智能制造博士咨询 |智能制造行业专题研究：智能制造引风潮

1 智能制造，加快制造业转型新动能

1.1 智能制造：自感知、自决策、自执行的新型生产方式

智能制造是未来制造发展的必然趋势和主攻方向。制造业经历了机械化、电气化和信息化三个阶段，如今正迈向智能化发展的第四个阶段，即工业 4.0。工业 1.0 到工业 2.0 实现了从依赖工人技艺的作坊式机械化生产到产品和生产标准化以及简单的刚性自动化。工业 2.0 到工业 3.0 实现了更复杂的自动化，通过先进的数控机床、机器人技术、PLC 和工业控制系统实现敏捷的自动化，从而实现变批量柔性化制造。工业 3.0 到工业 4.0 实现了从单一的制造场景到多种混合型制造场景的转变，从基于经验的决策到基于证据的决策，从解决可见的问题到避免不可见的问题，从基于控制的机器学习到基于丰富数据的深度学习。

智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。智能制造是一种可以让企业在研发、生产、管理、服务等方面变得更加“聪明”的生产方法，制造业企业要从自身发展的核心痛点出发，在合理的整体规划和顶层设计基础上，智能制造按照功能可以分为五层，层层传导，设备层执行生产任务并上传现场数据，产线层则将现场数据进行预处理并向上层汇报，工厂层接收处理后向企业层反馈生产情况，企业层运用生产管理软件进行分析处理后向下层下发工作计划，再依次传导至设备层对生产设备进行有效控制与检测设备、控制、车间与企业层形成由点到线再到面的递进关系。协同层则是单一企业与其所处的商业生态环境中其余参与者的互动与协同，将各类参与者连接做到信息的实时互通，形成综合的数据平台，达到“万物互联”的状态，更利于全产业链优化发展。

1.2 智能制造 VS 传统制造，重新定义制造业体系

相较于传统制造，智能制造能够赋予制造业体系多组织协同与高效率特性。传统制造业体系为单一直线型，各环节互动有限，信息反馈速度慢，导致效率低。而在智能化下的制造业体系中，它变得更加互动且环式结构，信息实时反馈与工艺、研发之间呈双向往来关系，这有利于根据消费者需求来定义产品特性。与此同时，自动化采购能够降低成本与周期，而柔性化生产与营销的实时互动使得生产能够更好地响应市场变化，从而避免了负面影响的发生。

智能制造主要在设计、加工、管理和服务方面区别于传统制造。主要体现在四方面：1、设计更突出客户需求导向，实现需求与设计的实时动态交互，缩短设计周期。 2、加工过程柔性化、智能化，生产组织方式更个性化，检测过程在线化、实时化，人机交互网络化，加工成型方式多样化。3、制造管理更依赖信息系统，借助计算机信息管理技术，实现上下游企业和整个产业链的数据交互和管理沟通。4、智能制造的产品服务全程闭环管理，提高产品适应市场的能力，满足客户的个性化需求。据中国智能制造试点项目反馈，智能制造可帮助企业提升 45%生产效率，同时还带来产品不良率与研制周期的降低（分别降低 35%）。

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1.3 行业标准与产业应用并行，制造逐渐步入信息化

按照行业标准化角度，目前行业进入深化期。我国智能制造标准化工作伴随着制造业转型升级、高质量发展，逐渐形成了具有中国特色的智能制造标准化工作机制，从探索期走过成长期迈入深化期。1）2015-2017 年，探索期（解决有无问题）：探索出了一条以政策为指引，标准体系构建为重点任务，综合标准化项目为手段，国内国际并行的多部门联动协调推进的道路。2）2018-2020 年，成长期（标准成效初现）：智能制造标准化工作重点从初步构建逐步转向顶层规划选代完善、重点领域标准研制、行业智能制造标准实施路径探索，在国际标准化关键领域取得了关键进展。3）2021-至今，深化期（关键领域标准研制与标准应用并重）：前期标准研制成果逐渐成熟发布，在关键数字化车间建设、智能服务等场景形成一批标准群，除新增关键技术领域继续加强标准研制外，逐渐从标准研制的重心向应用推广转移。

按照产业发展历程来看，我国目前处于信息化引领工业化阶段。中国的智能制造发展历程也可以划分为三个阶段：1）阶段一（1958-2006）：工业化带动信息化阶段，从第一台数控机床起步，信息技术、工业智能在不断的尝试与应用，00 年之后开始逐步开展先进制造技术的推广应用和互联网建设。2）阶段二（2007-2014）：两化融合阶段，党十七大以来提出“两化融合战略，2010 年全国已基本实现信息化，信息产业成为国民经济的重要支撑部分。3）阶段三（2015-至今）：信息化引领工业化阶段，互联网与制造业加速融合，大力发展智能制造。《中国制造 2025》将推进智能制造作为制造业发展的主攻方向。

