章机械设备行业概述
机械设备种类繁多，机械设备运行时，其一些部件甚至其本身可进行不同形式的机械运动。机械设备由驱动装置、变速装置、传动装置、工作装置、制动装置、防护装置、润滑系统、冷却系统等部分组成。
按照申银万国行业分类标准，机械设备行业属一级行业，其下二级行业包括通用机械（机床工具、机械基础件、磨具磨料、内燃机、制冷空调设备、其它通用机械）、专用设备（工程机械、重型机械、冶金矿采机械设备设备、楼宇设备、环保设备、纺织服装设备、农用机械、印刷包装机械、其它专用机械）、仪器仪表、金属制品、运输设备（铁路设备）五个二级行业，本文将以此分类标准进行研究。
图SW机械设备行业上市公司归母净利润增速分布情况
SW机械设备行业年一季度营业收入为.55亿元，较年同期增加了9.9%;归母净利润为.70亿元，较年同期增加了18.5%。从历史数据来看，年基建投资的回暖带动了机械行业的景气，-年营收增速均保持在两位数，归母净利润也均实现正增长。受宏观经济及资金面等因素影响，年行业发展速度有所下滑，归母净利润同比下降42.3%，但行业营收仍在高基数下保持了7.5%的增长。年以来，行业景气度有所回升，营业收入和归母净利润均保持了较高速度的增长。
从营业收入额来看，机械设备行业营业收入主要由工程机械、铁路设备、金属制品三个子行业贡献。从营收增速来看，18个子行业中有10个实现了营收正增长，其中纺织服装设备增长幅度 ，冶金矿采机械设备设备、其它通用机械则紧随其后;有8个子行业营收出现下降的情况，降幅较大的有印刷包装机械、机械基础件、机床工具。
1.1通用机械
通用机械包括机床工具、机械基础件、磨具磨料、内燃机、制冷空调设备、其它通用机械等。
图机床工作原理及成本构成
图年中国机床消费额全球占比
机床行业仍以中低端产品为主，单台机床价值量较低。以金属切削机床为例，根据机床工具行业协会及国家统计局数据计算，国内年生产的金属切削机床平均单价约为21.46万元/台。而根据海关总署数据，年中国进口数控机床1.03万台，平均单价折合人民币.89万元/台，远高于国产金属切削机床价格。
图海外龙头机床企业营业收入及毛利率
中国大陆机床产销量已多年保持全球 ，从机床消费看，自年中国大陆机床消费就占据全球 位置。从机床生产看，自年我国机床产值开始位居全球 。年全球机床生产规模为亿美元，其中中国大陆生产规模为.2亿美元，占全球比例为23.1%，仍持续保持全球 的规模。
图年全球机床消费、生产主要国家及地区占比
GardnerIntelligence
图日本机床企业中国订单规模
图主要机械基础件分类
图制冷、空调设备制造业行业收入及增速
1.2专用设备
专用设备包括工程机械、重型机械、冶金矿采机械设备设备、楼宇设备、环保设备、纺织服装设备、农用机械、印刷包装机械、其它专用机械。
图-年中国工程机械行业营业收入及其同比增速
图工程机械整体需求
农业机械是指在作物种植业和畜牧业生产过程中，以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。农业机械化是应用农业机械代替人力、处理进行农业生产的经济过程，是提高农业生产效率、土地产出率和资源利用率，降低农业生产成本，抵御自然灾害和持续、合理利用农业资源的重要手段。农业机械一般按用途分类。其中大部分机械是根据农业的特点和各项作业的特殊要求而专门设计制造的。另一部分农业机械则与其他行业通用，可以根据农业的特点和需要直接选用。
图农机行业主营收入增幅优于整体机械行业及部分子行业
