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一文讲透物流自动化的现状和未来,超级蓝海机会何在?

2018/5/7 14:39:33来源:作者:

  一、智能制造时代来临,物流自动化大势所趋

  (一)从传统物流向自动化物流演变

  物流活动涉及工业、商业各个领域,涵盖商品从原材料,到半成品,再到成品的过程中所需要经历的仓储、派送、 分拣、包装等一系列过程。随着人工成本的逐步升高,产品生产、流通效率的逐步提升,人工操作已难以满足物流活动的要求。自动化物流系统将自动化仓储、自动化搬运、自动化输送、物流管理软件相结合,能够很好的降低人工成本,提升制造、流通效率。

 

  (二)自动化物流相对传统物流效率明显提升

  产品流转速度加快对物流提出了更高的要求。从 2000 年到 2015 年,我国制造业存货周转率逐步上升。以汽车制造和纺织工业为例,行业的存货周转率从 2000 年的 3.5、3.0 增长到 2015 年的 8.5、4.7。企业生产流通速度在加快,对物流流转环节提出了越来越高的要求。

 

  自动化物流设备能够有效降低人工和土地成本,提升流转效率。以自动化立体仓库和自动化分拣中心为例:

  自动化立体仓库:

  有效利用垂直空间,提高单位面积存储量,降低仓库的土地成本;通过机器换人的方式,将仓库作业机械化,减少人工作业比例,极大地提高仓库的管理水平,货物的出入库效率显著提升。

  以一个 8000个货位的仓库为例,若选择平库储存的方式,需要的基建总面积达到 10171 平方米,需要耗费人力成本 162.5 万元。若选择自动化立体仓库的方式管理,虽然初期硬件投资较高,但能减少土地使用面积 8293 平方米,且每年可节省人力成本 123.5 万元。

 

  自动化分拣中心:

  通过将自动化识别设备、控制系统和输送设备相结合,以机器换人的方式,极大的提升了分拣速度、降低了人工成本。根据我们调研得到的数据,在快递行业应用普遍的人工分拣中心,1 人每天处理量大概在 2000~3000 件左右,一个 1 天 20000 件以内的分拣中心大概需要 6~7 个人。若采用自动化分拣设备,则可以使人工成本大概减少一半左右。

  根据快递公司测算,日处理量 30000 件以上的分拣中心,配置自动化分拣便可达到较高的经济效益,日处理量在 10~20 万件之间的分拣中心对自动化分拣设备需求比较强烈。

  二、现状:汽车、医药、烟草率先领跑,快递业后来居上

  (一)自动化物流设备下游应用广泛,汽车、医药、烟草行业普及率领先

  自动化物流设备广泛应用于制造、流通行业的各个领域。目前我国整体物流自动化普及率在 20%左右,对比发达国家 80%水平尚有巨大可开发空间。细分行业中,烟草、医药、汽车自动化率分别为 46%、42%和 38%,在自动化的普及率方面,在各行业中处于国内领先水平。

  对于自动化物流设备需求的分析,我们认为需要从生产端物流和流通端物流两大类来分别判断。以汽车制造、医药制造、烟草制造为代表的制造业属生产端物流。

  工业生产端,自动化物流设备的需求主要来自于对上一代老式物流设备的替代,或是产能扩充时,对新物流设备的需求。如果老一代设备的效率仍能够满足生产需求,或是人工成本增长在企业所能承受的范围内时,进行新设备投资的意愿低,企业对设备投资回报期的考虑非常重视。在经济不景气阶段,由于管理者往往难以看清未来,因此较高的初始投资成本往往成为自动化物流设备投资的一项阻碍。

  物流自动化在以上三个行业率先普及的主要原因在于:

  1)产业规模大,投资能力强。

  2015年,我国汽车 制造、医药制造、烟草制造行业全行业分别实现营业收入 70157、25537、9351 亿元,实现利润总额 6071、 2627、1221 亿元,庞大的产业规模为物流自动化厂商提供了较好的成长空间,同时较高的盈利能力,使得企业拥有更强的资金实力和投资意愿进行物流线的自动化升级改造。

