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前言
自动化设备面向整个制造业生产效率的提升，更符合当前“高质量发展”的时代特征，具体包含了通用、专用自动化两大类。其中，专用自动化面向下游的3C、光伏、锂电等行业，受到下游投资节奏的影响；而通用自动化的应用领域、客户结构更加复杂，具体包含了工业机器人、数控机床、激光器等产品，本篇报告聚焦于通用自动化。
一、通用自动化：高质量发展，大周期与小周期嵌套
（一）制造业投资驱动力经历三轮切换
制造业投资是企业主体基于自身经营状况作出的经济型决策，构成各类机械设备企业的需求来源，因此从微观来看，其投资节奏与机械企业的需求和利润基本匹配。
我们统计了家制造业企业的投资情况及家机械公司整体业绩。年以来，制造业上市公司资本开支增速出现了较为显著的下滑，其增速中枢于16Q3-18Q3出现持续2年左右的抬升，并于18Q4开始再次下滑。同期，机械企业的收入及利润情况于16Q3也出现较大幅度改善，18年在基数效应作用下增速中枢有所下滑，整体进入低增速区间。
我们按照国家统计局以及上市公司制造业相关企业，将其分为原材料与资源加工、中游制造业、消费品工业这三个大类进行分析。
宏观口径上，年以来的3轮制造业投资周期，主要的增长动力经历了从中游制造业、消费品工业、原材料与资源加工的切换：04Q1-10Q2主要增长动力为中游制造业固定资产投资；10Q2-16Q3主要增长动力切换至消费品工业；而从16Q3开始的本轮周期，原材料与资源加工行业出现了较为明显的复苏，其增速的成长性也相对较高。由于名义GDP增速的下行，还受到我国去产能、制造业转型和第三产业崛起等多种因素影响，制造业投资增速的中枢在几轮周期中是有明显下降的。
我国经济正在向高质量发展转型。在高速发展阶段，我国制造业追求产业规模，不断扩大生产能力，经过改革开放近30年的发展，我国GDP达到世界第二的水平，工业增加值位居世界第一；当前，我国面临低端产能过剩，而高端产能不足的现状，“去产能、去杠杆”促进国内制造业逐步向高质量模式发展。
工业自动化的总需求是大周期与小周期的嵌套，其大周期的核心逻辑是降本增效、机器换人，符合国家当前高质量发展的阶段，但也要受到以制造业投资为核心的波动影响。从微观视角来看，制造业企业的投资意愿是以盈利为基础的，取决于当时的产品需求、价格、产能利用率以及融资环境等，其投资情况可以反映在设备企业的订单上，体现在资产负债表上，就是预收账款与存货的同步上行。设备企业从签订订单，到确认收入、实现业绩改善还存在一定的时滞，时滞的长短取决于设备企业的生产、交付周期，以及客户的收货确认。
重点标识包括：下游行业利润及固定资产投资、制造业PMI、PMI生产及新签订单指数、设备企业订单、预收账款及库存水平等。
（二）下游投资意愿改善，中游设备端迎来拐点
当前的需求正在逐步企稳的过程中，从年的趋势来看，3C制造业利润总额增速转正，汽车制造业利润仍在下滑但降幅略有收窄。
企业业绩：根据国家统计局数据，年3C制造业利润总额同比增长3.1%，相比18年提升6.2pct；汽车制造业利润总额下滑15.9%，但降幅逐步收窄。
投资意愿：根据国家统计局的数据，年3C固定资产投资同比增长16.8%，环比11月提升3个pct；汽车制造业固定资产投资同比下滑1.5%。年受到疫情冲击，前两个月3C制造业、汽车制造业固定资产投资分别同比下滑8.3%、41%。
受到下游制造业投资波动的影响，通用自动化产品短期内承担了较大的增速压力，工业机器人销量增速在自18年9月以来持续下滑，但19年10月增速翻正，10-12月连续三个月正增长。后受疫情影响，年前2个月工业机器人产量累计下降了19.4%，等待疫情得到控制后有望释放。海外的订单也在加速回升，根据日本经济产业省的数据，年1月日本工业机器人订单亿日元，2月平均增速33.88%，订单增速呈现加速回暖的趋势。下游投资意愿改善，带动中游设备端迎来拐点。
（三）发展阶段对比，中国仍为世界工厂
世界历史上存在多次产业转移的现象，例如半导体产业从欧美转移至日韩，再转移向中国等。我国目前人口红利的逐步释放完成，用工成本的逐渐提高，一些产业例如纺织业等，选择将中国工厂转移至越南、泰国等人工成本较低的东南亚国家。我们认为，整体制造业的核心将在未来很长时间内仍然保留在中国，主要逻辑体现在两点：1.我国拥有较大的消费市场、完善的运输物流体系和港口贸易；2.我国制造业规模仍稳步增长，并逐步迈向高端化。
