì)分市場中，內(nèi)資廠商嚴(yán)重偏向小型 PLC 的制造，小型 PLC 市場占比較高的有信捷電氣和匯川技術(shù)，但大中型市場目前還沒有占比成規(guī)模的內(nèi)資廠商， 總體來看 PLC 的國產(chǎn)替代率仍有待提高。

DCS：工業(yè)流程的控制大腦，中控技術(shù)領(lǐng)跑國產(chǎn)替代

DCS 中文全稱分散控制系統(tǒng)，是一種在模擬量回路控制較多的行業(yè)中廣泛使用的， 盡量將控制所造成的危險性分散，而將管理和顯示功能集中的一種自動化高技術(shù)產(chǎn)品。它 采用控制分散、操作和管理集中的基本設(shè)計思想，采用多層分級、合作自治的結(jié)構(gòu)形式。

其主要特征是它的集中管理和分散控制。DCS 通常采用分級遞階結(jié)構(gòu)，每一級由若干子系 統(tǒng)組成，每一個子系統(tǒng)實現(xiàn)若干特定的有限目標(biāo)，形成金字塔結(jié)構(gòu)。DCS 一般由以下五部 分組成：控制系統(tǒng)、I/O 板、操作站、通訊網(wǎng)絡(luò)和圖形及編程軟件。

國內(nèi) DCS 市場規(guī)模快速增長，下游主要集中于化工和電力。

2021 年國內(nèi) DCS 市場 規(guī)模突破 88 億元，增速在 2019 年之后大幅上漲，CAGR 達(dá) 26%，預(yù)計未來將持續(xù)保持 穩(wěn)定增長，市場前景廣闊。DCS 的下游應(yīng)用集中度高，主要集中于化工、電力和石化三個 行業(yè)，三個行業(yè)總占比達(dá)到 80%。（報告來源：遠(yuǎn)瞻智庫）

國內(nèi) DCS 市場在中控技術(shù)的領(lǐng)銜下國產(chǎn)替代相對較高， 中控技術(shù)市場份額占比為 37%，領(lǐng)先包括外資在內(nèi)的其他所有品牌，除此之外，和利時、 橫河電機(jī)、智深控制在國內(nèi)市場份額中也占有一席之地。以上四個企業(yè)合計市場份額達(dá)到 51%，在整個工控行業(yè)中國產(chǎn)替代率較高。

IPC+PC-Based：主流的運動控制方式之一，國產(chǎn)正朝中高端邁進(jìn)

IPC（Industrial Personal Computer）即工業(yè)控制計算機(jī)，簡稱工控機(jī)，是一種采 用總線結(jié)構(gòu)，對生產(chǎn)過程及機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測與控制的工具總稱，具有重要的 計算機(jī)屬性和特征。PC-based 運動控制器是一種基于工業(yè) PC 技術(shù)，實現(xiàn)運動控制功能 的產(chǎn)品，可滿足復(fù)雜運動控制，是工控主流的控制方式之一。

運動控制器為運動控制系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，依據(jù)平臺可以劃分為 PLC、嵌入式控制器和 PC-Based 控制卡三類。其中 PC-Based 控制卡可以實現(xiàn)復(fù)雜的運動控制，且具備通用性強(qiáng)、拓展性好等優(yōu)勢，受到了 廣大 OEM 廠商的歡迎。隨著下游工業(yè)機(jī)器人、半導(dǎo)體等行業(yè)對運動控制要求的提高， PC-Based 控制卡將迎來更為廣闊的發(fā)展。

運動控制行業(yè)發(fā)展迅猛，控制器保持較高增速。

2014 年-2018 年我國通用運動控制行 業(yè)市場規(guī)模達(dá) 120 億元，與 2014 年相比增幅達(dá) 64.50%，復(fù)合增長率達(dá)到 13.25%。（注： 該統(tǒng)計口徑控制器中只計算基于 PC-Based 的控制卡、嵌入式控制器，未計入 PLC 及其 他）。

國內(nèi)的 PC-Based 控制卡市場中，外資品牌占據(jù)高端市場，國內(nèi)企業(yè)向中高端邁進(jìn)。 在國內(nèi)的 PC-Based 控制卡市場，高端市場由美國泰道(Delta Tau)、翠歐(Trio)等外資品牌 占據(jù)，但國內(nèi)品牌逐漸向中高端發(fā)力，外資品牌市場份額呈現(xiàn)萎縮態(tài)勢。以固高科技、雷 賽智能、成都樂創(chuàng)、眾為興等廠商代表的國內(nèi)品牌合計占據(jù)了 70%以上的市場份額。

數(shù)控系統(tǒng)：工業(yè)自動化的關(guān)鍵技術(shù)，國內(nèi)市場由海外品牌主導(dǎo)

數(shù)控系統(tǒng)加工能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，通過計算機(jī) 譯碼，使機(jī)床將原始的金屬板材通過長時間精密加工，打造成理想的形狀。利用數(shù)控加工 可以實現(xiàn)普通機(jī)床不能完成的復(fù)雜曲面零件加工，且加工的精度和穩(wěn)定性都能夠得到很大的保證。相比傳統(tǒng)加工工藝，數(shù)控加工有著加工效率高、加工精度高、操作者勞動強(qiáng)度低、 適應(yīng)能力強(qiáng)等特點。

我國數(shù)控系統(tǒng)下游應(yīng)用廣泛，產(chǎn)品差異化明顯，市場仍以海外品牌為主導(dǎo)。

就增速情 況而言，2021 年第一季度期間，數(shù)控系統(tǒng)的下游應(yīng)用中，立式加工中心、激光加工機(jī)、 鉆工中心、車床、玻璃機(jī)械等市場規(guī)模分別同比上升 249%、231%、225%、210%、193%。

