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发布时间:2020/02/26 15:31:50 来源:汨罗机械设备网

资料来源:工信部电信研究院,中金公司整理

1.1. 称重物联网市场

物联网就是把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。物联网通过与其它信息通信技术的不断融合,正加速与制造技术、新能源、新材料等其他领域的渗透。目前,发达国家及地区均对物联网高度重视,期待通过物联网对制造业体系进行重新整合,改变制造业发展范式,形成新的产业革命。

在全球范围内,物联网产业链相关企业资源投入的力度不断加大,如基础半导体巨头纷纷推出适应物联网技术需求的专用芯片产品,这为整体产业快速发展提供动力;另,M2M(机器与机器通信)更是成为全球电信运营企业重要的业务增长点。据IDC预测,全球物联网市场的规模将从2014年的6,558亿美元增长至2020年的1.7万亿美元。据Forrester Research预测,到2020年物联网产业的规模要比信息互联网大 0倍,是极具机遇的朝阳产业。

而在中国,物联网也已有20年的发展史。现有物联网涵盖感知制造,网络制造及软件处理等方面,并在环渤海、长三角、珠三角,以及中西部地区四大区域集聚发展的空间布局,呈现出高端要素集聚发展的态势。并且,国内现物联网已在安防、电力、交通、物流、医疗、环保等领域应用逐渐成熟。《中国物联网“十二五”发展规划》明确指出,“十二五”期间物联网行业的发展重点是与物联网感知功能密切相关的制造业,其中包括传感器,仪器仪表及敏感元件等相关企业也得到较好发展。规划中对物联网相关的企业也提出在全国范围内培养100家相关骨干企业。截至2014年,我国物联网产业规模达到约6,000亿元,2010年至2014年市场复合增速 0%以上。随着“中国制造2025”的持续发展,预计未来5年我国物联网产业市场规模将保持25%的年均增速,至2017年将突破万亿规模。

数据来源 :工信部、gongkong

从网络结构上看,物联网可分为感知层、网络层和应用层三部分。感知层位于物联网三层结构中的最底层,是物联网的先行技术,也是其数据和物理实体基础,感知层中分布的各类传感器及智能仪表是获取信息的关键部件。从2014年产业机构来看,以传感器、智能仪表和RFID为代表的感知层占整体市场规模的25%,网络层、应用层市场规模分别占 4%、41%。

根据感知层传感器所感知物理量的不同,物联网可分为称重物联网、视觉物联网以及温度、湿度、角度等其他物理量的物联网应用。

称重物联网是集现代数字电子称重技术、计算机网络技术、远程数字视频技术、全球定位技术以及无线通讯网络传输技术等于一体的现代信息智能称重系统,主要由数字电子衡器(轨道衡、汽车衡、电子皮带秤等)、红外摄像仪、数据/视频通讯模块、GPRS模块、数据服务器和计算机应用软件组成。

从物与物联网的角度来讲,称重物联网可以分为广域称重物联网和局域称重物联网。其划分主要依据为:感知层的数字传感器和仪表与终端控制器之间的互联互通是处于现场控制层面或企业局域网层面,还是社会公众平台层面,不同的联通方式对感知层的传感器和仪表有着不同的要求。现定义称重物联网市场规模包括了感知层、网络层及应用层的所有称重元件、设备及系统的市场概念。目前,称重领域的物联网市场大多停留在局域网的市场层面上。

数据来源:工信部、gongkong

2012年以前,我国工业自动化领域投资增速较大,称重物联网市场规模呈现20%以上的逐年增长;进入2012年,随着工业增速逐渐放缓,称重物联网市场增长降低至10%以内;2014年称重物联网市场规模为275亿元,同比增长8%。gongkong预计,随着以万集科技、上海耀华、宁波柯力为首的称重企业的大力宣传推广和物联网专项行动相关政策的推动,未来5年内,广义称重物联网市场规模将呈现15%左右的复合增长率。

1.2. 称重物联网感知层——传感器市场

传感器---作为物联网感知层中重要组成部分。随着工业化、信息化在全球的迅猛发展,各国对于物联网核心感知层传感器产品的生产和研发的规模在不断扩大,传感器行业呈现出加速发展的态势。

近年来,全球传感器市场一直保持较快速增长,2009年和2010年增长速度达20%以上;2011年受全球经济下滑的影响,传感器市场增速同比下滑5%,市场规模达到828亿美元;2011年至201 年全球传感器市场保持平稳增长;2014年市场增速提升至19%,市场规模达到约1,260亿美元。随着全球宏观经济环境的逐渐好转,市场对传感器的需求将不断增加,根据国家工信部电子科学技术情报研究所的预测,2015年全球传感器市场规模将突破1,500亿美元,未来几年全球传感器市场将保持20%以上的增速。