2 智能制造正当时，产业链各环节“多点开花”

2.1 智能制造应用广泛，产业链各层级加速追赶

产业链涉及生产制造各环节，应用广泛。从产业链层级来看，智能制造可划分为感知层、网络层、执行层、应用层。就智能制造产业链的上下游而言，中国智能制造的上游包括制造业的零部件和感知层相关产品。中游则涵盖了网络层的相关信息技术和管理软件和执行层的机器人、智能机床、3D 打印以及各种自动化设备。下游则是应用层，主要是通过各种自动化生产线集成后形成的智能工厂，在汽车、3C、医药等领域得到广泛应用。

2.1.1 上游：制造业发展基石，逐渐向中高端市场渗透

（一）轴承：制造业“关节”，国产替代空间巨大

轴承为装备制造领域关键基础件，市场空间巨大，下游应用广泛。轴承是机械传动轴的支承，是装备制造领域的关键基础件，是主机性能、功能与效率的重要保证，是工业领域重大装备的核心部件之一。其主要功能是传递力和运动，减少摩擦损失。改革开放以来，中国轴承工业持续、快速发展，已经形成了独立、完整的工业体系。中国轴承行业市场规模保持高速增长，根据共研网数据，2021 年轴承行业市场规模快速增长至 2278 亿元。轴承下游应用广泛，在航空航天、轨交、高端机床、工程机械等领域扮演重要角色，为主轴、滚珠丝杠、RV 减速器、谐波减速器等产品关键基础件。

八大轴承企业统治全球市场，国产替代空间巨大。目前我国轴承行业的具有大而不强、相对分散的特点：1）企业数量多、规模小，行业集中度低；2）行业大而不强，高端产品依赖进口；3）高端市场被跨国公司垄断，国内发展质量有待提高。根据前瞻产业研究院数据显示，2020 年，国际八大家占据全球轴承市场份额比例超过 70%，并基本垄断了中高端轴承市场。其中全球八大轴承企业包括瑞典 SKF、德国 Schaeffler、日本 NSK、日本 JTEKT（捷太格特）、日本 NTN、美国 TIMKEN、日本 NMB（美蓓亚）、日本 NACHI（不二越）。但国内轴承龙头也在逐步突围，初步形成一定规模。人本股份客户包含大众、丰田等一众知名企业，其他厂商发展势头也十分迅猛。

（二）传感器：制造业“皮肤”，差距依旧明显

传感器市场空间巨大，市场增速相对稳定。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。根据中商情报网数据显示，我国传感器市场规模由 2018 年的 1942 亿元增至 2022 年的 3184 亿元，年均复合增长率 13.15%。随着社会的不断进步，传感器产业在互联网的赋能下日益受到重视，依据中国信通院预计2023年中国传感器市场规模将增至3493亿元。在智能传感器领域，中国在部分核心技术上与国际仍存差异，整体处于快速迭代创新阶段。在自动驾驶等领域高景气的带动下，中国涌现出多个专业智能传感器初创企业，带动智能传感器技术升级创新。中国企业市场占有率呈逐年上升趋势,随着关键技术的研发突破，中国企业在智能传感器的市场份额将进一步提升。

（三）伺服系统：制造业“神经”，国产化方兴未艾

伺服系统是指用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。我国的伺服系统产业起步较晚，2000 年以后随着国内中高端制造业不断发展，各行各业在生产制造活动中越来越多地需要使用伺服系统来满足其高质量和高精度产品的要求，这一需求促使国内伺服系统市场呈现快速增长趋势。2019-2022 年，国内伺服系统市场规模由 96 亿元增长至 170 亿元，CAGR 高达 20.98%，其中，2020 年增长较快，同比增长 33.33%。

国产新兴伺服厂商不断涌现。首先，汇川技术份额提升幅度最大，从 2008 年的 0.1%的市场份额提升至 2022 年前三季度的 21%，为份额提升幅度最大的国产厂商。从伺服销售额角度，汇川已远超西门子、松下、安川等老牌外资龙头。其次，国内涌现了一批新兴国产伺服品牌，如禾川科技、无锡信捷、雷赛智能等，2022 年前三季度市场份额已分别达到 3.4%、2.4%、1.3%。最后，老牌国产厂商经历洗牌，和利时、星辰科技、珠海运控、步科股份等老牌国产厂商进展较慢，埃斯顿份额则有小幅提升，从 2008 年的 1.6%小幅提升至 2022 年前三季度的 2.4%。

