汽车智能工厂报告：智能工厂降本增效，自动化设备迎来稳健发展

BoseraAssetManagementCo.,Ltd. 智能工厂降本增效，自动化设备迎来稳健发展【华西机械俞能飞团队】汽车智能工厂报告请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明仅供机构投资者使用证券研究报告俞能飞（SAC NO S1120519120002） 曾雪菲2022年2月15日主要观点智能工厂能够优化生产过程。智能工厂可分为三项流程（计划、执行、控制），五个层面（协同、企业、工厂、车间、设备）。产业链由上游的硬件及软件厂商、中游的智能设备制造及方案设计供应商、下游的制造企业三部分共同组成。发展驱动包括：信息技术发展打下基础，人口红利消退、全球化趋势促使制造业转型发展，同时国家也自上而下制定智能工厂的发展规划。目前智能工厂国内起步晚但增速快，主要的下游应用为电子和汽车，电子行业的渗透率最高达到26%，汽车行业的需求最大占比38%。特斯拉“超级工厂”案例：极致精益与高效。汽车智能工厂从车间的生产和质控环节开始，有望延伸至全生命周期。特斯拉“超级工厂” 将智能工厂理念与从第一性出发的生产底层逻辑相结合，基本实现整车制造流程的全智能化。研发创新：建立数字模型用虚拟生产方式提前改进策略，采集与分析数据从而提升企业的生产效率和决策效率；厂房创新：联合厂房覆盖整车四大工艺，缩短工序间的物流路径，采用多层厂房设计，提高场地使用和运行效率；制造创新：在冲焊涂总四个环节大量使用工业机器人、视觉系统实现生产和检测的自动化；零件创新：一体式压铸减重（30%）降本（40%），带领汽车轻量化趋势、降低物流及采购成本；物流创新：工厂采用环抱式布局，边道口直接卸货、追求“零库存”的极致，减少仓储成本。受益板块及标的：1）数控机床：新能源车爆发增长显著拉动龙门机床的需求，高端机床国产替代空间大，对应标的：海天精工（龙门机床）。2）压铸机：“一体化压铸”需求奠定压铸机的大型化、一体化趋势，对应标的：力劲科技（特斯拉供应商）、伊之密（超重压铸机突破）。3）工业机器人：汽车制造广泛应用，国产替代空间大，对应标的：埃斯顿（工业机器人国内龙头）。4）智能解决方案：自动化、柔性化、智能化和信息化，新能源车带来产线变革机遇，对应标的：豪森股份（新能源车新业务拓展）、巨一科技（智能产线、电机）。风险提示：制造业投资下降；新能源汽车渗透率不及预期；上游晶圆持续短缺，影响汽车生产；半导体技术突破、国产替代不及预期；技术突破、国产替代不及预期；行业内竞争加剧等。2研究框架3资料来源：华西证券研究所整理图：汽车智能工厂研究框架上游：硬件及软件厂商中游：智能设备制造及方案设计供应商下游：整车厂特斯拉“超级工厂”案例：“极佳”定律下的五大创新研发创新共同支持 数字孪生建模虚拟生产 一体化平台连接研发、生产、物流数据提高决策效率厂房创新制造创新零件创新物流创新 联合多层厂房优化生产动线，提升产能占地比到0.58； MES实现信息跨车间传递 自动化生产达到75%，冲焊涂总四环节均使用机器人等实现自动生产和检测 一体化压铸后底板和下车底，减少零部件，减重30%及降本40%，缩短生产时间 混线生产，生产数据自动调配零件 环抱式布局，道口卸货“零库存”工业软件工业机器人数控机床压铸机智能产线 中控技术 容知日新 埃斯顿 机器人 爱仕达 海天精工 科德数控 国盛智科 创世纪 浙海德曼 秦川机床 力劲科技 伊之密 豪森股份 巨一科技 