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3C制造行业将全面迎来智能化

2018-05-28

产品概况

除了传统的数码相机、手机、电脑等3C产品外,近年来新兴3C产品亦层出不穷:智能电视、智能手表、智能可穿戴设备、以大疆为代表的无人机、扫地机器人、娱乐机器人等。其中手机占据了主流,市场份额一度占据到电子信息制造业的55.5%。1983年,第一款商用手机摩托罗拉Dyna TAC 8000X诞生,重2磅,通话时间为半小时,颜色、功能单一却售价昂贵,在当时一部这样的“大哥大”卖到了3995美元。而后手机外观经历了翻盖、折叠、滑盖、旋转、直板、触屏等时代,功能也从内置天线、MP3、游戏、蓝牙、摄像头、256色GSM彩屏、支持WAP上网功能到今天的智能手机,在30余年间手机已经发生了翻天覆地的变化。

 

发展情况

2013年~2017年,属于我国3C电子制造业的爆发期,3C电子制造业企业数量、产值均增长迅速。2013年至2017年,我国3C制造业产值从约1.43万元上升至2.46万元,保持了14.5%的年复合增长率(2015年,我国3C制造产能居全球之首,达到了约70%)。而其中手机制造产能最高,2014年到2015年,仅1年时间我国智能手机出货量就从3.89亿部上升至4.57亿部,占全球智能手机出货量的32%。相应地,2013年至2017年我国3C 制造企业从约1.23万家上升至约1.56 万家,年复合增长率也高达6.09%。

 

在过去5年,我国政策的支持,3C行业集中度提高、居民收入上涨、较低的人力成本成为3C行业蓬勃发展背后的推力。

 

“十二五”对消费电子产业发展的高度支持助力中国3C产业的高速发展。 “十二五”规划中,政府提出将电子信息列为战略新兴产业,高度重视消费电子产业发展,并将继续加大支持力度,增强技术突破能力,提高产业核心竞争力。2011年6月,国家发展和改革委员会、科学技术部、工业和信息化部、商务部、知识产权局印发了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)》,提出将4C(计算机、通信、消费电子、内容)融合产品等新型消费类电子产品作为高技术产业化重点领域之一。国家的一系列政策助力推动电子信息制造业的发展。

 

3C制造行业集中度提高使得竞争环境得到优化,促使行业产能进一步释放。以手机行业为例,部分行业领导品牌如华为、中兴等的兴起加剧了手机行业的竞争,为了保证自身产品竞争力,手机品牌商对零部件供应商的产品品质、研发实力、价格水平、交货期限都提出了更高的要求。规模小、技术落后的手机零配件企业陆续遭到淘汰,行业资源不得不重新优化配置,已成规模的企业在行业内可以掌握更多的技术优势,吸取更多的优秀人才,不断优化生产经营环境,释放更多的产能,促使3C产业得到进一步发展。

 

我国居民收入水平稳步提高带动了人们对高端3C产品的需求,为行业发展创造了良好的消费市场。全国居民人均可支配收入从2010年的10046元上涨到了2016年的23821元,年复合增长率高达15.48%。智能3C产品给人们的日常生活带来了很多便捷,提高了生活质量,已经成为生活中不可或缺的一部分,而人们的消费习惯也随着收入水平的提高往更高端的电子产品转换。较高端的电子产品价格比普通电子产品价格高出约1.5至3倍,这直接刺激了行业产值不断扩大。

 

我国相对廉价的劳动力使得我国成为3C制造生产大国。我国人口众多,劳动力充足,消费市场广大,以此吸引了全球前十大消费电子制造商(如苹果、三星、诺基亚等)陆续在我国投资建设加工组装工厂。在短时间内我国成为全球3C制造生产中心,产值迅速提升。

 

未来发展

经过十几年的高速增长,我国3C行业目前已经具备了巨大的存量市场。2016年我国3C产品市场规模是约2.3万亿元,行业增长速度约为7.1%,因此预计2018年规模有望达到2.6万亿元。据智研咨询集团发布的《2016~2022中国3C市场运营态势与发展前景分析报告》,到2020年我国3C产品行业规模将达到约4.21万亿元,年增长率在11%至14%之间,到2022年3C产品行业规模有望达到5.47万亿元,此增速低于过去5年。我国产品技术的革新、政策的重点关注方向变化、人力成本及劳动力结构的变化均会给3C行业会带来新的革命。

 

产品技术将向高、精、尖的方向发展。3C产业的增速虽然放缓,但3C产品的革新为行业带来了新的增量市场,该行业还未触及增长的天花板。产品技术发展迅速导致产品生命周期短,更新换代快,例如从手机到VR/AR设备终端、从电视到智能电视,电脑也向更轻薄转型。3C行业生产商也通过更新技术工艺为3C产品增加更多立体的功能从而满足不同消费者的需求,例如ForceTouch、裸眼3D和曲面屏等触控等新的消费体验。而这无异于对制造生产企业提出了更高的技术及工艺要求,功能单一的生产设备已经不能满足生产需要,而是向着功能集成化的方向发展,将加剧行业洗牌。

新兴的3D曲屏手机

 

