2020年通用自动化行业深度分析报告

２０２０年通用自动化行业深度分析报告
目录索引
前言 (5)
一、通用自动化：高质量发展，大周期与小周期嵌套 (6)
（一）制造业投资驱动力经历三轮切换 (6)
（二）下游投资意愿改善，中游设备端迎来拐点 (9)
（三）发展阶段对比，中国仍为世界工厂 (10)
二、智能设备：渗透率快速提升，应用场景逐步拓宽 (11)
（一）工业机器人：中国的发展速度显著更高 (11)
（二）四大家族的模式：产业链一体化 (14)
（三）埃斯顿：产业链一体化，具备中长期技术积累 (15)
（四）激光器：光纤激光蓬勃发展，新应用逐步成型 (18)
（五）锐科激光：产品迭代，向高功率突破 (20)
三、系统集成：新时代下的中国特色，跨行业发展 (21)
（一）跨领域发展，全面提升工业竞争力 (21)
（二）时代特色：工业互联网促进国内自动化需求 (26)
（三）拓斯达：大客户战略实现逆周期成长 (28)
（四）克来机电：享受汽车电子优质赛道，享受下游扩产红利 (30)
四、投资建议与风险提示 (33)
图表索引
图1：自动化设备分类 (6)
图2：制造业上市公司资本开支增速与机械行业收入增速对比 (7)
图3：制造业上市公司资本开支增速与机械行业净利润增速对比 (7)
图4：我国制造业固定资产投资增速 (8)
图5：我国制造业固定资产投资增速 (8)
图6：汽车和3C制造业利润总额累计同比 (9)
图7：汽车和3C制造业固定资产投资累计同比 (9)
图8：我国工业机器人产量（台）及增速 (9)
图9：日本工业机器人订单（百万日元）及增速 (9)
图10：中、越、印人均GDP（美元） (10)
图11：中外铁路里程数（万公里） (10)
图12：工业自动化产业链国内外对比 (11)
图13：中国及全球除中国外工业机器人销量（万台） (12)
图14：全球及世界各国机器人密度（台/万人） (12)
图15：日本工业机器人发展历程 (13)
图16：日本工业机器人销量（台）及增速 (13)
图17：2018年全球机器人销量（千台）及复合增速 (13)
图18：中国工业机器人销量（千台）及增速 (14)
图19：2018年中国制造业人均产值 (14)
图20：2018年美国制造业人均产值 (14)
图21：工业机器人产业链 (15)
图22：机器人四大家族零部件业务生产情况 (15)
图23：产业链一体化实现方式 (15)
图24：埃斯顿营业收入（百万元）及净利率 (16)
图25：国内企业工业机器人产业链布局情况 (16)
图26：埃斯顿机器人产业链布局 (17)
图27：工业机器人产业链各环节主要参与者 (18)
图28：全球激光器行业市场规模（亿美元）及增速 (19)
图29：全球光纤激光器占工业激光器比例 (19)
图30：2018光纤激光器市场分布 (19)
图31：锐科激光产品迭代进程 (20)
图32：IPG中国及锐科激光营收增速 (21)
图33：IPG及锐科激光毛/净利率 (21)
图33：中国系统集成商分布 (22)
图35：国内外集成商业务收入对比（百万美元） (23)
图36：我国从事各行业的集成商数量（个） (23)
图37：机器人回收周期 (24)
图38：杜尔集团财务数据（百万欧元） (25)
图39：杜尔集团单季度Paint and Assembly Systems 收入规模（百万欧元）及
净利率 (25)
图40：工业互联网平台架构 (26)
图41：国内外工业互联网应用分布统计 (27)
图42：我国工业互联网平台应用案例行业分布 (27)
图43：公司涉足的主要领域 (28)
图44：拓斯达营业收入构成（百万元） (28)
图45：拓斯达营业收入及增速 (29)
图46：拓斯达全自动一拖二平面口罩机 (30)
图47：全球及中国汽车电子市场（亿元） (32)
图48：克来机电营业收入（百万元） (33)
图49：克来机电归母净利润（百万元） (33)
表1：埃斯顿上市以来并购汇总 (17)
表2：激光器产业链各环节主要参与者 (18)
表3：激光器未来主要应用场景 (20)
表4：我国系统集成商下游应用领域分布 (22)
表5：精密减速器与机器人本体价格变化对盈利水平影响的敏感性分析 (24)
表6：杜尔集团历年收购汇总 (25)
表7：拓斯达2019H1前五大客户 (29)
表8：全球传统车企电动化布局 (30)
表9：克来机电募投项目情况 (32)
前言
自动化设备面向整个制造业生产效率的提升，更符合当前“高质量发展”的时代特征，具体包含了通用、专用自动化两大类。