  2)流通环节众多,生产工艺繁复。

  以医药、烟草行业为例,部分产品对仓储和流通环境有特殊要求,需要通过自动化物流体系对整个生产流 通过程进行监控和管理。此外汽车制造业由于汽车制造工艺复杂,涉及零部件超过万件,人工操作无法完成,自动化物流可以很好的替代人工完成仓储工作。

  商业流通端,由于电商的网络销售模式快速兴起,使得商品流通渠道发生了巨大的变革。各类电商通过降低成本,提升效率的方式迅速侵蚀传统流通渠道的市场。由于流转效率是电商模式竞争的关键因素之一,使得运行效率更高的自动化物流设备成为了电商、快递业的刚性选择。即是在初期需要大规模投资,并承受相应风险的情况下,电商、快递企业为保持市场占有率,依旧选择购置自动化物流设备(主要是自动化物流仓储)。这种渠道变革导致流通业对高效率的自动化物流设备的需求往往要强于正常的设备更新换代。

 

  (二)电商、快递业后来居上,物流自动化新兴市场快速发展

  1. 电商、快递行业快速崛起

  电商快速崛起带动流通端渠道变革。

  截至 2015 年底,我国网络购物市场规模达到 3.84 万亿元,同比增长 36%; 网络购物用户数量 4.13 亿人,同比增长 14%。网络购物占比全社会零售总额达到 10.7%,渗透率已经突破 10%,表明在商品流通端的平衡已经被打破,线上渠道正快速的蚕食着传统流通渠道的市场份额,预计到 2018 年,我国网络购物交易额将达到 7.3 万亿元。

 

  庞大的快递业务量带来物流自动化升级需求。

  电商渗透率提高带来的整体业务量提升和各大促销活动带来的短期业务量爆发对快递仓储、分拣等各个环节提出了更高的要求,单靠传统的平库和人工分拣远远无法满足,对现有物流线进行自动化升级改造已成为全行业的共识。通过提升仓储自动化水平,商品周转效率得以提高,不仅缩短发货时间,提升客户体验,还能降低每单的平均成本,提升网购物流的利润水平。

  自动化仓库可以帮助电商解决物流难题。

  相比于其他物流环节,仓库作为货物流通的中转枢纽,对电商商品周转的影响重大。由于电商处理的是大众消费者的个性化需求,很难像传统零售渠道一样进行批量化的统一操作,而人工分拣则大大降低了商品的分选速度,严重影响到货时间。因此,好的自动化仓库解决方案可以帮助电商有效解决物流难题,自动化仓库的布局和自动化水平对于电商竞争力的提升意义重大。

  自动化仓库是电商缩短交货时间的有效选择。

  以 B2C 电商为例,通过在重点区域建立大型仓库,根据客户订 单量预测进行提前补货,将商品存放于距消费者最近的仓库。接到订单后,在当地仓库就近发货,相比于从原产地发货,可以显著降低交货时间,显著的提升厂商的竞争力。

 

  快递与电商联动发展,业务量持续扩大。

  网络购物模式需要线上与线下相配合,电商崛起带来了快递业务量迅速上升。2015 年我国快递营业网点 18.3 万处,快递处理量 207 亿件,比 2010 年翻了近十倍,年复合增长率高达 55%。 2016 年 9 月快递处理量已达 211 亿件,超过去年全年。

 

  自动化分拣是大型快递转运中心的必须选择。

  我国快递业物流网络布局多采取多级转运中心以树状结构的方式搭建。除顺丰在整个网络采取自营以外,其余快递业均采用“自营+加盟”的方式构建物流网络。其中,一级转运中心由快递公司自营,二级及以下转运中心,快递公司自营部分。在日处理量超过 3 万件的转运中心,采取自动化分拣设备的综合效用(分拣效率&成本考量)将超过人工分拣,日处理量超过 10 万件的转运中心,人工操作无法满足转运对效率的要求。

 

