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我国3C自动化设备行业:2023年手机换机周期将达历史最长 3C设备迎来新一轮自动化需求

1、3C自动化设备行业定义、分类及产业链

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。

根据观研报告网发布的《中国3C自动化设备行业现状深度研究与未来投资调研报告(2023-2030年)》显示,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。

从产业链来看,3C自动化设备制造业可分为三个环节:上游为关键零部件子行业,主要生产电子元器件、平板显示、移动芯片等核心部件;中游为3C自动化设备制造商;下游为3C代工厂和品牌厂商。

从产业链来看,3C自动化设备制造业可分为三个环节:上游为关键零部件子行业,主要生产电子元器件、平板显示、移动芯片等核心部件;中游为3C自动化设备制造商;下游为3C代工厂和品牌厂商。

资料来源:观研天下整理

从行业壁垒来看,3C领域很多设备非标准化特征明显,客户粘性强,3C产品更新周期短带动设备快速升级,对设备企业的研发能力、快速响应能力、整合资源能力提出很高要求,以上都需要较好的人才基础和技术积淀作为支撑,因此行业领先的设备企业具备明显的先发优势。随着龙头企业做大做强,对后来者会形成越来越高的进入壁垒,且该趋势未来会很明显。

2、政策支持为行业发展提供长期动力

当前我国政策为3C自动化设备行业的升级和转型提供了稳定的发展环境,同时政策认可自动化设备在3C领域的未来发展前景。

从产业规划来看,《“十四五”规划纲要》提出“实施制造强国战略”,要“深入实施智能制造和绿色制造工程,发展服务型制造新模式,推动制造业高端化智能化绿色化。”国家鼓励制造业产业升级改造,向智能制造发展,有助于推动3C自动化设备制造业的发展;此外,2022年两会首次将“增强制造业核心竞争力”写入政府工作报告,并出台多项政策鼓励3C自动化行业发展。

3C自动化设备行业相关政策

时间 政策名称 政策内容
2022年6月17日 《关于推动轻工业高质量发展的指导意见》 提出“产业基础进一步巩固,数字化转型稳步推进,形成一批优势产业链;建设一批智能制造示范工厂,推广一批智能制造优秀场景”的发展目标,将提升产业链现代化水平作为重点任务之一。
2022年6月29日 《工业能效提升行动计划》 提出实施电机能效提升行动,加快推进终端用能电气化、低碳化,提高“工业互联网+能效管理”创新能力,大力推进重点行业和重点用能领域节能提效改造升级。在推动“碳达峰,碳中和”过程中,新能源设备、环境监测、水处理项目、大型工程项目的环保治理等都需要工业自动化控制系统技术作支撑,为工业自动化行业未来的发展提供了非常良好的机遇。
2021年12月28日 《“十四五”机器人产业发展规划》 提出“到2025年,我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地。一批机器人核心技术和高端产品取得突破,整机综合指标达到国际先进水平,关键零部件性能和可靠性达到国际同类产品水平。机器人产业营业收入年均增速超过20%。”等具体目标。
2021-2025年 《“十四五”规划纲要》 提出“实施制造强国战略”,要“深入实施智能制造和绿色制造工程,发展服务型制造新模式,推动制造业高端化智能化绿色化。”国家鼓励制造业产业升级改造,向智能制造发展,有助于推动3C自动化设备制造业的发展。

资料来源:观研天下数据中心整理

从监管环境来看,3C自动化设备制造业的管理体制为国家相关政府部门进行宏观管理,行业协会进行自律管理。3C自动化设备制造业的主管部门为发改委与工信部,行业协会为中国自动化学会及中国电子专用设备工业协会。各个部门互相配合,实现3C自动化设备行业上中下游全链路监管。