其中，专用自动化面向下游的3C、光伏、锂电等行业，受到下游投资节奏的影响；而通用自动化的应用领域、客户结构更加复杂，具体包含了工业机器人、数控机床、激光器等产品，本篇报告聚焦于通用自动化。

图1：自动化设备分类
数据来源：公司年报，广发证券发展研究中心
一、通用自动化：高质量发展，大周期与小周期嵌套
（一）制造业投资驱动力经历三轮切换
制造业投资是企业主体基于自身经营状况作出的经济型决策，构成各类机械设备企业的需求来源，因此从微观来看，其投资节奏与机械企业的需求和利润基本匹配。

我们统计了1649家制造业企业的投资情况及330家机械公司整体业绩。

2010年以来，制造业上市公司资本开支增速出现了较为显著的下滑，其增速中枢于16Q3- 18Q3出现持续2年左右的抬升，并于18Q4开始再次下滑。

同期，机械企业的收入及利润情况于16Q3也出现较大幅度改善，18年在基数效应作用下增速中枢有所下滑，整体进入低增速区间。

图2：制造业上市公司资本开支增速与机械行业收入增速对比
数据来源：Wind，广发证券发展研究中心
图3：制造业上市公司资本开支增速与机械行业净利润增速对比
数据来源：Wind，广发证券发展研究中心
我们按照国家统计局以及上市公司制造业相关企业，将其分为原材料与资源加工、中游制造业、消费品工业这三个大类进行分析。

宏观口径上，2004年以来的3轮制造业投资周期，主要的增长动力经历了从中游制造业、消费品工业、原材料与资源加工的切换：04Q1-10Q2主要增长动力为中游制造业固定资产投资；10Q2-16Q3主要增长动力切换至消费品工业；而从16Q3开始的本轮周期，原材料与资源加工行业出现了较为明显的复苏，其增速的成长性也相对较高。

由于名义GDP增速的下行，还受到我国去产能、制造业转型和第三产业崛起等多种因素影响，制造业投资增速的中枢在几轮周期中是有明显下降的。

图 4：我国制造业固定资产投资增速
数据来源：国家统计局，广发证券发展研究中心
我国经济正在向高质量发展转型。

在高速发展阶段，我国制造业追求产业规模，不断扩大生产能力，经过改革开放近30年的发展，我国GDP 达到世界第二的水平，工业增加值位居世界第一；当前，我国面临低端产能过剩，而高端产能不足的现状， “去产能、去杠杆”促进国内制造业逐步向高质量模式发展。

工业自动化的总需求是大周期与小周期的嵌套，其大周期的核心逻辑是降本增效、机器换人，符合国家当前高质量发展的阶段，但也要受到以制造业投资为核心的波动影响。

从微观视角来看，制造业企业的投资意愿是以盈利为基础的，取决于当时的产品需求、价格、产能利用率以及融资环境等，其投资情况可以反映在设备企业的订单上，体现在资产负债表上，就是预收账款与存货的同步上行。

设备企业从签订订单，到确认收入、实现业绩改善还存在一定的时滞，时滞的长短取决于设备企业的生产、交付周期，以及客户的收货确认。

重点标识包括：下游行业利润及固定资产投资、制造业PMI 、PMI 生产及新签订单指数、设备企业订单、预收账款及库存水平等。

图 5：我国制造业固定资产投资增速
数据来源：国家统计局，广发证券发展研究中心
（二）下游投资意愿改善，中游设备端迎来拐点
当前的需求正在逐步企稳的过程中，从2019年的趋势来看，3C制造业利润总额
增速转正，汽车制造业利润仍在下滑但降幅略有收窄。