  2. 快递企业陆续上市,资本助力自动化物流设备需求提升

  2015年起,快递企业开启大规模上市融资步伐,申通、圆通、顺丰、韵达选择借壳,中通赴美上市。

  2015年12月,申通以 169 亿元的价格借壳艾迪西,募集资金不超过 48 亿,其中 20 亿用于购买申通股权的现金部分,余下28亿用于申通快递“中转仓配一体化项目”、“运输车辆购置项目”、“技改及设备购置项目”及“信息一体化平台项目”等项目建设。

  2016年1月,圆通以175亿元的价格借壳大杨创世,进入资本市场。10月20日“大杨创世”更名为“圆通速递”。

  2016年5月,顺丰剥离旗下全部金融资产,以433亿元的价格借壳鼎泰新材,并募集资金不超过 80 亿,扣除交易相关税费和中介机构费用后,将用于航材购置及飞行支持项目、冷运车辆与温控设备采购项目、信息服务平台建设及下一代物流信息化技术研发项目、中转场建设项目。

  2016年6月,韵达以 180 亿元的价格借壳新海股份,成为第四家在 A 股借壳上市的快递巨头。

  2016年9月,中通快递向美国纳斯达克交易所提交IPO资料,10月28日首次上市。

  快递企业获得融资平台后,为提高服务质量和时效性,进行航空机队、物流车队、转运中心等重资产投入将成为行业趋势。

  3. 快递行业自动化仓储、自动化分拣设备市场空间测算

  假设一:基于艾瑞网预测的网络购物规模增速,我们认为到 2020 年,我国网络购物包裹数量有望达到 444 亿件。

  假设二:电商渠道中,B2C 流通的方式将成为未来的主流,份额从目前的 45%左右上升到 80%。经 B2C 流通的包裹,平均在自动化仓库流转 1.2 次。(部分为经仓库出发直接经分拣中心进入配送环节,部分需转向其它仓库后, 再经分拣中心进入配送)。经 C2C 方式流通的包裹不经过仓库储存环节。

  假设三:每个包裹流通过程中,须经过自动化分拣设备的大型分拣中心 1.5 次(部分需要经历 2 次:出发地分拣中 心和接收地分拣中心,部分需经历 1 次,即出发地与目的地在同一分拣中心下辖区域内部)。

  假设四:假设 200 万个货位的仓库,库存周转率为 36.5(货物平均在仓库保留 10 天),所需设备投资 5000 万元; 一个日分拣 10 万件的自动化分拣设备价值 3000 万元。

  假设五:厂商基于对设备需要满足未来需求的考虑,以及受一年不同时间包裹量波动的影响,保有的设备是理论设备需求量的150%。

 

  受快递企业集中上市影响,我们判断快递业实际投资将在近几年表现相对集中。我们粗略估算制造业领域自动化物流设备市场空间在 500 亿左右,预测年增速在 15%左右。结合我们对电商快递行业自动化物流设备需求的预测,我们预测至 2020 年,我国的自动化物流设备年需求有望达到 994 亿元。

 

  三、国外经验:下游行业成长是带动自动化物流厂商发展的关键

  (一)欧美厂商格局稳定,国内新兴市场有望带动本土厂商快速成长

  1、欧美厂商市场份额稳定

  在 2014 年《MMH》统计的全球系统集成 TOP 厂商中,日本大福株式会社以 25.36 亿美元的收入规模超越胜斐迩,成为全球物流自动化系统集成商龙头。全球前 10 大物流自动化厂商共实现营业收入 126.88 亿美元,相比 2013 年增长 3.1%,市场份额基本稳定。

 

  2、我国自动化物流设备市场近 600 亿,新兴市场有望带动本土厂商快速成长。

  2015 年,我国自动化物流装备系统市场规模近 600 亿,同比增长超过 25%。其中,自动化输送和自动化分拣的价值量最高,市场规模超过 200 亿元,占比约为 1/3。从下游需求结构来看,烟草、医药、汽车自动化物流设备的需求分别为 92 亿、75 亿、87 亿元,约占总市场规模超过 40%,本土厂商已经占据一定的市场份额且竞争格局已相对稳定。