天永智能目录1智能工厂行业概况2汽车行业：特斯拉“超级工厂” 智能工厂概念、架构、产业链 发展驱动：技术、成本、政策 发展现状：起步晚、增速快、下游应用44风险提示3相关板块及受益标的1.1 智能工厂：响应度高、适应性强的互联制造 传统的线性序列式供应链运营模式中，研发、采购、生产等流程依序展开，因此流程间互动有限，整体效率较低 数字化供应网络将这样的线性结构转变为一个以数字化为核心的、互联互通的开放式供应链体系，实现多向通讯，更加高频高效传统供应链智能工厂是数字化供应网络的组成部分，是一个柔性系统，能够自行优化整个网络的表现，自行适应并实时或近实时学习新的环境条件，并自动运行整个生产流程。图：传统供应链vs新型数字化供应网络资料来源：德勤《智能工厂》，华西证券研究所整理5什么是“数字化供应网络”？什么是“智能工厂”？消费洞察研发采购生产交付售后支持数字化供应网络智能工厂范围企业整体生态系统内容通过人工智能，将实体机器和业务流程相结合本质算法代替车间经理，自动优化决策例子根据订单进度和原料存量，现在需要打开阀门继续生产 智能工厂能够实时学习新的环境条件，并和数字化供应网络互联 根据企业需求的更新及生产能力的发展，自行适应、优化、运行整个流程 包括但不限于：进入新市场，开发新产品/服务，引入新技术 使得企业应对变化的适应性大大提高同步策划数字化研发智能供应智能工厂动态执行互联客户数字化自动化处理提升效率降低成本互联优化透明敏捷五大特征对内：从生产到开发的跨部门合作对外：供应商与客户实时共享数据订单状况、生产数据实时全透明开放助力一致决策前瞻安全监控识别、解析异常自动化进货补货排产、切换能力强动态配置工厂设备布局物联网1.2 基本架构：计划、执行、控制智能工厂包含三项流程，可再细分为五个层面，层与层之间相互联系，形成闭环。资料来源：先进制造业，华西证券研究所整理6计划执行控制向下传达向上反馈生产计划>>>>>><<<<<<生产情况作业指令>>>>>><<<<<<现场数据协同企业工厂车间设备办公网生产网无线网本地 计划 协同层：在商业生态环境中，企业与其他参与者进行互动，将各自的实时数据上传至共享平台，形成数据库 企业层：企业内部的生产管理软件从共享平台获取数据并进行分析，展开预测性分析，制定工作计划并排产，向下传达至执行部门 执行 工厂层：接收派发的生产任务，同时从企业内部平台获取数据（如库存量）进行分析，根据实时生产能力调整流程、分配任务 车间层：根据流程执行生产任务 控制 设备层：对生产设备进行实时监控与中期检测，保证产品质量，协助必要维修工作研发设计供应商工厂转包商客户客户关系管理（CRM）产品生命周期管理（PLM）企业资源计划（ERP）供应链管理（SCM）可编程序控制器（PLC）分布式控制系统（DCS）人机界面（HMI）机器物料清单（BOM）制造执行系统（MES） 设备 能源 质量 生产仓储管理系统（WMS）数控机床工业机器人传感器增强现实激光检测图：智能工厂基本架构1.3 智能工厂产业链智能工厂产业链由上游的硬件及软件厂商、中游的智能设备制造及方案设计供应商、下游的制造企业三部分共同组成，下游需求带动智能工厂扩大布局。资料来源：华西证券研究所整理7设备与设计核心零部件制造商上游中游下游硬件软件 传感器 激光器 减速器 控制器 伺服电机 产品管理 企业管理 电子设计 数控设备 工业互联网平台 生产控制执行系统设备设计 磨抛加工 焊接 激光 真空 喷涂 搬运 定制化 柔性化每一家智能工厂都不尽相同，其打造并无唯一途径。因此，解决方案的设计高度定制化，除了