“十三五”期间,消费电子行业将迎来关键期。在长期粗放发展之后,中国制造业发展面临着稳增长和调结构的双重困境,进入了“爬坡过坎”的关键时期,3C行业也不例外。我国提出的《中国制造2025》,正是要推动传统制造业向中高端迈进。以“中国制造2025”和“互联网+”行动等国家战略作为依托,会加快消费电子产业的重构、企业的重组。

 

3C行业的发展正在由劳动驱动向设备驱动转变。在劳动密集型的3C行业中,人工是 3C 制造企业的主要成本之一。中国人均工资从2010年的3044.92元上升至2015年的5169.08元,劳动成本大幅度提升,导致3C生产企业利润空间不断被压缩。据社科院《经济蓝皮书夏季号:中国经济增长报告(2014~2015)》中预测,2016-2020年中国劳动力投入增长率为-0.9%,劳动年龄人口增长速度亦快速下滑,且新生代劳动力不愿从事附加值低、枯燥的重复性工作,这使得3C制造业面临着严重的用工荒。而我国的生产企业普遍处在产业链的下游,以产品加工组装为主要业务,行业附加值较小,利润严重偏低,3C 制造行业销售净利润率一直保持在 4%左右。人工成本增加及用工荒对 3C制造企业的构成了很大的压力,正逐渐蚕食着中国制造业在世界上的竞争力。在以上情况下,实现自动化生产才是摆脱用工荒困境、提高生产率,增强竞争优势、完成产业转型升级的必然选择。

 

3C 终端生产商正在加大自动化升级改造的投资力度,并通过机器换人来实现自动化率提升,降低生产成本。富士康作为国内最大的3C 产品代工商,在自动化领域有相当大的资本投入。目前富士康在国内已经有超过5万台的工业机器人以及数十万件自动化设备,其自身每年可生产1万台工业机器人,并计划到2020年,将整个工厂的自动化率提升到30%以上,有效缓解了用工荒、用工难问题。机器换人的回收周期明显缩短,机器换人也成为富士康控制成本的有效手段。在机器换人后,富士康的员工从最高峰减了一半,但产能反而增加了一倍,有效提高了生产效率。

 

总体上来说,我国3C行业大而不强,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。

 

工业机器人助力3C自动化升级

3C产业链在前端零部件和中端模组的自动化程度较高,普遍达到了50%以上。其中,高端厂家(主要指给大客户供货的企业,如给苹果供应芯片的高通)由于受到终端客户的控制和支持,设备的自动化率更好,部分已经达到了70%以上。但是在后端的整机组装、测试、包装环节,目前自动化水平不到15%,而我国3C设备行业的市场空间预计3614亿,预计到2020年自动化设备空间可以提升到2500亿元,因此设备自动化率还有很大的提升空间。

 

工业机器人在助力3C设备自动化升级有着关键作用,从长远看不仅比人力成本投资回报率更高而且可减少成品的残次品率降低。全球工业机器人的爆发式增长使得机器人制造商不断降低其价格以获得更大的市场优势,现如今机器人价格低至2.5万美元。工业机器人价格降低和人工成本的上涨使得3C行业工业机器人的平均投资回收周期逐渐缩短,截至 2015年,其平均投资回收周期已缩短至约 1.3年。工业机器人成本和同等人力成本差距的逐步缩小,使得更多小型制造商更愿意选择工业机器人代替人工。

新型的工业机器人体积小巧,安装便捷,可在有限的空间范围内完成多项工作,使得3C制造商可降低因频繁更换产品而必须变更生产线所带来的高昂成本。这也使得3C行业制造商青睐于工业机器人。

(优傲机器人仅重11公斤)

 

 

 

功能上,新型的工业机器人集传感器、视觉、末端执行器等多种技术为一体,可用于3C制造领域的分拣、零件插入、拧螺丝、焊接、元器件组装、贴片、检测、零部件配送、包装以及拉紧螺栓等多种任务。国际上ABB的YuMi机器人、库卡的7轴灵敏型机器人LBRiiwa、柯马的racer3机器人等应运而生,国内库柏特自主研发的机器人系统“盒子”包含了无序分拣、智能装配、力控打磨、拖动示教等系统,能与UR、EPSON等高灵活性的机器人兼容使用,可满足3C产品的多元化、定制化、柔性化的要求。与人相比,重复、枯燥的工作可通过机器人完成,实现3C电子组装高精度、高效率的生产,并能够有效保证产品质量的一致性和标准化。

(机器人+视觉系统+末端执行器完成分拣任务)

                     

                     (LBRiiwa机器人)                                                         (ABB的YUMI机器人)

(Baxter机器人)

 

在工业机器人的助力下,3C行业的自动化程度将大幅度提高,自动化方案能够解决劳动强度大、人工成本高、特殊环境、质量要求、熟练程度等工位改善的需求,同时又能够提升产品质量等。此外,自动化方案还将基于产品大数据,使得设备间能够实现互联,满足用户全流程体验和个性化定制需求,因此国家、企业大力发展与应用工业机器人势在必行。3C行业的增长无疑将由劳动力驱动向设备驱动转变,3C产业升级的步伐正在加快。