数据来源:gongkong

根据《中国传感器产业发展白皮书(2014年)》的统计,目前我国传感器市场共有10大类42小类约6,000多种传感器产品,我国的传感器产业在国家政策的支持下,已经形成从技术研发、设计、生产到应用的完整产业体系。但我国的传感器行业产品结构方面仍存在一定的问题:中低档产品基本满足市场需求,产品品种满足率在60%-70%左右;高新技术类产品较少,数字化、智能化、微型化产品严重欠缺。中国传感器市场近几年一直以高于全球的增速持续增长,其本质是世界传感器产能转移以及规模效应的逐步显现。

在传感器中,称重类传感器占有较大市场份额。2010年以来,受全球宏观经济的影响,称重传感器的销售情况有一定的波动,2014年全球市场规模为62.5亿元人民币,较201 年下降7.2%,主要原因在于全球制造业较201 年的低靡状况无明显改善,下游需求的萎缩促使称重传感器市场规模下降。但随着社会经济的发展及工业自动化水平的提升,各行业对电子衡器的需求愈来愈多,预计未来对称重传感器需求将稳步增长。

数据来源:gongkong

数据来源:gongkong

近些年称重传感器行业的竞争日趋白热化,传统称重业务利润空间日趋狭小,国际领先企业开始逐渐放弃传统称重业务,发达国家传感器业务向发展中国家的产能转移情况较为明显,新兴经济体称重传感器产业发展速度较快,市场需求增长态势明显。随着中国经济的调整和产业政策的积极推进,中国称重传感器未来 -5年预计将呈现逐渐回暖之势。

在称重传感器行业中,根据研发实力、技术水平以及生产规模,全球称重传感器的生产厂家大致可以划分为三个梯队:

第一梯队以跨国公司为主,如Vishay、HBM、Toledo和Flintec公司。其中Vishay和HBM专注提供一站式解决方案;Toledo擅长开辟新领域的称重解决方案;Flintec公司以产品齐全、技术领先见长。

第二梯队以宁波柯力、中航电测等为代表的地区龙头企业为主,在细分市场、产品价格及下游应用等方面各有所长。

第三梯队是中国、韩国等国家的中低端产品生产厂家,如蚌埠传感器生产群体,其产品主要在国内销售,竞争力主要体现在相对低廉的劳动力成本上,技术水平相对较低,尚不能参与全球市场竞争。

中国是世界领先的称重传感器生产基地,2014年宁波柯力、中航电测等多家企业跻身世界销售前十强。国际市场方面,宁波柯力2014年称重传感器销量位居全球第一位,销售额位居全球第五位;国内市场方面,宁波柯力2014年称重传感器销量及销售额均位居第一位。

数据来源:gongkong

数据来源:gongkong

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在称重传感器市场,主流厂商有:

美国威世(Vishay)测量集团

威世(VISHAY)集团成立于1962年,总部位于美国宾夕法尼亚洲,是世界最大的分立半导体和被动元件的制造商之一。目前,威世集团已有69个制造基地,遍布全球17个国家,其中中国大陆有7家制造业工厂分别坐落于天津、北京、上海、惠州,其产品被广泛地应用于工业、计算机、汽车、消费品、电信、军事、航空和医药等领域的各种电子仪器和设备上。威世(Vishay)测量集团目前拥有的品牌包括STS、TEDEA-HUNTLEIGH、CELTRON、BLH、NOBEL、REVERE 等。

威世特迪亚-亨特利(北京)公司位于北京,成立于1994年9月,于2000年加入威世集团,主要产品为称重仪器、传感器;威世世铨公司(CELTRON)位于天津,成立于199 年,于2002 年加入威世集团,主要产品包括压式传感器、悬臂式传感器和单点式传感器;通用半导体(中国)有限公司位于天津,成立于1995年,主要产品包括塑封二极管,桥式整流器及表面贴装功率整流器。

德国HBM公司

HBM成立于1950年,总部位于德国达姆斯达特市,是全球称重、测量和测试方面的技术领导者,产品分为传感器、数据采集系统、测量软件三大类。HBM公司拥有 个生产基地以及遍布全世界范围内 0多个销售代理机构,公司的主要客户遍布全球,世界上很多著名的衡器及测量方面的公司都与HMB公司有密切的合作关系。

