智能制造——3C自动化设备 | 鋆昊资本行业聚焦

发布时间:2021-03-10来源:阅读量:968

导语:随着我国人口红利的逐渐消失,工业自动化设备的应用需求极速提升。我国作为全球最大3C制造基地,经数年培育后,3C自动化设备市场空间已近千亿。未来几年检测类、组装类和包装的自动化设备有望在安卓手机产业链和其他3C产品产业链获得绝佳的成长机会。


1什么是3C自动化


工业自动化即在工业生产中,广泛运用自动化控制系统和相关装置,替代人力提升生产效率的生产过程。工业自动化系统的应用领域主要包括汽车及其零部件制造、3C制造、工程机械制造、医疗器械制造等。根据IFR统计数据,按照工业机器人销售规模排名,汽车及其零部件制造业和3C制造业是前两大下游行业,分别占工业机器人总需求的34%和33%。


3C自动化即在3C(计算机、通讯、消费电子产品)行业中,采用自动化控制的机器和系统进行生产的过程。3C行业由于其高附加值高毛利的特点,已成为制造业中最先和最广泛应用工业自动化的领域之一。


为了实现替代人工的需求,3C自动化系统对所需机械设备的精度要求和技术难度较高。3C自动化设备通常会融合机械系统、运动系统、电气控制系统、传感系统、信息管理系统及云计算、大数据等等。近年来,在劳动力成本持续上升,生产效率要求不断提升的背景下,3C自动化设备需求快速增长,行业发展迅速。


资料来源:新闻媒体


23C自动化设备产业链


工业自动化设备制造行业在产业链上可以分为三个环节:关键零部件生产、机器人本体生产和自动化设备集成生产。


上游:关键零部件,主要生产包括精密减速机、伺服系统及机器人控制器等核心部件。


中游:机器人本体,主要生产各类可执行3C行业所需各类基础动作和功能的机器人,作为下游自动化设备的核心运动部件。


下游:自动化设备集成,主要是将上游机器人运动部件与传感器等其他功能部件,集成为能够实现特定功能的整体设备或自动化产线。最后自动化设备可以被应用到各个领域的工业生产线上,替代人工提升产业效率。


资料来源:立昂微电招股书


3产品类别


3C产品的生产流程复杂、工序良多,按工艺流程先后顺序,包括前段零部件加工(包括集成电路IC、印刷电路板PCB、液晶模组、背光模组、触摸屏、外壳、电池、摄像头等零部件制造)、中段模块封装(表面贴装SMT、面板组装LCM)、后段整机组装、测试和包装三大环节。


资料来源:手机之家,安信证券研究中心


3C自动化设备的需求由生产流程中产生,单应用最多的整机生产环节,自动化产品可以分为组装类自动化设备、检测类自动化设备、包装类自动化设备三类。目前3C行业内应用最多的是检测类自动化设备,各大ODM、OEM以及终端品牌厂商的生产线基本都已经导入了检测类自动化设备,组装和包装类设备的市场空间也在快速增长中。


自动化检测设备可以替代人工对3C产品的外观、功能进行自动检测,由于电子产品功能日益多样化和设计日益复杂化,导致产品检测种类繁多、精度要求高。根据检测项目,自动化检测设备可以分为:音频检测、图像检测、射频测试、传感器检测等。


自动化组装设备可以根据程序和算法自动完成预定的装卸工件、定位加紧、工件输送、组装、包装、检测等工序及工艺过程。组装工艺具体流程包括:切板、贴合天线、盖板、摄像头等模组安装、镜头安装、电池安装、合壳等。由于组装流程更为琐碎,也是使用人力最多的步骤,自动化组装设备的品种也特别繁多。通常自动化组装系统可分为两种类型:1)基于大批量生产组装的刚性自动化组装系统:由专用组装设备、专用工艺装备所组成。2)基于柔性制造系统的柔性组装系统:由组装中心和组装机器人组成。


4市场空间


中国是全球最大3C制造基地,自动化设备市场规模近千亿。自2007年苹果公司推出初代iPhone以及2008年首款搭载Android系统的手机诞生,以智能手机为代表的3C行业迎来了黄金发展期。根据IDC数据,全球智能手机出货量从2011年的4.95亿部/年上升到2019年的13.71亿部/年,CAGR达到了14%。3C行业的巨大市场空间带动了上游制造业的繁荣。近几年,凭借广阔的消费市场和廉价的生产要素,中国已成为全球最大的3C制造基地。以智能手机为例,2019年全球中国智能手机出货量为3.7亿部,占全球智能手机出货量的27.1%。


中国3C制造业2019年完成固定资产投资约17,587亿元,若按电子制造行业设备投资占比30%大致测算,则2019年中国3C设备市场规模约5千亿。相关新闻曾报道手机行业自动化程度最高的富士康在代工苹果手机的生产线自动化程度约30%。若全国3C自动化设备渗透率约在10%-20%之间,对应的3C自动化设备的市场空间约500亿—1千亿。未来随着自动化设备的渗透率逐渐提升,自动化设备的市场空间也将随之扩大。


资料来源:IDC,工业和信息化部


5行业趋势


1)苹果产业链先行带动市场,安卓阵营市场机会巨大


苹果公司是最早对3C生产开展自动化改造的公司。由于苹果公司占据了智能手机市场大部分利润空间,对于iPhone的品质管理要求十分苛刻,组装与检测流程很多,3C自动化设备需求量非常大。赛腾股份、博众精工、博杰股份等国产3C自动化设备供应商也借由苹果公司的自动化进程获得了苹果的技术支持和大额采购订单。


经过苹果公司对3C自动化行业的引导、培育和规范化,安卓阵营的手机厂商也开始逐渐提升对自动化的投入,华为、OPPO、小米等厂商已经在生产相对高端型号的自有工厂大量采购自动化设备,并且指导和要求负责代工的闻泰、华勤、比亚迪等ODM和OEM公司加快3C自动化设备的导入。


2)瓶颈工序及高投入产出的生产环节预计将优先进行自动化改造


瓶颈工序即人工耗时高于其他环节的工序。在生产线上,瓶颈工序的生产效率会极大影响甚至决定了整体生产效率。相较人工,自动化设备效率更高以及误差更低,导入自动化生产设备将有效缩短瓶颈工序的生产时长,提升生产线整体效率。具体来看,屏幕、镜头、声学等组装和检测工序在各个品牌的各个产品都是瓶颈工序,因此屏幕、镜头、声学也应当是3C产线中最先导入自动化设备部分。


投入产出比即设备替代人工带来的效益提升时是否超过设备成本。3C产品更替周期较快(一般手机产品2年左右),因此3C代工厂和品牌自有工厂必须要考虑替换自动化设备在使用期内带来的效益提升是否能够超过设备的采购成本。目前部分检测类3C自动化设备的回本周期已经可以控制在1年以内。


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