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伺服系统、人机界面、PLC、低压变频器等项目可行性研究报告
思瀚产业研究院 步科股份    2023-12-30

(一)项目概况

公司针对行业发展趋势及当前市场需求,结合公司的业务布局及中长期发展规划,拟投资66,115.62万元实施智能制造生产基地建设项目。

通过本项目的建设,公司将提升伺服系统、人机界面、PLC、低压变频器等产品的生产能力,并实现更高的自动化、数字化生产水平。项目实施有利于充分发挥公司现有的技术优势及产品优势,巩固公司在行业内的市场地位,为公司持续发展、做大做强打下坚实基础。

(二)项目实施的必要性

1、提高产品产能,突破公司现有产能瓶颈,并在与同行业竞争中保持和巩固在行业内的市场地位

公司主要从事工业自动化及机器人核心部件与数字化工厂软硬件的研发、生产、销售以及相关技术服务,并为客户提供自动化控制、机器人动力、数字化工厂解决方案,产品下游应用领域广泛,涵盖机器人、医疗影像设备、机床附件、3C、纺织、包装等领域。在国内劳动力成本日益增加、制造业转型升级等多种因素作用下,众多行业对自动化设备、机器人、数字化工厂以及智能制造的需求不断增长,工控产品和技术的应用领域持续拓宽。在行业市场规模持续扩容的背景下,工控设备核心部件制造企业均在有序扩产。

①公司产品产能已饱和,需扩产以突破公司现有产能瓶颈

主要产品包括伺服系统、人机界面、PLC、低压变频器,为本项目生产的主要产品。就公司现有厂房及产能利用率情况来看,公司产能已处于饱和状态,产品生产规模受限,这在一定程度上制约了公司业务的拓展。

随着行业下游市场需求的持续扩大,公司现有产能已难以满足公司日益增长的订单需求。因此,为了顺应未来行业市场增长趋势,公司计划实施智能制造生产基地建设项目,合理新建产线将突破公司现有产能瓶颈,保障公司应对下游市场日益扩大的需求。

②公司产能与同行业可比上市公司存在较大差距

根据各公司公开数据,2022 年,汇川技术 PLC、HMI、变频器、伺服驱动器等产品合计产量为 1,622.21 万台,信捷电气可编程控制器、人机界面、驱动系统合计产量为 290.46 万套,禾川科技伺服驱动器、PLC、伺服电机产品产量合计 200.1 万套,雷赛智能驱动器、控制系统、电机产品产能合计 373.51 万套,而公司 2022 年主要产品产能和产量分别为 67.00 万台和 73.42 万台,相比同行业可比上市公司,公司产能规模仍较小。

③ 工控行业产能扩张已成为行业趋势

近年来,在我国工控行业下游市场需求持续扩大的背景下,同行业企业纷纷开始扩产及实施再融资计划,实现产能扩张。

综上所述,在公司产能饱和及行业生产能力持续扩张背景下,为保证公司在工控行业的竞争力和市场占有率,公司亟需实施本项目,扩大公司产品产能,缩小公司与同行业企业的产能差距,增强公司的竞争实力。

2、推动公司自动化及数字化转型,提高产品生产效率及交付一致性,实现高质量国产替代

随着我国劳动力人口下降、劳动力成本上升,以及工控行业核心零部件制造对产品精度要求的提高,企业对自动化、数字化产线建设的需求迅速扩大。伴随智能制造时代的来临,我国迈入了从“中国制造”到“中国智造”的过渡阶段。为了加速实现“制造强国”目标,国家密集出台了多项产业政策,大力推进传统制造企业技术升级及改造。

此外,为降低我国对进口产品的依赖,同时促进相关产业的发展,我国政府高度重视国产替代,在我国国产替代面临国产产品质量和性能提升的挑战下,实现高质量的国产替代是关键目标。在此背景下,推动自动化、数字化生产线建设,不仅有利于提高公司产品生产效率,同时还可以实现更高精度的生产,提高产品质量、性能等,进而推动我国工控产品的高质量国产替代进程。