1997年,HBM公司在中国苏州投资设立全资子公司HBM(苏州)电子测量技术有限公司,注册资金 00万美元。公司主要生产电阻应变计和应变式称重传感器,同时还全权负责亚洲地区的销售,代理HBM公司德国和美国公司的全部产品,包括应变计、各种高精度钢制传感器、称重仪表、传感器附件,以及运用于工业测量领域的压力、扭矩、位移、加速度传感器和相关数据采集系统等。

瑞士METTLER TOLEDO集团

梅特勒-托利多(METTLER TOLEDO)集团总部位于瑞士苏黎世,纽约证券交易所上市公司,是全球领先的精密仪器制造商之一,并且是世界上最大的制造及销售实验室、工业和食品零售业用称重设备的厂商,其产品覆盖了实验室称量、分析仪器、工业电子秤和称重传感器、过程检测和在线分析、自动化化学、在线产品检测、运输和物流、食品零售业设备等。梅特勒-托利多集团在全球范围内已拥有近八千名员工,在三十七个国家设有销售及服务机构并在美国、德国、英国、瑞士和中国等国家建立了生产基地,拥有METTLER TOLEDO、GARVENS、INGOLD、Thornton等一批著名商标。

目前,梅特勒-托利多在中国投资建立有常州、上海、新疆及成都四家公司。

宁波柯力

宁波柯力作为我国综合实力强、产品齐全的称重产品生产商,主导着国内市场,主要技术性能已经达到或者接近国际水平,在产品精确度、销售价格等方面具有竞争优势,是世界范围内称重传感器产品以及国内称重仪表产品的主要供应商。2014年宁波柯力全球市场称重传感器销量达180万只,占有全球市场8. %的份额,排名第一位;销售额达4.27亿元,占有全球市场6.7%的份额,排名第五位。2014年宁波柯力国内市场称重传感器销量达1 4.4万只,占有国内市场21.0%的份额,排名第一位;销售额达 .22亿元,占有国内市场19.9%的份额,排名第一位。

中航电测仪器股份有限公司

中航电测仪器股份有限公司,成立于2002年12月25日,创业板上市公司,股份代码: 00114.SZ,是中国航空工业集团公司控股企业,是以研制电阻应变计、精密电阻、应变式传感器、称重仪表和软件、航空机载和地面测试系统、机动车性能及环保检测系统、机动车驾驶员智能化培训系统、远程联网监管网络平台、车载称重控制系统、工业自动化系统、精密机电控制产品和物联网应用等军民用测量和控制产品及系统解决方案为主的高新技术企业。

1. . 称重物联网感知层——仪表市场

在称重物联网中,除上文介绍的称重传感器外,另占有较大比重的则是称重仪表及相关系统成套设备。

称重仪表主要与传感器配套应用于称重系统中,直接受下游衡器行业及工业产业发展的影响,2010年以来我国称重仪表的销售情况有一定的波动,但随着社会经济的发展及工业自动化水平的提升,各行业对称重系统的需求愈来愈多,预计未来对称重仪表的需求将稳步增长。以下图例列示了2010年-2019年称重仪表行业的市场规模情况。

数据来源:中国衡器协会、gongkong

数据来源:中国衡器协会、gongkong

在国内称重仪表行业中,宁波柯力和中航电测是目前国内称重仪表市场上本土供应商中的代表企业。

数据来源:gongkong

系统成套设备是在系统工程科学方法的指导下,根据用户需求优选各种技术和产品,将各个分离的子系统连接成为一个完整可靠经济和有效的整体,并使之能彼此协调工作,发挥整体效益,达到整体性能最优。近两年中国系统成套设备市场受国内宏观经济的影响,行业波动情况较大,但随着《中国制造2025》政策的逐渐落实和实施以及传统产业转型升级步伐的加快,预计称重系统成套设备下游工业行业将稳定发展,以带动行业的复苏。

数据来源:gongkong

称重领域的系统成套设备主要包括定量包装系统、定量灌装系统、汽车衡称重系统、车载称重系统等,广泛应用于冶金、港口、化工、石油、食品及医疗等行业。

A、定量包装系统

定量包装系统是一种通过称重单元、仪表、储料斗、称量斗、卸料斗、输送装置、气动系统以及除尘系统的结合,按照事先设计的程序和方式将大宗粒状、粉状的物料自动分成预定重量的小份载荷形式的称重控制系统。

