工业40专题分析报告.docx

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工业40专题分析报告

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2017年5月

正文目录

图目录

表目录

1.汉诺威工业展：

见证汉诺威2017，工业4.0走向落地

1.1见证汉诺威2017：

聚焦实际应用与解决方案，工业4.0走向落地

我们认为，本届汉诺威工业展有三大令人印象深刻的特点：

（1）专注于某具体技术到强调提供个性化解决方案的能力，见证这几年工业4.0从概念的提出到大量推广落地的发展。

汉诺威展会上，我们发现，与前两年相比，大量的公司从专注于某一领域的硬件或者软件的技术，上升到强调为各个工业制造领域提供个性化解决方案的能力，更多地专注于为客户提供点对点的个性化的解决方案上。

甚至很多公司的展台从原来以所展示的技术为板块来分区，变成以所擅长领域的全套的解决方案为板块来分区，以最大限度地展示公司提供个性化的解决方案的能力，也很大程度上见证了工业4.0从概念到大规模的落地的的发展历程。

（2）重视对于工业数据的利用和云平台的建设，一个万物互联的世界正在构建。

西门子、施耐德、ABB和KUKA等企业不约而同地把挖掘工业数据的巨大价值和云平台的建设提升到了前所未有的高度。

海量的工业数据结合能够连接一切的云平台，打造了离散与流程的平衡，使得企业为客户提供一对一、点对点的个性化解决方案的能力得到了前所未有的提升。

西门子和施耐德强调的是通过工业大数据和云平台的有机结合，实现不同行业的流程优化以及柔性制造；ABB强调的是设备的后周期的管理，实现的是设备的实时监控以及全寿命周期的管理，以实现客户价值的最大化；而KUKA强调的是协调各战略伙伴为客户提供全寿命周期的、个性化服务的解决方案。

但是不论是流程优化、柔性制造，还是设备后周期管理，工业数据的价值正在成为各大厂家深入挖掘的金矿。

在可以预见的将来，公司积累的海量的工业数据，以及基于海量的数据积累下所形成的云平台的价值将成为这些工业4.0公司的核心价值。

一个万物互联的世界正在开启，更加柔性、更智能、能耗更低的生产正从图纸正在走向现实。

（3）德国工业的专注与执着值得学习。

电气柜制造商Rittal就是这样一个专注与执着的优秀企业，公司是最早做电气柜的厂家，专注以机柜为核心做各种不同的电气柜，专注于电气柜的整体解决方案。

机柜看似很简单，实则不然，其壁垒在于承重性、防护等级和抗腐蚀性，Rittal公司把这个看似简单的机柜的通风性、散热性做到了极致，这样一个看似壁垒不高的产品能够占据占非配电柜的控制柜的市场中德国的80%，欧洲整体的60%，实属不易，甚至有业内人称，世界上只有两种机柜，Rittal机柜和仿Rittal机柜。

何等霸气！

期待中国制造也能涌现出一大批这样专注并执着的优秀企业！

图1：

本届汉诺威展有500多项工业4.0应用案例

图2：

本届汉诺威展重视对数据的利用和云平台建设

1.2回顾主题变迁：

围绕工业4.0展开，侧重点不断走向实际应用

汉诺威工业博览会主题围绕工业4.0展开，侧重点不断向实际应用靠拢。

“工业4.0”的概念由德国于2011年汉诺威工博会首次提出，并于2013年汉诺威工博会上发布《实施“工业4.0”战略建议书》。

2014年以来，汉诺威工博会始终围绕“工业4.0”概念展开。

2014年汉诺威工博会的主题为“产业集成，未来趋势”，专注于智能化、自动化工厂和能源系统的改造；2015年汉诺威工博会主题为“产业集成化——加入网络大家庭”，格外关注了智能化生产、人机协作、创新型分包解决方案以及智能能源系统等；2016年汉诺威工博会主题为“产业集成——发现解决方案”，展会展出的解决方案运用范围从机械改装到完整生产线集成化，而大数据的捕捉和分析也为工业发展注入了新鲜动力，这标志着工业4.0的重大突破，下一步就是商业化阶段。

