2022年包裝機械行業自動化市場報告

文:2022年第四期

  目前,包裝機械制造主要集中在美國、歐洲、日本、中國等國家和地區。而紙包裝機械作為包裝機械重要細分行業之一,隨著近年來食品、飲料等快速消費品、電子、家電、醫藥、輕工等下游行業的快速發展,產銷實現了高速增長。雖然近年來發展中國家機械制造能力迅速提升,但是由于紙包裝機械成套設備的生產對智能數控系統、機電一體化設計、精密零件精加工、鋼材材質等方面的要求較高,因此意大利、德國、日本等少數發達國家在紙包裝機械生產領域仍具有一定技術優勢。

  20世紀80年代以前,我國包裝機械主要從德國、法國、意大利、日本等世界機械設備制造強國進口。隨著我國機械工業的崛起和伴隨機械設備結構調整的大環境,國內包裝機械企業逐漸突破了國際生產商壟斷競爭格局,機械制造與國外發達國家的水平差距不斷縮小,產品的主要技術指標如工作速度、定位精度、運行穩定性、自動化程度等已經達到或接近國際先進水平。

  目前國產設備替代進口產品成為趨勢,國內市場的主導地位已經由我國企業所占據,越來越多的紙包裝生產企業也因此選擇國產包裝設備,替代進口機械已成為市場主流和必然趨勢。一方面,世界發展中國家和地區經濟的快速增長使得包裝機械的市場需求快速提升;另一方面,發達經濟體包裝機械成套設備保有量較大,隨著經濟的進一步復蘇,設備更新、機械設備下游廠商擴建仍將支撐包裝機械成套設備的市場需求,全球包裝機械需求未來將保持穩步增長,海外市場空間廣闊,我國企業出口的潛力巨大。

  包裝行業市場運行情況

  A.包裝行業產業規模概述(工業總產值)

  2021年包裝行業工業總產值為12041億元人民幣,包裝市場需求量大幅上漲,同比增長19.6%。2022年行業整體的需求量預計還會增加,主要得益于:

  l 行業新增長點拉動包裝機械行業整體增長。食品、飲料等快速消費品、電子、醫藥等自動化、智能化程度較高的細分領域,以數字化轉型和智能制造為主要推動力,以傳統生產線的改造升級為主要形式,對智能裝備和智能生產線的需求越來越多。隨著近年來傳統食品、自動化釀造、消費類電子產品、固體型藥品等領域正在實現快速的產業升級,也進一步拉動了我國包裝機械行業整體增長;

  l 包裝機械智能化水平顯著提升。我國自2015年發布《中國制造2025》開始,中國制造的進程就開啟了加速階段。在智能化浪潮下,機械智能化成為了工業領域中的一個重要的發展重心,這也使包裝機械必然要向智能化轉變。近年來在國家產業政策的扶持下,部分企業通過自主創新、引進吸收國外先進技術,技術水平大幅提高,我國包裝機械領域的自動化比例已經超過了50%,這為智能化的發展奠定了良好基礎。

  圖1 包裝行業工業總產值規模及預測(數據來源:中國包裝聯合會)

自動化

  B.包裝專用設備產量及增長情況

圖2 包裝專用設備總產量統計及預測(數據來源:國統局)

自動化

圖3 包裝專用設備月產量(數據來源:國統局)

自動化

  中國的包裝工業作為服務型制造業,是國民經濟與社會發展的重要支撐。隨著中國制造業規模的不斷擴大和創新體系的日益完善,包裝工業在服務國家戰略、適應民生需求、建設制造強國、推進經濟發展等方面,將發揮越來越重要的作用和影響,我國包裝行業經歷了高速發展階段,目前已經成為全球發展最快、規模最大,最具潛力的包裝市場。在下游食品、藥品、日化等行業新增長點拉動下,我國包裝專用設備產量逐年增長。2021年,我國包裝專用設備產量達74.2萬臺,同比增長175.8%,2021年全年包裝專用設備產量較2020年全年包裝設備同比增長幅度較大,2021年5月包裝專用設備產量達75444臺,同比增長131.0%

  C.包裝行業營收分析

圖4 包裝行業2021年營業收入及占比(數據來源:中國包裝聯合會,單位:億元)

自動化

  包裝機械自動化產品分析

  A.包裝機械行業發展趨勢

  2021年是中國“十四五規劃”的開局之年,是新冠疫情爆發的第二年。隨著新冠病毒疫苗的研發不斷取得進展以及國內人民的積極接種,中國疫情形勢整體保持平穩,但新冠病毒不斷變異,疫情防控形勢仍然復雜嚴峻,給中國的經濟社會發展帶來了諸多變數。