2.1.2 中游：行业稳固提升，自主可控加速行业国产替代

智能装备制造业是为工业生产体系和国民经济各行业直接提供技术设备的战略性产业，市场空间稳健提升。目前已初步形成以自动化生产线、智能检测与装配装备、智能控制系统、工业机器人等为代表的产业体系，产业规模日益增长。根据中商研究院数据显示，2018 年我国智能制造装备市场规模超过 1.51 万亿元，2020 年市场规模突破 2 万亿元。未来，在“中国制造 2025”战略的不断落实与推进以及物联网、云技术、人工智能等新兴技术的推动下，我国智能装备行业将保持较快增长。

（一）数控机床：工业制造“母机”，国产中高端产品扬帆起航

下游应用广泛，静候新一轮制造业周期。数控机床是一种装备程序与控制系统的自动化机床，其可通过信息载体输入与发出各类控制信号，从而控制机床的动作并自动对零件进行加工。在国家政策利好以及企业不断追求创新的背景下，我国数控机床行业发展迅速。根据中商研究院数据显示，2019 年，中国数控机床产业规模达 3270 亿元。由于疫情的影响及能源供应限制，2020 年我国数控机床产业市场规模小幅下降，市场规模为 2473 亿元，同比下降 24.4%。2021 年我国数控机床产业市场规模恢复增长，达 2687 亿元。另一方面，下游数控机床应用领域方面，汽车使用占比较高，占比 40%，航天航空、模具和工程机械行业占比分别为 17%、13%、10%。

数控化率仍有较大增长空间，国产替代稳步进行。从数控化率来看，海外发达国家机床数控化率高，其中日本机床数控化率维持在 80%以上。虽然中国机床数控化率持续提升，但相较欧美日等发达国家仍有较大提升潜力。从竞争格局角度来看， 2019 年全球前十数控机床企业均为外资企业；国内来看主要分为三个梯队：1）历史悠久，实力雄厚的外资企业，主营业务是高端数控机床，如日本山崎马扎克，德国通快，德马吉森精机，美国马格等。2）国内最先起步，并具有一定技术实力，资金实力和品牌影响力的民企和国企，如海天精工，创世纪，纽威数控等新主力军民营企业。 3）规模较小，技术含量较低的主营低端数控机床的小型民营企业。

（二）工业机器人：机器替人趋势明显，下游市场不断开拓

市场需求持续放量，智能改造加速进行。我国工业机器人产量持续增加，2020 年我国工业机器人产量达到 23.71 万套，同比增长 26.81%。随着后疫情时代的到来，中国工业经济展现出了应对复杂严峻局面的强大韧性和活力，工业机器人也以亮眼的表现逆势上扬，2022 年达近五年来最高值。根据 wind 数据显示，2021 年全国工业机器人产量累计达 36.60 万套，同比增长 54.40%，2022 年仍然保持 21.04%的增速，累计达 44.3 万台，21 年大幅增长的原因是海内外疫情错峰导致中国成为“国际工厂”。下游市场持续开拓，2021 年我国非汽车领域的应用占比超过 70%。随着机器人技术进步以及随之而来的经济性提升，不断在食品饮料行业、锂电行业、家电行业、光伏行业等长尾市场拓展，虽然新市场占比仍然较小，但未来增速预计会高于电子汽车等传统成熟行业，随着下游行业应用场景的进一步丰富，这些长尾市场未来将有更大的增长空间。

疫情之后加速行业洗牌，国产机器人龙头加速替代。据 MIR 统计，我国工业机器人 Top40 份额由 2018 年的 89%提升至 2022 年的 96.1%，其中 Top20 份额由 77% 提升至 82.5%。在面临外部和内部双重考验的情况下，部分规模化水平低、同质化竞争严重、抗风险能力弱、竞争力不足的工业机器人企业加速退出，市场份额向头部集中。另一方面，由于近年来国产机器人龙头产品性能不断提升，同时受益于供应链优势，国产设备性价比逐渐显现，以埃斯顿为首的国产工业机器人厂商市场份额加速扩张，由 2019 年的 3.47%增长到 8.56%。

（三）3D 打印：蓄势待发，多方参与，产业化元年

3D 打印是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，将三维实体变为若干个二维平面，运用粉末状金属、塑料、陶瓷、树脂等可粘合原材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，相比传统的减材制造技术，3D 打印具备定制化、低损耗、精密制造等优势。