3C自动化设备制造行业主管部门与监管体制

部门 内容
发改委、工信部 发改委、工信部对公司所处行业进行宏观管理。其中,发改委通过拟订并组织实施国民经济和社会发展战略、中长期规划和年度计划,统筹协调经济社会发展等方式,对本行业进行宏观管理;工信部通过拟订并组织实施工业、通信业、信息化的发展规划,推进产业结构战略性调整和优化升级,推进信息化和工业化融合等方式,对本行业进行宏观指导。
中国自动化学会及中国电子专用设备工业协会 中国自动化学会及中国电子专用设备I业协会对公司所处行业进行自律管理。中国自动化学会是由全国从事自动化及相关技术的科研、教学、开发、产和应用的个人和单位自愿结成的、依法登记成立的、具有学术性、公益性、科普性的全国性法人社会团体,是中国科学技术协会的组成部分,要负责开展自动化科技及相关领域的学术交流及民间国际科技交流,组织研究自动化科学技术与产业发展战略等工作。中国电子专用设备工业协会是由在中国从事电子专用设备科研生产经营的企业公司、科研单位和大专院校自愿组成的行业内非营利性的社会组织,主要负责协助政府制定本行业长远发展规划、年度计划和技术改造方案,组织经营管理方面的经验交流以及开展各种技术管理活动等工作。

资料来源:观研天下数据中心整理

3、三方协力发展,为3C自动化设备市场增加活力

3C自动化设备行业主要涉及的参与者包括上游原材料和零部件生产厂商、中游3C自动化设备制造企业和下游3C自动化设备应用企业。其中,上游零部件制造所需加工设备较多,领域较广,原材料和组件供给基本实现国产化,市场处于完全竞争的状态。

中游行业集中度高,厂商主要从事3C自动化生产设备的研发、设计、生产、销售及技术服务。3C自动化设备面向消费电子下游客户多为根据客户需求定制化研发的非标3C自动化设备,因此对设备供应商定制化研发能力、交付和技术服务等方面的要求均较为严苛,由此造成了设备商多在几个特定领域深耕,形成各具特色的发展方向和竞争优势,并以此逐渐延伸和丰富产品线。行业内主要企业包括赛腾股份、科瑞技术、博众精工、博杰股份、运泰利(长园集团)等。

下游主要是专业从事计算机、通讯、消费电子等3C产品的代工厂和3C品牌商,其中,代工厂有富士康、比亚迪等,3C品牌商有苹果、华为等。

观研天下分析师观点:长期以来,外资厂商凭借其技术优势在我国3C自动化设备行业中占据主要地位,目前,国内制造业自动化渗透率和工业机器人密度仍然处在较低水平,3C自动化厂商面临很大的发展机遇,可以在性价比和服务优势上深入挖掘。

4、苹果公司是3C自动化设备的主要需求方

智能手机是3C自动化设备行业的重要组成部分,其规模和成长性占据行业主导地位。而iPhone作为最早对3C生产开展自动化改造的公司,是3C自动化设备的主要需求方。

一方面,苹果手机单产品销量高,占据了智能手机市场大部分利润空间,有助于支撑其进行持续的自动化生产设备投入,不断提升产品的工艺水平,还可以为上游果链3C自动化设备企业带来大量设备订单,如国内赛腾股份、博众精工、博杰股份等3C自动化设备供应商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。

本土消费电子设备龙头企业对于苹果及其供应链收入占比长期高达50%以上

公司名称

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022H1

赛腾股份

90.92%

92.57%

90.57%

94.75%

(2017Q1-Q3)

超过50%

-

博众精工

-

-

-

86.72%

74.07%

75.35%

72.67%

2020Q1-

-

-

智立方

-

-

-

-

-

75.83%

68.82%

72.59%

-

天准科技

-

-

49.98%

67.99%

76.09%

-

-

-

-

安达智能

-

-

-

-

69.38%

51.44%

60.65%

72.59%

-

荣旗科技

-

-

-

-

-

52.11%

91.85%

79.44%

85.35%

资料来源:观研天下数据中心整理

另一方面,iPhone 手机产品更新周期短,新的技术和工艺催生大量设备更新需求。根据历史数据,iPhone手机的产品迭代周期为一年,产品更新过程中产生大量新的技术和工艺突破,例如:苹果率先把高清摄像头、金属机身、指纹识别等技术运用到智能手机上,新的技术和工艺带动上游CNC机床、平面显示模组、SMT生产线等机械设备的迅速普及。此外iPhone的品质管理要求十分苛刻,组装与检测流程很多,基本为组装一步、检测一步、再组装、再检测。考虑到 2023 年苹果公司机身有望出现较大革新,潜望式摄像头、USB C 接线口等有望催生新一轮3C自动化设备需求,与此同时,市场对于苹果首款AR/VR设备、5G手机及下一代iWatch等新产品的预期较高,预计国内苹果3C设备产业链需求将逐步释放。

