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1、中泰證券研究所 專業領先深度誠信 證 券 研 究 報 告 2023.04.12 AI賦能制造業:從9個細分賽道談起“AI+制造業”研究專題 中泰機械首席:王可中泰機械首席:王可 執業證書編號:執業證書編號:S0740519080001S0740519080001 郵箱:郵箱: 中泰機械分析師:張晨飛中泰機械分析師:張晨飛 執業證書編號:執業證書編號:S0740522120001S0740522120001 EmailEmail: 2 核心觀點核心觀點 AIAI賦能產業已成為趨勢賦能產業已成為趨勢。ChatGPT的推出將人機對話推向新的高度,作為AI通用大模型,其應用前景十分廣闊。當前全球各大科
2、技企業均積極擁抱AIGC,不斷推出相關的技術、平臺和應用,引爆新一輪的AI熱潮?;谲浖?、云服務、硬件基礎設施等產品形式,結合消費、制造業、互聯網、元宇宙與數字孿生等各類應用場景,AI賦能產業發展已成為主流趨勢。在消費端:在消費端:隨著內容生成更加便利,消費品的產品數量、質量和多樣性大幅提升;在產業端:在產業端:AI可以促進自動化、促進技術進步、實現數據等新要素創造。AIAI在制造業中應用前景廣闊在制造業中應用前景廣闊。在制造業中,AI在產品設計、生產、銷售、售后等過程均有滲透且成熟度不斷提升。(1)工業設計:完成工程設計中重復性的低層次任務、通過AIGC生成衍生設計等;(2)工業生產:需
3、求精準預測和排產規劃、預測性設備維護、生產工藝優化、智能化產品檢測、智能搬運等;(3)銷售/售后:精準營銷、智能售后等。根據艾瑞咨詢數據,2022年我國AI產業規模達到1958億元,AI的產品形態和應用邊界不斷拓寬。根據德勤2021年10月的預測,2025年AI在中國制造業的市場規模有望達到141億人民幣。受益方向:受益方向:機器人、數控系統、機器視覺、工控與工業軟件、智能儀表、檢測設備、AR/VR等。機器人機器人:(1)機器人在傳感層的應用將從孤立走向融合,觸覺+視覺、視覺+聽覺等將感知細化和情感化,更貼近人的實際感知狀態;(2)AI將深度植入機器人的運動控制系統,將多模態的感知信息匯集起來
4、進行綜合理解性和決策;(3)人形機器人是人機交互的最好載體,有望成為AI的終極入口。重點標的為核心零部件企業綠的諧波、豐立智能、步科股份;工業機器人龍頭埃斯頓、焊接機器人龍頭凱爾達。機器視覺:機器視覺:(1)人口紅利褪去+應用場景深化,“機器代人”趨勢勢在必行;(2)在AI賦能下,行業有望迎來空前發展機會。近日Meta發布SAM模型,極大降低了圖像處理門檻,是機器視覺領域的底層突破性技術,有望更好推動機器視覺在下游各場景領域的應用;(3)重點標的包括:國內機器視覺系統龍頭企業:凌云光;核心零部件龍頭供應商:奧普特;機器視覺檢測設備領先供應商:天準科技、矩子科技。RUiWgVVYiWjWtQmP
5、mO9PdN8OoMpPmOoNeRoOqMeRmNmQaQrQvNxNrQrNuOmQsP3 核心觀點核心觀點 智能物流:智能物流:物流領域主要應用決策式AI降本增效,一是以AI技術賦能智能設備代替部分人工,二是通過計算機視覺、機器學習等技術或算法驅動軟件系統提高效率,我國智能物流設備滲透率不足30%,未來AI與物聯網、機器人、大數據等技術共同促進智慧物流發展。關注具備物流整線設計能力的系統集成商,標的包括諾力股份(收購 Savoye 和中鼎集成)、今天國際、蘭劍智能。數控系統:數控系統:在應用層,借助決策式AI,數據交換、數據庫搭建、實時監控等均可高效實現。同時,AI的類神經網絡可對硬件運
6、行狀態實時跟蹤,從而及時糾偏,保障系統穩定運行。重點關注兩條線:自主可控和AI布局:華中數控(已植入AI芯片)、科德數控、廣州數控(未上市)。AR&VR:VR可以為AI提供可視化的落地場景,而AI也可輔助AR&VR的3D內容制作從而推動虛擬現實行業發展。此外,AI提供智能,AR&VR提供虛擬場景,二者可產生如虛擬導購等大量應用場景。AI有望推動AR&VR產銷量增長,從而增加設備需求,重點標的為賽騰股份、智立方、杰普特、華興源創。工控與工業軟件:工控與工業軟件:目前國內制造業智能化程度與海外發達國家仍存在差距,未來在AI加持下,工控和工業軟件應用及市場規模有望持續拓寬??春霉た匦袠I龍頭匯川技術、
7、國內DCS龍頭中控技術;建議關注信捷電氣、英威騰、禾川科技等。智能儀表:智能儀表:目前儀器儀表行業市場規模超千億元,AI將助力儀器儀表進一步提高可靠性和精度,拓寬儀表在家用電器、科研單位和工業企業中的應用空間,推動市場規模持續增長。重點標的為超聲水表龍頭邁拓股份、科學分析儀器龍頭聚光科技。X X射線檢測設備:射線檢測設備:X射線工業檢測設備市場與CT市場規模均已超200億元,在醫療健康、微焦點工業精密檢測等領域有廣泛應用,AI深度學習算法與智能識別等技術將助力X射線檢測設備提高智能化程度。重點標的為口腔CBCT龍頭美亞光電,工業X射線檢測裝備領先企業日聯科技。傳感器:傳感器:AI應用于傳感器的
8、領域被稱為感知計算,將傳感器、算法和數據分析相結合,以提供更準確、可靠的數據和更高效的系統。2022年中國傳感器市場規模已超3000億元,全球傳感器市場規模已超2774億美元,AI+傳感器有廣闊的發展前景。重點標的為X射線探測器龍頭奕瑞科技,國內氣體傳感器領先企業四方光電。風險提示風險提示。AI技術發展不及預期的風險;相關推薦標的業績不達預期的風險;研報引用數據更新不及時的風險。4 核心觀點核心觀點 來源:Wind,中泰證券研究所整理 5 目 錄 C O N T E N T SC O N T E N T S 機器視覺:AI促進機器視覺多元應用 智能物流:AI助力物流降本增效 AI賦能制造業發展
9、 1 機器人:人形機器人有望成AI終極入口 2 3 4 數控系統:AI助力其精確性、及時性、穩定性 5 ARVR:相輔相成,應用前景廣闊 6 工控&工業軟件:AI加持,助力工控&工業軟件快速發展 7 智能儀表:發展前景廣闊,AI打開應用空間 8 X射線檢測設備:AI助力智能化檢測 9 傳感器:AI發展,提高傳感器需求 10 受益標的 11 風險提示 12 6 CONTENTSCONTENTS 目錄目錄 C CCONTENCONTENTSTS 專業領先深度專業領先深度誠信誠信 中泰證券研究所中泰證券研究所 1 AI賦能制造業發展 7 1.11.1、CHATGPT掀起掀起AI浪潮浪潮 AIGC指人
10、工智能生成內容指人工智能生成內容。AIGC即AI Generated Content,是指利用AI技術來生成內容,AIGC也被認為是繼UGC、PGC之后的新型內容生產方式。(PGC指專業人員創作內容;UGC指用戶創造內容)。AI模型分為決策式/分析式AI(Discriminant/Analytical AI)和生成式AI(Generative AI)兩類。決策式決策式AI:根據已有數據進行分析、判斷、預測,主要應用模型有用于推薦系統和風控系統的輔助決策、用于自動駕駛和機器人的決策智能體等。生成式生成式AI:學習數據中的聯合概率分布,并非簡單分析已有數據而是學習歸納已有數據后進行演技創造,基于歷
11、史進行模仿式、縫合式創作,生成了全新的內容,也能解決判別問題。AIAI全方位助力制造業發展全方位助力制造業發展 圖表圖表1 1:全球全球AIGCAIGC行業發展歷程行業發展歷程 來源:艾媒咨詢,中泰證券研究所 8 圖表圖表2 2:ChatGPTChatGPT依托于依托于LLMLLM(大型語言模型)(大型語言模型)圖表圖表3 3:GPTGPT-3.53.5使用“使用“RLHFRLHF”的訓練方式”的訓練方式 來源:ChatGPT的運行模式、關鍵技術及未來圖景,中泰證券研究所 來源:ChatGPT的運行模式、關鍵技術及未來圖景,中泰證券研究所 1.11.1、CHATGPT掀起掀起AI浪潮浪潮 Ch
12、atGPT引爆新一輪引爆新一輪AI熱潮熱潮。2022年12月,OpenAI的大型語言生成模型ChatGPT刷爆網絡,其能勝任高情商對話、生成代碼、構思劇本和小說等多個場景,將人機對話推向新的高度。當前全球各大科技企業都在積極擁抱AIGC,不斷推出相關的技術、平臺和應用。引爆新一輪的AI熱潮。ChatGPT為為AI通用大模型通用大模型,應用前景廣闊應用前景廣闊。此前,AI運用的都是專用AI模型,往往只能在具體的領域內產生一定的效果。而ChatGPT 代表了AI通用大模型的最新進展,顯示了大模型的巨大影響力。大模型是指容量較大、用于深度學習任務的模型,通常具有海量的參數和復雜的架構,具有涌現性、擴