  在增长较快的电商、快递,以及机场高端物流领域,则由外资厂商占据了主导地位。随着电商、快递业、 锂电行业的快速崛起,该若干领域有望成为下一块物流自动化厂商重点争夺的蛋糕,为本土厂商的成长提供机会。

  (二)从日本大福看集成商发展历程:下游行业快速发展是带动自动化物流企业发展的关键

  日本大福(集团)公司成立于 1937 年,致力于物料搬运技术与设备的开发、研究。将仓储、搬运、分拣、拣选和 控制系统等多种技术综合的物料搬运系统。大福(集团)公司作为制造厂商及系统集成商,不断提高自身的技术实 力,构建了从“咨询”到“售后”的一条龙服务体系。

 

  公司下游主要包括传统制造业、半导体、液晶制造业、汽车制造业、机场行李输送系统、公共设施和其他领域。公司的核心工厂滋贺事业所是世界最大的物料搬运系统及设备的生产基地,厂区内有 11 幢厂房,占地面积 120 万平 方米。此外,公司还将业务扩展至北美、亚太及欧洲地区,在全球范围内在全球有 40 多家分公司,开展自动化物 流搬运设备业务。2014 年,公司实现销售收入 25.36 亿元,同比增长 3%,超过德马泰克成为全球最大的自动化物流解决方案提供商。

  三大物流业务齐头并进。大福公司的经营范围主要包括物流系统事业部、电子产品事业部(提供 PC、SBC、接口 板以及与网络相关的各种软硬件产品)和特殊设备事业部(包括自动洗车设备等),各事业部在本领域都处于世界领先地位。其中物流系统事业部都是大福公司的业务核心,下辖三大业务:

  汽车自动化(AFA)。

  大福公司的全自动汽车生产线系统包括自动装配、自动喷漆、自动输送等全套设备,不仅为日本绝大多数汽车制造厂所采用,而且深受以美国三大汽车厂家为首的世界各主要汽车生产厂的青睐,在日本和全球市场占有率分别为 65%和 20%。

  工厂自动化和配送中心自动化(FA&DA)。

  这是大福最擅长的领域之一,2006 年在日本就拥有 15500 套系统 的交货业绩,占有 33%的市场份额。大福不仅可以提供适用于各行业、各种生产工艺的工厂全自动化物流系统,而且能够为各类仓库和流通中心提供满足其更加快速响应市场需求的先进物流系统,以缩短交货期,提高配送准确率,并使整个供应链最优化。

  半导体与液晶生产自动似(eFA)。

  大福自1979年开始生产供半导体与液晶生产的无尘净化车间使用的搬运、 保管系统,2006 年市场占有率达到 40%,位居全球第一。该系统充分考虑了所处理货物的性能条件与环境, 被日本、美国、欧洲、韩国以及中国台湾等地的企业大量采用。

 

  扎根潜力行业,与客户共同成长。公司自汽车普及之初便开始涉足汽车工业自动化领域。在汽车工业快速成长的阶段,公司很好的把握了汽车工业成长的良机,与多家日本汽车厂商建立合作伙伴关系。为适应日本汽车制造商的全球化生产,大福(集团)公司先后在美国、英国、泰国和中国建厂,同时通过开展 ISO 9001 认证等活动,进一步巩固企业全球化的基础。我们认为,日本汽车厂商的壮大全球化拓展是带动日本大福不断成长并实现全球化的重要因素。

  1950 年代初,日本的汽车工业逐渐形成完整的体系,现在日本主要的汽车厂家都是在这一阶段起步。但最初日本汽车产业的规模弱小,尤其是生产线和生产流程很落后,使得当时日本汽车工厂里零部件等在生产线上的流转很不 顺畅,极大影响了作业效率。

  1957 年,大福为丰田开发出第一套车身流水线。这套自动系统改善了作业流程,大大提高了工作效率。1959 年,大福为丰田公司第一家轿车专业工厂——元町工厂提供了整套汽车制造生产线系统,整个系统从冲压到车体焊接、 车体涂装、最终装配实行一条龙生产。由于日本汽车企业是按多品种小批量方式生产,大福为丰田提供的生产线从 一开始就考虑到了生产体系的弹性问题,这也使得丰田创造出自己独特的“丰田精益生产模式”。