苹果公司产品更新周期

产品类别

产品名称

平均更新间隔(天)

ios Devices

iPhone

378

9.7" iPad Pro

335

iPad Mini

354

12.9" iPad Pro

301

iPod Touch

296

iPod Nano

417

lpod Shufle

451

Macs

MacBook

375

iMac

317

Retina MacBook Pro

268

MacBook Air

350

Mac Mini

438

Mac Pro

449

MacBook Pro

261

Other

Apple Watch

173

Apple TV

512

Displays

360

平均值

355

资料来源:MacRumors、观研天下数据中心整理

值得一提的是,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。

观研天下分析师观点:不仅仅是智能手机,平板电脑、可穿戴设备等消费电子产品层出不穷,促进3C自动化设备技术不断升级。另外,预计2023年5G手机换机周期将长达43个月,达到历史最高水平。此外,还将带动手机技术( TWS耳机、TOF镜头等)更新换代这些都能够拉动3C自动化设备需求。

5、技术和成本双驱动,3C 设备增长潜力大

3C 产品生命周期较短,技术更新快,产品以多批次、小批量为主,单设备对应单工艺的生产模式已经不能满足市场需求,同时,其行业生产环境生产要求也比较高,具有高精密组装、快速迭代、小批量定制化等特点,一旦产品更新换代,自动化生产线需要重新设计生产相关3C自动化设备,尤其是手机产品,每一到两年发生较大变化,短的甚至只有几个月,这意味着生产线上的3C自动化设备也需要快速迭代,风险难以预支。

未来3C自动化设备行业的驱动力将主要体现在产品技术的创新上,主要产品技术将向高、精、尖的方向发展。首先体现在市场容量的增多,一是广度上,全画幅相机、智能穿戴设备等高科技产品及苹果手机、轻薄笔记本等高价位、高附加值3C产品涌现,带来新的增量市场,例如iwatch、VR眼镜等新兴产品本身,对应新的需求订单;二是深度上,功能单一的生产设备已经不能满足生产需要,3C自动化设备向集成化发展,以贴合机为例,期间经历了单面贴合向双面贴合的转变(提高加工效率)、非视觉识别向视觉识别的转变(智能化)、无机械手向带机械手的转变(机器人自动化)、单一设备向自动化生产线的转变(更柔性化)。

同时,在成本上,3C 制造行业竞争激烈,目前我国 3C 生产企业主要以代工形式存在,生产附加值低的产品,主要依靠劳动力的比较优势,盈利水平不高。伴随着我国人口红利逐步消失,制造业劳动力成本的逐步上升,以及国内零部件企业综合实力的提升,柔性灵活个性化的产品需求、低利润、高成本等因素无一不促使企业加快提升自动化率,带动 3C 行业的发展由以往的劳动力驱使转变为设备驱动。

6、全自动型3C非标自动化设备发展空间大

3C非标自动化设备更新换代快,新的产品的发布就意味着新的生产工艺的变更,就意味着需要新的3C非标自动化设备,加上技术可实现性及资金投入大等原因,虽然当前我国的3C产业链在前端零部件和中端模组的自动化程度已普遍达到了50%以上,但国内的非标设备多为手动或半自动,全自动型的数量还不多。主要应用在部件加工,如玻璃面板、手机壳、PCB等功能性元件的制造;装配和检测;部件贴标、整机贴标等方面,其他环节如装配、包装目前自动化程度普遍较低,尤其在后端的整机组装、测试、包装环节,目前自动化水平不到15%,因此3C设备还有很高的自动化发展的可能性和可操作性,这也对3C自动化设备厂商提出了要求,包括伺服、运动控制、工业机器人等产品及系统的发展方向和制造趋势必须是高精度、高柔性化、高可靠。

观研天下分析师观点:考虑到3C自动化设备更新快的特点,需要根据市场需求敏捷地做出调整反应,包括生产计划、库存计划等等。因此,数字化转型或将成为3C自动化设备企业发展的突破口,厂可以拓展数字化工厂等高端业务,增加其在价值链上的不可替代性和客户粘性。(LZC

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