在当前智能制造时代背景下,公司现有产线仍以人工生产为主,生产效率有待提高,且存在人工成本上涨造成产品成本上涨及毛利率下降的风险。此外,以人工为主的生产方式相较于自动化及数字化生产,产品的生产质量仍存在提升空间。

因此,公司计划启动生产线自动化和数字化升级。在作业流方面,公司将引入先进的自动化生产线,配套辅助机器人设备,采用机器人组装、自动检测、自动传输、自动老化等生产作业方式,有效提高作业可靠性和作业完成精度。

在物流方面,采用 AGV/AMR 等机器人实现自动发料及入库,有效缩减人员配置,提高生产效率,优化生产结构。在数字流方面,公司将升级现有 ERP 系统,配备数字化 MES 系统管理、PLM、企业级数据仓库等数字化管理系统,所有生产线将实现生产全过程数字化管控及全面追溯管理,以全方位保证产品质量。

综上所述,自动化与数字化建设将使公司产品生产效率和产品质量得到提升,从而进一步提升公司行业市场竞争力。同时,项目实施还有利于推动我国工控产品实现高质量国产替代,提高我国工控产品国产化率。

3、建设自有厂房基地,满足公司战略发展需求

近年来,随着制造业产线趋向自动化、数字化和节能化转型,智能制造升级成为行业竞争的重要方面。由于公司目前生产场地为租赁厂房,且自动化产线建设投资金额相对较大,不利于在现有租赁厂房进行扩租。从整体战略发展布局出发,为了提高公司生产基地的稳定性,降低后期大规模搬迁的潜在风险及费用,同时综合考虑公司长远规划及市场发展前景,公司需要建设自有生产基地。

公司计划在常州国家高新技术产业开发区新建生产基地,通过建设自有产线、工艺方案优化升级,进一步提高生产数字化和智能化能力,扩大制造产能,有效解决公司产能问题。项目的实施,有利于公司提升整体生产能力和业务承接能力,保证公司能够紧跟市场动态,满足不断扩大的市场需求。

4、优化公司生产布局,满足客户一体化采购和服务需求

由于自动化控制需要人机界面、PLC、伺服驱动器和伺服电机等产品组合运用,下游客户存在同时采购产品的需求。而目前行业市场中,部分厂商存在

产品结构单一或产品产地不一的情况,相较于能满足客户一体化采购需求的竞争对手,该类厂商的竞争力仍存在较大的提升空间。

目前公司伺服驱动器、HMI、PLC、变频器在深圳工厂生产,伺服电机在常州工厂生产,并分开交付给客户,在一定程度上为客户的采购带来了不便,同时也带来了公司成本的上涨。

公司实施智能制造生产基地建设项目后,各类工控产品将在同一生产基地生产。一方面有利于公司减少产品所需的长途运输环节,在原材料采购、生产、团队管理效率等方面也可以得到较大提升;另一方面,产品组合灵活度更高,可以满足客户模组化、定制化、多样化的产品需求,有利于帮助客户节省成本、提高效率,提高下游客户的粘性和满意度。

5、响应行业技术发展趋势,实现机电一体化和模组集成化生产

随着“传统复苏+新兴产业”的双轮驱动,工业自动化控制行业站在了新一轮的增长起点。在工控行业产业链的不断完善下,机电一体化、模组集成化成为行业发展的重要趋势。

伺服模组将伺服驱动器、伺服电机、减速机及其他部分零部件进行模块化集成,通过部件一体化设计减少安装环节,从而降低部件采购种类、提高集成效率并降低产品的开发和应用门槛,让下游制造商更加专注于其具体应用场景的开发,促进下游行业使用效率的提高和生产成本的降低,符合机电一体化、模组集成化的发展趋势。

在机电一体化行业技术趋势的发展下,公司需建设伺服模组产品的产能、实施机电一体化的生产布局,将有利于公司形成产品闭环系统和整体解决方案,提高公司产品生产效率,以降低生产及管理成本,提高公司利润率。