随着包装厂家对产品的生产效率和包装质量要求的不断提高,对自动化的要求也越来越高,定量包装系统在行业内的应用也愈加广泛,另外定量包装系统具有一体化设计、人性化界面、安装简单等特点也促进在行业内的应用推广。定量包装系统目前已广泛应用于粮食、食品、饲料、化工等领域。

B、定量灌装系统

液体灌装秤是一种自动定量计量设备,其功能是将大量的散装液体物料自动分成设定重量的小份载荷进行定量容器包装。灌装系统主要由电气控制、执行机构、输送机构等三部分组成,设备自动化高度高,可以尽量避免物料溢出,最大程度的防止物料本身对环境的污染,从而对操作人员进行有效的劳动防护。灌装系统工作稳定可靠、操作便捷、称量准确,重量数据可通过仪表输出给计算机等其它外接设备,广泛应用于各种化工原料的液体灌装,也适用于油料的灌装。

C、汽车衡称重系统

汽车衡是企业广泛使用的大型计量工具,传统的汽车称重管理模式中,物流、信息、财务与称重不能有机地结合在一起,以手工方式输入车辆牌号信息、称重时间、车辆过衡次数等,信息的准确性较差、客观性不强、效率不高,易发生人为误差、过衡堵塞、作弊等情况。

汽车衡称重系统主要包括汽车衡过磅系统、无人值守汽车衡控制系统以及远程集中计量监控系统。其中汽车衡过磅系统是目前企业应用最多的系统之一,可实现称重数据的自动采集、称重现场视频监控、汽车衡智能称重管理、数据远传、各过磅点联网等功能;无人值守汽车衡控制系统主要由称重管理软件、称重仪表、数字通讯模块、PLC控制技术及相关的检测引导装置组成,在汽车衡过磅系统上更实现了红外线自动定位、无需员工值守、防作弊以及语音提示等多项附加功能;远程集中计量监控系统主要针对大型企业的多点计量,涵盖了称重、监控、对讲、数据采集、现场设备控制、信号传输等现代化的数据计量管理方法,以计算机及现代网络监控技术为基础对过磅车辆进行远程管理。

D、车载称重系统

车载称重系统是一套旨在称量车辆装载量的全自动称重设备,主要由称重传感器、仪表、角度补偿器以及相关软件等组成,适用于环卫、运煤、油罐车,可实时、高效、直接获取车载货物的重量数值,并实现远距离实时监控管理、指挥调度、GPS定位、运行路线监控以及无线数据收发等多项功能。如宁波柯力研发的移动车载称重系统,主要应用于环卫车上,包括整车称重和垃圾桶上料称重两种方式。

E、化工料罐称重系统

化工料罐称重系统又称为配料秤,是一种根据生产工艺的要求将多种物料按照一定的重量值或特定的配比进行准备称重并混合的自动衡器,综合包含了控制技术、计算机技术、网络技术以及现代通信技术。化工料罐称重系统通过计算机进行控制、监视和管理,现场采用PLC模块将顺序控制信息和过程控制信息通过总线通讯的方式与计算机相连,可对散装物料或液体进行自动配料。

F、海工称重控制系统

大型海洋结构件的安装设计是海上石油工程的一个重要组成部分,结构件准确的重量和重心位置对选择浮吊和吊索起决定性作用。受在预制过程中焊接材料、橇块及结构局部修改等因素影响,结构件的实际重量往往与设计重量相差较大,特别当结构件设计重量接近浮吊极限重量时,给吊装的安全带来极大隐患。为了确保吊装过程人员和设备的安全,在结构预制及设备安装完成后对结构件进行称重确定其准确重量和重心位置着重要的实践意义和工程价值。

海工称重控制系统由液压泵站、液压千斤顶、称重传感器、位移传感器及PLC自动控制系统组成,该系统采用多点同步顶升测量方法,由液压千斤顶及位移传感器配合实现同步顶升,使大型结构件脱离海面,完全由千斤顶上方的称重传感器支撑,通过读取千斤顶的坐标位置及称重传感器的重量数据,完成对大型结构件重量及重心位置的测量。

在国内称重领域系统成套设备市场中,梅特勒-托利多集团等外国厂商掌握产业链部分核心元器件的生产和开发技术,为包括化工、建筑、制药、粮食物流、交通等在内的众多行业和领域提供整体称重解决方案,在价值链上游占据较大的优势。从国内厂商的情况来看,宁波柯力是具备全国性服务能力的称重系统成套设备供应商代表,另外行业内还拥有众多区域性的称重系统成套设备供应商,国内厂商在解决方案、网络通讯协议和调试等方面具备本土化的优势,相信在未来中国称重系统成套设备市场上,国内厂商的市场适应性和方案解决能力将逐步提升。