就我國數(shù)控系統(tǒng)競爭格局而言，目前海外品牌占據(jù)市場大頭，廣州數(shù)控國內(nèi)領(lǐng)先。具體來 看，我國 CNC 數(shù)控系統(tǒng)主要玩家是外資品牌，包括發(fā)那科（Fanuc）、三菱（Mitsubishi）、 西門子（SIEMENS）等，2021 年第一季度市場分別占比 32%、21%和 11%。內(nèi)資品牌中 廣州數(shù)控（GSK）領(lǐng)先，占比 14%。

人機(jī)界面：下游應(yīng)用廣泛，主要集中于 OEM 市場

系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介，觸摸屏為主要產(chǎn)品。HMI 連接 PLC、 變頻器、直流調(diào)速器、儀表等工業(yè)控制設(shè)備，利用顯示屏顯示，通過輸入單元（如觸摸屏、 鍵盤、鼠標(biāo)等）寫入工作參數(shù)或輸入操作命令，實現(xiàn)人與機(jī)器信息交互的數(shù)字設(shè)備,由硬件 和軟件兩部分組成。

HMI 主要分成三類，分別是觸摸屏、平板電腦及文本終端。HMI 應(yīng)用 較廣，項目型市場及 OEM 市場都有廣泛應(yīng)用。項目型市場中 HMI 用量占整個 HMI 市場規(guī) 模的 22.0%左右。傳統(tǒng)項目型行業(yè)冶金、化工、電力、采礦等都是 HMI 市場的主要行業(yè)。 OEM 市場中，HMI 用量占整個 HMI 市場規(guī)模的 78.0%左右。

傳統(tǒng) OEM 行業(yè)紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、機(jī)床等都是 HMI 市場的主要行業(yè)，其中紡織機(jī)械行業(yè)占據(jù)了相當(dāng)大 的比重，電子設(shè)備制造、液晶設(shè)備、半導(dǎo)體等行業(yè)市場份額不斷擴(kuò)大。

HMI 市場和 PLC 市場緊密相關(guān)，國內(nèi)企業(yè)市占分散，國產(chǎn)替代率仍有待提升。

由于 PLC 和 HMI 在功能上擁有較強(qiáng)的協(xié)同性，PLC 和 HMI 的生產(chǎn)形成深度綁定，從市場份額 的分布上看，大型 PLC 廠商均在 HMI 市場上占有一定份額，例如西門子、威綸通、歐姆 龍等。在項目型市場，西門子以其行業(yè)領(lǐng)先的工程能力、完善的產(chǎn)品線占據(jù)了較為強(qiáng)勢的 地位，同時也促使其 HMI 業(yè)務(wù)快速發(fā)展，進(jìn)一步提高了市場占有率。

威綸通和施耐德緊隨 其后，也在國內(nèi)市場占有一席之地，加上占比較小的三菱和歐姆龍，海外企業(yè)占比超過 50%。 國內(nèi)企業(yè)占比較高的為昆侖通態(tài)，達(dá)到 12%，上海步科、信捷電氣、臺達(dá)（中達(dá)電通）緊 隨其后，上述國內(nèi)企業(yè)總市占率僅為 26%，HMI 的國內(nèi)市場國產(chǎn)替代率仍有待提升。

2. 驅(qū)動和執(zhí)行系統(tǒng)：零部件眾多，變頻器和伺服驅(qū)動為主要設(shè)備

變頻器：分類明確，低壓變頻器國內(nèi)市場廣闊

變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電 機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器的主要目的為節(jié)能、調(diào)速，除此之外，變頻器還有很多的保護(hù) 功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。通常，變頻器按照電壓等級是否大于 690V 可分為 低壓變頻器和中高壓變頻器，低壓變頻器按照功能用途又可分為通用型變頻器和工程型變 頻器。分類依據(jù)如下：

低壓市場廣闊，國產(chǎn)替代帶來更多增長潛力。

高壓變頻器具有很強(qiáng)的行業(yè)性，和高壓 變頻器相比，低壓變頻器調(diào)速范圍廣、操作簡單，市場規(guī)模更大，使用場景也更為廣泛。

目前全球工業(yè)自動化行業(yè)低壓變頻器市場主要可以分為歐美系和日系兩大派別，歐美系代 表廠家包括西門子、ABB、施耐德等，日系代表廠家則是安川、三菱、富士等。歐美廠家 更加擅長大型自動化系統(tǒng)，日系廠家則更加擅長小型系統(tǒng)。

在大型工程電氣傳動領(lǐng)域，歐 美品牌的市場占有率高，在小型機(jī)械的設(shè)備制造領(lǐng)域，日系品牌的市場份額較大。國產(chǎn)變 頻器產(chǎn)品由于多年來持續(xù)的研發(fā)投入，其性能、可靠性、售前售后服務(wù)、成本控制等方面 的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，以匯川技術(shù)、英威騰為代表的國產(chǎn)變頻器企業(yè)正在逐步搶占外資品牌的 市場，市場份額持續(xù)提升。

減速器：有望實現(xiàn)國產(chǎn)替代，RV 多家并起，諧波一家獨大

減速器是多個齒輪組成的傳動零部件，利用齒輪的嚙合改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，改變扭矩及承 載能力，實現(xiàn)精密控制。減速器按結(jié)構(gòu)不同可以分為五類：諧波齒輪減速器、擺線針輪減 速器、RV 減速器、精密行星減速器和濾波齒輪減速器。

在精度、扭矩、剛度、傳送效率 等衡量減速器的各個性能指標(biāo)上，它們各有不同。

隨著技術(shù)的日益成熟，精密減速器高精 度、高剛度、高傳動效率、大速比、高壽命、低慣量、低振動、低噪音、低溫升、結(jié)構(gòu)輕、 安裝方便等諸多優(yōu)勢愈加明顯，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)墓I(yè)機(jī)器人領(lǐng)域更多拓展到數(shù)控機(jī)床、航 空航天、醫(yī)療器械、新能源等多個領(lǐng)域，發(fā)展前景廣闊。