6、自建减速机生产能力,提高伺服模组产品质量并保证供应链稳定性

公司的伺服模组是将伺服驱动器、伺服电机、减速机、驱动轮等多种部件,通过机械结构、电子电气等创新设计而成的模组化产品,基于其定位精确、快速响应、速度和力矩控制稳定的特点及结构体积紧凑、系统可靠性高、传动效率高、使用简便的优点,伺服模组被广泛应用于移动工业机器人等领域。

根据高工机器人产业研究所数据,预计 2027 年我国移动机器人市场规模可达 462.5亿元,2023-2027 年年均复合增长率 36.9%。在伺服模组中,伺服驱动器、伺服电机由公司自行研发并生产,减速机部件采用自研并委外加工的方式生产或采购标准件形式。减速机作为伺服模组的关键部件,对控制精度和负载能力有较大影响。

公司目前存在减速机质量一致性差、成本高、采购周期长以及供应链不稳定的情况。经过多年的减速机技术研发,公司已具备生产减速机的技术储备,但由于目前租赁厂房已饱和,无法新建用于生产减速机的产线。

为了提高公司供应链的稳定性及产品品质,保障公司对下游客户产品交付的及时性,公司亟需新建减速机生产线,自主把控产品生产周期及产品品质,优化产品性价比,提高公司伺服模组产品竞争力。

7、发挥常州区位优势,提升区域服务能力的需要

公司目前客户主要分布于华东、华南、华中等地区,其中华东地区是公司最主要的销售区域。根据公司销售数据,华东地区客户营收占比超 40%。根据工控网数据,2022 年华东地区也是中国自动化产品需求最大的区域,行业区域市场份额占比达 42%,2022 年华东地区整体自动化市场规模达 805.2 亿元,同比增长 4%。由此可见,华东区域市场潜力巨大,选址常州建厂有利于更加贴近客户及下游企业,可以更全面、更迅速地提供产品服务及售后服务支持,以实时对客户及下游企业的需求做出快速响应。

此外,常州先进制造业实力强劲,拥有较强的产业基础和人才资源优势。产业集群方面,常州拥有高端装备制造、新能源汽车和汽车核心零部件、新材料等十大先进制造业集群,智能制造装备产业入选首批国家战略性新兴产业集群。随着产业集群的不断壮大,常州先进制造业实力处于国内领先水平,具备较强的产业基础和产品配套能力。

经过多年发展,常州智能装备行业在技术研发、生产管理、市场营销、售后服务等方面积累了大量不同层次的人才,为行业的发展储备了丰富的人才资源。常州地处经济发达、高校及科研机构聚集的长江三角洲地区,具有明显的区位、产业链、人才、供应链等各种资源优势。

因此,为贴近客户及市场,及时响应客户需求,提高区域市场客户服务能力,同时充分利用常州生产资源的优势,公司拟将常州作为本项目实施地,巩固公司行业市场地位。

(三)项目实施的可行性

1、公司销售规模持续增长,具备有效的产能消化能力

凭借产品优异的性能及高性价比的优势,公司近年来在机器人、医疗影像设备、机器物联网、数字化餐饮等领域为客户提供了大量高质量、低成本的设备及自动化与数字化解决方案,带动了公司销售规模的持续增长。

根据公司年报及产销量数据,公司近年来的销售收入随着产品出货量的上升持续增长,营业总收入从 2017 年的 3.08 亿元增长至 2022 年的 5.39 亿元,年均复合增长率达 11.84%。从产品销量来看,2017 年至 2022 年公司工控主要产品销量年均复合增长率达 14.47%,处于较高水平。

随着工控设备行业市场需求的不断增长、产品国产替代进程的加速、产品应用场景的拓展及公司新产品的推出,公司的销售规模还将持续扩大,公司未来产品产能消化具备有效的保障。