13、展性、復合性的特征)大算力、大數據、大網絡結構等技術特點,具有更豐富的通用知識、更強的學習與推理能力,可更好地降低AI應用成本、縮短研發周期、提升識別準確率。AIAI全方位助力制造業發展全方位助力制造業發展 RLHF:利用人類反饋強化學習的訓練方式 9 1.21.2、AI的應用場景分析的應用場景分析 消費端:消費端:隨著內容生成的不斷便利,消費品的產品數量、質量和多樣性,都會出現大幅度提升。此外,生成式AI可幫助人們完成眾多繁瑣工作,人們可享受的閑暇時間增多,有助于促進消費端需求提升;產業端:促進自動化產業端:促進自動化、促進技術進步促進技術進步、實現數據等新要素創造實現數據等新要素創造 促進
14、自動化:AIGC可以整合生產流程中的多個步驟,直接越過人類決策輸出結果,從而大幅提高自動化程度;促進技術進步:AIGC可將現有知識組合從而產生新的知識,生成式AI崛起后,“組合式創新”作用越來越大;新要素創造:AIGC可通過創造合成數據,為數字生產活動提供寶貴的投入要素。AIAI全方位助力制造業發展全方位助力制造業發展 圖表圖表4 4:AIGCAIGC的應用場景的應用場景 來源:超越ChatGPT:生成式AI 的機遇、風險與挑戰,中泰證券研究所整理 10 1.21.2、AI的應用場景分析的應用場景分析 AI在多個行業中廣泛應用在多個行業中廣泛應用?;谲浖?、云服務、硬件基礎設施等產品形式,
15、結合消費、制造業、互聯網、元宇宙與數字孿生等各類應用場景,AI賦能產業發展已成為主流趨勢。根據艾瑞咨詢數據,2022年我國AI產業規模達到1958億元,AI的產品形態和應用邊界不斷拓寬。AIAI全方位助力制造業發展全方位助力制造業發展 圖表圖表5 5:AIAI廣泛滲透進經濟生產活動的主要環節廣泛滲透進經濟生產活動的主要環節 來源:艾瑞咨詢,中泰證券研究所整理 11 1.31.3、AI全方位助力制造業發展全方位助力制造業發展“AI+制造業制造業”產業結構:產業結構:將AI技術應用到制造業,使制造業在數字化和網絡化的基礎上,實現機器的自主反饋和自主優化。AI+制造業的產業結構包括三層:制造業的產業
16、結構包括三層:(1)基礎層:基礎層:AI芯片、工業機器人、工業物聯網等,提供AI技術在制造業應用所需的軟硬件資源;(2)技術平臺層:技術平臺層:公有制造云、制造業大數據、制造業AI算法,即基于數據和網絡,開發設計AI算法;(3)應用層:應用層:利用AI技術在制造業生產和服務的各個環節創造價值。AIAI全方位助力制造業發展全方位助力制造業發展 圖表圖表6 6:“制造業制造業+AI+AI”產業結構產業結構 來源:德勤,中泰證券研究所整理 12 1.31.3、AI全方位助力制造業發展全方位助力制造業發展 AI應用于制造業多個環節應用于制造業多個環節,在產品設計、生產、銷售、售后等過程均有滲透且成熟度
17、不斷提升。產品設計:產品設計:(1)通過AIGC完成工程設計中重復的低層次任務;(2)通過AIGC生成衍生設計,為工程師提供靈感;生產計劃:需求預測生產計劃:需求預測、智能排產智能排產。(1)通過AI技術分析不同數據,包括銷售歷史數據、供應鏈建構、產品價格等數據,做出更加準確的需求預測,從而使企業更好地安排生產計劃,降低庫存水平,降低運輸、倉儲、供應鏈管理成本;(2)在給定工單、可用資源、約束條件和公司目標多重條件下,生成最佳生產計劃;生產過程:預測性設備維護生產過程:預測性設備維護、生產工藝優化生產工藝優化、智能化產品檢測智能化產品檢測、智能搬運等智能搬運等。通過挖掘和提煉生產中產生的海量信
18、息,優化設備運轉、工藝流程、提高檢測效率、提高自動化程度,減少設備損耗,提高生產效率;銷售銷售/售后:售后:利用AI技術實現精準營銷、快速響應的售后服務等。AIAI全方位助力制造業發展全方位助力制造業發展 13 圖表圖表7 7:AIAI應用于制造業多個環節應用于制造業多個環節 來源:中泰證券研究所整理 1.31.3、AI全方位助力制造業發展全方位助力制造業發展 AIAI全方位助力制造業發展全方位助力制造業發展 14 圖表圖表8 8:AIAI在中國制造業應用的市場規模在中國制造業應用的市場規模 圖表圖表9 9:20212021-20222022年中國年中國AIAI獨角獸融資分布獨角獸融資分布 來
19、源:Bizwit,德勤,中泰證券研究所 來源:艾瑞咨詢,中泰證券研究所 1.31.3、AI全方位助力制造業發展全方位助力制造業發展 中國為制造業大國,為AI提供了豐富的應用場景。根據德勤2021年10月的預測,2025年AI在中國制造業的市場規模有望達到141億人民幣。根據艾瑞咨詢數據,2021-2022年中國AI獨角獸融資占比前三的行業分別為自動駕駛、醫療、工業,占總融資事件的比例分別為29.8%、28.1%、24.6%。AIAI全方位助力制造業發展全方位助力制造業發展 0%10%20%30%40%50%60%70%0204060801001201401602018201920202021E
20、2022E2023E2024E2025E中國制造業人工智能應用市場(億元)增長率(%)0%5%10%15%20%25%30%35%行業融資事件數占獨角獸總融資事件比例(%)15 CONTENTSCONTENTS 目錄目錄 C CCONTENCONTENTSTS 專業領先深度專業領先深度誠信誠信 中泰證券研究所中泰證券研究所 2 AI+機器人:人形機器人有望成AI終極入口 16 圖表圖表1010:機器人產業鏈和主要企業機器人產業鏈和主要企業 來源:中泰證券研究所整理 2.12.1、機器人行業情況、機器人行業情況 人形機器人有望成人形機器人有望成AIAI終極入口終極入口 機器人分類:機器人分類:參
21、照中國電子學會,機器人分為工業機器人、服務機器人、特種機器人三類。其中,工業機器人指面向工業領域的多關節機械手臂或多自由度機器人;服務機器人指在非結構環境下為人類提供非必要服務的多種高技術集成的先進機器人;特種機器人指代替人類從事高位環境和特殊工況的機器人。產業鏈:產業鏈:上游為控制器、伺服、減速器等核心零部件,中游為本體和系統集成,下游為細分行業應用。17 圖表圖表1111:全球機器人市場規模全球機器人市場規模 圖表圖表1212:中國機器人市場規模中國機器人市場規模 來源:IFR,中泰證券研究所 來源:IFR,中泰證券研究所 2.12.1、機器人行業情況、機器人行業情況 全球市場:全球市場:
22、根據 IFR 數據,預計2022年全球機器人市場規模為513億美元,同比增長19.6%;其中,工業機器人、服務機器人、特種機器人市場規模分別為195億美元、217 億美元、101 億美元。中國市場:中國市場:根據IFR數據,預計2022年中國機器人市場規模為174億美元,同比增長22.54%;其中,工業機器人、服務機器人、特種機器人市場規模分別為87億美元、65 億美元22億美元。0100200300400500600700201720182019202020212022*2023*2024*全球工業機器人市場規模(億美元)全球服務機器人市場規模(億美元)全球特種機器人市場規模(億美元)050
23、100150200250300201720182019202020212022*2023*2024*中國工業機器人市場規模(億美元)中國服務機器人市場規模(億美元)中國特種機器人市場規模(億美元)人形機器人有望成人形機器人有望成AIAI終極入口終極入口 18 2.22.2、人形機器人有望成、人形機器人有望成AIAI終極入口終極入口 根據形態根據形態,機器人可分為機器人可分為“類手類手”、“類腳類腳”、“類人類人”三種三種,AI均有應用均有應用。類手機器人:類手機器人:主要用于工業生產和物流中的搬運、裝配、焊接等場景,以及醫療手術場景,典型代表是多關節機器人,在視覺、觸覺、力覺和軌跡規劃等維度都
24、在引入AI算法提升機器人操作的準確性和適應性;類腳機器人:類腳機器人:指自主移動機器人(AMR),所應用到的激光/視覺SLAM導航和避障,以及語音對話等對AI算法依賴度較高,在倉儲物流、工業線邊和各類服務場景均有落地;人形機器人:人形機器人:指形狀及尺寸與人體相似,能夠模仿人類運動、表情、互動及動作的機器人。人形機器人具備通用性,勝任多種場景。AI大模型為人形機器人注入“靈魂”,幫助其在語音、視覺、運動控制等多個方面更加智能化。人形機器人是人機交互的最好載體,有望成為AI的終極入口。圖表圖表1313:AIAI在機器人中的應用在機器人中的應用 來源:艾瑞咨詢,中泰證券研究所整理 人形機器人有望成
25、人形機器人有望成AIAI終極入口終極入口 19 2.22.2、人形機器人有望成、人形機器人有望成AIAI終極入口終極入口 長期看,機器人從感知到決策將全面“人化”。長期看,機器人從感知到決策將全面“人化”。機器人從感知到決策層面的智能化程度都將大幅度提升。一方面,機器人在傳感層的應用將從孤立走向融合,觸覺+視覺、視覺+聽覺等將感知細化和情感化,更貼近人的實際感知狀態;另一方面,AI將深度植入機器人的運動控制系統,將多模態的感知信息匯集起來進行綜合理解性和決策。市場規模:市場規模:根據艾瑞咨詢數據,2022年中國智能機器人市場規模為76億元,預計2027年市場規模將達到536億元,2022-20
