通信行业深度报告:5G+工业制造系列报告之一,工业信息化智能化快速渗透,关键零部件及工业IC国产替代机遇

5G+工业制造给制造业带来安全、降成本、提升效率等诸多好处,我们整理目前5G工业领域的不同应用,总结归纳出5G+工业的主要应用场景

5G+工业制造给制造业带来安全、降成本、提升效率等诸多好处,我们整理目前5G工业领域的不同应用,总结归纳出5G+工业的主要应用场景,包括:远程设备操控、设备协同作业、柔性生产制造、机器视觉、设备故障诊断、智能物流、无人智能巡检、生产智能监测等。

• 我们针对不同场景的需求共性进行分析归纳,重点关注通用性技术领域在5G+工业制造的应用渗透率,相关重点通用技术包括:智能监控、工业机器视觉、工业机器人&AGV、数据采集(工业传感)等,在目前供应链安全较为突出的背景下,我们深度拆解了重点通用技术产业链上游,并对相关技术趋势做出了预判。

• 智能监控领域:国内视频监控市场全球占比较高,产业技术创新和应用场景创新发展领先,在庞大的市场基础上国内产业链相对比较完备,没有明显短板。在华为海思被制裁后,相关公司富瀚微、北京君正、星宸科技、瑞芯微、国科微等可以完成“替补”。AI技术与视频监控结合具有天然的优势,AI技术有望成为视频监控行业未来增量空间的主要来源,IPC AI SoC与NVR AI SoC、边缘AI等产业链受益。

• 工业机器视觉领域:定制化程度较高,需要针对不同场景进行匹配产品,如何做到通用化是产业发展的重点。软件是主要壁垒,底层算法库是核心,需要较长时间的市场积累,国内软件算法库层面较为薄弱。应用层面要掌握不同应用环境的Know-How,做出适应性的产品。

• 在底层开发商层面还是国际企业占主导地位,国内公司更多是在附加值更低的二次开发层面布局(形式包括系统集成以及组装生产自动化专机),并在此基础上逐渐向上游核心环节进行尝试。国内凌云光、奥普特等上市公司通过各自优势在机器视觉市场不断完善布局。

• 产业发展趋势看,嵌入式、3D机器视觉是未来发展趋势,产业链尚处于早期阶段,国内相关初创公司较多,除了上游核心元器件外(VCSEL激光器芯片、SPAD探测器、SiPM探测器等),下游高速增长的应用市场是投资的关键。

• 工业机器人&AGV领域:工业机器人&AGV主要的成本集中于减速器、伺服系统、控制器等核心零部件上,且核心零部件供应商主要为国外厂商,国产替代空间巨大。相关上市公司包括汇川技术(伺服系统)、雷赛智能(控制器)、绿的谐波(减速器)、埃斯顿(本体)等。

• 机器人控制领域PLC&伺服系统等,内部采用的重要元器件基本都是国际知名的半导体商的器件,涵盖TI、ADI、ST、欧姆龙、瑞萨、安森美、Microchip、 MAXIM等等,而国产器件基本没有,工业领域国产芯片崛起的道路依旧任重道远。

• 按照系统中芯片面积看MCU、FPGA、DSP、 存储( NOR Flash /SRAM)、通信接口芯片等芯片占比较大,隔离器、触发器等芯片数量应用较多。上市公司国产工业存储包括聚辰股份、普冉股份,工业隔离器包络纳芯微等。

• 数据采集领域:传感器&ADC两者相辅相成,传感器将物理信号转化成电信号,ADC将模拟信号转化成数字信号,两者产业发展规律也很相似,市场相对细分,设计与工业紧耦合,研发周期较长。

• 中国MEMS企业以无晶圆厂(fabless)模式居多,国内的赛微电子、中芯国际、华虹宏力、上海先进半导体有生产MEMS的能力。但相比国外,MEMS制造能力相对薄弱。国内MEMS工业传感器厂商上市公司敏芯股份等,相关初创公司包括:奥松、西人马等。

• 国内无一家独大的ADC/DAC芯片企业: ADC/DAC芯片开发周期最长,国内企业在ADC/DAC芯片领域起步晚,能够量产高精度、高速度ADC/DAC的企业屈指可数,产品线比较单一,市场影响力小。国内上市公司例如上海贝岭、圣邦微、思瑞浦、芯海科技、航天电子等,相关初创公司奇智微、芯佰微等。

• 工业以太网通信面向TSN演进:工业以太网PHY芯片市场较其他产业链更为广阔,PHY 芯片技术门槛非常高,芯片设计时需要数模混合,既包含了高速 ADC/DAC、 高精度 PLL 等模拟设计,也需要滤波算法和信号恢复的DSP设计能力,目前全球仅NXP、博通、Marvell、瑞昱、Microchip、TI六家供应商能够实现量产。国内初创公司上海景略、楠菲微电子。

• 另外工业以太网交换机国内整机竞争力较高,相关上市公司东土科技、映翰通、三旺通信等。

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