  對包裝機械行業來說,2021年新型的奧密克榮變異株對中國的制造業造成了一定的沖擊,但是隨著國內宏觀經濟政策效應的進一步釋放,新一輪產能周期啟動,國內下游食品飲料行業、乳品行業、藥品行業和日化等行業均呈現出較為穩健的增長態勢,下游需求的增長帶來了包裝機械行業的高度景氣。“十四五”期間,新一代信息技術、人工智能技術和裝備制造業的深度融合將成為趨勢,智能制造、綠色制造、柔性制造和服務型制造將成為食品和包裝機械行業發展的方向。

  ①制造方式綠色化。行業積極開展基于裝備全生命周期的技術創新和集成,實現從產品設計、制造、包裝、運輸、使用、報廢與回收利用等全生命周期的綠色化。

  ②設備衛生安全標準化。通過標準化建設,制/修訂一批產品標準及通用技術要求,提高裝備的技術水平和國際競爭力。

  ③技術創新與系統集成化。持續開展技術創新與新產品研發,縮短與國際先進技術與裝備的差距;通過仿真技術研究高端裝備存在的震動、噪音、效率等問題。

  ④信息技術與制造技術融合及智能化。通過制造技術與互聯網技術、傳感技術、機器視覺技術、機器人技術等的融合,提高食品和包裝機械的自動化、柔性化、智能化和成套化水平,實現生產過程的數據采集、分析處理、控制的實時化和設備的遠程運維。

  ⑤制造服務化。圍繞裝備的全生命周期服務,提供更加注重用戶體驗的個性化創新、協同制造、協作生產的新型服務,提高服務型收入的占比。

  B.包裝機械自動化產品整體概述

  B-1.包裝機械自動化市場規模及預測

圖5 2018-2023年包裝機械行業自動化產品市場規模統計及預測

自動化

  2019-2021年包裝機械行業自動化市場規模穩步上升。2021年包裝機械自動化市場銷售額達32.44億元,同比增長35.6%。2022年由于下游需求的持續增長,給包裝機械行業帶來了高度景氣,預計今年還會有小幅上漲。

  2022年以后,國產化率有望進一步提升。2021年1月23日,財政部、工業和信息化部聯合印發《關于支持“專精特新”中小企業高質量發展的通知》,同時“十四五智能制造規劃”和智能制造2025等政策中均有相關內容支持工業自動化發展。隨著工業自動化政策扶持力度的進一步加大,工業自動化高精尖技術有望得到突破,國產替代率有望進一步提升。

  B-2.包裝機械自動化市場規模按產品分析

  包裝機械行業使用的自動化產品主要有控制系統,傳動控制,運動控制,人機界面和傳感器這幾類,具體包括:控制系統(嵌入式產品、PLC、IPC、現場總線)、傳動控制(變頻器、直流調速)、運動控制(伺服、步進、運動控制器)、人機界面(文本顯示器、觸摸屏、平板電腦)、電器元件及傳感器(光電開關、溫度傳感器、壓力傳感器、行程開關、RFID)等。

圖6 2021年包裝機械自動化市場規模-分產品(單位:M RMB)

自動化

  B-3.包裝機械自動化市場規模按技術分析

  ①現場總線技術。運用現場總線技術首先“解放”大部分硬件,使得繁瑣的安裝環節得到簡化,還可以將現場總線技術和ERP系統集成,便于調取、分析運行數據。

  ②傳感器技術。主要應用于食品飲料包裝機械行業中,具體用于食品飲料的存儲罐的監控、灌裝封裝、混合和加工、冷卻和加溫等工序中。

  ③傳動控制技術。主要用于調整主工藝速度和控制電機在生產過程的周期性變化,但對于包裝機械而言,變頻器的使用率比較低。

  ④運動控制技術。運動控制產品在包裝機上的應用主要是實現精確的位置控制和嚴格的速度同步,用于裝卸、輸送、打標、碼垛、卸垛等工序。

  ⑤人機界面技術。包裝機械的HMI通常與PLC配合使用,用以設定生產工藝參數,監控設備運行狀態,記錄設備生產歷史等。

  ⑥物流自動化技術。物流自動化的進一步發展就使得整個食品加工與包裝生產線得到完善,大大節省了人力成本。

  ⑦自動識別技術。自動識別包裝材料的厚度、硬度、反彈力等,通過電腦反饋到機械

  手手調整動作幅度,保證不反彈且準確無誤地將物品按準確的位置和方向放置。

  C.PLC

  C-1.包裝機械行業PLC市場增長及預測

  在包裝機械行業,PLC通常作為主要控制器,應用量比較穩定。PLC市場增長比較平穩,基本符合包裝機械行業投資增長的走勢。

  2021年包裝工業各門類繼續增長,龍頭包裝設備廠商業績增長參差不齊,包裝市場對包裝機械的需求整體呈現較快增長,2021年包裝行業應用PLC的市場規模同比2020年增加了36%。