26、27年CAGR有望達到47.9%。2022年智能非移動機器人和智能移動機器人市場規模分別為30億元、46億元,2027年有望分別達到166億元、370億元。圖表圖表1414:中國智能機器人市場規模中國智能機器人市場規模(特指結合特指結合AIAI的機器人的機器人,具體定義見備注具體定義見備注)來源:艾瑞咨詢,中泰證券研究所 注:智能機器人指結合AI算法、具備自主學習能力和環境特征適應性的機器人產品,包含應用于工業、物流、服務等行業的商用機器人,不含家用機器人。0%20%40%60%80%100%120%140%01002003004005006002020202120222023E2024E20
27、25E2026E2027E中國智能機器人市場規模(億元)同比增速(%)人形機器人有望成人形機器人有望成AIAI終極入口終極入口 20 2.32.3、關注減速器和電機環節、關注減速器和電機環節 人形機器人可用于各種場景,人形機器人可用于各種場景,包括作為接待員、為教育目的與人類互動、作為醫療助理陪伴老人、代替人員從事危險場所活動等。預計預計2026年全球市場規模達到年全球市場規模達到80億美元。億美元。隨著技術進步帶來人形機器人智能化程度提高,以及人形機器人成本逐步下降,預計其滲透率將逐步提高。根據優必選招股書,預期2026年全球人形機器人解決方案市場規模將達到80億美元,占全球智能服務機器人解
28、決方案市場規模的11.8%。受益方向:受益方向:(1)核心零部件:人形機器人較工業機器人的自由度大幅提升,其減速器與電機的用量將大幅提高。建議關注諧波減速器企業:綠的諧波、豐立智能等;電機企業:步科股份等;(2)AI推動工業機器人智能化程度提高,加快“機器換人”,建議關注工業機器人企業埃斯頓、凱爾達等。人形機器人有望成人形機器人有望成AIAI終極入口終極入口 21 CONTENTSCONTENTS 目錄目錄 C CCONTENCONTENTSTS 專業領先深度專業領先深度誠信誠信 中泰證券研究所中泰證券研究所 3 AI+機器視覺:AI促進機器視覺多元應用 22 3 3.1.1、機器視覺概況、機
29、器視覺概況 機器視覺機器視覺AI有望助力機器視覺提升檢測效率及精度。有望助力機器視覺提升檢測效率及精度。作為“智能制造之眼”,機器視覺近年來在智能制造中發揮著重要角色。伴隨應用領域發展,行業對機器視覺亦提出了更多要求,而AI有望為機器視覺注入新動力。產業鏈:產業鏈:工業機器視覺產業鏈包括上游的零部件(光源、鏡頭、工業相機、圖像采集卡、軟件及算法平臺)、中游裝備(視覺引導裝備、視覺識別裝備、視覺檢測裝備、視覺測量裝備)和下游相關應用。工業相機 光源 視覺控制器 固定式讀碼器 手持式讀碼器 RGBD相機 3D掃描儀 鏡頭 圖像采集卡 算法軟件 智能相機 視覺傳感器 線激光輪廓儀 3D算法軟件 2D
30、定位系統 2D對位系統 2D測量系統 AI檢測系統 AI識別系統 字符讀碼系統 3D監測系統 3C電子 新能源 汽車 醫藥醫療 半導體 快速物流 其他 3D抓取系統 2D 智能ID 3D 視覺應用 系統集成商 終端用戶 上游 核心部件 中游 應用集成 下游 終端行業 圖表圖表1515:機器視覺:機器視覺產業鏈概況產業鏈概況 來源:中泰證券研究所 AIAI促進機器視覺多元應用促進機器視覺多元應用 23 3 3.2 2、機器視覺主要功能、機器視覺主要功能 機器視覺主要功能機器視覺主要功能識別、測量、定位及檢測。識別、測量、定位及檢測。識別:基于目標物特征,如外形、顏色等進行甄別,測量:將獲取的圖像
31、像素信息標定成常用度量衡單位,再在圖像中精確計算目標物的幾何尺寸;定位:獲得目標物關于二維或三維的位置信息,檢測:難度最高,主要指外觀檢測,產品裝備后的完整性檢測、外觀缺陷檢測等。按難度劃分,目前檢測難度最高。按難度劃分,目前檢測難度最高。檢測對機器視覺識別精度、準確性準確性要求最高,在AI與機器視覺結合后,有望實現更好的檢測功能。圖表圖表1616:機器視覺主要功能介紹機器視覺主要功能介紹 來源:前瞻產業研究院、??禉C器人官網、中泰證券研究所 識別 測量 定位 檢測 基于圖像標定、目標檢測、尺寸查找等算法技術,引導機器人進行定位和組裝。甄別目標物體的物理特征,包括外形、顏色、圖案、數字、條碼、
32、人臉、指紋、虹膜識別等 對外觀物體進行外觀檢測,主要檢測表面裝配缺陷、表面印刷缺陷以及表面形狀缺陷等。把獲取的圖像像素信息標定成常用的度量衡單位,然后在圖像中精確計算出目標物體的幾何尺寸。AIAI促進機器視覺多元應用促進機器視覺多元應用 24 圖表圖表1717:20152015-20252025年全球機器視覺市場規模及預測年全球機器視覺市場規模及預測 圖表圖表1818:2012016 6-20252025年中國機器視覺市場規模及預測年中國機器視覺市場規模及預測 來源:MarketsandMarkets,高工機器人產業研究所(GGII),中泰證券研究所 來源:高工機器人產業研究所(GGII)、中
33、泰證券研究所 全球市場:全球市場:Markets and Markets數據顯示,2021 年全球機器視覺市場規模約為 804 億元,同比增長 12.15%。GGII 預計至 2025 年該市場規模將超過 1200億元。2022 年至 2025 年復合增長率約為 13%。中國市場:中國市場:GGII 數據顯示,2021 年中國機器視覺市場規模 138.16 億元(該數據未包含自動化集成設備規模),同比增長 46.79%。其中,2D 視覺市場規模約為 126.65 億元,3D 視覺市場約為 11.51 億元。根據GGII 預測,2025 年我國機器視覺市場規模將達到 349 億元,其中2D 視覺
34、市場規模將超過 291 億元,3D 視覺市場規模將超過 57 億元。3 3.3 3、機器視覺行業情況、機器視覺行業情況 AIAI促進機器視覺多元應用促進機器視覺多元應用 25 3 3.4 4、機器視覺驅動因素、機器視覺驅動因素 機器視覺機器視覺行業自行業自誕生以來已超過半個世紀誕生以來已超過半個世紀,經歷了從無到有經歷了從無到有,再到蓬勃發展的再到蓬勃發展的過程過程。2012-2021年中國機器視覺器件和系統的銷售額從2012年的19.8億元增長至2021年的161億元,其復合增長率近似為31.7%。2022年中國機器視覺行業銷售額將突破200億元,可能得益于AI視覺的概念迅速發展。同時,在傳
35、統的機器視覺中,國產化替代開始逐步開拓市場份額。未來中國機器視覺行業將迎來快速增長階段。圖表圖表1919:機器視覺未來增長驅動因素:機器視覺未來增長驅動因素 圖表圖表2020:20212021-20252025年中國機器視覺行業銷售額(億元)年中國機器視覺行業銷售額(億元)來源:機器視覺產業聯盟年度企業調查報告,中泰證券研究所 人口紅利褪去,老齡化加深,人力成本上升驅動機器代人趨勢增長 國家政策鼓勵下,智能制造將成為 必然發展趨勢 機器視覺對比人眼視覺:在速度、精度、環境等方面優勢明顯 機器視覺下游應用逐步拓展加深 4 1 2 3 AIAI促進機器視覺多元應用促進機器視覺多元應用 26 3 3
36、.5 5、機器視覺下游應用概況、機器視覺下游應用概況 機器視覺應用方向包含工業級與消費級機器視覺應用方向包含工業級與消費級。工業是目前中國機器視覺行業最大的下游應用領域,工業領域的銷售額占比為 81.2%,其中工業行業包括電子制造、顯示面板、汽車、印刷、半導體、食品飲料包裝等行業。其他、交通、娛樂、國防安防行業為輔,其銷售額占比依次為 10%、3.3%、3.1%、1.1%。工業機器視覺各細分行業應用中,3C電子、半導體、鋰電、光伏位居前列,用于3C電子、半導體與新能源等板塊的工業級機器視覺合計占比79.8%。機器視覺下游應用將不斷滲透,未未來工業機器視覺領域值得關注的四大賽道分別是來工業機器視
37、覺領域值得關注的四大賽道分別是3C電子電子、半導體半導體、鋰電鋰電、光伏光伏。圖表圖表2121:20212021年機器視覺行業銷售額年機器視覺行業銷售額 來源:機器視覺產業聯盟,國家能源局,中泰證券研究所 AIAI促進機器視覺多元應用促進機器視覺多元應用 27 3 3.6 6、AIAI助力機器視覺實現更好應用助力機器視覺實現更好應用 機器視覺的四大核心驅動力:成像機器視覺的四大核心驅動力:成像、算法算法、算力和應用算力和應用。機器視覺算法與軟件的結合是機器視覺產業的根基,伴隨下游應用持續拓寬,亦對算力提出了更高要求。AI技術的發展,為機器視覺實現進一步智能化提供了必要技術支持。機器視覺機器視覺