當(dāng)前全球精密減速器市場呈寡頭壟斷格局，行業(yè)集中度較高。

其中，日本納博特斯克 （Nabtesco）是生產(chǎn) RV 減速器的巨頭，約占 60%的全球減速器市場份額，尤其是在中/ 重負(fù)荷工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，納博特斯克的 RV 減速器在全球市場市占率更是超過 90%。

另一 巨頭哈默納科（Harmonic）則在諧波減速器領(lǐng)域擁有絕對優(yōu)勢，約占 15%的全球減速器 市場份額。除此之外，住友重工市場份額也有 10%，旗下產(chǎn)品包括 FINECYCLO 系列等。 全球減速器市場呈現(xiàn)出以日本企業(yè)一派獨大的高度集中化局面。

工業(yè)自動化進(jìn)程不斷推進(jìn)，帶動工業(yè)機(jī)器人高復(fù)合增長，減速器是工業(yè)機(jī)器人最重要 的零部件，也是我國最可能率先實現(xiàn)國產(chǎn)替代的零部件。

從供給來看，國外部分企業(yè)如住 友重工和 SPINEA 都在縮減相關(guān)業(yè)務(wù)，未來只有納博特斯克和哈默納科成為主要供貨商， 雖然兩者占有絕對優(yōu)勢地位，但產(chǎn)能有限，目前交貨期越來越長，從 4 個月逐漸上升至 1 年。

從我國廠商自身基礎(chǔ)來看，諧波減速器方面，由于機(jī)械結(jié)構(gòu)相對簡單，哈默納科的專 利到期，以綠的諧波為代表的國產(chǎn)諧波減速器逐漸占領(lǐng)國內(nèi)主要市場，綠的諧波價格比哈 默納科低 40%，但可靠性還有待進(jìn)一步驗證，綠的諧波未來在國內(nèi)市場的占有率有望超過 哈默納科。此外，來福諧波等一系列小廠商也逐漸涌現(xiàn)。

RV 減速器方面，國產(chǎn)已突破“工 藝+設(shè)備”的核心難題，部分企業(yè)已經(jīng)占據(jù)了一定的市場，但未形成批量的產(chǎn)能。

總結(jié)來 看，諧波減速器技術(shù)還有一定差距，但綠的諧波市占率和產(chǎn)能都已形成規(guī)模；RV 減速器 開發(fā)時間長，技術(shù)差距小，但未有企業(yè)形成明顯的市占和產(chǎn)能。

伺服系統(tǒng)：伺服電機(jī)種類繁多，伺服系統(tǒng)初現(xiàn)國產(chǎn)替代

伺服系統(tǒng)橫跨工業(yè)自動化的驅(qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)是指以位置、速度、轉(zhuǎn)矩 為控制量，能夠動態(tài)跟蹤目標(biāo)變化從而實現(xiàn)自動化控制的系統(tǒng)，是實現(xiàn)工業(yè)自動化精密制 造和柔性制造的核心技術(shù)。

伺服系統(tǒng)通常由伺服驅(qū)動器、編碼器與伺服電機(jī)組成，一套伺 服系統(tǒng)中，伺服驅(qū)動器用于控制伺服電機(jī)的控制器，編碼器負(fù)責(zé)編碼和轉(zhuǎn)碼，伺服電機(jī)將 電壓信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服系統(tǒng)通過對功率進(jìn)行放大、變頻、調(diào)控 等處理，控制驅(qū)動裝置的輸出力矩、速度和位置，從而完成對于物體位置和姿勢等控制。

伺服驅(qū)動與伺服電機(jī)深度綁定，與控制器、編碼器等配件共同構(gòu)成伺服系統(tǒng)。

伺服驅(qū) 動器的主要功能是是控制伺服電機(jī)，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達(dá)，屬于伺服 系統(tǒng)的一部分，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對 伺服電機(jī)進(jìn)行控制，實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位，是傳動技術(shù)的高端產(chǎn)品。

伺服電機(jī)可以 理解為絕對服從控制信號指揮的電機(jī)，伺服電機(jī)主要可分為交流、直流和直線三大類。

伺 服系統(tǒng)一般作為整體單位進(jìn)行生產(chǎn)，國內(nèi)市場持續(xù)增長，下游應(yīng)用廣泛。伺服系統(tǒng)具備精 度高、反應(yīng)快、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在裝備自動化和精細(xì)制造等領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用，是工業(yè) 自動化進(jìn)程中的核心產(chǎn)品。

國內(nèi)伺服系統(tǒng)市場保持增長態(tài)勢，受益于原材料成本下降及自 身節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢凸顯，伺服系統(tǒng)在軍工、半導(dǎo)體設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、電子制造 等有精確定位需求的下游領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

伺服系統(tǒng)主要市場仍被外資占據(jù)，技術(shù)是主要優(yōu)勢。

歐美日廠商掌握前沿系統(tǒng)算法以 及一體化集成技術(shù)。以松下、安川、三菱等為代表的日系品牌占據(jù)國內(nèi)伺服系統(tǒng)市場約 30% 的份額，西門子、博世、力士樂等歐美系品牌主要把握高端市場。日系品牌主要為松下、 安川、三菱等老牌的日本自動化設(shè)備生產(chǎn)商，產(chǎn)業(yè)布局全面，產(chǎn)品性能與控制系統(tǒng)算法位 于世界前沿水平。