  C-4.包裝機械行業PLC競爭格局和市場份額

  由于主要是中小型PLC的應用,所以包裝機械行業競爭格局與中小型PLC市場的格局有很多的類似性。

  l 市場份額集中在Siemens、Mitsubishi、Delta、Omron四家;

  l 格局穩定:Delta作為新的廠商近幾年發展迅速,成為小型PLC的重要供應廠商。

  D.HMI

  D-1. 包裝機械行業HMI市場增長及預測

  HMI的應用在包裝機械領域日趨廣泛,但是目前仍以節能為主,包裝機械行業的節能降耗也是未來包裝機械行業發展的主題。2021年包裝行業應用HMI的市場規模同比2020年增加了32%。

  包裝機用HMI未來市場增長趨勢和PLC是大體對應的,也和行業增長及出口訂單情況掛鉤。

  D-2.包裝機械行業在HMI市場中的位置

  HMI產品在包裝機上的運用主要是設定和修改生產參數,監控生產狀況和記錄生產數據。主要以觸摸屏為主,少量用到文本終端和平板電腦。

  目前本行業可能用到HMI產品的包裝機械主要包括:自動包裝機、真空充氣包裝機、塑料覆膜機、復合軟包裝機、液體包裝機、包裝機器人、無人操作包裝生產設備、裝箱/裝瓶設備、清洗、烘干設備、成型、填充設備、封口、封蓋設備、稱量、打包設備、無菌包裝設備。

  2021年整體市場HMI的銷售額達到了51億元。包裝機械行業的HMI市場在整個HMI市場中占到7.1%。

  D-3.包裝機械行業HMI的市場規模與細分

  HMI分為文本終端、觸摸屏、平板電腦三大類。隨著科技的發展,觸摸屏逐漸成為包裝機械行業的首選,而文本終端、平板電腦則應用較少。

圖7 2021年中國包裝機械行業HMI市場規模細分(單位:M RMB)

自動化

  E.低壓變頻器

  E-1. 包裝機械行業低壓變頻器市場增長及預測

  2021年包裝行業應用低壓變頻器的市場規模同比2020年增加了28%。變頻調速作為當下更先進、快捷的調速方式,其應用領域越來越廣泛。同時,國內穩中向好的經濟發展趨勢也在一定程度上拉動內需,因此,在當前包裝機械自動化趨勢下,變頻器市場整體變化將與包裝機械行業變化保持一致。為應對未來較大的市場潛力,國內企業應全面提升技術創新能力,提高產品性能和品牌知名度,擴大市場份額。

  E-2. 包裝機械行業在低壓變頻器市場中的位置

  低壓變頻器在包裝機的使用率比較低,在大型標準規機和包裝產品線上有較大的發展空間,2021年整體市場低壓變頻器的銷售額達到了309億元。包裝機械行業的低壓變頻器市場在整個HMI市場中占到1.7%。

  E-3. 包裝機械行業低壓變頻器競爭格局和市場份額

  低壓變頻器的廠商非常多,從國外到國產,在包裝機械領域都有應用。不過仍然以國外品牌為主。Delta的變頻器在包裝機械行業應用中處于第一位。

  包裝機械行業可能用到變頻器的產品主要有:吹膜機、灌裝機、切紙機械、瓦楞紙橫切機、封切機、全自動枕式包裝機、高速紙箱包裝機、包裝紙機、食品包裝機等

  F.伺服

  F-1. 包裝機械行業伺服市場增長及預測

  2021年包裝行業應用伺服的市場規模同比2020年增加了39%。這幾年隨著包裝機械行業一直保持著較好的發展以及交流伺服技術的日益成熟,伺服市場的發展十分迅速,很多國產廠商正加大研發力度提升產品性能,伺服控制技術在包裝機械行業的應用前景廣闊。

  F-2. 包裝機械行業在伺服市場中的位置

  伺服在工業領域有非常廣泛的應用。包裝機械作為重要的工業行業,市場規模巨大,2021年整體市場伺服的銷售額達到了169億元。包裝機械行業的伺服市場在整個HMI市場中占到9.7%。

  F-3. 包裝機械行業伺服競爭格局和市場份額

  伺服在包裝機行業2021年的銷售額達到了16.34億元,其中Siemens,Inovance,B&R占到市場份額的前三位。

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