38、+AI+AI賦能新興行業:賦能新興行業:機器視覺推進無人工廠、智慧工廠建設。和簡單的傳感器不同,視覺傳感器生成大量圖像數據,在AI和深度學習算法的幫助下可不斷學習并優化,強化在智慧工廠環境中的使用。圖表圖表2222:機器視覺發展歷程:機器視覺發展歷程 圖表圖表2323:驅動因素分析:驅動因素分析 來源:機器視覺發展白皮書,中泰證券研究所 AIAI促進機器視覺多元應用促進機器視覺多元應用 28 機器視覺領域在機器視覺領域在AIAI加持下迎來底層技術突破。加持下迎來底層技術突破。近日,Meta發布了首個圖像分割基礎模型SAM(Segment Anything Model,分割一切),底層以NLP模
39、型的通用方式解決圖像分割和識別問題,SAM 模型可應用于各種領域,用于查找和分割圖像中的任何對象。分割技術是分割技術是圖像處理的底層技術,圖像處理的底層技術,MetaMeta以以NLPNLP的通用模型,極大地降低了圖像處理的門檻,是機器視的通用模型,極大地降低了圖像處理的門檻,是機器視覺領域的底層突破性技術。覺領域的底層突破性技術。在在AIAI加持下,機器視覺行業有望迎來空前發展機會。加持下,機器視覺行業有望迎來空前發展機會。機器視覺產業在AI加持下,迎來了底層技術的突破。從算法、技術到應用,從算法、技術到應用,AIAI技術極大程度賦能機器視覺在圖像模型上的智能技術極大程度賦能機器視覺在圖像模
40、型上的智能化應用,優化了圖像識別的復雜度及精度化應用,優化了圖像識別的復雜度及精度,實現萬物識別。,實現萬物識別。我們認為,在我們認為,在AI助力下,機器視覺有望更好實現對“人眼視覺”的替代,看好機器視覺產助力下,機器視覺有望更好實現對“人眼視覺”的替代,看好機器視覺產業鏈未來投資機會。業鏈未來投資機會??春梅较虬ǎ?)國內機器視覺系統龍頭企業:凌云光;(2)核心零部件龍頭供應商:奧普特;(3)機器視覺檢測設備領先供應商:天準科技、矩子科技。3 3.7 7、AIAI助力,看好機器視覺行業投資機會助力,看好機器視覺行業投資機會 圖表圖表2424:SAMSAM模型設計模型設計 圖表圖表3535:
41、SAMSAM啟用文本到對象分割效果啟用文本到對象分割效果 來源:Segment Anything官網,中泰證券研究所 來源:Segment Anything官網,中泰證券研究所 AIAI促進機器視覺多元應用促進機器視覺多元應用 29 CONTENTSCONTENTS 目錄目錄 C CCONTENCONTENTSTS 專業領先深度專業領先深度誠信誠信 中泰證券研究所中泰證券研究所 4 AI+物流:AI助力物流降本增效 30 4.14.1、物流自動化產業鏈:中游處于核心地位、物流自動化產業鏈:中游處于核心地位 AIAI助力物流降本增效助力物流降本增效 物流自動化是實現智能工廠的最后一環,行業產業鏈
42、主要分為上、中、下游三個部分。物流自動化是實現智能工廠的最后一環,行業產業鏈主要分為上、中、下游三個部分。上游主要為單機設備和零部件及系統提供商,供應立體貨架、叉車、輸送機、分揀機、AGV、堆垛機、穿梭車等硬件設備,以及WMS、WCS、WES、MES等倉儲軟件與工業軟件。中游是解決方案提供商,目前主要解決方案提供商一部分是由物流設備的生產廠家發展而來,硬件技術較強,如諾力股份、中科微至;另一部分是由物流軟件開發商發展而來,在軟件技術開發上具有較強的競爭實力,如今天國際、東杰智能等。下游是應用物流或倉儲自動化系統的各行業,包括零售、食品飲料、煙草、醫藥、汽車、電商、快遞等諸多行業,主要分為工業生
43、產和商業配送。圖表圖表2525:物流自動化產業鏈物流自動化產業鏈 來源:前瞻產業研究院,中泰證券研究所 31 4.24.2、物流自動化市場空間、物流自動化市場空間 全球市場:全球物流自動化行業歷史悠久,全球市場:全球物流自動化行業歷史悠久,根據IMARC Group,預測全球物流自動化市場規模從2022 年648 億美元增長至2028 年的1377 億美元,CAGR為 13.93%。根據Logistics IQ,物流前端的倉儲自動化市場規模由2019年的139億美元增長至2025年的270億美元,CAGR為11.7%。中國市場:尚處于發展期,中國市場:尚處于發展期,根據中國物流技術協會信息中心
44、,我國自動化物流系統市場規模從2001年的不足20億元,迅速增長至2013年的360億元,2018年我國自動化物流系統市場規模突破1000億元,2022年市場規模2634億元,2013-2022年CAGR為24.7%。預計2023年我國自動化物流裝備市規模將超2900億元,同比增加13.1%。圖表圖表2626:全球物流全球物流&倉儲自動化市場規模預測倉儲自動化市場規模預測 圖表圖表2727:中國物流自動化市場規模中國物流自動化市場規模 來源:IMARC Group,Logistics IQ,中泰證券研究所 來源:中國物流技術協會信息中心,中泰證券研究所 AIAI助力物流降本增效助力物流降本增效
45、 32 圖表圖表2828:AIAI在物流各環節的應用場景在物流各環節的應用場景、核心技術及適用領域核心技術及適用領域 來源:艾瑞咨詢,中泰證券研究所 4.34.3、物流行業的、物流行業的AIAI應用:以決策式應用:以決策式AIAI為主,受為主,受AIGCAIGC的影響較小的影響較小 AI在物流領域的應用以決策式在物流領域的應用以決策式AI為主,為主,AIGC在智能客服領域有應用在智能客服領域有應用。AI在物流中的應用方向可以大致分為兩種,一是以AI技術賦能的如無人卡車、AMR、無人配送車、無人機、客服機器人等智能設備代替部分人工,這部分應用市場前景廣闊,但受技術水平和政策限制等因素影響,落地條
46、件尚不成熟,還需要較長的培育時間;二是通過計算機視覺、機器學習、運籌優化等技術或算法驅動的如車隊管理系統、倉儲現場管理、設備調度系統、訂單分配系統等軟件系統提高人工效率,已具備一定的技術基礎,實際場景散落在物流業務體系中的各個角落,場景較為分散。AIAI助力物流降本增效助力物流降本增效 33 4.44.4、AIAI賦能物流智能化,關注系統集成商賦能物流智能化,關注系統集成商 我國智能物流設備滲透率不足我國智能物流設備滲透率不足30%,AI與物聯網、機器人、大數據等技術共同促進智慧物流發與物聯網、機器人、大數據等技術共同促進智慧物流發展。展。根據京東物流研究院的統計,2021年AGV、輸送線及機
47、器人的滲透率不足30%,且仍有49.17%的企業尚未引入物流自動化設備,遠低于發達國家80%左右的智能物流裝備滲透率水平,物流智能化有巨大提升空間。AI+物流的市場空間方面,根據艾瑞咨詢,2019年AI+物流的市場規模為15.9億元,預計2025年市場規模97.3億,CAGR 35%。未來智能物流裝備系統將會日漸成為主流,關注具備整線設計能力的系統集成商。未來智能物流裝備系統將會日漸成為主流,關注具備整線設計能力的系統集成商。標的包括收購海外智能物流系統集成巨頭的濰柴動力(收購德馬泰克)、美的集團(收購 KUKA 及瑞仕格)、諾力股份(已收購 Savoye 和國內的中鼎集成),以及智能物流設備
48、制造及集成公司:今天國際、東杰智能、機器人、德瑪科技、蘭劍智能、音飛儲存。圖表圖表2929:20212021年中國智能倉儲設備滲透率年中國智能倉儲設備滲透率 圖表圖表3030:中國中國AI+AI+物流市場規模預測物流市場規模預測 來源:京東物流研究院,中泰證券研究所 來源:艾瑞咨詢,中泰證券研究所 AIAI助力物流降本增效助力物流降本增效 34 CONTENTSCONTENTS 目錄目錄 C CCONTENCONTENTSTS 專業領先深度專業領先深度誠信誠信 中泰證券研究所中泰證券研究所 5 AI+數控系統:更精確、更及時、更穩定 35 圖表圖表3131:數控系統構成圖數控系統構成圖 圖表圖
49、表3232:數控系統產業鏈和主要企業數控系統產業鏈和主要企業 來源:基于 CNC 改進的開放式數控系統研究_馬秀明、中泰證券研究所 來源:科德數控招股書、華經產業研究院、中泰證券研究所 5.15.1、數控系統行業概況、數控系統行業概況 AIAI助力數控系統更精確、更及時、更穩定助力數控系統更精確、更及時、更穩定 構成:構成:數控系統由三大部分組成:控制裝置(總線、CPU、電源、存貯器、操作面板和顯示屏、可編程序控制器邏輯控制單元以及數據輸入/輸出接口等)、伺服系統(驅動裝置和電機)和位置測量系統(光柵尺和編碼器等)。原理:原理:控制裝置根據加工程序進行插補運算,發出控制指令到伺服驅動系統,后者