以德國西門子、施耐德、美國羅克韋爾等自動化公司為代表的歐美品牌， 致力于通過機(jī)電一體化實現(xiàn)性能提高、設(shè)備精簡，同時還在模塊化、集成化領(lǐng)域不斷拓展， 引領(lǐng)著未來伺服系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的趨勢。

國內(nèi)的伺服系統(tǒng)起步較晚，與外資相比仍有差距，但是發(fā)展迅速。

隨著相關(guān)下游應(yīng)用 領(lǐng)域的快速增長，各行各業(yè)在生產(chǎn)制造活動中越來越多地需要使用伺服系統(tǒng)來實現(xiàn)產(chǎn)品制 造高質(zhì)量和高精度的目的，帶動了國內(nèi)伺服系統(tǒng)整體市場需求的增長。國內(nèi)廠商憑借性價 比、服務(wù)快速等優(yōu)勢，逐步改變了原有的外資品牌主導(dǎo)的市場格局，并在部分細(xì)分市場上 表現(xiàn)出明顯的競爭優(yōu)勢。

目前已經(jīng)發(fā)展有 30 多家較大規(guī)模廠商，匯川技術(shù)是內(nèi)資龍頭， 在先進(jìn)制造電子、鋰電、光伏等形成優(yōu)勢，增速保持領(lǐng)先。其他廠商如信捷電氣、禾川科 技、雷賽智能等開始嶄露頭角。根據(jù) MIR 睿工業(yè)的數(shù)據(jù)，國產(chǎn)品牌占我國整體伺服市場規(guī) 模的比例由 2018 年的 22%上升至 2020 年的 30%。

未來，隨著工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的深化、工業(yè)自動化程度的進(jìn)一步提升和智能制造的深入推進(jìn)，預(yù)計伺服系統(tǒng)市場將會出現(xiàn)新一輪 快速增長，尤其伴隨著國產(chǎn)伺服技術(shù)研發(fā)水平的不斷提升，國產(chǎn)伺服系統(tǒng)進(jìn)口替代的步伐 將會加快，內(nèi)資品牌在伺服系統(tǒng)的崛起之勢將愈發(fā)明顯。

接觸器：市場成熟，競爭充分，中高端市場成競爭熱土

接觸器分為交流接觸器和直流接觸器，它應(yīng)用于電力、配電與用電場合。接觸器是一 種應(yīng)用廣泛的開關(guān)電器。

接觸器主要用于頻繁接通或分?jǐn)嘟弧⒅绷髦麟娐泛痛笕萘康目刂?電路，可遠(yuǎn)距離操作，配合繼電器可以實現(xiàn)定時操作，聯(lián)鎖控制及各種定量控制和失壓及 欠壓保護(hù)，廣泛應(yīng)用于自動控制電路，其主要控制對象是電勱機(jī)，也可用于控制其它電力 負(fù)載，如電熱器、照明、電焊機(jī)、電容器組等。

接觸器作為低壓電器產(chǎn)品中的一個通用類、 基礎(chǔ)類的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于 OEM 機(jī)械配套、電力、建筑/房地產(chǎn)、冶金、石化等行業(yè)。

低 壓接觸器作為傳統(tǒng)的低壓電器產(chǎn)品，已經(jīng)非常成熟，市場化程度高。低壓接觸器產(chǎn)品本身 的制造工藝并不復(fù)雜，技術(shù)含量相對較低，加上充足的市場需求，市場競爭較為充分，催 生了數(shù)量眾多的低壓接觸器生產(chǎn)廠家。

目前低壓接觸器品牌企業(yè)有外資企業(yè)如施耐德、GE、ABB、西門子等，本土企業(yè)則 有德力西、正泰電器、良信股份等。

近幾十年，雖然國內(nèi)低壓電器取得了很大的進(jìn)步，但 與發(fā)達(dá)國家相比，國內(nèi)生產(chǎn)的低壓電器，高檔次、高性能、擁有自身特色的產(chǎn)品相對較少， 產(chǎn)品檔次總體較低。近年來，低壓電器行業(yè)受產(chǎn)業(yè)升級和產(chǎn)品更新迭代影響，低端市場逐 漸萎縮。同時，外資企業(yè)受到國產(chǎn)品牌技術(shù)和工藝進(jìn)步帶來的競爭，開始向下兼容，中高 端市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。

調(diào)節(jié)閥：高端產(chǎn)品外資優(yōu)勢較大，國產(chǎn)替代穩(wěn)中有升

調(diào)節(jié)閥又名控制閥，在工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域中，通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控 制信號，借助動力操作去改變介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)的最終控制元件。 一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。具有截止、調(diào)節(jié)、導(dǎo)流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓 等功能，是智能制造的核心零部件之一，應(yīng)用領(lǐng)域包括石油、石化、化工、造紙、環(huán)保、 能源、電力、礦山、冶金、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。

根據(jù)《控制閥信息》對全行業(yè)前 50 名企業(yè)的銷售數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2018 年中國控制閥市場上榜的 50 家企業(yè)銷售總額為 244.36 億元，較 2017 年同比增長20%以上。2013年至2018年前五十名廠商中國產(chǎn)品牌銷售占比分別為 30.80%、31.43%、32.86%、37.64%、 37.61%、35.70%，國產(chǎn)率穩(wěn)中有升。

高端調(diào)節(jié)閥市場主要被國外品牌占有，2018 年艾默生以 8.3%的市場占有率領(lǐng)跑。本土規(guī)模較大的企業(yè)包括川儀股份、吳忠儀表、無錫智能、浙江力諾等廠家，其中川儀股份與吳忠儀表是國內(nèi)領(lǐng)先的調(diào)節(jié)閥供應(yīng)商。

根據(jù) ARC《中 國調(diào)節(jié)閥市場研究報告》的預(yù)測，2018-2022 年，中國調(diào)節(jié)閥市場規(guī)模將以 5.3%的年均 復(fù)合增長率增長。隨著下游工業(yè)流程對于智能調(diào)節(jié)閥需求的增長以及國產(chǎn)替代加速，國產(chǎn) 控制閥廠商增長前景良好。