2017年汉诺威工博会主题为“产业集成——创造价值”，已经有了很强的应用指导意义。

图3：

汉诺威工业博览会不断推动工业4.0落地

1.3关注热点更迭：

硬件→软件→大数据云平台→提供解决方案

2014年：

柔性装配，单一产线生产多种产品。

2014年是德国“工业4.0”概念全面推开的第一年，汉诺威工博会展览的参展装备多集中于概念方面，其中又以柔性装配最为抢眼。

西门子推出“对话”生产线，能够准确识别正在经过生产线的配件；博世旗下的力士乐以视觉系统为基础，融合自身的机器人产品概念，推出能够同时生产两种差异化产品的生产线；菲尼克斯电气公司展出了利用软硬件结合的概念，能够同时装配6种不同断路器的生产线；SAP展示了能够在一台装置上生产16种产品的技术概念；柏林工业大学展示了能够实现人工“教学”的工业机器人，可以通过一台标准机器人“学习”这一组机器人在生产线上的动作流程。

图4：

2014年汉诺威工博会热电技术集中于柔性装配领域

2015年：

软硬件企业联合，机器人技术夺目。

2015年汉诺威工博会聚焦于让机器加入网络，相互通信相互协作，实现定制化、短流程加工。

由16家著名企业和机构共同参与研发的个性化名片盒自动流水线是这个主题的一个缩影，将人、物、机器通过网络链接实现个性化定制加工。

同时，各大厂商的智能机器人技术取得了显著突破，ABB展示了一系列基于互联网技术工业所需的新产品和解决方案，旨在推进实现“物、服务与人的互联”；ABB还展示了双臂协调高精度仿真机器人YUMI，专门用于精密制造；库卡展示了物流机器人Swisslog，能够在仓储物流中实现很高的精确度和灵活性；同时，各大厂商医用机器人、快速拾放机器人、汽车装配机器人、仿生袋鼠机器人等新型机器人等领域的技术实现了突破，发那科甚至推出了能够制造机器人的机器人。

图5：

加入网络的机器人是2015年汉诺威工博会的热点技术

2016年：

工业“生态系统”模式发力，互联网融合物联网实现弹性生产。

2016年汉诺威工业展上，西门子展出了虚拟与现实融合的“生态系统”，大小企业均可参与其中，在同一平台、统一标准下实现生态系统，大大降低研发过程中制造阶段性新品的费用，可以有选择地满足单个客户的需求。

GE展示了工业互联网平台Predix，有效融合物联网与互联网云计算进行大数据分析；达索系统展示了类似的虚拟现实平台，能够对产品部件进行有效优化，实现设计与产品的无缝接合；华为展示了物联网解决方案，以车联网为平台，实现车辆的多种附加功能。

图6：

2016年汉诺威工博会聚焦于物联网融合互联网实现弹性生产

1.4工业4.0新动向：

基于不同领域生产领域的解决方案走向成熟

工业4.0是指利用物联信息系统（CPS），将生产中的供应、制造、销售信息数据化、智能化，最终达到迅速、高效、个性化的产品供应。

实现完整的工业4.0成果，总共需要三个步骤，即负责智能化、网络化生产系统的“智能工厂”，涉及企业生产物流管理、人机互动、3D打印等最新技术在生产和供应上应用的“智能生产”，以及通过物联网、物流网和互联网整合需求和服务匹配的“智能物流”。

通过这些环节完成生产者、销售者和消费者的对接，最大限度地节约成本、提高效率，将信息化科技成果完美运用到工业生产，推动人类社会向着第四次工业革命迈进。

图7：

工业4.0将形成以用户为中心的流程体系

柔性制造为表，数据互联为里，缩短周期为魂。

智能工厂的表观要求，是能够实现柔性制造，即在同一条生产线或数个企业通过数据互联形成的联合生产线上，实现多种产品的同时生产，同时满足个性定制化生产，生产模式为小批量、多批次、个性化、定制化。

实现柔性制造，要求快速改变生产线上的流程工艺，同一位置的生产设备（机器人等）需要前后面对不同类型的原材料或半成品，这就要求原料、产品与生产设备实现互联；定制信息的输入，需要生产设备实时接入设计网络，不断接受新的生产工艺指示，并将拆分的生产工艺落实到具体的行动指令；工厂内物料的智能流动也需要数据互联，AGV等搬运设备需要与物料实现有效精准识别；同时，仓储数据互联是高效选择物料、分类存放产品的基础。

