20150713-广发证券-工业4.0专题报告_从工业机器人到工业4.0_52页_5mb

工业4.0专题报告总结

核心内容

工业4.0是第四次工业革命，代表着制造业向智能化和网络化方向发展的趋势。它不仅包括工业机器人，还涵盖工业软件、工业通讯、机器视觉、3D打印和传感器等多个领域，是一个更大的生态系统。

主要观点

1. 从工业机器人到工业4.0的过渡
   工业机器人是工业4.0的重要组成部分，但并非全部。随着技术的发展，资本市场和产业市场逐渐从单一的工业机器人概念转向更广泛的工业4.0概念。这种转变不仅体现在投资主题上，也体现在产业转型过程中。

2. 工业4.0的发展方向
   工业4.0的发展路径是从数字化工厂迈向智能工厂。数字化工厂是实现工业4.0的第一步，其内部架构通常分为五个层级：企业层、管理层、操作层、控制层和设备层。每个层级都有独立的网络、服务器和决策闭环，实现层级之间的通信和协同。

3. 工业4.0的三大重要模块

   • 工业软件：包括MES、PLM、ERP等，是智能制造的“超级大脑”，贯穿制造的各个环节。MES是智能制造的灵魂，PLM则是数字化工厂需求的源头。
   • 工业通讯：是实现万物互联的枢纽，以CPS（信息物理系统）为核心，通过工业以太网、现场总线等技术实现设备之间的通信。
   • 机器视觉：赋予机器设备感知能力，是未来工业4.0中极具发展潜力的模块。

4. 投资机会与风险提示
   工业4.0是一个长期的投资主题，未来几年内，相关标的将有较大的增长潜力。建议关注主业稳健增长、具有工业4.0并购预期的公司，如东方精工、天奇股份、诺力股份等。但需注意自动化改造进度、并购进度及并购标的质量等风险。

关键信息

产业现状

• 中国工业机器人市场在2013年和2014年迅速增长，销量分别达到3.69万台和57,000台，占全球销量的五分之一。
• 工业4.0的实现依赖于CPS，是工业智能制造的实践基础。
• 工业软件、工业通讯、机器视觉等模块是工业4.0的重要组成部分。

投资趋势

• 工业4.0概念被资本市场广泛接受，相关股票涨幅显著，远超同期指数。
• 产业资本对工业4.0的投资热情持续高涨，相关行业成为PE/VC投资的热点。
• 工业4.0的投资主题涵盖了15个相关领域，包括电子设备、自动化设备、系统软件等。

发展路径

• 数字化工厂是工业4.0的第一步，主要任务包括建立网络系统、数据采集与监视控制系统（SCADA）等。
• 智能工厂则是工业4.0的最终形态，强调智能决策、人机交互和虚拟仿真。

市场数据

• 全球工业软件市场规模在2014年达到3175亿美元，MES行业年均增长21.65%。
• 中国MES市场在2014年达到26亿元，预计到2018年将增长至100亿元。
• 达索系统是全球最大的PLM软件提供商，市场份额约为30%。

企业案例

• 西门子：在工业4.0领域布局广泛，其MES发展经历了三代，未来将向MES 3.0发展，增强与PLM的接口，形成统一数据库平台。
• 易往信息：是国内MES行业的领先企业，专注于汽车行业，业务收入增长迅速。
• 安贝格数字化工厂：作为数字化工厂的典范，实现高度自动化，生产效率和质量显著提升。

重要模块解析

工业软件

• MES：是智能制造的核心，负责生产执行和管理，是贯穿产品生命周期的重要工具。
• PLM：管理产品全生命周期，包括设计、制造、服务等环节，是数字化工厂的需求源头。
• ERP：管理企业资源，是企业层级的重要工具。

工业通讯

• CPS：信息物理系统，是实现万物互联的基础，通过计算、通信和控制能力，实现物理世界与虚拟世界的融合。
• M2M：机器对机器通信，是工业通讯的重要形式，促进设备之间的协同和数据共享。

机器视觉

• 3D机器视觉：未来将成为重要应用技术，具备较强的感知能力。
• 国内机器视觉市场：处于成长期，增长迅速，有望诞生大型企业。

投资建议

• 关注具有工业4.0逻辑的公司，尤其是那些具备明确的工业4.0转型路径和并购预期的企业。
• 重点关注工业软件、工业通讯和机器视觉等模块，它们是工业4.0的重要支撑。
• 建议关注东方精工、天奇股份、诺力股份、慈星股份、锐奇股份、海得控制、亚威股份、黄河旋风、机器人等公司。