国内 3D 打印规模在 2022 年达到了 330 亿元，较 2021 年增长 52.42%。据中商产业研究院预测，我国 3D 打印市场规模在 2023 年将达到 410 亿元，2021-2023 年年均复合增速为 37.61%。从国内市场结构来看，我国 3D 打印设备、3D 打印服务、3D 打印材料市场份额占比分别为 49.5%、26.5%和 24.0%。

核心应用领域为航空航天、汽车，逐渐向其他行业扩散。从 3D 打印下游应用市场占比来看，占比最多的三个领域是工业器械、航空航天和汽车，占比分别为 20%、 19.0%和 13.0%，其中工业级设备占 65%~70%，航空航天是目前中国 3D 打印市场主要应用领域，占比 58%，模具与汽车制造占 18%和 7%；消费级设备占 30%~35%，主要应用于教育科研、艺术模型制造和消费电子领域。近期，荣耀 7 月 12 日发布的荣耀 MagicV2，是全球首款采用钛合金铰链的折叠旗舰机，铰链的轴盖部分首次采用钛合金 3D 打印工艺。卷轴的轴盖是影响折叠屏厚度的关键，钛合金技术可以让轴盖变得更轻更薄，相比铝合金材质的强度提升了 150%，铰链宽度降低 27%，而且更韧、更耐腐蚀。

当前国内 3D 打印设备主要被外资企业占据，具备国产替代前置条件。竞争格局方面，当前国内 3D 打印设备市场较为分散。CR3 由国内的联泰科技、美国的 Stratasys 和德国的 EOS 构成，合计占比约为 44.3%。国产主流设备厂商除联泰科技外，华曙高科和铂力特市场占有率相对较高，分别为 6.6%和 4.9%。随着国内 3D 打印企业技术的不断积累，与国外先进水平的差距快速缩小，在大尺寸成型等部分领域甚至实现了反超。华曙高科深耕工业 3D 打印领域多年，是国内极少数加载全部自主开发增材制造工业软件、控制系统，并实现 SLM 设备和 SLS 设备产业化量产销售的企业。

（四）工业软件：智能制造“大脑”，行业或将迎来黄金发展期

工业软件指专用于或主要用于工业领域，为提高工业企业研发、制造、生产管理水平和工业装备性能的软件。常用于能源、采矿、原材料、制造业等行业，是工业生产、智能制造的核心支撑。2015-2021 年，中国工业软件市场规模不断壮大。据工信部统计数据，2021 年工业软件产品实现收入 2414 亿元，增长 22.4%，为支撑工业领域的自主可控发展发挥重要作用。2021 年全球工业软件市场规模约为 4561 亿美元，根据工业增加值与工业软件市场规模的匹配度来看，我国工业软件市场空间广阔。

工业软件国内外总体差距明显。我国工业软件相较发达工业国家来说起步较晚，在多个领域信息化程度低，国产化程度低，技术与国外厂商存在差距，中高端市场占有率低。目前，管理经营类的工业软件 7 成实现国产化，研发设计类工业软件国产化率较低，仅为 5%，尚有 95%的国产替代空间。同时，我国工业软件不同细分类型特征各异，研发设计类软件技术差距大；生产制造类，中低端国产化率高，高端可替代空间大；经营管理类，高端可替代空间大。例如，中国 CAE 前十大供应商都为国外厂商、中国 CAD 前十大供应商中有 7 家为本国企业。

PHM 行业渗透率低，第三方运维厂商具备先发优势。随着近年来智能制造的推进，我国企业设备的数字化水平有所提升，但智能运维方面的渗透率仍较低。根据中国电子技术标准化研究院数据，截至 2020 年底，中国企业设备数字化率达到 50%，但实施设备预测性维护的比例仅为 14%。另一方面，第三方运维厂商竞争格局较好，行业护城河显著。根据规模大小、技术研发实力以及提供诊断服务能力，国内企业大致可以分为三大类型。其中第三方运维厂商具有较强的自主研发能力与专业的故障诊断分析团队，能够为客户提供个性化的综合解决方案，凭借齐全的产品矩阵、监测数据和诊断案例库积累、对下游行业的理解以及算法 Know-How 形成较强的先发优势，行业壁垒显著，代表公司有容知日新、博华科技、东华测试等。