3. 反饋系統(tǒng)：乘工業(yè)物聯(lián)春風(fēng)，產(chǎn)品種類繁多

傳感與檢測是工業(yè)自動化市場中，產(chǎn)品種類最為繁多的子板塊。在當(dāng)前工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)“萬 物互聯(lián)”的關(guān)注和驅(qū)動下，對傳感與檢測的功能和數(shù)量賦予了更多的期望。這一市場上， 常規(guī)的溫度、接近檢測傳感器占比較大，但增長放緩；編碼器、特殊檢測等先進(jìn)傳感器占 比雖不大，但在精細(xì)制造的驅(qū)動下發(fā)展迅猛；氣體、水質(zhì)分析儀在對環(huán)保日益重視下，發(fā) 展向好；變送器、流量計是典型過程儀表，下游行業(yè)主要為化工、煉油等流程行業(yè)。

工業(yè) 物聯(lián)網(wǎng)是傳感與檢測最大的驅(qū)動因素，無論是工廠內(nèi)部的信息化，還是工業(yè) 4.0 下的外部 互聯(lián)，都是以傳感器采集的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。

傳感器：市場規(guī)模穩(wěn)定增長，高端領(lǐng)域仍缺國產(chǎn)替代

傳感器連接物理世界和數(shù)字世界。傳感器能接收被測量的信息，并能將其按一定規(guī)律 變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出。傳感器的存在讓機(jī)械設(shè)備有了感官，可以從 外界獲取一定的信息。傳感器在新一代智能制造中發(fā)揮重要作用，是工業(yè)自動化領(lǐng)域發(fā)展 的重要支撐。新興產(chǎn)業(yè)拉動下游需求，傳感器行業(yè)保持高速增長。

近年來傳感器市場規(guī)模 保持高速增長。根據(jù)賽迪顧問的數(shù)據(jù)顯示，2019 年我國各類傳感器總體市場規(guī)模為 2188.8 億元，2014-2019 年 CAGR 為 17.4%。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測 2021-2026 年我國傳感器 制造行業(yè) CAGR 約 19%，大幅高于全球市場增速。

跨國公司占據(jù)超 60%份額，高端傳感器領(lǐng)域差距較大。

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示， 目前，傳感器行業(yè)我國國內(nèi)供給能力不足，愛默生、西門子、博世、意法半導(dǎo)體、霍尼韋 爾等跨國公司占據(jù)超過 60%的市場份額，特別是高端產(chǎn)品幾乎全靠進(jìn)口補(bǔ)給，80%的芯片 依賴國外；剩余的份額也主要集中在幾家上市公司手中。目前我國傳感器行業(yè) TOP5 企業(yè)如漢威科技、柯力傳感等占據(jù)了國內(nèi)傳感器市場 40%以上的份額；其余 60%為中小企業(yè)， 產(chǎn)品主要集中在中低端。

儀器儀表：自動化增速迅猛，國產(chǎn)替代逐步上升

儀器儀表可以分為通用型儀器儀表和專用儀器儀表，具體分類見下表，近年來，伴隨 著制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，自動化程度不斷提高，儀器儀表市場規(guī)模在穩(wěn)步增長，其中自動化 儀表占據(jù)營收和利潤的主要部分。自動化控制儀表主要包括變送器、智能流量儀表、溫度 儀表、壓力儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和分析儀器等。

外資品牌占據(jù)主導(dǎo)地位，國內(nèi)儀表企業(yè)市場廣闊。

全球自動化儀表龍頭企業(yè)包括艾默 生、ABB、西門子、霍尼韋爾、橫河電機(jī)等，工業(yè)自動控制儀器儀表下游應(yīng)用主要是石化、 電力、冶金、核電、醫(yī)藥以及食品飲料等流程工業(yè)，由于生產(chǎn)過程不能停止，因此對于儀 器儀表的精度、穩(wěn)定性等要求很好。因此我國工業(yè)流程儀器儀表高端市場的大部分份額都 被橫河電機(jī)、艾默生、ABB 以及西門子等外資企業(yè)占據(jù)。

我國儀器儀表進(jìn)口規(guī)模常年居 高位，目前國產(chǎn)儀器儀表性能與國外的差距正在逐步縮小，國產(chǎn)替代空間廣闊，川儀股份、 中控技術(shù)、康斯特等國內(nèi)廠商也逐漸在一些領(lǐng)域做出突破，有望進(jìn)一步開拓市場。

4. 輸出系統(tǒng)：工業(yè)自動化末端應(yīng)用，機(jī)器人本體和數(shù)控機(jī)床為核心設(shè)備

機(jī)器人本體：硬件趨于成熟，國產(chǎn)有望加速，埃斯頓有望沖擊龍頭

工業(yè)機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)是指機(jī)體結(jié)構(gòu)和機(jī)械傳動系統(tǒng)，也是機(jī)器人的支承基礎(chǔ)和執(zhí)行機(jī) 構(gòu)。

機(jī)器人本體的硬件技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，主要在結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和使用體驗的提升；外資巨 頭的優(yōu)勢逐漸向軟件轉(zhuǎn)移，給了國產(chǎn)本體追趕的窗口期。掌握自主運控技術(shù)、提升附加值 是不斷被驗證的國產(chǎn)出路。目前國內(nèi)仍處于增長期，奪取增量是國產(chǎn)替代的重要手段。