●企业业绩：根据国家统计局数据，2019年3C制造业利润总额同比增长3.1%，
相比18年提升6.2pct；汽车制造业利润总额下滑15.9%，但降幅逐步收窄。

●投资意愿：根据国家统计局的数据，2019年3C固定资产投资同比增长
16.8%，环比11月提升3个pct；汽车制造业固定资产投资同比下滑1.5%。

2020年受到疫情冲击，前两个月3C制造业、汽车制造业固定资产投资分别
同比下滑8.3%、41%。

图6：汽车和3C制造业利润总额累计同比图7：汽车和3C制造业固定资产投资累计同比
数据来源：国家统计局，广发证券发展研究中心数据来源：国家统计局，广发证券发展研究中心
受到下游制造业投资波动的影响，通用自动化产品短期内承担了较大的增速压
力，工业机器人销量增速在自18年9月以来持续下滑，但19年10月增速翻正，10-12
月连续三个月正增长。

后受疫情影响，2020年前2个月工业机器人产量累计下降了
19.4%，等待疫情得到控制后有望释放。

海外的订单也在加速回升，根据日本经济
产业省的数据，2020年1月日本工业机器人订单568亿日元，2月平均增速33.88%，
订单增速呈现加速回暖的趋势。

下游投资意愿改善，带动中游设备端迎来拐点。

图8：我国工业机器人产量（台）及增速图9：日本工业机器人订单（百万日元）及增速
数据来源：国家统计局，广发证券发展研究中心数据来源：日本经济产业省，广发证券发展研究中心
（三）发展阶段对比，中国仍为世界工厂
世界历史上存在多次产业转移的现象，例如半导体产业从欧美转移至日韩，再
转移向中国等。

我国目前人口红利的逐步释放完成，用工成本的逐渐提高，一些产
业例如纺织业等，选择将中国工厂转移至越南、泰国等人工成本较低的东南亚国家。

我们认为，整体制造业的核心将在未来很长时间内仍然保留在中国，主要逻辑体现
在两点：1.我国拥有较大的消费市场、完善的运输物流体系和港口贸易；2.我国制造
业规模仍稳步增长，并逐步迈向高端化。

从消费水平来看，根据国家统计局的数据，我国2019年人均GDP达到70892元，
人口数突破14亿，其中沿海省份基本迈入发达国家水平，而纵观历史，世界工厂往
往会拥有较大的消费市场。

其次，从物流体系来看，美国和德国通过大幅扩建铁路，
建设了覆盖全国的铁路网，在第二次工业革命时期承受自英国、法国等地外迁出的
工业。

目前，中国拥有庞大且完善的铁路网和公路网，并在持续扩大铁路建设规模，
越南、印度等可能承载制造业转移的地区，其铁路里程则长时间保持相对稳定的态
势。

对外进出口方面，根据世界银行的披露，2018年世界十大港口中，中国占据8
席，其中舟山港和上海港更是分列头两名，中国已成为世界货物周转的中心。

因此，我们认为中国在未来长时间内仍将为世界制造业的中心，虽然相对于越
南印度等国，在人力成本上有着一些劣势，但随着一部分劳动密集型的低端制造产
业逐渐转移，中国高素质人才逐渐涌现，工业制造自动化信息化程度的加深，中国
制造业降本增效的过程也在持续推进。

图10：中、越、印人均GDP（美元）图11：中外铁路里程数（万公里）
数据来源：世界银行，广发证券发展研究中心数据来源：世界银行，广发证券发展研究中心
产业链国内外发展阶段对比：从产业链的角度来看，通用自动化行业主要分为
核心零部件、智能设备、系统集成。

中国企业在零部件领域有所突破（以伺服和控
制系统为主），但在减速器、编码器、运动控制等方面，我国企业与外国仍有一定
差距；而国外由于较高的技术壁垒，部分领域形成寡头格局，份额高度集中。