50、將控制指令放大,由伺服電機驅動機械按要求運動,位置測量系統檢測機械的運動位置或速度,并反饋到控制系統,來修正指令。產業鏈:產業鏈:上游為基礎材料與零部件,中游為數控系統,下游為數控機床及其他細分行業應用。36 圖表圖表3333:機床零部件成本構成(機床零部件成本構成(20202020年)年)圖表圖表3434:中國數控數控系統市場規模中國數控數控系統市場規模 來源:紐威數控招股書、中泰證券研究所 注:功能部件包括:數控轉臺、刀庫、刀架、齒輪箱等;結構件包括:鑄件和鈑金件;傳動系統包括:主軸、絲杠、導軌、軸承等。來源:中國機床工具工業協會、中泰證券研究所 5.25.2、數控系統行業規模、數控系統行
51、業規模 數控機床:數控機床:根據中國機床工具工業協會,2022年我國金屬加工機床消費額274.1億美元,同比降低1.9%,其中金切機床消費額為184.4億美元,占比為67.3%,同比降低4.3%。數控系統:數控系統:根據海天精工、紐威數控等公司的招股書,數控系統一般占機床成本的20-25%,機床企業毛利率普遍在25-30%之間,據此測算,2022年國內數控系統市場規模約年國內數控系統市場規模約30億美元,按照億美元,按照當前當前6.87的匯率,對應的匯率,對應203億人民幣。億人民幣。AIAI助力數控系統更精確、更及時、更穩定助力數控系統更精確、更及時、更穩定 37 圖表圖表3535:國內外數
52、控系統市場參與者對比國內外數控系統市場參與者對比 來源:華經產業研究所,中泰證券研究所 5.35.3、數控系統行業競爭格局、數控系統行業競爭格局 國內外差距:功能已具備,性能正追趕。國內外差距:功能已具備,性能正追趕。近5年來,國產數控系統正在全方位追趕國外先進水平,功能上已基本與國外對標,功能上已基本與國外對標,但在性能上仍有較大差距,國外頂尖數控系統可以做到納米級高速高精曲線插補,而國內僅能做到微米級高速高精插補。份額方面,據工信部,國產高檔數控系統的份額方面,據工信部,國產高檔數控系統的占有率快速提升,在國產機床中的占有率由不足占有率快速提升,在國產機床中的占有率由不足1%提升到提升到3
53、0%以上。以上。分類級別分類級別 代表品牌代表品牌 功能完備性功能完備性 性能及適用范圍性能及適用范圍 可靠性(可靠性(MTBFMTBF)國外頂尖 西門子、海德漢 CAD、CAM、多種樣條曲線插補、RTCP、空間刀補、智能誤差補償、3D仿真、后置處理、智能診斷、MES、ERP、1000M工業總線通訊 三環全數字驅動一體、納米級高速高精曲線插補、智能化自適應機床參數配置、通過參數選擇幾乎可滿足所以設備控制應用 30000h 國外一流 發那科、三菱 CAD、簡易CAM、多種樣條曲線插補、RTCP、空間刀補、綜合誤差補償、3D仿真、后置處理、智能診斷、1000M工業總線通訊 三環全數字驅動一體、納米
54、級高速高精曲線插補、通過參數數據可滿足加工中心及各類設備控制 15000h 中國臺灣 新代、億圖 簡易CAM、NURBS樣條插補、RTCP、測刃加工、動態誤差補償、2D仿真、在線診斷、100M工業總線通訊 位置環閉環控制、微米級高速高精插補、通過參數數據可滿足加工中心及各類設備控制 10000h 大陸高端 華中數控、光洋股份、廣州數控 NURBS樣條插補、RTCP、測刃加工、動態誤差補償、2D仿真、在線診斷、100M工業總線通訊 位置環閉環控制、微米級高速高精插補、通過參數數據可滿足加工中心及各類設備控制;加工效率一般 10000h 大陸普適 開通數控、廣泰數控 通用插補、刀具直線及半徑補償功
55、能、靜態誤差補償、2D仿真、在線診斷、100M工業總線通訊 脈沖或總線閉環控制、小線段前瞻插補控制、通過參數數據可滿足加工中心及個別專用設備控制系統;加工效率較低 3000h AIAI助力數控系統更精確、更及時、更穩定助力數控系統更精確、更及時、更穩定 38 AI助力:助力:數控系統底層為軟件算法,在應用層,數據交換、數據庫搭建、實時監控等數據交換、數據庫搭建、實時監控等均可借助AI(主要是決策式AI)來實現,進而快速收集數據,進行決策分析。此外,AI具備類神經網絡,可對硬件運行狀態實時跟蹤并反饋,從而對錯誤運行及時糾偏,保障系統穩定運行。案例:案例:華中數控開發了基于“指令域”電控數據的感知
56、分析、理論與大數據融合建模、智能優化“i代碼”和“雙碼聯控”等技術,將AI芯片嵌入數控系統,研制了華中9型數控系統,并開發了精度提升、工藝優化和健康保障等一批智能應用模塊。借助借助AI技術,國產數控系統正在加快縮技術,國產數控系統正在加快縮小與國外先進技術的差距,國產化將加快推進。小與國外先進技術的差距,國產化將加快推進。圖表圖表3636:AIAI在數控加工中的應用和優勢在數控加工中的應用和優勢 來源:中國高新科技,中泰證券研究所 5.45.4、AIAI助推數控系統向更智能化發展助推數控系統向更智能化發展 AIAI在數控加工中的應用在數控加工中的應用 AIAI在數控加工中的優勢在數控加工中的優
57、勢 數據交換數據交換 傳統數控機床的數據交換依賴人機交互,涉及計算機操作、軟件工程等多方面的學科知識,對工作人員的技術要求較高。運用運用AIAI技術后,數據交互可由技術后,數據交互可由AIAI完成,可大大降低對高級操作技工的依賴,并提完成,可大大降低對高級操作技工的依賴,并提升數據交換的效率。升數據交換的效率。精確度高精確度高 數控加工的環境復雜多變,其加工的零件精度往往較難保障,而AI擁有獨特的類人化神經網絡結構,可以對零件加工數據進行及時收集、核算并反饋,大幅提升加工件的精度。構建數據庫構建數據庫 數控加工需要海量的數據信息支持,在構建知識庫的過程中,可借助AI技術對所需的必要數據進行自動
58、化提取,從而降低人力成本、時間成本等,同時提升數控工作的精確度。及時糾錯及時糾錯 數控加工過程中,工件的位置、運行狀態、磨損狀況等可能會變化,AI可及時進行糾錯,對生產過程中各硬件的運行狀態進行實時檢測,并將數據返回分析系統中,進而分析處理,便可以在極短的時間內對硬件的運行狀態進行糾正。實時監控實時監控 AI可實時檢測數控機床與零件等的運行狀況,并通過提及的數據庫進行信息收集、數據分析,實現數控加工過程合理的資源調度,從而保障數控加工工作的順利進行。保障系統平穩運行保障系統平穩運行 數控加工中的誤差不可避免,例如機床因受熱產生變形,這種狀況無法使用數據預測,是非線性狀況,而使用AI所獨有的神經
59、網絡系統實時檢測進行誤差補償,可以將誤差降至最低,從而保障系統的平穩運行。AIAI助力數控系統更精確、更及時、更穩定助力數控系統更精確、更及時、更穩定 39 5.55.5、投資策略:關注自主可控和、投資策略:關注自主可控和AIAI布局的數控系統公司布局的數控系統公司 我們認為,數控系統領域的投資主要關注兩條線:我們認為,數控系統領域的投資主要關注兩條線:自主可控:自主可控:數控機床是制造業的母機,而數控系統是數控機床的“大腦”,直接決定后者的功能、性能和技術水平的高低,在當前國際局勢下,其重要的戰略地位不言而喻。國家政策支持疊加頭部數控企業自身技術實力的提升,中高端通用型數控系統的國產化率持續
60、提升。AI布局:布局:借助AI技術(目前主要以決策式AI為主),國產數控系統有望在高速、高精、高穩定性等方面縮短與國際頂尖數控系統企業的差距。相關標的:相關標的:國產數控系統龍頭,且已布局AI技術的華中數控、五軸數控系統領先者科德數控、車削數控系統企業廣州數控(未上市)。AIAI助力數控系統更精確、更及時、更穩定助力數控系統更精確、更及時、更穩定 40 CONTENTSCONTENTS 目錄目錄 C CCONTENCONTENTSTS 專業領先深度專業領先深度誠信誠信 中泰證券研究所中泰證券研究所 6 AI+VR:相輔相成,應用前景廣闊 41 6.16.1、AR/VRAR/VR行業情況行業情況
61、 AI+VRAI+VR:相輔相成,應用前景廣闊:相輔相成,應用前景廣闊 圖表圖表3838:VRVR產品組成產品組成 來源:VR陀螺、中泰證券研究所整理 VR:虛擬現實,產品定義為在密閉環境下輸出視頻等內容。AR:增強顯示,產品定義為在現實的開放場景下,輸出相關視頻等內容,同時需要與當前場景進行實時交互。VR硬件主要由芯片、光學、顯示、傳感器、整機組裝構成。圖表圖表3737:AR/VRAR/VR產品產品 來源:公開資料整理、中泰證券研究所 名稱名稱 價值量占比價值量占比 方案方案 主要供應商主要供應商 芯片 45%-50%高通驍龍XR2、PS5主機、英特爾i7 高通、聯發科、全志科技、瑞芯微 光
62、學 6%-10%非球面透鏡、菲涅爾透鏡、Pancake 舜宇光學科技、歌爾股份、玉晶光電、揚名化學 顯示 20%-25%Fast-LCD、Mini OLED、Micro OLED JDI、夏普、京東方、TCL科技、鴻利智匯、顯耀科技 其他零部件 15%攝像頭 舜宇光學科技、韋爾股份、玉晶光電、水晶光學、聞泰科技 聲學 歌爾股份、立訊精密、瑞聲科技、恒玄科技 其他 鵬鼎控股、東山精密、長盈精密、藍思科技、達瑞電子等 整機組裝 3%-5%歌爾股份、立訊精密、欣旺達、富士康、和碩、龍旗、廣達 42 6.16.1、AR/VRAR/VR行業情況行業情況 AR/VRAR/VR出貨量有望快速增長:出貨量有望