機(jī) 器人本體按照結(jié)構(gòu)類型可以分為多關(guān)節(jié)機(jī)器人、坐標(biāo)機(jī)器人、SCARA 機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器 人、工廠用 AGV 等。國內(nèi)主要使用多關(guān)節(jié)機(jī)器人、坐標(biāo)機(jī)器人和 SCARA 機(jī)器人，其中坐標(biāo)機(jī)器人國產(chǎn)率較高，目前超過 60%，而 SCARA 和多關(guān)節(jié)機(jī)器人國產(chǎn)率較低，替代空間大。多關(guān)節(jié)機(jī)器人同質(zhì)化產(chǎn)品多，是內(nèi)外資爭奪的重點，而 SCARA 近年來增量顯著， 是增量領(lǐng)域爭奪的重點。

從國內(nèi)外廠商來看，目前機(jī)器人本體市場仍然被國外廠商壟斷，盡管近期美的集團(tuán)全資收購了庫卡，但庫卡的主要生產(chǎn)基地都在國外，如果將庫卡算作外資的話，本體領(lǐng)域外資中國市場占有率達(dá) 65%以上，國產(chǎn)替代道阻且長。

國內(nèi)廠商中，埃斯頓、機(jī)器人（新松）、 埃夫特、新時達(dá)和廣州啟帆市占率較高，其中新時達(dá)和廣州啟帆應(yīng)用領(lǐng)域較為專一，廣州 啟帆同時也是非上市公司。

在埃斯頓、機(jī)器人（新松）和埃夫特中，并未形成市占龍頭， 但埃斯頓產(chǎn)業(yè)鏈布局最廣，自主技術(shù)優(yōu)勢最強(qiáng)，如能持續(xù)加大產(chǎn)能，有望沖擊本體龍頭。

數(shù)控機(jī)床：整體技術(shù)成熟，日德美絕對領(lǐng)銜，國產(chǎn)化步伐初顯加速

數(shù)控機(jī)床分類方式繁多，數(shù)控裝置（CNC）為核心部件。數(shù)控機(jī)床全稱數(shù)字控制機(jī)床， 是在機(jī)床基礎(chǔ)上加入計算控制系統(tǒng)（CNC, Computer Numerical Control），從而形成的一 種自動化智能制造設(shè)備。

數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)主要可以被劃分為，數(shù)控機(jī)床可按加工工藝、運動方式、伺服控制方式、機(jī)床性能等指標(biāo)進(jìn)行分類。

數(shù)控裝置主要由輸入、處理和輸出三 個基本部分構(gòu)成。現(xiàn)代數(shù)控均采用 CNC 裝置，一般使用多個微處理器，以程序化的軟件 形式實現(xiàn)數(shù)控功能。

所有工作都由計算機(jī)的系統(tǒng)程序進(jìn)行合理地組織，使整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)地進(jìn)行工作。

進(jìn)入工業(yè)4.0時代之后，數(shù)控機(jī)床開始邁向智能化，除了傳統(tǒng)的計算機(jī)程序控制，大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)開始進(jìn)一步在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行應(yīng)用。

全球數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大，市場發(fā)展成熟，競爭格局整體仍由日德美主導(dǎo)。

數(shù)控機(jī) 床作為工業(yè)智能制造的關(guān)鍵組成部分，加上多年的發(fā)展，全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大、增長率始終 在 4%-7%左右徘徊，波動不大，處于穩(wěn)定增長態(tài)勢。

在市場占比中，日本與中國處于領(lǐng) 先地位且份額相當(dāng)，均處在 32%的水平，其次為德國市場，占比為 17%。競爭格局方面， 目前數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)仍然由日德美企業(yè)主導(dǎo)。

根據(jù)賽迪顧問發(fā)布的 2019 年全球 TOP10 數(shù)控 機(jī)床企業(yè)排名，全球前十大企業(yè)包括日本企業(yè)四家、德國企業(yè)三家、德日合資企業(yè)一家、 美國企業(yè)兩家，而中國企業(yè)自 2008 年之后再未進(jìn)入前十，日德美在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域占據(jù)著 穩(wěn)固的主力地位。

數(shù)控機(jī)床行業(yè)國內(nèi)競爭格局較為分散。

數(shù)控機(jī)床雖然是關(guān)鍵智能制造零部件，其生產(chǎn)并未在國內(nèi)迎來良好的發(fā)展勢頭，目前國內(nèi)龐大的數(shù)控機(jī)床需求仍然依賴海外進(jìn)口。

國產(chǎn) 數(shù)控機(jī)床市場份額主要集中在中低端領(lǐng)域，截至 2018 年，我國低端數(shù)控機(jī)床和中端數(shù)控 機(jī)床國產(chǎn)化率分別為 82%和 65%，而高端數(shù)控機(jī)床國產(chǎn)化率僅為 6%，主要原因是國企改 革困難及民營企業(yè)資質(zhì)不足。隨著智能制造領(lǐng)域的快速發(fā)展，在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域擁有技術(shù)優(yōu) 勢的廠商開始發(fā)力。

創(chuàng)世紀(jì)、秦川機(jī)床和海天精工是目前我國市占最大的數(shù)控機(jī)床企業(yè)， 三者已在國內(nèi)企業(yè)競爭中初步占據(jù)龍頭地位。未來隨著數(shù)字化的進(jìn)一步普及和政策支持， 數(shù)控機(jī)床，特別高端數(shù)控機(jī)床國產(chǎn)化率有望進(jìn)一步提升。

優(yōu)質(zhì)公司——從國產(chǎn)替代看產(chǎn)業(yè)鏈的機(jī)會

海外巨頭在中國相關(guān)區(qū)域市場份額整體下降，國產(chǎn)替代方興未艾，通過國產(chǎn)替代尋找 投資機(jī)會。工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)鏈冗長且公司眾多，從不同角度可以尋找出不同的標(biāo)的。