  1980 年代,大福开发出先进的悬挂式搬运系统,到 2000 年,大福又研发出更具柔性特点的 Friction 搬运系统,不论是搬运、涂装还是装配等环节,都适应汽车制造商对混合生产的更高要求。

  目前,全球范围内的汽车生产自动化(AFA)市场总规模大约为 2000 亿日元,大福在这一领域占据了 20%以上的 份额,在日本市场更高达 65%,下游客户囊括了丰田、日产、本田等日本主要汽车公司。随着美国自上个世纪末回头学习“丰田模式”,通用、福特和克莱斯勒三大北美车厂也都成为大福的客户。

  跟随日本制造业的全球化,大福的 AFA 业务也得以在全球延伸,在中国和泰国等国家都建有工厂,中国的天津一汽丰田、东风日产、广州本田和上海 通用都使用了大福最先进的自动化生产线。(以上历史资料节选自文章《大福:“日本制造”的推手》

 

  四、产业链:国际巨头综合优势强,本土系统集成商有望快速崛起

  (一)自动化物流系统:设备供应和系统集成相辅相成

  从产业链的角度,物流自动化厂商主要包括设备(及软件)供应商和系统集成商,二者并没有严格的界限,海外老牌系统集成商往往同时具备核心零部件的研发制造能力,本土厂商的核心竞争力则往往在规划和软件端。

  自动化物流系统硬件设备包括货架、巷道堆垛机、自动引导车、输送装置、分拣装置、识别装置、电控装置等。 软件包括 WMS 仓库管理系统、WCS 仓库控制系统等。客户在提出物流系统需求时,可以专门指定其中部分 硬件的品牌供应商。因此,在设备和软件供应商之间,产品的性能、运行效率、运行的稳定性往往是决定竞争力的主要因素,如我国输送带材料龙头永利股份。

  系统集成商直接面向客户,项目定制化属性强,此外项目结束后,系统集成商还需要负责跟踪系统的整个生命 周期,负责维修和其它服务环节。因此,对于系统集成商来讲,系统的研发设计能力和厂商的服务水平往往是 决定系统集成商竞争力的关键。

  设备制造商和系统集成商互相渗透。相比于单纯的设备制造商,系统集成业务更接近客户,且以自动化仓储为中心,可以打造出更多的商业模式。很多设备供应商通过外延拓展,或是增加业务部门的方式将业务拓展至系 统集成领域。而绝大多数系统集成商为提升自身竞争力,除了依靠不断积累项目经验,提升规划能力外,还需要自设研究院,加强核心设备的研发制造能力来实现。

 

  (二)海外厂商综合优势显著,本土品牌集中在系统集成领域

  目前,我国物流自动化行业中的厂商大体上可分为三类:

  1)以日本大福、德马泰克、瑞士格为代表的海外品牌。

  由于欧美自动化物流产业发展较早,因此国际厂商在业务 模式上已经处于成熟阶段,项目经验积累丰富,在产品的性能和系统整体的设计方面优于本土厂商。

  2)以北自所、北起院、昆船为代表的具有国企或是研究机构背景的厂商。

  这类厂商起步较早,具备多年的行业积 累,在烟草、医药等领域相比民营企业具备更强的资源优势。

  3)以诺力股份、天奇股份、今天国际、山东威达、东方精工、东杰智能为代表的本土民营企业。

  核心设备研发能 力比海外厂商较为落后,主要集中在系统集成领域。相比于国际品牌和国企背景企业,在执行能力,服务水平方面往往更具优势,同时研发水平正在向国际厂商靠近。

  对于系统集成商而言,客户交付主要以项目式为主。通过结合自动化物流的行业属性和工程式的项目特点,我们认为,系统集成商的核心竞争力主要体现在团队的技术背景、项目经验、研发实力,以及项目后期维护维修的服务水平。

 

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