从消费水平来看，根据国家统计局的数据，我国年人均GDP达到元，人口数突破14亿，其中沿海省份基本迈入发达国家水平，而纵观历史，世界工厂往往会拥有较大的消费市场。其次，从物流体系来看，美国和德国通过大幅扩建铁路，建设了覆盖全国的铁路网，在第二次工业革命时期承受自英国、法国等地外迁出的工业。目前，中国拥有庞大且完善的铁路网和公路网，并在持续扩大铁路建设规模，越南、印度等可能承载制造业转移的地区，其铁路里程则长时间保持相对稳定的态势。对外进出口方面，根据世界银行的披露，年世界十大港口中，中国占据8席，其中舟山港和上海港更是分列头两名，中国已成为世界货物周转的中心。
因此，我们认为中国在未来长时间内仍将为世界制造业的中心，虽然相对于越南印度等国，在人力成本上有着一些劣势，但随着一部分劳动密集型的低端制造产业逐渐转移，中国高素质人才逐渐涌现，工业制造自动化信息化程度的加深，中国制造业降本增效的过程也在持续推进。
产业链国内外发展阶段对比：从产业链的角度来看，通用自动化行业主要分为核心零部件、智能设备、系统集成。中国企业在零部件领域有所突破（以伺服和控制系统为主），但在减速器、编码器、运动控制等方面，我国企业与外国仍有一定差距；而国外由于较高的技术壁垒，部分领域形成寡头格局，份额高度集中。
智能设备方面，中国机器人的发展速度显著更高，以激光器为代表的新技术逐渐形成应用。从机器人角度看，海外工业机器人主要集中在汽车工业领域，并以重负载型为主，承担大量的搬运、切割等工序。中国与海外不同在于，我国摸索了大量领域适用工业机器人的可能性，例如：食品加工、光伏、新能源等，并且大量配置低成本的轻负载型工业机器人。在更大规模、更多行业应用以及更低物流成本的共同促力下，国内工业机器人普及速度要远超国外。在新的技术应用方面，国内企业对中国先进技术的实际应用进行了大规模的开发，激光器就是一个很好的例子，国内企业在对国外进行“国产替代”的同时，也积极开拓产品的应用场景，对低效率的相关可替代产品进行“技术替代”。
最后，中国的集成商有能力跨行业发展、多领域布局，结合当前5G、工业互联的发展，将有力提升中国制造业的竞争力。尤其是在整体经济上行的时候，多领域集成商可以迅速扩大自己在增长速度较快行业的业务，并灵活的调节企业内部的资源分配。
总体来看，中国目前处于需求起步阶段，下游市场广阔且正逐步拓宽新的业务领域，呈现出更高的发展速度。
二、智能设备：渗透率快速提升，应用场景逐步拓宽
（一）工业机器人：中国的发展速度显著更高
从全球范围来看，中国工业机器人渗透率快速提升。根据IFR的数据，至年中国工业机器人销量复合增长率达到33.3%。中国市场的高速发展是因为其受益于“机器换人”、工业互联网技术发展、国内经济快速增长，自09年到18年，中国工业机器人销量翻了27倍；日本在初始阶段，80-90年产值共增长7倍，除年以外，中国增速始终高于全球工业机器人销量增速。
中国工业机器人密度仍然距离韩、日、德等传统工业强国很大的差距。根据IFR的数据，年中国工业机器人密度为台/千人，而日本、韩国和德国分别为、和台/千人。韩国工业体系衍生自汽车、半导体产业，德国工业体系衍生自汽车产业，日本工业体系衍生自汽车及机械产业，上述产业是自动化水平相对较高的产业，也使其机器人密度较高。而中国拥有全产业链，汽车产业和3C产业仅仅是国内制造业的一个部分；在纺织、煤炭等传统行业，由于工艺非常成熟，工业机器人渗透率较低。而在新能源锂电、光伏等新兴行业中，工业机器人仍在切入制造流程的工艺中，目前渗透率处在一个稳步增长的过程。
日本在文化、社会等层面与中国高度相似，同时，日本在工业机器人引入初期也处在一个经济快速增长的时期。日本工业机器人拥有3个快速发展阶段：1.初入阶段（-），该阶段日本工业由于国内经济快速增长，劳动力大量不足，制造业企业对工业机器人需求极高。2.IT成熟阶段（-），该阶段随着信息技术、编程技术的提升，工业机器人能替代人工进行的操作进一步提升。3.中国市场促进阶段（-），随着中国对高端、智能制造的追求，企业自动化变革动力提高，日本工业机器人大量出口中国。中国目前仍然处于工业机器人的初入阶段，并向IT成熟阶段进行转型。年中国工业机器人销量首次出现负增长，行业发展需要新的促进动力，我们认为该发展动力即软硬件结合的企业降本增效过程。