63、快速增長:根據VR陀螺數據,2021年全球VR頭顯和AR眼鏡出貨量分別為1110、57萬臺,分別同比+65.7%、+42.5%。根據IDC數據,2021中國AR/VR市場IT相關支出規模約為21.3億美元,并將在2026年增至130.8億美元,為全球第二大單一國家市場。圖表圖表39:全球全球VR頭顯出貨量頭顯出貨量 圖表圖表40:全球:全球AR眼鏡出貨量眼鏡出貨量 來源:VR陀螺、中泰證券研究所 來源:VR陀螺、中泰證券研究所 02004006008001000120014002016201720182019202020212022E全球VR頭顯出貨量(萬臺)01020304050607080
64、2016201720182019202020212022E全球AR眼鏡出貨量(萬臺)AI+VRAI+VR:相輔相成,應用前景廣闊:相輔相成,應用前景廣闊 43 6.26.2、VRVR是是AIAI重要的應用場景重要的應用場景 AI需要可視化的賦能效應。需要可視化的賦能效應。VR作為可視化的呈現方式,有助于呈現和輔助理解AI應用之后的效果。AI助力助力VR內容生成。內容生成。3D內容(包括3D模型、3D動畫,和3D交互等)是VR/AR核心之一。3D內容的設國產需要大量的人工并對制作人員要求較高。而AI可實現和輔助3D內容生成,提升內容豐富度,從而助力VR行業發展。AI+VR可產生大量的應用場景???/p>
65、產生大量的應用場景。VR作為改變人們交互方式的產品,與AI結合后,將產生巨大想象空間。例如沉浸式和購物,VR提供虛擬場景,而AI提供虛擬導購。VR提供場景,AI提供智能化,二者結合可產生大量新的應用場景。AR/VR作為近幾年最重要的產品創新,隨著AI賦能,產銷量有望加速提升,從而帶來3C設備需求增長:杰普特:光學檢測設備,提供VR/AR眼鏡模組測試,應用于VR/AR透鏡成像畸變檢測;組裝檢測設備:賽騰股份、智立方等;屏幕檢測設備:華興源創等。AI+VRAI+VR:相輔相成,應用前景廣闊:相輔相成,應用前景廣闊 44 CONTENTSCONTENTS 目錄目錄 C CCONTENCONTENTS
66、TS 專業領先深度專業領先深度誠信誠信 中泰證券研究所中泰證券研究所 7 AI+工控與工業軟件:AI加持,助力工控&工業軟件快速發展 45 7.17.1、工控、工控行業情況行業情況 工控是利用計算機對機械進行控制,進行更加高效、精準的生產。工控是利用計算機對機械進行控制,進行更加高效、精準的生產。作為自動化設備核心零部件,工控系統可以分為控制層、驅動層、執行層與傳感層控制層、驅動層、執行層與傳感層四個層面,并通過系統集成最終形成系統類產品。工控下游產品的形態、生產方式,決定了工控的形態還有商業模式,一般將把制造業下游分為工程自動化(FA)和流程自動化(PA)。工程自動化(工程自動化(FA)主要
67、更加側重精準性,)主要更加側重精準性,主要應用于生產工業機器人、機床等通用自動化設備以及OEM市場,主要應用于新興鋰電、光伏行業以及傳統的包裝、暖通等傳統行業。流程自動化(流程自動化(PA)主要側重穩定性)主要側重穩定性,更多應用于市政、冶金、化工、電力等行業。圖表圖表4141:工控行業產業鏈概況工控行業產業鏈概況 來源:中泰證券研究所 AIAI加持,助力工控加持,助力工控&工業軟件快速發展工業軟件快速發展 46 7.27.2、工業軟件細分、工業軟件細分 作為工藝沉淀與傳承的載體,工業軟件涉及生產制造過程中各個環節,并且成為智能化制作為工藝沉淀與傳承的載體,工業軟件涉及生產制造過程中各個環節,
68、并且成為智能化制造與作業體系的核心基礎。造與作業體系的核心基礎。按制造業的生產周期維度劃分,可以將 工 業 軟 件 劃 分 為 研 發 設 計 類 軟 件、生 產 制 造 類 軟 件、經營管理類軟件和運維服務類軟件。各個細分領域橫向比較來看,產品類別發展齊全。圖表圖表4242:工業軟件細分類型工業軟件細分類型 來源:工控網,中泰證券研究所 AIAI加持,助力工控加持,助力工控&工業軟件快速發展工業軟件快速發展 47 7.37.3、工控行業市場規模、工控行業市場規模 工業自動化發展向好。工業自動化發展向好。近年來,中國工業自動化中本土品牌不斷攀升,國產化率提高推動工業自動化中國市場規模逐年攀升,
69、2019-2021 年中國工業自動化市場規模分別為 1,865 億元、2,057 億元和 2,530 億元,2020和 2021 年同比增速分別為 10.29%和 22.99%。PLC行業穩步增長,未來發展空間大。行業穩步增長,未來發展空間大。PLC 是生產加工測試設備的核心,具有數學運算、數據輸送轉換等功能,通過數據的采集、分析及處理提高生產效率,提高產能,在工控行業中至關重要。中國市場在2021年達153.57億元,其中較2020年的市場規模上漲20.53%。中國市場的PLC行業預計2026年市場規模將增長至193.03億元。05010015020025020172018201920202
70、0212022E2023E2024E2025E2026EPLC中國市場規模(億元)圖表圖表4343:20162016-20222022E E中國工業自動化市場規模中國工業自動化市場規模 來源:2021中國工業自動化市場白皮書,中泰證券研究所 圖表圖表4444:20172017-20262026EPLCEPLC中國市場規模中國市場規模 來源:工控網,中泰證券研究所 AIAI加持,助力工控加持,助力工控&工業軟件快速發展工業軟件快速發展 48 7.47.4、人口紅利褪去,工控、人口紅利褪去,工控&工業軟件應用發展正當時工業軟件應用發展正當時 人口老齡化趨勢增長,勞動力及制造業就業人數同比下降。人口
71、老齡化趨勢增長,勞動力及制造業就業人數同比下降。20142022年,中國60歲以上人口占總人口比例不斷上升,由16%上升至20%。主要為勞動力的1659歲人口占總人口比例由67%下降至62%。從事制造業的人口在這段時期持續下降,由5243萬人下降至3828萬人次,且基本每年都為負增長。人工成本上漲倒逼產業升級,智能化成為中國制造業未來發展必然選擇。人工成本上漲倒逼產業升級,智能化成為中國制造業未來發展必然選擇。人口紅利逐漸減弱,制造業從業人員不斷下降,機器代替人工已成為現代制造業必須完成的轉型,因此工控設備的需求不斷增大。據2021年中國自動化市場白皮書數據顯示,2020年以來的疫情影響下,國
72、內工業企業紛紛加大了自動化、信息化的投資力度,工業自動化市場增長強勁,2021年我國工業自動化控制市場規模為2530億元,同比增長22%,預計未來我國工業自動化控制產品市場規模將保持較高的增速。圖表圖表4646:中國制造業就業人數中國制造業就業人數 來源:Wind,中泰證券研究所 圖表圖表4545:中國人口結構中國人口結構 來源:Wind,中泰證券研究所 AIAI加持,助力工控加持,助力工控&工業軟件快速發展工業軟件快速發展 49 7.57.5、智能化背景下,、智能化背景下,AIAI有望助力工控及工業軟件蓬勃發展有望助力工控及工業軟件蓬勃發展 人口紅利褪去,制造業智能化趨勢成為未來大勢所趨。人
73、口紅利褪去,制造業智能化趨勢成為未來大勢所趨。據工信部數據,目前國內制造業智能化比率僅6.6%,與發達經濟體之間仍存在較大差距,而人口老齡化問題的加劇則進一步推動制造業實現全面智能化,趕超發達工業國家。AI技術賦能,有望更好與工控及工業軟件實現融合技術賦能,有望更好與工控及工業軟件實現融合。工控:工控:應用AI技術可以實現更好的智能化控制,使工控設備更加智能地完成任務,同時更為自然地實現人機交互;工業軟件:工業軟件:在工業軟件研發設計中,參數化內容及數據尤為重要,但由于其所處行業的特殊性,工業軟件往往不具備“天然共性特征”,以往簡單的拓撲優化需要進行多次仿真迭代,而應用AI技術,可以更高效、快
74、捷地尋找其中的規律及潛在最佳方案,提升仿真效率及精度。在在AI加持下,工控及工業軟件在關鍵生產環節降本增效成果顯著。加持下,工控及工業軟件在關鍵生產環節降本增效成果顯著。我們認為,隨著人口紅利褪去,國內制造業智能化將成為必然趨勢,而工控及工業軟件在AI加持下,應用場景勢必將進一步打開,看好工控及工業軟件產業鏈??春霉た匦袠I龍頭匯川技術、國內DCS龍頭中控技術;建議關注信捷電氣、英威騰、禾川科技等。供應鏈優化 AIAI加持,助力工控加持,助力工控&工業軟件快速發展工業軟件快速發展 50 CONTENTSCONTENTS 目錄目錄 C CCONTENCONTENTSTS 專業領先深度專業領先深度誠
