3c行业究竟需要什么样的自动化设备?
我国3c产业市场巨大
3c产业概况:3c产品即电脑、通信和消费电子三类的总称。通信主要是指手机,消费电子则包括数码相机、电视机、随身听、电子辞典、影音播放器等。3c产业链体系非常庞大,以手机为例,其组成零部件将近20种。
市场概况:gartner预计未来3c产品将的年复合增长率2.6%。虽然3c产品增长趋于平稳,但是市场存量规模庞大,目前年出货总量接近25亿台(包括手机、电脑、平板)。
而中国更是3c制造大国,占据了全球70%的产能,其中手机制造产能最高(32%)。这意味着3c 产品的加工和组装工厂绝大部分都在中国。
3c产品制造设备自动化趋势明显3c制造业产业庞大、人工数量多、重复工作多、自动化的应用可以节省人力、缩短生产周期。近几年,电子制造设备自动化相关功能部件增长率均呈上升趋势,自动化升级需求明显。
3c 终端生产商都在加大自动化升级改造的投资力度,苹果去年在自动化生产线上投入了约3-5 亿。富士康作为国内最大的3c 产品代工商,在自动化领域也有相当大的资本投入。此外、中兴、美的、海尔、格力等都在自动化生产线升级上有很大的投入,3c 自动化升级已经启动。
金属手机壳制造设备概况
金属手机壳渗透率:手机金属壳渗透率在逐年增长,目前渗透率在25-30%左右。《畅销手机排行榜金属机身分析报告》显示,在上榜的机型中,金属机身占比超过一半,因此从需求端看,未来金属机身渗透率仍将持续上升。
加工设备概况:金属机壳加工工序有50多道,其工艺流程主要包括冲压、精雕、打磨和抛光等。
cnc设备市场概况:按目前3c 产品出货量预测,当所有产品的外观件都实现金属化,就需要cnc 约20-33万台,中国占全球产能70%,对应cnc 需求约14-23万台。一台cnc 单价约23万,因此对应国内市场空间约320-530亿。
目前几家大型cnc 加工厂商中,可成和鸿海的产能主要供给苹果公司,三星的产能内部消化,国内cnc 主要加工商比亚迪、长盈精密和劲胜精密的产能同时提供给三星和华为、小米等国产机。
整机组装自动化设备概况
设备概况:3c 产品整机组装需要用到的设备主要包括机械臂+夹具、检测设备和传送设备。机械臂+夹具主要负责上下料和装配;检测设备可以分外观检测和功能检测两类;传送设备(比如自动传送带)主要负责将部件运送到不同工位。
市场概况:据预测,整机组装自动化市场空间约150-250 亿,每年更换需求约60-100 亿。
供应商概况:国内在该领域做的比较好的是博众精工、明匠智能(黄河旋风子公司)、富强科技(胜利精密子公司)等公司。
lcm模组组装设备自动化概况
设备概况:液晶面板的制造过程主要分阵列、成盒和组装三步,在阵列和成盒工序中设备要求高,国内尚未实现技术突破,主要依靠进口,而后端模组组装技术壁垒相对较小,国内发展较为成熟。
市场概况:目前液晶面板出货量已趋于稳定,年出货量维持在800~1000百万片右,需求量非常大。
供应商概况:目前,国内显示模组设备企业目前整体仍处于小而散的局面,公司数量多但市场集中度很低。主要参包括鑫三力、集银科技、太原风华和位于深圳的诚亿自动化、腾盛工业等。
表面贴装设备自动化概况
表面贴装(smt)生产线是主板组装(电子整机组装)的主要技术。也是3c 产品生产过程中的关键环节,3c 产品的质量水平很大一部分取决于此。
表面贴装的主要设备有印刷机、贴片机、焊接设备、检测设备和清洗设备。
市场概况:截止2014 年,中国大约有smt 生产线5万多条,成为全球最大的smt 市场。其中最主要的设备有三类,贴片机、焊接设备和检测设备。
自动贴片机:中国贴片机的总保有量超过10万台,自动贴片机市场占全球40%,设备主要从国外特别是日本进口。
焊接设备:据统计,目前国内有40多家3c 产品焊接设备企业,国外主要厂商有btu、heller、virtronic、rehm、ersa 等;国内企业市场份额较大是的劲拓股份、毕梯优、朗士电子、维多利绍德机械、日东电子和科隆威。
上下料机:一条smt 需要至少2台上下料机,5万条smt 就需要10万台,一般一台上下料机价格在10-20万,对应市场空间就有100-200亿的空间。
aoi检测设备:目前国内smt 上aoi 透率约为20%-30%,以目前国内5万smt 条预测,一般一条smt 配备3-4台aoi,即有10-14万台的需求空间,一台aoi 单价以50万计,对应市场空间将有500-700 亿。
集成电路设备概况
集成电路的制造过程主要分为三步,ic 设计、圆晶制造和封装检测,过程繁复,涉及众多设备。
市场概况:中国集成电路制造设备市场近300亿元。据semi 统计,近几年全球集成电路设备销售规模维持在将近400亿美元。其中2014 年中国市场为43.7亿美元(近300 亿rmb),占全球半导体设备市场的11.7%。
供应商概况:集成电路设备制造技术含量高,投入成本大,目前市场处于相对垄断地位,全球前十集成电路设备供应商主要来自美日荷,占据50%的市场份额。
3d玻璃生产设备中国企业有望强势突破
玻璃面板、背板的生产方法是在原有玻璃基板的基础上进行精雕、抛光、强化等工艺。相比于传统2d、2.5d玻璃的生产,3d玻璃生产工艺中多了玻璃热弯的环节。
图表16: 3d玻璃生产流程
预计3d玻璃未来3年cagr 92%。出货量由2015年的2300万片升至2018年约1.63亿片。虽然3d玻璃市场有望爆发式增长,但是由于3d玻璃的加工效率较高(热弯机100秒钟生产一片玻璃,而cnc机床加工一个金属机壳大概需要1小时左右),对加工设备的整体需求量并不会特别大。
图表17: 玻璃外壳加工效率远高于金属机壳
典型盖板玻璃主要加工设备有玻璃精雕机、玻璃热弯机等设备、也有使用激光加工设备逐步实现对砂线开料机、cnc精雕机替代等。我们预计热弯机新增市场规模约20亿,五轴玻璃精雕机20亿,同时激光加工设备也会有一席之地。
目前在3c制造领域组装机器用的最多的是scara型四轴机器人,其次是串联关节型垂直六轴机器人,全球一般的机器人装机都是使用的这两种工业机器人。
为了满足电子产品组装加工日益严格的要求,机器人也根据3c制造上的需求,进行特制,小型化、简单化的特性实现了电子组装高精度、高效的生产。在提高产品生产效率的同时,减少了设备的占地面积,降低企业的土地成本。据有关数据统计,使用抛光机器人可以有效提高产品的成品率,成品率从87%提升到93%,无论是机械臂还是机器人,投入使用后都会大大提高生产的效率。
未来,随着工业机器人应用的逐渐广泛,传统3c制造行业也会由劳动密集型向技术密集型方向发展。招工难曾经给3c制造行业的发展带来了危机,但是,随着工业机器人的使用,这个现象将得到缓解。同时工业机器自主移动机器人也为企业带来了高品质的产品、高效的生产,并且降低企业的成本,提高了企业的效益。
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