2.1.3 下游：汽车、电子为主要应用市场，渗透率加速提升

汽车、电子行业智能制造水平更高。中国制造业产业链中，3C 电子与汽车等下游产业的市场化程度较高，消费者反馈及时，企业更注重分析消费者需求并升级产品，导致产品迭代短，对生产效率求高。这种要求促进了制造技术进步，提高了智能制在行中的应用率。相反，金属冶炼等上游行业的工艺技术更新速度较慢，导致智能制造的渗透率在初期低于3C电子与汽车行业。总体而言，中国智能制造的渗透水平较低，但存在提升空间。

汽车与 3C 电子对自动化生产设备的需求量较高，渗透率也领先其他行业。金属冶炼与材料制造行业的用工需求较大，且工作环境较为恶劣，并存在较高事故风险。而工业机器人工作环境要求低，可在相对恶劣的工作环境下持续作业，引入工业机器人可降低工作过程中的事故率。随着智能制造技术提升，智能制造设备成本下降后，机器人将在该领域大范围推广，智能制造在重工业中的应用市场将存在较大上升空间。

2.2 拉动智能制造的三驾马车：政策支撑、技术突破和人口红利消退

2.2.1 国家政策与发展规划为智能制造保驾护航

二十大会议报告中着重强调了建设中国式现代化产业体系的重要性，并明确高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。报告中提出了将发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国和数字中国等目标。这意味着“制造强国”在实现“新型工业化” 中具有重要地位。智能制造作为实现“制造强国”战略的主攻方向，其发展水平将直接关系到我国未来制造业在全球的地位。

《“十四五”智能制造发展规划》为我国智能制造升级指明方向。2025 年“十四五“智能制造发展规划：1、转型升级成效显著。70%的规模以上制造业企业基本实现数字化网络化，建成 500 个以上引领行业发展的智能制造示范工厂。制造业企业生产效率、产品良品率、能源资源利用率等显著提升，智能制造能力成熟度水平明显提升。2、供给能力明显增强。智能制造装备和工业软件技术水平和市场竞争力显著提升，市场满足率分别超过 70%和 50%。培育 150 家以上专业水平高、服务能力强的智能制造系统解决方案供应商。3、基础支撑更加坚实。建设一批智能制造创新载体和公共服务平台。构建适应智能制造发展的标准体系和网络基础设施，完成 200 项以上国家、行业标准的制修订，建成 120 个以上具有行业和区域影响力的工业互联网平台。

2.2.2 高新技术的成熟推动智能制造优化

技术端从网络化制造逐渐过渡到智能化制造。制造业智能化不是凭空产生的社会进程，而是以前期技术积淀为支撑，以人工智能和新一代信息通信技术等先进技术作为产业变革的拐点。具体来看，制造业智能化是以数字化制造为发展起源的，中间经历了网络化制造阶段，逐步过渡至智能制造时代。

人机交互、云制造、工业技术与数字李生技术的成熟将推进智能制造的优化。3D 打印、人机交互、云制造、工业技术与数字生等领域近年发展迅速关键技术已取得一定突破并逐渐发展成熟。受上述技术驱动，智能制造的管理系统、制造设备环节以及人工智能决策等过程效率提升，应用场景增加，智能制造的不断优化推动其在下游企业的普及率持续提升。

2.2.3 人口红利退散，制造业面临用工荒和高成本问题

中国劳动人口逐渐减少。中国劳动人口数量逐年减少，且随着中国高等教育普及率持续提升，新增劳动人口就业偏好也发生转变，以制造业为代表的劳动密集型产业面临用工荒问题。劳动力短缺问题在工作环境恶劣的重工业行业更为严重，重工业行业急需依托智能制造技术进行转型缓解劳动力短缺带来的影响。

制造业高成本现象逐渐明显。中国制造业从业人员工资逐年增长，2020 年平均工资同比增长 6%，企业面临用工成本压力增加的问题，且中国制造业平均就业工资远高于越南与泰国等东南亚国家，人工成本优势减弱。为重塑竞争优势，中国制造业需由劳动密集型向技术密集型转变，以智能赋能制造成为行业发展的必由之路。

工业机器人密度逐年增长，和日韩仍有差距。根据 IFR 的统计，2021 年我国工业机器人密度为每万人 322 台，超过了全球平均水平，但相较于日本、新加坡及韩国三大制造业强国仍存在较大差距。对比我国与日本的制造业工人占整体人口比例这一指标，我们认为我国机器人密度仍具备很大的上升空间。

3 乘风智能制造，助力企业行稳致远

3.1 他山之石：对标海外、智能制造大势所趋

全球主要国家将智能制造作为未来主要抓手。美国“NIST 智能制造生态系统”、德国“工业 4.0”、日本“社会 5.0”、中国智能制造标准体系构建等以重振制造业为核心的发展战略，均以智能制造为主要抓手，力图抢占全球制造业新一轮竞争制高点。