從產(chǎn) 業(yè)鏈來看，可以先尋找出產(chǎn)業(yè)鏈中的優(yōu)質(zhì)環(huán)節(jié)，由此進(jìn)一步尋找出優(yōu)質(zhì)環(huán)節(jié)中的主要上市公司。

此外，還可以將產(chǎn)業(yè)鏈全部公司看做整體，通過相關(guān)指標(biāo)篩選出優(yōu)質(zhì)個股。下面我 們將通過產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)和上市公司個股選取兩種方式尋找工業(yè)自動化優(yōu)質(zhì)公司。

產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)

在國產(chǎn)替代背景下，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)有以下三大特征：（1）高國產(chǎn)化率；（2）國產(chǎn)化 率快速提升；（3）在產(chǎn)業(yè)鏈中重要性高。

高國產(chǎn)化率 由于內(nèi)資品牌尚處于起步和擴(kuò)張階段，加上各類產(chǎn)品的技術(shù)壁壘和資源管控有所差異， 各行業(yè)細(xì)分的國產(chǎn)化率差異嚴(yán)重，即使是處于同一系統(tǒng)的不同產(chǎn)品國產(chǎn)替代情況也有可能 存在較大差異。

我們首先選擇出國產(chǎn)化率較高的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，并在這些環(huán)節(jié)中通過相關(guān)業(yè) 務(wù)收入選擇出市占較高的上市公司。國產(chǎn)替代率較高的環(huán)節(jié)有 IPC/PC-based、DCS、減 速器、伺服以及傳感/儀表，部分環(huán)節(jié)上市公司較少，選取相關(guān)營收前三或超過 10 億元的 公司。

國產(chǎn)化率快速提升

工業(yè)自動化國產(chǎn)替代整體仍處于有待提高的環(huán)境中，通過觀察 2019 年-2021 年市場 規(guī)模變化的情況，我們發(fā)現(xiàn)部分環(huán)節(jié)增速較快。有些環(huán)節(jié)市場集中度較高，主要龍頭拉動 提升國產(chǎn)替代率；有些環(huán)節(jié)市場較為分散，市場前景廣闊，可以通過充分競爭快速實現(xiàn)國 產(chǎn)替代。目前產(chǎn)業(yè)鏈中，CNC、伺服、傳感/儀表和工業(yè)機(jī)器人本體的國產(chǎn)替代率快速提升，我們選取相關(guān)營收前五或超過 10 億元的公司。

在產(chǎn)業(yè)鏈中重要性高

實現(xiàn)國產(chǎn)替代，應(yīng)率先通過產(chǎn)業(yè)鏈中重要性高的環(huán)節(jié)突破，產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的重要程度， 首要體現(xiàn)為各環(huán)節(jié)的市場規(guī)模。產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中，PLC、CNC、減速器、伺服、變頻器、傳 感/儀表市場規(guī)模遠(yuǎn)高于其他環(huán)節(jié)，屬于重要環(huán)節(jié)，我們選取相關(guān)營收前五或超過 10 億元 的標(biāo)的。部分跨產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)經(jīng)營的公司被多次選取，如工業(yè)自動化龍頭匯川技術(shù)。

公司篩選

總體來說，工業(yè)自動化各細(xì)分產(chǎn)品市場情況國產(chǎn)替代具有明顯差異，大部分關(guān)鍵零件 市場替代仍然不足。此外，在非主要產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)和跨產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)營的標(biāo)的中，也存在著眾多 “小而美”、“全而美”的優(yōu)質(zhì)標(biāo)的。產(chǎn)業(yè)鏈特點與細(xì)分市場的國產(chǎn)替代同樣，是基于市場 尋找優(yōu)秀個股的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。（報告來源：遠(yuǎn)瞻智庫）

接下來，結(jié)合產(chǎn)業(yè)鏈特點和國產(chǎn)替代前景，在工業(yè)自動化股票 池中，我們通過以下維度尋找優(yōu)質(zhì)公司：（1）相關(guān)收入高且綜合經(jīng)營；（2）經(jīng)營良好且重 視研發(fā)；（3）未來高成長性預(yù)期。

相關(guān)收入高且綜合經(jīng)營 前文中歸納了工業(yè)自動化主要產(chǎn)業(yè)鏈股票池，選取股票池中跨產(chǎn)業(yè)經(jīng)營 3 個及 3 個以 上環(huán)節(jié)的個股，2020 年相關(guān)業(yè)務(wù)營收分布在 2.6 億元至 105.9 億元之間，剔除相關(guān)業(yè)務(wù)收 入 10 億元以下的個股，則工業(yè)自動化相關(guān)收入高且綜合經(jīng)營的個股有臥龍電驅(qū)、正泰電 器、宏發(fā)股份、匯川技術(shù)、中控技術(shù)、新時達(dá)、埃斯頓、秦川機(jī)床、海得控制、英威騰和信捷電氣。

經(jīng)營良好且重視研發(fā)

我們使用 2019-2021 年平均 ROE 測度公司經(jīng)營狀況，使用 2019-2021 年平均研發(fā)支 出占比測度公司重視研發(fā)程度，2021 年年報尚未全部披露，使用前三季度數(shù)據(jù)代替。

首先來看零部件及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備生產(chǎn)廠商，研發(fā)支出占比顯著較高的公司有科德數(shù)控、維宏股份 和華中數(shù)控；ROE 顯著高于全部廠商的是宏英智能；研發(fā)情況和經(jīng)營狀況均較好的公司包 括中控技術(shù)、柏楚電子、步科股份、麥格米特、雷賽智能、偉創(chuàng)電氣、信捷電氣、宇環(huán)數(shù) 控、埃斯頓和綠的諧波。