智能设备方面，中国机器人的发展速度显著更高，以激光器为代表的新技术逐
渐形成应用。

从机器人角度看，海外工业机器人主要集中在汽车工业领域，并以重
负载型为主，承担大量的搬运、切割等工序。

中国与海外不同在于，我国摸索了大
量领域适用工业机器人的可能性，例如：食品加工、光伏、新能源等，并且大量配
置低成本的轻负载型工业机器人。

在更大规模、更多行业应用以及更低物流成本的
共同促力下，国内工业机器人普及速度要远超国外。

在新的技术应用方面，国内企
业对中国先进技术的实际应用进行了大规模的开发，激光器就是一个很好的例子，
国内企业在对国外进行“国产替代”的同时，也积极开拓产品的应用场景，对低效
率的相关可替代产品进行“技术替代”。

最后，中国的集成商有能力跨行业发展、多领域布局，结合当前5G、工业互联
的发展，将有力提升中国制造业的竞争力。

尤其是在整体经济上行的时候，多领域
集成商可以迅速扩大自己在增长速度较快行业的业务，并灵活的调节企业内部的资
源分配。

总体来看，中国目前处于需求起步阶段，下游市场广阔且正逐步拓宽新的业务
领域，呈现出更高的发展速度。

图12：工业自动化产业链国内外对比
数据来源：Wind，各公司年报，广发证券发展研究中心
二、智能设备：渗透率快速提升，应用场景逐步拓宽
（一）工业机器人：中国的发展速度显著更高
从全球范围来看，中国工业机器人渗透率快速提升。

根据IFR的数据，2013至
2018年中国工业机器人销量复合增长率达到33.3%。

中国市场的高速发展是因为其
受益于“机器换人”、工业互联网技术发展、国内经济快速增长，自09年到18年，
中国工业机器人销量翻了27倍；日本在初始阶段，80-90年产值共增长7倍，除2018
年以外，中国增速始终高于全球工业机器人销量增速。

中国工业机器人密度仍然距离韩、日、德等传统工业强国很大的差距。

根据IFR
的数据，2018年中国工业机器人密度为140台/千人，而日本、韩国和德国分别为327、
774和338台/千人。

韩国工业体系衍生自汽车、半导体产业，德国工业体系衍生自汽车产业，日本工业体系衍生自汽车及机械产业，上述产业是自动化水平相对较高的产业，也使其机器人密度较高。

而中国拥有全产业链，汽车产业和3C 产业仅仅是国内制造业的一个部分；在纺织、煤炭等传统行业，由于工艺非常成熟，工业机器人渗透率较低。

而在新能源锂电、光伏等新兴行业中，工业机器人仍在切入制造流程的工艺中，目前渗透率处在一个稳步增长的过程。

图 13：中国及全球除中国外工业机器人销量（万台）
数据来源：IFR ，广发证券发展研究中心
图 14：全球及世界各国机器人密度（台/万人）
数据来源：IFR ，广发证券发展研究中心
日本在文化、社会等层面与中国高度相似，同时，日本在工业机器人引入初期也处在一个经济快速增长的时期。

日本工业机器人拥有3个快速发展阶段：1.初入阶段（1980-1991），该阶段日本工业由于国内经济快速增长，劳动力大量不足，制造业企业对工业机器人需求极高。

2. IT 成熟阶段（2002-2005），该阶段随着信息技术、编程技术的提升，工业机器人能替代人工进行的操作进一步提升。

3.中国市
100200300400500600700800900
全球
中国
日本
德国
韩国
美国
2011
2012201320142015201620172018
场促进阶段（2013-2018），随着中国对高端、智能制造的追求，企业自动化变革
动力提高，日本工业机器人大量出口中国。

中国目前仍然处于工业机器人的初入阶段，并向IT 成熟阶段进行转型。

2018年中国工业机器人销量首次出现负增长，行业发展需要新的促进动力，我们认为该发展动力即软硬件结合的企业降本增效过程。

从企业整合角度来看，日本工业机器人企业在初期达到282家的高峰，后续通过整合并购，至2007年还剩108家，FANUC 、安川等都是80年代发家的工业机器人企业。