1.4. 称重物联网感知层——衡器市场

衡器利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定物体质量,主要由称重系统、转换系统和示值系统三部分组成,是应用范围较为广泛、品质数量繁多的计量设备,广泛应用于工业、农业、商业、外贸、交通、医疗保健、国防建设和科学研究等各种领域。按照使用场景的不同,衡器主要分为以下几类:用于工业称重环境的电子汽车衡、电子吊秤、铲车秤、皮带秤等;用于商业贸易的电子计价秤、计重秤、条码秤、台秤;用于实验室的高精度电子天平、电子计数秤;用于仓储行业的电子地磅、叉车秤等。

现代科技的快速进步和发达国家制造业向发展中国家的产能转移不断推动着我国衡器行业的发展。经过40多年的不断改进与完善,中国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。目前,我国衡器制造行业从业企业约有800余家,其中规模以上衡器制造工业企业140余家,生产主要集中在珠三角和长三角等地区。

2014年我国衡器制造业实现工业总产值116.1亿元人民币,同比增长5.1%。但是,我国衡器制造行业依然存在产能扩张严重,行业的销售利润下滑,行业发展速率较低等问题。

数据来源:衡器协会、gongkong

1.5. 称重物联网应用——干粉砂浆储料罐市场

称重物联网在物流仓储行业中,主要用于贸易结算和货运设备跟踪方面,以提高作业效率,避免计量纠纷和职能动态跟踪监测。

以干粉砂浆储料罐为例,通过集成称重传感器、称重仪表、控制箱、GPS等相应的监控软件,通过干粉砂浆行业信息化管理系统可实现定位、低量预警、余量监控、非法充料报警、传感器及仪表自故障判断、运营报表生成等物联网应用功能。

干粉砂浆搅拌罐能有效替代人工现场搅拌机械,节约4-6人,生产效率大幅度提高,平均每40秒生产1立方湿砂浆。经测算,使用干粉砂浆搅拌罐后,可提高撒装水泥使用率8—12个百分点,节约水泥用量8%左右及石灰、砂等;提高粉煤灰等废渣利用率2— 个百分点;节能率及万元GDP贡献率1.21%,减少飞灰2000多吨,杜绝施工落灰20%;减少二氧化碳排放量1. 5万吨左右。

据中国散装水泥推广发展协会统计,2014年干粉砂浆储料罐市场容量为40052台,同比增长42.4%,包括干粉砂浆移动筒仓、干粉砂浆运输车、干粉砂浆背罐车三类设备。其中实现称重物联网管理的干粉砂浆储料罐市场容量仅占总是市场容量的6.4%左右。每台干粉砂浆储料罐配套的称重管理系统市场价格 000-8000元/套不等。2014年,干粉砂浆储料罐市场,称重物联网市场规模为2000万元左右。

目前,干粉砂浆储料罐租赁市场处于起步阶段,只有宁波柯力一家企业在运营,主要为客户提供干粉砂浆运输、工地储存、拌合施工一体的干粉砂浆储料罐租赁业务,其特点为应用物联网技术,在干粉砂浆储料罐上集成相应的软件和硬件,用户可通过手机APP软件实时掌握干粉砂浆应用状态。整体来讲,干粉砂浆储料罐租赁业务(台数),占整体市场容量的5.6%。

从长远来看,干粉砂浆储料罐租赁模式对于干粉砂浆企业、干粉砂浆用户及全体社会有以下几点益处:

减少砂浆企业物流设施设备和土地占有投资成本,有利于提高企业提高盈利水平。

干粉砂浆储料罐租赁企业可就近调度,减少交叉运输,对缓解城市交通拥堵现象是一个积极举措。

干粉砂浆储料罐租赁企业建有信息化网络平台,实施统一管理,统一定价,规范化服务,可以有效防止同行业不良竞争现象,保证同行业有序发展。专业化信息化优势符合当前物联网发展趋势,宁波柯力就是典型案例。

有利于干粉砂浆专项资金重点扶持。

数据来源:中国散装水泥推广发展协会、gongkong

随着环保政策的不断推动,禁止现场搅拌的规定日益严格,干粉砂浆储料罐市场前景广阔。gongkong预计,2015-2019年,干粉砂浆储料罐市场将保持 0%以内的复合增长率。相应的干粉砂浆储料罐称重物联网市场将迎来高速发展期。

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