从企业整合角度来看，日本工业机器人企业在初期达到家的高峰，后续通过整合并购，至年还剩家，FANUC、安川等都是80年代发家的工业机器人企业。年中国机器人相关企业数量已达余家，但新注册企业数相较于年下降了15%，中国机器人行业历经高速发展后有望迎来整合阶段。
历史上汽车产业由于流水线式的作业流程，对于工业机器人的需求较高，也是自动化改造相对成熟的领域。12-18年，电子产业成为拉动机器人销量的核心要素，其销量规模仅次于汽车行业；而未来工业自动化需求将向低渗透率行业扩散，如锂电、食品加工、家电等，这些行业的资本扩张有望成为驱动因素。当前中国经济成长属性依然突出，在新兴产业资本扩张的小周期波动下，我国工业机器人的需求将呈现出周期和成长结合的趋势。
国内外生产效率对比：工业自动化的典型产品包括机器人和数控机床，前者的销量自年开始爆发，而后者在中国的发展已超过10年，然而中国制造业的制造效率与国际一流水平还有较大差距。
从人均产值来看，年美国制造业人均产值达到万人民币/人，接近中国制造业的3倍（年人均产值为万人民币/人）。具体到细分行业，中美在汽车制造业的生产效率相差最多，其中美国交通运输设备人均产值万人民币/人，领先中国万人民币/人，主要在于汽车行业是世界上最先引入自动化的产业；而这种差距在家具制造业的表现最不显著。
（二）四大家族的模式：产业链一体化
目前国产机器人企业已经实现了对全产业链的覆盖，减速器方面有中大力德、上海机电等进行对RV、谐波减速器的投入研发、产品升级。伺服系统方面则有埃斯顿、汇川技术、广州数控等拥有核心竞争力的智能数控机床转型企业。本体制造方面则以埃斯顿、新松机器人等为首，积极开发产品序列，实现技术升级和国产替代。下游集成商更是百花齐放，其中拓斯达、克来机电等已表现出行业龙头的潜质。
四大家族的模式：产业链一体化。具体到企业发展历程，以四大家族为例，呈现出两个特征：1.核心零部件自主生产。国际四大家族均拥有成熟稳定的运动控制系统业务；而发那科和安川除了编码器和减速器以外零组件均实现自主生产；ABB、KUKA以核心部件控制器为主。2.积极拓展系统集成业务。KUKA本身以汽车产业系统集成业务起步，近几年通过收购Alema、Swisslog切入航空航天和物流自动化业务；年，ABB通过收购贝加莱成为全球最大的机械与工厂自动化解决方案商。发那科和安川也纷纷在世界各制造业大国设厂，提供一系列的系统解决方案。结合四大家族实践经验，产业链一体化实现方式包括自上而下和自下而上两种发展模式。
（三）埃斯顿：产业链一体化，具备中长期技术积累
埃斯顿的业务覆盖了从核心零部件和运动控制系统，到工业机器人本体和系统集成应用。根据年报数据，埃斯顿已经实现了80%零部件的自主化。对于自主核心技术的重视以及全产业链布局，保障了埃斯顿在国内机器人行业的领先地位。
受制造业投资波动及下游需求放缓的影响，公司业绩出现下降，年前三季度公司营业收入9.68亿元，同比减少9.11%，归母净利润57百万元，同比减少18.9%。19年8月，公司与控股股东合计以现金1.96亿欧元收购德国Cloos%的股权，后者是全球机器人焊接领域的领先公司，下游市场主要来源于工程机械、商用车辆、农业机械及轨道交通等，本次收购有利于公司占领细分产业的高点，获得先进焊接技术。另外，公司推出第三期股权激励计划，期权行权价格6.58元/股，限制性股票授予价格4.39元/股，考核目标以年收入为基数，20-22年收入增速不低于20%、50%、%。
公司上市以来围绕机器人产业的并购主要遵循3条主线：（1）加强零部件布局，收购Trio向高端运动控制解决方案商转型；（2）机器人智能化布局，公司收购BARRETT、意大利Euclid，掌握了机器视觉技术和康复医疗机器人的生产；（3）扩展系统集成，收购普莱克斯、南京锋远、M.A.i.、扬州曙光、湖北机器人，向军工市场和内地市场进军。公司的收购目标均具有较强的技术性，注重标的业务的战略协同效应，或与主业高度互补，或有利于市场开拓。
风险提示：行业竞争格局加剧；下游汽车、3C制造业投资大幅波动；宏观经济的波动；公司并购整合效果不明显。
（四）激光器：光纤激光蓬勃发展，新应用逐步成型
除了工业机器人，大量的国内企业同样在
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