风险提示

• 自动化改造进度低于预期
• 投资标的并购进度低于预期
• 并购标的质量风险

图表索引

• 图1：我国工业机器人销量及其增速
• 图2：资本市场上工业机器人指数远超同期指数
• 图3：工业4.0指数与机器人指数走势基本一致
• 图4：主要工业4.0标的公司最近1年的涨幅
• 图5：写入《中国制造2025》规划的十大行业
• 图6：工业4.0的进化史
• 图7：工业机器人只是工业4.0的一部分
• 图8：国内众多上市公司向工业4.0业务领域转型
• 图9：工业4.0有关的行业成为产业PE/VC投资的热点
• 图10：工业4.0是一个大的生态系统
• 图11：工业4.0的核心内容是三大集成
• 图12：工业4.0的重要基础是信息物理系统（CPS）
• 图13：CPS平台与物联网的内在区别
• 图14：工业4.0并没有确定性的模式
• 图15：智能化和数字化是工业4.0的发展方向
• 图16：数字化工厂或者智能工厂是工业4.0的核心
• 图17：工业4.0的未来发展方向：从数字化工厂到智能工厂
• 图18：数字化工厂与智能工厂的对比
• 图19：数字化工厂是实现工业4.0的第一步
• 图20：德国安贝格数字化工厂建设过程
• 图21：西门子安贝格工厂
• 图22：西门子安贝格工厂百万出错率（dpm-A）
• 图23：西门子数字化工厂的层次架构
• 图24：研华的数字工厂层次架构
• 图25：数字工厂的层次架构的一般模式
• 图26：数字化工厂的每个层次架构都是闭环系统
• 图27：工业软件分类
• 图28：工业软件分存在于智能制造的每个角落
• 图29：全球工业软件市场规模
• 图30：工业软件构成比例
• 图31：全球工业软件类企业收入情况
• 图32：全球工业软件类企业营业利润增速情况
• 图33：2006年后主要企业围绕工业软件实施外延并购案例的数量
• 图34：不同业务领域工业软件厂商的并购诉求差异
• 图35：西门子近年来主要的并购案例
• 图36：MES软件是工业软件的核心
• 图37：MES软件的四个发展阶段
• 图38：流程行业和离散行业MES系统的区别
• 图39：2004-2020年全球MES行业市场规模
• 图40：2009-2018年中国MES行业市场规模
• 图41：MES系统行业代表性厂商分类
• 图42：国内MES行业易往信息在汽车行业具备优势
• 图43：西门子工业软件MES技术发展路线图
• 图44：PLM是数字化工厂需求的源头
• 图45：PLM软件系统的内容
• 图46：PLM产品构成：CAx+cPDM+数字化制造
• 图47：PLM产品进化发展历程
• 图48：PLM行业过去十年风云变换
• 图49：PLM行业主要厂商可以分为三类
• 图50：全球PLM市场规模（亿美元）
• 图51：2014年PLM各细分领域投资增速
• 图52：2014年国内主流PLM市场规模及各个细分市场发展情况
• 图53：全球PLM市场各大厂商市场份额
• 图54：达索系统主营业务收入构成比例
• 图55：全球PLM龙头达索系统历年营业收入及对应股价
• 图56：M2M让设备互联
• 图57：设备互联的目的是为了更高层次的应用
• 图58：互联网与工业制造的各自发展与融合进程
• 图59：各个层次具有不同的通信方式
• 图60：全球物联网市场规模及增速（亿美元）
• 图61：全球物联网设备数量（亿台）
• 图62：机器视觉应用案例
• 图63：机器视觉系统构成要件
• 图64：机器视觉系统上下游
• 图65：人脸识别已经是非常成熟的技术
• 图66：3D机器视觉将会成为重要的应用技术
• 图67：全球机器视觉系统市场规模（亿美元）
• 图68：全球机器视觉产业分布情况
• 图69：美国机器视觉市场规模及增速（百万美元）
• 图70：美国机器视觉市场细分领域市场占比
• 图71：国内机器视觉系统市场规模（亿元）
• 图72：我国机器视觉处于成长期
• 图73：国内机器视觉行业主要厂商分类
• 图74：全球机器视觉龙头企业康耐视营业收入及股价对比图
• 图75：我国实际利用外资规模额度增速放缓
• 图76：欧元正式流通以来德国单位劳动成本增长率
• 图77：富士康主要城市选址城市与路径
• 图78：工业4.0各领域投资机会
• 图79：工业4.0的层次架构解析及重要模块
• 图80：工业软件分类
• 图81：工业软件分存在于智能制造的每个角落
• 图82：工业软件构成比例
• 图83：工业软件类企业收入情况
• 图84：工业软件类企业营业利润增速情况
• 图85：工业软件类企业并购案例数量
• 图86：工业软件类企业并购诉求差异
• 图87：西门子工业软件MES技术发展路线图
• 图88：MES软件是工业软件的核心
• 图89：MES软件的四个发展阶段
• 图90：流程行业和离散行业MES系统的区别
• 图91：MES系统行业代表性厂商分类
• 图92：国内MES行业易往信息在汽车行业具备优势
• 图93：工业软件类企业并购案例数量
• 图94：工业软件类企业并购诉求差异
• 图95：MES软件的四个发展阶段
• 图96：MES系统行业代表性厂商分类
• 图97：国内MES行业易往信息在汽车行业具备优势
• 图98：MES软件是工业软件的核心
• 图99：MES软件的四个发展阶段
• 图100：流程行业和离散行业MES系统的区别