2017年中国机器人相关企业数量已达6500余家，但新注册企业数相较于2016年下降了15%，中国机器人行业历经高速发展后有望迎来整合阶段。

图 15：日本工业机器人发展历程
图 16：日本工业机器人销量（台）及增速
数据来源：日本产业经济省，广发证券发展研究中心 数据来源：日本产业经济省，广发证券发展研究中心
历史上汽车产业由于流水线式的作业流程，对于工业机器人的需求较高，也是自动化改造相对成熟的领域。

12-18年，电子产业成为拉动机器人销量的核心要素，其销量规模仅次于汽车行业；而未来工业自动化需求将向低渗透率行业扩散，如锂电、食品加工、家电等，这些行业的资本扩张有望成为驱动因素。

当前中国经济成长属性依然突出，在新兴产业资本扩张的小周期波动下，我国工业机器人的需求将呈现出周期和成长结合的趋势。

图 17：2018年全球机器人销量（千台）及复合增速
数据来源：IFR ，CRIA ，广发证券发展研究中心
-80%
-60%-40%-20%0%20%40%60%80%0
10000
200003000040000500006000020022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018
0%
4%8%
12%16%20%24%
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
2012-2018年销量C A G R
2018年销量（台）
图18：中国工业机器人销量（千台）及增速
数据来源：IFR，CRIA，广发证券发展研究中心
国内外生产效率对比：工业自动化的典型产品包括机器人和数控机床，前者的
销量自2013年开始爆发，而后者在中国的发展已超过10年，然而中国制造业的制造
效率与国际一流水平还有较大差距。

从人均产值来看，2018年美国制造业人均产值达到298万人民币/人，接近中国
制造业的3倍（2018年人均产值为105万人民币/人）。

具体到细分行业，中美在汽车
制造业的生产效率相差最多，其中美国交通运输设备人均产值429万人民币/人，领
先中国185万人民币/人，主要在于汽车行业是世界上最先引入自动化的产业；而这
种差距在家具制造业的表现最不显著。

图19：2018年中国制造业人均产值图20：2018年美国制造业人均产值
数据来源：IFR，CRIA，广发证券发展研究中心数据来源：IFR，CRIA，广发证券发展研究中心
（二）四大家族的模式：产业链一体化
目前国产机器人企业已经实现了对全产业链的覆盖，减速器方面有中大力德、
上海机电等进行对RV、谐波减速器的投入研发、产品升级。

伺服系统方面则有埃斯
顿、汇川技术、广州数控等拥有核心竞争力的智能数控机床转型企业。

本体制造方
面则以埃斯顿、新松机器人等为首，积极开发产品序列，实现技术升级和国产替代。

下游集成商更是百花齐放，其中拓斯达、克来机电等已表现出行业龙头的潜质。

图21：工业机器人产业链
数据来源：各公司年报，广发证券发展研究中心
四大家族的模式：产业链一体化。

具体到企业发展历程，以四大家族为例，呈
现出两个特征：1.核心零部件自主生产。

国际四大家族均拥有成熟稳定的运动控制
系统业务；而发那科和安川除了编码器和减速器以外零组件均实现自主生产；ABB、
KUKA以核心部件控制器为主。

2.积极拓展系统集成业务。

KUKA本身以汽车产业系
统集成业务起步，近几年通过收购Alema、Swisslog切入航空航天和物流自动化业
务；2017年，ABB通过收购贝加莱成为全球最大的机械与工厂自动化解决方案商。

发那科和安川也纷纷在世界各制造业大国设厂，提供一系列的系统解决方案。

结合
四大家族实践经验，产业链一体化实现方式包括自上而下和自下而上两种发展模式。

图22：机器人四大家族零部件业务生产情况图23：产业链一体化实现方式
数据来源：公司官网，广发证券发展研究中心数据来源：公司官网，广发证券发展研究中心
（三）埃斯顿：产业链一体化，具备中长期技术积累
埃斯顿的业务覆盖了从核心零部件和运动控制系统，到工业机器人本体和系统
集成应用。