（一）德国：“工业 4.0”战略，推动制造业实现智能化转型

工业 4.0 是以信息物理系统为核心，促进高端制造等战略性新兴产业的发展。德国是全球制造业中最具竞争力的国家之一，其品牌如西门子、奔驰、博世、宝马等以高品质闻名。为了保持德国制造业在全球的影响力并推动其智能化改造，德国在 2013 年推出了德国工业 4.0 战略。该战略通过智能技术和信息物理系统的融合，降低制造成本，连接资源、人员和信息，实现从制造端到用户端的生产组织模式，推动制造业的智能化进程。德国智能制造以信息物理系统为核心，促进高端制造等战略性新兴产业的发展，降低产品生产成本，构建独特的智能制造网络体系。德国工业 4.0 战略的智能化战略主要包括智能工厂、智能物流和智能生产。

（二）美国：三大生命周期交互，关注工业体系的协同发展

构建跨界体制机制，推动产业融合。美国智能制造产业政策虽然在奥巴马、特朗普和拜登执政时期侧重点各有不同，但其本质都是通过建立有助于跨界知识融合的体制机制，从国家层面上推动传统制造业、数字经济、商业管理等跨界知识的深度融合。美国智能制造系列战略始终聚焦以下四点：1.主张建立制造业与创新的联系，重塑美国工业生态系统；2.强化政府对制造业的宏观指导、重视顶层设计；3.重视中小企业的发展、发挥大型企业的创新引领作用；4.建立多层级的人才培养机制，重视具备数字化素养的新型技术工人的培养。

NIST 智能制造生态系统的核心，产品生命周期、生产周期和商业周期都在进行聚集和交互。NIST 智能制造生态系统模型涵盖制造系统的广泛范围，包括业务、产品、管理、设计和工程功能。给出了智能制造系统中显示的三个维度。每个维度(如产品、生产系统和业务)代表独立的全生命周期。制造业金字塔是其核心，三个生命周期在这里汇聚和交互。维度一（产品维度）：涉及信息流和控制，智能制造生态系统 SMS 下的产品生命周期管理包括 6 个阶段；维度二（生产系统生命周期维度）：关注整个生产设施及其系统的设计、部署、运行和退役；维度三（供应链管理的商业周期维度）：关注供应商和客户的交互功能，电子商务在今天至关重要，使任何类型的业务或商业交易，都会涉及到利益相关者之间的信息交换。

3.2 设备端与软件端共振，智能制造成熟度和市场规模稳固提升

全国制造业智能制造能力成熟度稳步提升，加速工业软件赋能，正向数字化、智能化发展。根据智能制造评估评价公共服务平台数据显示，2022 年我国智能制造成熟度指数为 106，同比增长 6%。制造业企业开始智能制造改造效果显著，二级及以上的企业占比 2020-2022 年分别为 25%、31%和 37%，在不断的提升当中，大部分企业在加速转型过程中。另一方面，我国企业已基本完成自动化设备改造工作，逐步向设备数字化、智能化方向发展，2022 年同比提升均为 4 pct。同时，到 2022 年，我国制造业企业研发设计类工业软件的应用率已经达到了 53%，同比增长 2 pct。而生产制造类工业软件的应用率为 35%，同比增长 3 pct，主要集中在设备管理和生产作业环节。由此可见，在生产制造端工业软件的市场渗透率在加速提升，工业软件的高应用率将为企业提供更多的创新机会和竞争优势。

智能制造能在不同行业进行针对性的效率提升。不同公司在进行智能制造升级是的需求点不一样，所运用的解决模式不尽相同：根据 CMMM 的模型，化工企业为了安全生产闭环管理、能源精细化管控、智慧环保管理等场景建设，往往会选择“可持续制造”模式，而工程机械公司为了探索产品全生产周期管理、多方协同并行设计、基于数字样机和仿真评估的设计验证、工艺仿真与优化等场景建设，则会选择“数字化研发设计”模式。即需要根据所处行业以及公司的目标来合理进行智能制造的改造，从总的效果上看智能制造改造效果显著。

中国智能制造应用场景持续拓宽，市场规模实现快速增长，预计 2025 年中国智能制造行业市场规模将达 5.3 万亿元。中国政府出台了《“十四五”智能制造发展规划(征求意见稿)》和《关于推动工业互联网加快发展的通知》等智能制造相关政策，积极推进智能制造发展。在这个背景下，中国智能制造应用场景不断扩大，市场规模快速增长。根据头豹研究院的数据，2020 年中国智能制造行业市场规模达 2.7 万亿元，同比增长 12.6%，预计到 2025 年，中国智能制造行业市场规模将达到 5.3 万亿元，未来五年的年复合增长率为 13.9%。