2、国家产业政策支持为项目的顺利实施提供了有效的制度保障

近年来,国家颁布了一系列法律法规及相关产业政策支持工业自动化控制行业的发展。工控行业相关产业政策。

2023 年 8 月,发改委颁布《产业结构调整指导目录(2023 年本,征求意见稿)》,在智能制造领域,将应用于机器人产品的关键零部件中的高精密减速器、高性能伺服系统、智能控制器、智能一体化关节等关键零部件列入鼓励类。

2022 年 12 月,工信部印发《国家工业和信息化领域节能技术装备推荐目录(2022 年版)》,在重点用能设备系统节能技术中推荐高性能低压变频技术,推进对三相异步电动机控制系统节能技术改造,对电机运行功率、效率进行动态优化,实现对交流异步电机调速,从而有效降低电机系统能耗。

2022 年 1 月,国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》,提出加强工业企业设备数字化水平,提升人机交互技术,推动设备联网和生产环节数字化连接,强化标准作业、可视管控水平。2021 年 12 月,工信部等八部门印发《“十四五”智能制造发展规划》,要求大力发展智能制造装备。针对感知、控制、决策、执行等环节的短板弱项,加强用产学研联合创新,突破一批“卡脖子”基础零部件和装置。

2021年 12 月,工信部等 15 个部门联合印发了《“十四五”机器人产业发展规划》,提出机器人关键基础提升行动,要优化高性能伺服驱动控制、伺服电机结构设计、制造工艺、自整定等技术,研制高精度、高功率密度的机器人专用伺服电机及高性能电机制动器等核心部件;研发减速器的先进制造技术和工艺,提高减速器的精度保持性(寿命)、可靠性,降低噪音,实现规模生产。

国家对工业自动化控制产业提供有力政策支持,为本项目实施提供了良好的政策条件。

3、广阔的市场前景为项目的顺利实施提供了有力支持

驱动系统、控制系统等产品作为工业自动化控制设备的核心部件,其下游应用领域多元,现已广泛应用于工业机器人、医疗设备、物流设备、食品机械,纺织机械、轨道交通设备、包装机械、电子制造设备、印刷机械、机床工具等领域。随着传统制造业转型升级,工控新技术日趋成熟,国家对于我国先进制造、智能制造、工厂自动化等领域支持力度的加大,同时受人工成本上升等因素影响,工控自动化行业市场潜力巨大。

在我国先进制造业下游应用领域不断拓宽的背景下,我国工控设备需求持续扩大,工控行业市场规模逐年增长。据中国工控网数据,2015-2022 年我国工控行业市场规模从 1,399 亿元增至 2,643 亿元,年均复合增长率达 9.5%,预计到 2025 年我国工控行业市场规模将达 3,227 亿元。整体来看,工控行业市场规模存在较大的增长空间。

机器人是工控产品的下游应用领域之一,随着我国人口红利下降、新兴行业的兴起,对于可作为人力资源一大替代品的机器人的需求变得愈发旺盛。在我国“机器人+”行动的推动下,机器人应用领域正加速拓展,工业机器人、移动机器人、服务机器人等产品应运而生,在汽车、机械、医疗健康、家庭服务、教育娱乐等领域的应用不断走深向实,机器人产业规模持续壮大。根据 2023 世界机器人大会信息,2022 年我国机器人产业营业收入超 1,700 亿元,继续保持两位数增长,工业、服务、特种机器人的产量也快速增长。

在工业机器人领域,根据《中国机器人产业发展报告(2022 年)》,中国工业机器人 2022 年装机量占全球比重超过 50%,稳居全球第一大市场,主要应用于汽车、3C 电子行业,化工、石油等应用市场需求也在逐渐上升。根据中国电子学会数据,近五年中国工业机器人市场规模始终保持增长态势,2022 年市场规模将继续保持增长,预计将达到 87 亿美元。根据《中国机器人产业发展报告(2022 年)》,预计到 2024 年,中国工业机器人市场规模进一步扩大,将超过 110 亿美元。