根据年报数据，埃斯顿已经实现了80%零部件的自主化。

对于自主核心
技术的重视以及全产业链布局，保障了埃斯顿在国内机器人行业的领先地位。

受制造业投资波动及下游需求放缓的影响，公司业绩出现下降，2019年前三季度公司营业收入9.68亿元，同比减少9.11%，归母净利润57百万元，同比减少18.9%。

19年8月，公司与控股股东合计以现金1.96亿欧元收购德国Cloos100%的股权，后者是全球机器人焊接领域的领先公司，下游市场主要来源于工程机械、商用车辆、农业机械及轨道交通等，本次收购有利于公司占领细分产业的高点，获得先进焊接技术。

另外，公司推出第三期股权激励计划，期权行权价格6.58元/股，限制性股票授予价格4.39元/股，考核目标以2018年收入为基数，20-22年收入增速不低于20%、50%、100%。

图 24：埃斯顿营业收入（百万元）及净利率
数据来源：公司季报，广发证券发展研究中心
图 25：国内企业工业机器人产业链布局情况
数据来源：公司年报，广发证券发展研究中心
公司上市以来围绕机器人产业的并购主要遵循3条主线：（1）加强零部件布局，收购Trio 向高端运动控制解决方案商转型；（2）机器人智能化布局，公司收购BARRETT 、意大利Euclid ，掌握了机器视觉技术和康复医疗机器人的生产；（3）扩展系统集成，收购普莱克斯、南京锋远、M.A.i.、扬州曙光、湖北机器人，向军工
市场和内地市场进军。

公司的收购目标均具有较强的技术性，注重标的业务的战略协同效应，或与主业高度互补，或有利于市场开拓。

表1：埃斯顿上市以来并购汇总
2016-02 Euclid Labs SRL 意大利获取机器人3D视觉技术，布局智能机器人。

2016-05 湖北机器人中国扩大公司机器人产品在华中地区的市占率。

2016-06 上海普莱克斯中国快速推动公司机器人本体在压铸行业的应用。

2016-06 南京锋远自动化中国拓展汽车领域的客户。

2017-04 Trio Motion 英国公司的行业定位转为高端运动控制解决方案提供商，提供复杂运动控制解决方案的能力。

2017-04 Barrett 美国掌握一体化微型伺服微系统关键技术
2017-09 M.A.I. 德国吸收德国工业4.0技术，增强机器人集成能力。

2017-12 扬州曙光中国进入军工交流伺服系统领域。

2019-09 Cloos SPV 获得全球顶级机器人焊接技术，拓展全球销售网络和客户资源，强化公司市场地位。

数据来源：公司历年年报，广发证券发展研究中心
注：除Cloos外，其余收购均已完成。

截止2020年3月22日，公司已公布收购Cloos的重大资
产购买暨关联交易报告书，并已通过董事会批准。

图26：埃斯顿机器人产业链布局
数据来源：公司公告，Wind，广发证券发展研究中心
风险提示：行业竞争格局加剧；下游汽车、3C制造业投资大幅波动；宏观经济的波动；公司并购整合效果不明显。

图27：工业机器人产业链各环节主要参与者
数据来源：Wind，广发证券发展研究中心
注：本表中部分公司处于上市排队中。

（四）激光器：光纤激光蓬勃发展，新应用逐步成型
除了工业机器人，大量的国内企业同样在关注激光器，并逐步形成新的应用场
景。

激光切割有着柔性化程度高，切割速度快，生产周期短等诸多优势，是钣金加
工的重要发展方向。

由于高功率激光器的切割速度快，生产效率高，产品生产周期
短，在金属板材切割方面主要实现对水、火、等离子切割的替代。

目前国内激光器企业发展迅速，目前已基本覆盖全产业链。

并且主要的激光设
备集成商已经被国内厂商垄断，大族激光、华工科技等国产激光装备企业占据较高
份额，也为上游和中游的国产替代提供了机遇。

表2：激光器产业链各环节主要参与者。