75、信誠信 中泰證券研究所中泰證券研究所 8 AI+智能儀表:發展前景廣闊,AI打開應用空間 51 圖表圖表4747:智能儀器儀表產業鏈和主要企業智能儀器儀表產業鏈和主要企業 來源:中商產業研究院,中泰證券研究所 8.18.1、儀器儀表向智能化發展,市場規模超千億元、儀器儀表向智能化發展,市場規模超千億元 發展前景廣闊,發展前景廣闊,AIAI打開應用空間打開應用空間 智能儀器智能儀器是含有微型計算機或者微型處理器的測量儀器,擁有對數據的存儲運算邏輯判斷及自動化操作等功能。智能儀器的出現,極大地擴充了傳統儀器的應用范圍。智能儀器憑借其體積小、功能強、功耗低等優勢,迅速在家用電器、科研單位和工業企業中
76、得到了廣泛的應用 產業鏈:產業鏈:上游為傳感器、控制器、減速器、伺服等核心零部件,中游為智能電表、智能水表、智能燃氣表等儀器儀表本體,下游為細分行業應用。52 8.18.1、儀器儀表向智能化發展,市場規模超千億元儀器儀表向智能化發展,市場規模超千億元 儀器儀表制造業市場儀器儀表制造業市場:根據中商情報網數據,2022年全國儀器儀表制造業營業收入9835.4億元,同比增長4.2%;營業成本7410.1億元,同比增長4.6%;利潤總額1017.6億元,同比增長4.3%。圖表圖表4848:中國儀器儀表制造業營業收入:中國儀器儀表制造業營業收入 來源:中商情報網,中泰證券研究所 發展前景廣闊,發展前景
77、廣闊,AIAI打開應用空間打開應用空間 53 8.18.1、儀器儀表向智能化發展,市場規模超千億元儀器儀表向智能化發展,市場規模超千億元 智能燃氣表與智能水表市場:智能燃氣表與智能水表市場:根據中商產業研究院數據,預計2021年中國智能燃氣表市場規模為80.3億美元,同比增長5.38%,預計2022年中國智能水表市場規模為5078萬只,同比增長19.7%。質譜儀與質譜儀與色譜儀色譜儀市場:市場:根據觀研報告網數據,預計2022年中國質譜儀市場規模為170億元,同比增長6.05%。根據華經產業研究院數據,2020年中國色譜儀市場規模為107億元,同比增長7%。圖表圖表4949:智能燃氣表、智能水
78、表、質譜儀與色譜儀市場規模智能燃氣表、智能水表、質譜儀與色譜儀市場規模 來源:中商產業研究院、觀研報告網、華經產業研究院,中泰證券研究所 0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%0.0050.00100.00150.00200.002016 2017 2018 2019 2020 2021 2022E市場規模(億元)同比增長(%)0.00%2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%0.0020.0040.0060.0080.00100.00120.0020162017201820192020市場規模(億元)同比增長(%)0.00%2.00%4.
79、00%6.00%8.00%10.00%020406080100201620172018201920202021E市場規模(億美元)同比增長(%)0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%0100020003000400050006000201620172018201920202021 2022E產量(萬只)同比增長(%)發展前景廣闊,發展前景廣闊,AIAI打開應用空間打開應用空間 54 8.28.2、AIAI助力儀器儀表打開應用空間助力儀器儀表打開應用空間 AI與儀器儀表相結合,與儀器儀表相結合,即即利用計算機模擬人的智能,代替人的一部分腦力勞
80、動,從而為儀器儀利用計算機模擬人的智能,代替人的一部分腦力勞動,從而為儀器儀表賦以人的視覺、聽覺乃至思維能力。表賦以人的視覺、聽覺乃至思維能力。一些常見的AI應用于儀器儀表的領域包括:AI虛擬儀器:虛擬儀器:提供數據采集、數據分析和數據顯示等功能,只要配備一定的硬件,應用不同的軟件編程,就可得到功能完全不同的測量儀器。AI疾病診斷儀器:疾病診斷儀器:能根據人吹出的氣體進行化學成分分析,診斷出多種疾病是否存在的痕跡。AI溫度與壓強測量儀器:溫度與壓強測量儀器:AI溫度測量儀不僅能夠更加精確的測量溫度,還能夠對室內環境進行程序控溫;AI壓力測量儀既能夠測壓,又能夠自動進行差壓補償。AI工業儀器:工
81、業儀器:可以高效測量電廠中的污水、煤粉、灰、煙氣等介質,也可以用于鋼鐵廠的燒結礦堿度的預報??春每春谩癆I+儀器儀表儀器儀表”企業的發展,建議關注超聲水表龍頭邁拓股份,科學分析儀器龍頭聚企業的發展,建議關注超聲水表龍頭邁拓股份,科學分析儀器龍頭聚光科技。光科技。圖表圖表5050:AIAI在儀器儀表中應用在儀器儀表中應用 來源:中泰證券研究所 虛擬儀器 疾病診斷 溫度測量 工業領域 發展前景廣闊,發展前景廣闊,AIAI打開應用空間打開應用空間 55 CONTENTSCONTENTS 目錄目錄 C CCONTENCONTENTSTS 專業領先深度專業領先深度誠信誠信 中泰證券研究所中泰證券研究所
82、9 AI+X射線檢測設備:AI助力智能化檢測 56 圖表圖表5151:X X射線檢測射線檢測設備產設備產業鏈和主要企業業鏈和主要企業 來源:沙利文,中泰證券研究所 9.19.1、X X射線檢測設備應用范圍廣,市場規模穩定增長射線檢測設備應用范圍廣,市場規模穩定增長 AIAI助力智能化檢測助力智能化檢測 X射線檢測是影像檢測的重要方法之一,應用范圍廣。射線檢測是影像檢測的重要方法之一,應用范圍廣。1895年至今,X射線檢測技術應用從最初的醫療、大焦點工業探傷等較為狹窄的領域,逐漸擴展到如今的醫療健康、微焦點工業精密X射線檢測(主要面向集成電路、電子制造、新能源電池等行業)、傳統工業無損檢測、公共
83、安全檢測和食品異物檢測等領域。除了民用領域之外,X射線檢測也逐步在航天工業、核工業、軍工等領域得到應用。產業鏈:產業鏈:上游為X射線源、探測器等核心零部件,中游為成像系統、掃描系統等設備系統集成及制造,下游為細分行業應用。57 圖表圖表5252:X X射線檢測射線檢測設備市場規模設備市場規模(除醫療健康領域應用外除醫療健康領域應用外)來源:沙利文,中泰證券研究所 9.19.1、X X射線檢測設備應用范圍廣,市場規模穩定增長射線檢測設備應用范圍廣,市場規模穩定增長 X射線檢測設備市場:射線檢測設備市場:根據沙利文咨詢的統計和預測,除醫療健康外,2021 年我國 X 射線檢測設備的市場規模約為 1
84、19 億元,受到下游集成電路及電子制造、新能源電池等行業需求的快速增長影響,X 射線檢測設備預計在未來五年將維持高速增長的趨勢,預計到 2026 年,我國 X 射線檢測設備除醫療健康領域外的其他主要應用領域的市場規模為 241.4 億元,未來五年的復合增長率約為 15.2%。AIAI助力智能化檢測助力智能化檢測 58 圖表圖表5353:X X射線計算機斷層掃描系統射線計算機斷層掃描系統(CTCT)市場規模市場規模 來源:灼識咨詢,中泰證券研究所 9.19.1、X X射線檢測設備應用范圍廣,市場規模穩定增長射線檢測設備應用范圍廣,市場規模穩定增長 X射線計算機斷層掃描系統(射線計算機斷層掃描系統
85、(CT)市場:)市場:根據灼識咨詢的統計和預測,2020年全球CT系統市場規模達到約135.3億美元,預計2030年將達到約215.4億美元,年復合增長率為4.8%;其中,亞太地區的市場規模預計將在2030年達到約98.7億美元,2020-2030年亞太地區市場規模的年復合增長率預計將達到6.5%。從全球市場的維度,歐美發達國家CT市場已經進入了相對成熟期,全球CT市場的主要增長動力來自亞太地區。AIAI助力智能化檢測助力智能化檢測 59 9.29.2、AIAI助力助力X X射線檢測設備智能化程度提高射線檢測設備智能化程度提高 圖表圖表5454:美亞光電美亞光電AI+CBCTAI+CBCT 來
86、源:美亞光電,中泰證券研究所整理 AI+X射線檢測設備射線檢測設備主要主要嵌入分析式嵌入分析式AI模型,通過智能識別與深度學習算法,模型,通過智能識別與深度學習算法,幫助幫助醫生醫生進行更進行更高效高效診療,診療,或或對工業領域的異物進行對工業領域的異物進行更更精準精準識別識別。相關案例包括美亞光電將AI技術與色選機、CBCT產品相結合,提高剔除雜質的精確度以及CBCT的成像效果;日聯科技將AI技術與異物檢測X-Ray、智能點料機相結合,提升異物檢測的自動化水平與物料識別的準確性??春每春谩癆I+X射線檢測設備射線檢測設備”企業,推薦企業,推薦口腔口腔CBCT龍頭美亞光電,工業龍頭美亞光電,工