柔性制造、数据互联的根本目的，是实现短周期生产，对于新产品，不再需要重新建设生产线，而是可以在原有智能生产线上直接生产，从而有效缩短产品周期，实现高效满足用户个性化需求的根本目的。

图8：

智能工厂通过数据互联实现柔性制造进而达到缩短生产周期的目的

互联的可编程机器人实现同一生产线高效切换不同产品，我国产品缺口明显。

互联的可编程机器人可以实现高效的数据写入，执行多种运动指令，从而完成不同类型的生产工序。

同时，机器人切换生产模式可以通过批量写入程序实现批量操作，快速完成生产线产品转变，相对于传统流水线，不仅可以避免重新建设专门生产线带来的资本投入，也可以有效节约工人培训时间与财务成本。

随着智能工厂的建设，机器人使用需求将得到充分释放，充分带动机器人制造领域的需求。

目前，我国机器人以能完成简单搬运工作的机器人本体为主，缺少可以执行多种复杂工序的高端机器人。

2016年，自主品牌机器人约有83%是三轴及以上产品，六轴以上工业机器人占全国新增装机量不足10%；61%的机器人是上下物料搬运型机器人，高精度焊接与装配机器人合计不足23.1%。

图9：

我国自主工业机器人多为中低端产品

图10：

自主工业机器人应用领域集中、技术含量低

工业软件：

数据互联的接口，我国处于起步期。

工业软件可以通过虚拟工厂呈现出企业所有经营活动的映像，可以进行各类计算、仿真、设计、预测、优化、决策等。

工业软件是实现企业级CPS的重要一环，可以在虚拟制造环境完成从产品设计、数字实验到制造工艺参数和流程设计过程，并以数据不落地的方式进入实体制造环节，实现产品规范、制造计划、物流配套的准确制定和无缝衔接。

目前我国工业软件多数处于基本解决方案阶段，尚不完全具备良好产品形态，拥有专利及独立知识产权的产品更少，这使得应用实施的效率不高。

工业软件市场基本被国际巨头垄断，SAP是工业软件领域的龙头，在ERP、BI、SCM领域均拥有超过20%的市场占有率。

受国内工业4.0落地的巨大需求驱动，加之多重政策利好、知识产权管理不断规范，我国工业软件企业有望迎来高速发展时期。

图11：

工业软件按应用领域可分为四大类

图12：

ERP与CRM软件市场规模最大（单位：

亿美元）

厂内/厂间物流与仓储：

我国市场增速快，物流机器人大有可为。

智能物流是支撑智能制造的重要环节，自主决策、去中心化、离散控制的厂内物流装备能够实现智能工厂内差异巨大、变化多样的物料运输。

智能单元化物流技术、智能物流装备、物联网技术以及智能物流信息系统是智能物流的核心。

在工业软件的统一调配下，CPS系统中接入物联网、装配机械手且有感知能力的AGV可以实现厂内极高效率与实时变动的物流要求。

我国AGV市场高速增长，2016年突破11亿元，新增AGV中超过85%为自主产品，AGV在汽车工业、家电制造中应用广泛。

但是国内高端AGV市场大多数采用的是科尔摩根的NDC系统，另外市场非常不规范，没有统一的行业标准，也没有形成具有较大影响力的产业生态圈，

行业内部低价同质化竞争也比较激烈。

我们认为，在市场需求的推动下，我国物流机器人产业有望迎来快速发展期。

图13：

我国AGV市场维持高速增长

图14：

我国汽车工业、家电制造AGV应用广泛

2.硬件：

龙头持续完善布局，大数据运用创造价值

2.1ABB展会见闻：

推出ABBAbility大数据服务，强化设备后周期管理

ABB展会见闻：

ABBAbility大数据服务，精确有效地提供工业4.0解决方案。

ABBAbility是ABB推出的工业数据平台，通过平台来监控各个工厂的数据，根据数据进行比较，不但能进行纵向的比较，还能进行行业内的行业比较，也能进行跨行业的比较，汇总分析所有的数据。

我们的设备上都有智能的传感元件，我们的数据能够深化到每一个部件，可以优化部件设计，也可以优化生产流程。

ABBability是数字化的云平台。

工业4.0的从概念的提出到落地，我们认为