在移动机器人领域,根据高工机器人产业研究所,2022 年我国移动机器人市场规模为 96.7 亿元,2018-2022 年年均复合增长率 29.0%,预计 2027 年市场规模可达 462.5 亿元,2023-2027 年年均复合增长率 36.9%。按产品的应用来看,移动机器人主要应用于制造及仓储类、特殊应用类、服务类场景,近年来随着新能源汽车制造、仓储(快递/电商)物流、户外港口、医疗、等行业发展迅猛,移动机器人需求持续强劲。

而在服务机器人领域,教育、建筑、公共服务等领域需求成为服务机器人发展的主要推动力。根据中国机器人产业发展报告(2022 年),预计到 2024年,中国服务机器人市场规模将有望突破 100 亿美元。其中在人形机器人领域,产品可凭借其高适配性逐步打通工业、商用、家用场景限制,整合各类应用的市场空间,有望成为继手机、汽车以后的又一应用入口。

据高工机器人产业研究所数据,2026 年全球人形机器人在服务机器人中的渗透率有望达到 3.5%,市场规模超 20 亿美元,到 2030 年,全球市场规模有望突破 200 亿美元。根据高工机器人产业研究所,参考中国服务机器人市场约占全球市场 25%的数值测算,2030年中国人形机器人市场规模将达 50 亿美元。

除了机器人领域,工控产品也广泛应用于医疗影像行业。随着人口老龄化加剧,医疗保健服务的需求持续增加。同时,自 2012 年医改以来,国家相关部门连续出台了一系列的医疗行业相关政策,旨在优化医疗服务水平、鼓励分级诊疗实施、推动医疗资源下沉,也为医疗影像设备行业开辟了新的市场空间。根据灼识咨询数据,2021 年我国医学影像设备市场规模达到 524 亿元,2015 年至 2021 年年复合增长率 9.7%,预计到 2030 年,我国医学影像设备市场规模将达到 1,115 亿元,2021 年至 2030年复合增长率为 8.8%。

工控行业下游应用持续扩容的市场空间为项目实施奠定了良好的产能扩张基础。

4、雄厚的技术储备和强大的人才队伍为项目的顺利实施提供了坚实基础

公司始终围绕智能制造发展需求持续进行技术升级,自主研发了从机器物联网到人机交互、控制、驱动和执行等一系列核心技术。在人机界面方面,公司不断创新组态软件和硬件设计,开发具有设备数据多维度上云功能的物联型人机界面产品,并在此基础上推出 M-IoT 机器物联网解决方案。

在伺服系统方面,公司较早前瞻性地投入紧凑型精密低压伺服驱动技术的研发,有效解决了电磁兼容性、散热效率和连接可靠性等问题,创新研发设计了极短伺服电机、驱动电机一体化产品。在伺服模组方面,公司深入移动机器人客户应用场景和需求,创新推出伺服驱动、伺服电机、减速机、刹车、轮子一体化伺服轮产品。

可编程逻辑控制器技术方面,公司推出基于 CANopen 的分布式运动控制主站技术,可连接轴数较多、扩展方便且成本较低。在低压变频器技术方面,公司开发了具有自主知识产权的基于 FOC 技术的高速同步电机驱动器,提高了电机载频、降低了空载电流。截至 2023 年 9 月 30 日,公司已取得了国内外专利 117项,其中发明专利 15 项,取得软件著作权 75 项。

为保障公司产品技术水平的持续提升,公司始终非常重视核心人员能力的培养,在完善的人才培养体系下,公司现已搭建了一支比较稳定的人才团队,具备较强的管理能力。公司组织架构完善,截至 2023 年 9 月 30 日,公司拥有生产人员 287 人、研发人员 161 人、销售人员 141 人。在工控行业生产及管理领域,公司聚集了行业内大批具有电子信息技术、电气工程、计算机技术等专业背景,且专注于工业控制自动化行业的资深生产、研发、管理人员。