未來高成長性預(yù)期

我們使用營收和凈利潤 3 年一致預(yù)期 CAGR 來測度成長性，零部件及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備生產(chǎn)廠 商中成長性較高的有正弦電氣、怡合達(dá)、偉創(chuàng)電氣、綠的諧波、科德數(shù)控、匯川技術(shù)、維 宏股份、創(chuàng)世紀(jì)、雷賽智能、柏楚電子、海天精工、國盛智科。此外，雙環(huán)傳動凈利潤一 致預(yù)測 CAGR 非常高，也具有很強(qiáng)的成長性。

優(yōu)質(zhì)公司梳理

在篩選中，無同時滿足 3 條標(biāo)準(zhǔn)的個股，同時滿足 2 條標(biāo)準(zhǔn)的個股有科德數(shù)控、 匯川技術(shù)、維宏股份、中控技術(shù)、雷賽智能、柏楚電子、偉創(chuàng)電氣、綠的諧波、埃斯頓和 信捷電氣，僅滿足 1 條標(biāo)準(zhǔn)的有臥龍電驅(qū)、正泰電器、宏發(fā)股份、新時達(dá)、秦川機(jī)床、海 得控制、英威騰、華中數(shù)控；宏英智能、步科股份、麥格米特、宇環(huán)數(shù)控、正弦電氣、怡 合達(dá)、創(chuàng)世紀(jì)、海天精工、國盛智科和雙環(huán)傳動。

在優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中，同時滿足 3 條標(biāo) 準(zhǔn)的環(huán)節(jié)是伺服和傳感/儀表，同時滿足 2 條標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)節(jié)是減速器和 CNC，僅滿足 1 條標(biāo) 準(zhǔn)的是 IPC/PC-based、DCS、工業(yè)機(jī)器人本體、PLC 和變頻器。

各優(yōu)質(zhì)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)：在優(yōu)質(zhì)個股中，不存在同時滿足“相關(guān) 收入高且綜合經(jīng)營”、“經(jīng)營良好且重視研發(fā)”以及“未來高成長性預(yù)期”三個條件的個股， 將滿足上述 3 條中的 2 條的個股劃定為“最優(yōu)”，僅滿足 1 條的個股劃定為“較優(yōu)”；這些優(yōu)質(zhì)個股按產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)“高國產(chǎn)化率”、“國產(chǎn)化率快速提升”和“在產(chǎn)業(yè)鏈中重要性高” 進(jìn)行判斷，同時滿足 3 條的劃定為“最優(yōu)”，其他的為“較優(yōu)”。

將優(yōu)質(zhì)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中的重點公司篩選的標(biāo)準(zhǔn)劃分：

在產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中的主要公 司中，若同時滿足“高國產(chǎn)化率”、“國產(chǎn)化率快速提升”和“在產(chǎn)業(yè)鏈中重要性高”三個 條件，則劃定為“最優(yōu)”，其余公司為“較優(yōu)”；將這些公司按照 “相關(guān)收入高且綜 合經(jīng)營”、“經(jīng)營良好且重視研發(fā)”以及“未來高成長性預(yù)期”的篩選標(biāo)準(zhǔn)來判斷，滿足 2 條及以上條件的公司為“最優(yōu)”，滿足 1 條及以下條件的公司為“較優(yōu)”。

將以上兩種篩選方式結(jié)合，匯川技術(shù)、信捷電氣、雷賽智能和中控技術(shù)， 這四家公司均從事從控制系統(tǒng)到驅(qū)動執(zhí)行的主要運動控制過程。

主要從事伺服系 統(tǒng)的智光電氣、鳴志電器、江蘇雷利、臥龍電驅(qū)、步科股份和怡合達(dá)；主要從事傳感/儀器 儀表的川儀股份、漢威科技、柯力傳感和正泰電器；主要從事 CNC 的柏楚電子和科 德數(shù)控；主要從事控制系統(tǒng)的維宏股份、海得控制、宏英智能和麥格米特；主要從事 變頻器的偉創(chuàng)電氣、英威騰和正弦電氣；主要從事機(jī)器人及減速器的埃斯頓、新時達(dá) 和綠的諧波；以及繼電器龍頭宏發(fā)股份。

風(fēng)險因素

1）奧密克戎毒株國內(nèi)傳播失控：奧密克戎是目前為止新冠肺炎最具傳播力的毒株， 而且擁有不同變體，還在演化新的變體，我國多地遭遇新毒株流行，盡管已經(jīng)取得了初步 管控和清零的成果，但部分城市基數(shù)仍然較高，存在難以短期控制的風(fēng)險；

2）美聯(lián)儲量化寬松收縮引發(fā)全球系統(tǒng)性風(fēng)險：美聯(lián)儲結(jié)束量化寬松，已決議縮減購 債，其影響已在主要美元市場中體現(xiàn)，近日日元兌美元匯率大跌亦受其影響，美元流動性 是全球資本市場的重要風(fēng)向標(biāo)，將會影響全球主要資產(chǎn)估值中樞，并產(chǎn)生系統(tǒng)性風(fēng)險；

3）產(chǎn)業(yè)政策不及預(yù)期：2020 下半年至 2021 年疫情快速恢復(fù)期訂單大幅增長，目前 主要中游制造已逐漸轉(zhuǎn)入訂單周期下行，經(jīng)濟(jì)增速也整體回落，疊加局部疫情造成部分停 產(chǎn)，將會進(jìn)一步增加近期產(chǎn)業(yè)政策不及預(yù)期的風(fēng)險；

4）俄烏局勢加劇影響全球供應(yīng)鏈：俄烏沖突加劇，烏東是烏克蘭重要工業(yè)區(qū)，集中 分布各類重工業(yè)產(chǎn)業(yè)，將會直接影響相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能，此外俄烏其他原材料出口也因產(chǎn)能和 匯率波動而大幅減少，將會進(jìn)一步?jīng)_擊全球供應(yīng)鏈，造成基本面風(fēng)險。

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