4 投资分析

4.1 埃斯顿：国产工业机器人龙头，进口替代按下“加速键”

公司是专业从事高端智能机械装备及其核心控制和功能部件的研发、生产和销售，并为客户提供个性化、多样化、系统化智能装备自动化控制解决方案的高新技术企业。埃斯顿成立于 2002 年，成长初期以金属成型机床数控系统和电液伺服系统为主，2010 年后凭借自身核心零部件优势开始布局工业机器人产品。15 年登陆深交所中小板，依托品牌优势和技术优势加速扩张，2016-2019 年先后收购意大利 Euclid、普莱克斯、南京锋远、英国 Trio Technology、德国 M.A.i.、美国 Barrett、扬州曙光、德国 Cloos，快速完成全产业链和国际化布局。2021 年公司开启“2025 双一”战略奋斗目标：国产第一品牌，国际第一阵营，坚持“All Made By Estun”的全产业链发展战略。同时“通用+细分”战略助公司跻身成为国内工业机器人行业龙头。

公司业绩稳健增长，毛利率维持高位。公司营业收入在疫情期间从 2019年14.21 亿元上升至 2021 年 30.2 亿元，CAGR 为 45.78%，保持强大的韧性；2022 年公司实现营收与利润 38.81 亿元和 1.83 亿元，同比增长 28.49%和 16.57%，营收增长速度大于净利润增长速度原因主要是上游原材料涨价，公司产品价格提升有一定的滞后性。2022 公司毛利率为 33.85%，净利率为 4.71%，同比分别增长 1.31 pct 和-0.48 pct。2022 年虽然芯片等重要原材料仍然处于上涨趋势，公司通过优化供应链、提升国产替代、实施制造精益管理及降本增效等措施进一步消除成本对毛利率的影响。自动化核心部件业务毛利率回升明显，工业机器人及智能制造业务毛利率逐步提升，进一步彰显公司产品竞争力的提升。

自有核心技术显著降低了机器人本体的研发成本，零部件供应调度灵活也为本体设计提供更多可能。公司针对典型行业应用如焊接、切割、打磨、抛光等，开发了机器人标准化工作站或应用单元；针对光伏、钣金、3C 电子等新兴行业以及电子、建材、木工家具、食品、包装等传统劳动密集型行业，定制化开发了专用机器人；比如在提供机器人自动化焊接生产线及压铸自动化系统解决方案的基础上，通过整合 Trio 运动控制器、交流伺服系统、工业机器人及机器视觉等系列产品和技术的优势，为动力电池新能源行业提供基于公司机器人和运动控制系统的高速高精度动力电池模组装配生产线、动力电池 PACK 生产线等，为公司机器人产品全面进入新能源行业起到了能力证明和性能标杆的作用。

全产业链技术优势明显，协同效应构建深厚壁垒。埃斯顿是国内为数不多的同时掌握数控、伺服系统、运动控制、机器视觉等核心技术的公司之一，同时能够自主研发生产机器人本体并具有多个下游应用的智能制造系统。通过充分整合国内外研发资源，以市场与客户需求为基础，率先实现了机器人控制器，伺服系统、本体设计的全方位布局，依托本体及关节模块化、高性能机器人专用伺服以及新一代机器人控制器，充分发挥各个核心部件的性能，深度挖掘机器人的潜力，最大程度地满足客户对整体解决方案和一站式服务的需求。

4.2 容知日新：智能运维百亿蓝海，行业龙头领跑掘金

深耕工业设备智能运维，致力于成为专业的工业设备智能运维整体解决方案提供商。容知日新成立于 2007 年，自成立以来，专注于向客户提供工业设备状态监测与故障诊断解决方案，起步于手持系统，围绕智能算法和诊断系统扩张业务。公司核心工作原理是以传感器收集物理信号，智能算法进行实时监测和故障诊断。公司自主开发的传感器可用于收集振动、温度、位移、冲击等物理量，通过有线或无线设备向上传递至服务器，利用智能算法对其进行处理，从而完成故障预警和设备状态分析。