公司整体技术储备较为雄厚,人才团队经验丰富,且对工控产业具备深刻的理解及独特远见,能够紧跟行业市场发展趋势,不断攻克产品技术难题,为本项目的顺利实施提供强有力的技术及人力支持。

5、广泛的客户资源为项目的产能消化提供了可靠保障

公司的伺服电机、伺服驱动器、伺服模组、人机界面、PLC、变频器等产品作为工业自动化控制设备的核心部件,被广泛应用于机器人、医疗影像设备、机器物联网、通用自动化、物流等领域。在机器人领域,公司通过自身的工业自动化技术平台为工业移动机器人(AGV/AMR)、协作机器人、泛服务机器人、仿生机器人、工业机器人等行业客户提供运动控制解决方案,针对机器人行业对伺服系统小型化、集成化的需求,公司专门研发伺服驱动器、伺服电机、运动控制器及一体化方案。在医疗影像行业,公司提供专用伺服驱动器、专用

伺服电机以及专用触摸屏等产品,目前广泛应用于 MRI、CT、X-ray、PET-CT、RT 等医疗影像设备中。在机器物联网行业,公司产品涵盖人机界面、触控一体机、物联网盒子、机器物联网云平台服务等,运用于锂电、光伏、新能源汽车制造等新能源行业的高端装备及各类数字化制造应用场景。通用自动化领域,公司产品包括通用伺服系统、PLC、步进系统、低压变频器等系列产品,下游应用领域包括机床附件、3C、纺织、包装等众多行业。

经过多年在工控领域的深耕,公司凭借其优异的产品获得了“移动机器人供应链优秀企业(运控驱动模块类)”、“中国移动机器人(AGV/AMR)产业联盟优秀供应链奖”、“高工机器人 2022 年度市场创新奖”、“2023 移动机器人产业TOP30”、“2023 机器人系统集成商优质供应链企业”、“第九届恰佩克(零部件)年度卓越品牌奖”等一系列荣誉奖项,在行业内形成了一定的知名度和竞争力。同时,公司也凭借良好的口碑积累了大量优质稳定的行业龙头客户,和移动机器人领域头部厂商建立了长期稳定的合作关系。

根据 MIR 睿工业《2023 年中国直流伺服市场研究报告》显示,2022 年,在移动机器人行业直流伺服领域,公司以 42%的市占率位列第一,服务了行业内的大部分客户;在医疗影像设备行业,公司主要客户包括西门子及联影医疗等知名企业。随着公司产品及下游应用场景的不断扩展,公司的产品还将触达更多的客户。

产品广泛的应用场景及优质的客户资源为公司的市场开拓奠定了坚实基础,也为项目的产能消化提供了可靠保障。

6、丰富的生产管理经验和完善的管理体系为项目的顺利实施提供了基本保证

自成立以来,公司始终专注于工业自动化控制产品的研发及生产。公司现有生产基地已在常州及深圳地区投产运营,并配备了专业知识扎实、行业经验丰富的技术支持人员,能够快速响应客户的需求。公司从产品原材料采购、生产到销售等环节都具备了完善的管理体系。在采购方面,公司对供应商的供货能力、品质控制、交货期、价格及服务实施严格的认证评审。在生产环节,公司秉持精益生产的管理理念规划生产过程,持续改进,提高效率,降低成本。

经过在工控行业多年的生产管理实践,公司对产品规模化生产的管理具有深刻的认识。借助前期生产管理经验的积累,公司有能力为本项目的建设提供可靠的生产支持和运营经验。

公司成熟的生产管理经验和完善的管理体系可为本项目的实施提供有效支持。

(四)项目投资概算和进度安排

本项目预计实施周期为 4 年,计划总投资为 66,115.62 万元。

本项目实施主体为全资子公司常州精纳,项目选址定于江苏省常州市国家高新技术产业开发区。公司已取得项目用地的土地使用权证书。

截至本文件出具日,该项目备案及环评均在办理中。

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