87、業X射線檢測裝備領先射線檢測裝備領先企業日聯科技。企業日聯科技。圖表圖表5555:美亞光電美亞光電AI+AI+多光譜分選機多光譜分選機 來源:美亞光電,中泰證券研究所整理 圖表圖表5656:日聯科技日聯科技AI+AI+異物檢測異物檢測X X-RayRay 來源:日聯科技,中泰證券研究所整理 圖表圖表5757:日聯科技日聯科技AI+AI+智能點料機智能點料機 來源:日聯科技,中泰證券研究所整理 AIAI助力智能化檢測助力智能化檢測 60 CONTENTSCONTENTS 目錄目錄 C CCONTENCONTENTSTS 專業領先深度專業領先深度誠信誠信 中泰證券研究所中泰證券研究所 10 AI+
88、傳感器:AI發展,提高傳感器需求 61 圖表圖表5858:傳感器產業鏈和主要企業傳感器產業鏈和主要企業 來源:中商產業研究院,中泰證券研究所 10.110.1、傳感器涉及多種技術,行業規模呈增長態勢、傳感器涉及多種技術,行業規模呈增長態勢 AIAI發展,提高傳感器需求發展,提高傳感器需求 傳感器傳感器指能感受規定的被測量并按照一定規律轉換成可用信號的器件或裝置。一般包含傳感單元、計算單元和接口單元。傳感器行業主要特點有:基礎面廣,依附性強。傳感器行業主要特點有:基礎面廣,依附性強。傳感器的發展依附于敏感機理與材料、制工藝裝備、檢測技術等基礎。技術密集,日新月異。技術密集,日新月異。傳感器除涉及
89、傳感技術外,還涉及IC、計算機、無線通信等技術,而這些技術都在不斷發展中。芯片制造投資強度高。芯片制造投資強度高。對傳感器芯片制造企業而言,在產品研發、工藝裝備、測試等方面投資很高;對非傳感器芯片制造企業,投資強度未必很高。產業鏈:產業鏈:上游為芯片、電路、電源、不同類型的元件等各種原材料,中游為電容式氣壓傳感器、紅外氣體傳感器、圖像傳感器等各種類型的傳感器制造,下游為消費電子、汽車電子、工業電子、通信電子等應用 62 10.110.1、傳感器涉及多種技術,行業規模呈增長態勢傳感器涉及多種技術,行業規模呈增長態勢 全球傳感器全球傳感器市場市場:根據前瞻產業研究院數據,2022年全球傳感器市場規
90、模達到約2774億美元,預計2023年將達到約2985億美元,同比增速為7.61%。中國傳感器市場:中國傳感器市場:根據前瞻產業研究院數據,2022年中國傳感器市場規模約3532億元,2023年將達到4203億元,同比增速19.00%。圖表圖表5959:全球傳感器市場規模全球傳感器市場規模 來源:前瞻產業研究院,中泰證券研究所 0.00%2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%14.00%0.00500.001000.001500.002000.002500.003000.003500.002016201720182019E 2020E 2021E 2022E 2023
91、E市場規模(億美元)同比增速 圖表圖表6060:中國:中國傳感器市場規模傳感器市場規模 來源:前瞻產業研究院,中泰證券研究所 0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%0.00500.001000.001500.002000.002500.003000.003500.004000.004500.002016201720182019202020212022E 2023E市場規模(億元)同比增長(%)AIAI發展,提高傳感器需求發展,提高傳感器需求 63 10.210.2、AIAI助力助力傳感器傳感器進一步提升精準度進一步提升精準度 AI應用于傳感器的領域被稱為感知計算應
92、用于傳感器的領域被稱為感知計算,將傳感器、算法和數據分析相結合,以提供更準確、可靠的數據和更高效的系統。傳感器是感知計算的基礎,它們可以檢測和測量各種環境參數。AI可以對傳感器數據進行分析和處理,從而提供更準確的結果和更快的響應速度。一些常見的AI應用于傳感器的領域包括:智能家居智能家居:AI通過傳感器檢測房間數據情況來控制家庭設備的運行,例如調節空調、照明等。智能交通智能交通:AI通過分析傳感器數據,提高交通效率和安全性。例如,交通信號燈可以根據交通流量來自動調整。工業應用工業應用:AI通過傳感器檢測工廠中的機器運行狀態、能源使用情況等數據,提高生產效率和降低能源消耗。醫療保健醫療保?。簜鞲?/p>
93、器可以監測病人的生命體征,例如心率、呼吸等。AI可以通過分析這些數據,提供更準確的診斷和治療方案??春每春谩癆I+傳感器傳感器”企業,推薦企業,推薦X射線射線探測器龍頭奕瑞科技探測器龍頭奕瑞科技,國內氣體傳感器領先企業四方光電。,國內氣體傳感器領先企業四方光電。圖表圖表6161:AIAI在傳感器中應用在傳感器中應用 來源:中泰證券研究所 智能家居 智能交通 智能工業 智能醫療 AIAI發展,提高傳感器需求發展,提高傳感器需求 64 CONTENTSCONTENTS 目錄目錄 C CCONTENCONTENTSTS 專業領先深度專業領先深度誠信誠信 中泰證券研究所中泰證券研究所 11 受益標的
94、65 受益標的受益標的 圖表圖表6262:AI+AI+制造業標的梳理制造業標的梳理 來源:Wind,中泰證券研究所整理 注:估值數據來自wind一致預期 66 CONTENTSCONTENTS 目錄目錄 C CCONTENCONTENTSTS 專業領先深度專業領先深度誠信誠信 中泰證券研究所中泰證券研究所 11 風險提示 67 風險提示風險提示 1.AI技術發展不及預期的風險。技術發展不及預期的風險。若AI技術進展不及預期,導致其應用進展不及預期的風險。2.相關推薦標的業績不達預期的風險。相關推薦標的業績不達預期的風險。相對推薦標的的業績是基于一定假設條件得出來的,存在不達預期風險。3.研報引
95、用數據更新不及時的風險。研報引用數據更新不及時的風險。風險提示風險提示 68 投資評級說明:投資評級說明:評級評級 說明說明 股票評級股票評級 買入 預期未來612個月內相對同期基準指數漲幅在15%以上 增持 預期未來612個月內相對同期基準指數漲幅在5%15%之間 持有 預期未來612個月內相對同期基準指數漲幅在-10%+5%之間 減持 預期未來612個月內相對同期基準指數跌幅在10%以上 行業評級行業評級 增持 預期未來612個月內對同期基準指數漲幅在10%以上 中性 預期未來612個月內對同期基準指數漲幅在-10%+10%之間 減持 預期未來612個月內對同期基準指數跌幅在10%以上 備
96、注:評級標準為報告發布日后的612個月內公司股價(或行業指數)相對同期基準指數的相對市場表現。其中A股市場以滬深300指數為基準;新三板市場以三板成指(針對協議轉讓標的)或三板做市指數(針對做市轉讓標的)為基準;香港市場以摩根士丹利中國指數為基準,美股市場以標普500指數或納斯達克綜合指數為基準(另有說明的除外)。69 重要聲明重要聲明 中泰證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)具有中國證券監督管理委員會許可的證券投資咨詢業務資格。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告基于本公司及其研究人員認為可信的公開資料或實地調研資料,反映了作者的研究觀點,力求獨立、客觀和公正,結論不受任何第三
97、方的授意或影響。本公司力求但不保證這些信息的準確性和完整性,且本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次公開發布時的判斷,可能會隨時調整。本公司對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改,投資者應當自行關注相應的更新或修改。本報告所載的資料、工具、意見、信息及推測只提供給客戶作參考之用,不構成任何投資、法律、會計或稅務的最終操作建議,本公司不就報告中的內容對最終操作建議做出任何擔保。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶,不構成客戶私人咨詢建議。市場有風險,投資需謹慎。在任何情況下,本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。投資者應注意,在法律允許的情況下,本公司及其本公司的關聯機構可能會持有報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易,并可能為這些公司正在提供或爭取提供投資銀行、財務顧問和金融產品等各種金融服務。本公司及其本公司的關聯機構或個人可能在本報告公開發布之前已經使用或了解其中的信息。本報告版權歸“中泰證券股份有限公司”所有。事先未經本公司書面授權,任何機構和個人,不得對本報告進行任何形式的翻版、發布、復制、轉載、刊登、篡改,且不得對本報告進行有悖原意的刪節或修改。