公司营收快速增长，盈利能力稳健提升。2022 年容知日新实现营收 5.47 亿元，同比增长 37.76%；实现扣非归母净利润 1.16 亿元，同比增长 42.86%。2017-2022 年公司营业收入由 1 亿元增长至 5.47 亿元，CAGR 达 40.47%，主要系 1）风电叠加政策催化，存量项目建设并网加速，提振风电行业有线系统市场需求，风电收入快速增长；2）公司成功开拓石化、冶金市场，并与行业头部客户中石化、上海宝钢签约合作；3）公司推出无线系统升级版，在采集能力、传输距离等方面进行升级，带来了系统销售客单价的提升。净利润方面，公司归母净利润持续增长，由 2017 年的 0.15 亿增加至 2022 年的 1.16 亿，CAGR 达 50.55%。利润端增速高于营收端增速，主要原因为良好的费用控制带来的盈利质量改善造成的。

工业设备状态监测与故障诊断服务行业具有较高的技术、行业经验以及品牌、市场壁垒。公司设计研发、生产和销售的状态监测与故障诊断系统已成功应用于风电、石化、冶金等多个行业。截至 2022 年末，公司累计远程监测的重要设备超 110,000 台，监测设备的类型超 200 种，成功诊断了多种类型工业设备的严重故障和早期故障，积累各行业故障案例超 14,000 例，助力客户的智能化转型，构建公司的技术壁垒，具有较强的市场竞争力。

公司较早进入状态监测与故障诊断领域，具备先发优势。经过多年积累和市场开拓，公司在技术、品牌、市场等方面已经确立了较为明显的优势地位。公司积累了大量的风电、石化和冶金等工业设备运行数据及经过验证的诊断案例库，能够提高诊断的准确性，丰富的行业经验与人才储备构成了该领域新进入厂商较难跨越的门槛。能够为不同行业和领域的工业设备运行提供可靠的状态监测与故障诊断服务，不仅要求提供服务的企业有着较高的技术水平，还要求相关技术、市场和服务人员具备丰富的行业经验积累。截至目前在公司所处细分领域拥有完整技术链产品和技术服务体系的竞争对手较少，公司凭借技术、品牌、市场等方面已经确立的市场地位，在市场开拓中具备较强的先发优势。

4.3 华曙高科：3D 打印领先者，产业链各环节布局加速放量

华曙高科为中国领先工业级增材制造技术全套解决方案提供商。华曙高科十余年来专注于工业级增材制造设备的研发、生产与销售，致力于为全球客户提供金属（SLM）增材制造设备和高分子（SLS）增材制造设备，并提供 3D 打印材料、工艺及服务。公司已开发 20 余款设备，并配套 40 余款专用材料及工艺，正加速应用于航空航天、汽车、医疗、模具等领域。公司是全球极少数同时具备 3D 打印设备、材料及软件自主研发与生产能力的增材制造企业，销售规模位居全球前列，是我国工业级增材制造设备龙头企业之一。

收入和利润快速稳步增长。2019 年到 2021 年营业总收入和归母净利润均保持稳步增长，2020 年华曙高科实现营业收入 2.17 亿元，同比增长 40%，归母净利润 0.41 亿元，同比增长 128%。2021 年没有受到疫情的负面影响，公司业绩持续快速增长，2021 年营收 3.34 亿元，同比 54%，净利润 1.17 亿元，同比 187%。22 年营收稳固增长，净利润由于疫情影响期间费用大幅提升，出现下降的情况。

加速下游核心行业布局，逐渐向民用领域开拓。对于航空航天领域，由于相关零部件形态复杂，对轻量化要求较高，3D 打印突破了传统制造技术对结构尺寸、复杂程度、成形材料的限制，已发展成为提升设计与制造能力的一项关键核心技术；对于模具领域，3D 打印随形水路可以更加均匀地接近产品外壁，减少冷却盲点，从而更快更好地带走热量，让模具生产效率和光洁度大幅提升，同时能有效解决产品的变形开裂问题，提高成品的良品率。随着 3D 打印技术在汽车领域的应用推广，该领域客户对公司的设备需求上升，2022 年上半年，公司 3D 打印设备及辅机配件在汽车领域的收入占比提升至 25.02%。

公司全产业链布局，设备技术处于全球先进水平。公司拥有产品和服务所对应的完整知识产权体系，自主开发了增材制造设备数据处理系统和控制系统的全套软件源代码，是国内唯一一家加载全部自主开发增材制造工业软件、控制系统，并实现 SLM 设备和 SLS 设备产业化量产销售的企业。与同行业可比公司相比，公司金属 3D 打印设备的最大成形尺寸、光学系统、振镜最大扫描速度和软件各项关键技术指标均居于国际先进或领先水平。

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