全球农机市场分为两个区域。一个是以北美、西欧等区域为主的发达地区，主要特点是农作物经济效益较高，农场收入稳定，市场成熟规范，耕地面积区域饱和，这部分区域是世界主要农机公司的传统市场，也是公司的主要收入来源。另外一个区域是亚非拉丁美洲，这一区域与北美、西欧等国情况刚好相反，农业收入仍然很低、资金匮乏，很多地区仍在使用手工犁进行农业生产。
1.3仪器仪表
生产销售仪器仪表产品的行业。仪器仪表指专门用来测量水、气、电、油的压力、流量、温度的精密设备。仪器仪表全行业最重要的两个板块是工业自动控制系统和科学（检测）仪器。
表国内仪器仪表分类情况
年国际仪器仪表的市场规模已超过亿美元，我国已经成为全球仪器仪表生产大国。目前国内仪器仪表行业企业数量为家，年国内仪器仪表行业主营业务收入达到.6亿元。
中国已经成为国际仪器仪表行业规模 的国家之一，也是仪器仪表行业规模 、产品品种最齐全的国家。但仪器仪表行业还存在国产产品稳定性和可靠性与国外产品有明显差距、自主创新能力不足、集中度低、企业结构不合理等问题，致使高端仪器仪表领域严重依赖进口。
图仪器仪表行业收入及增速
图仪器仪表行业进出口额及同比增速
1.4运输设备
按照申万行业分类标准，运输设备主要指铁路运输设备。生产销售铁路及轨道交通设备产品的行业。铁路设备包括线路、车辆、机车、信号、联锁、闭塞、通信设备及信息化设施等，如行车配件系列、铁路工具系列、鱼尾板系列、轨距挡板系列、道钉、弹条、平垫圈、弹簧垫圈、鱼尾螺、轨距拉杆、护轨梭头、垫板、铸造件等。
轨交设备行业在国内的客户主要为铁路总公司、地方轨道交通运营商等，因此行业受铁总固定资产总投资、国家相关*策规划等影响较大。
图全国铁路及高铁密度
截止年4月22日，机械设备板块（万德）沪深成分股个数为，在近几年中呈上升趋势。企业总市值在近几年逐年上升，截止年4月22日，企业总市值为.亿元，企业员工总数达人。
图员工总数、成分股个数及总市值合计
第二章商业模式和技术发展
2.1产业链价值链商业模式
2.1.1机械设备行业产业链
图机械行业产业链
2.1.1.1通用机械产业链
机床产业链
图机床产业链
汽车行业是数控机床 的下游应用领域。数控机床是装备制造业的基础设备，其下游行业主要为汽车、航空航天、造船、工程机械、电力设备、电子信息设备等行业，由于制造工艺有所差异，下游行业对于数控机床的需求类型也有所差别。
图制冷设备产业链
制冷设备上游行业为基础原材料的制造、电动机、标准件以及金属类零部件。下游行业为冷链物流以及中央空调。
2.1.1.2专用设备行业产业链
专用设备包括工程机械、重型机械、冶金矿采机械设备、楼宇设备、环保设备、纺织服装设备、农用机械、印刷包装机械、其它专用机械。
工程机械产业链包括上游原材料供应商，中游工程机械厂商，下游基建（45%）、地产（25%）和采矿业厂商（20%）等三个环节。
图工程机械产业链示意图
图农业机械产业链
在农业机械产业链中，农业机械整机制造处于产业中游，连接上游材料与零部件加工、对接下游农机流通渠道和终端农机使用者，处于产业增加值较高的一个环节，是农机产业链中技术与资本集中的核心部分。
图包装机械产业链
2.1.1.3仪器仪表行业产业链
图仪器仪表产业链构成
(1)上游行业充分竞争
上游行业是为本行业提供生产所需要的相关金属材料、电子元器件、机电配件等零部件，生产厂商较为分散，发展相对成熟，产品技术含量低，供应充分，属于充分竞争性行业。上游行业波动对本行业的影响不大。
(2)技术密集，附加值较高
本行业属于技术密集型行业，产品附加值较高，制造成本较低。
(3)下游应用场景丰富，产业调整促进发展
下游行业应用场景丰富，主要分布于石油、化工、润滑、、电厂、冶金制冷等行业。近年来，在国家宏观调控*策引导下，以及旺盛市场需求的带动下，仪器仪表行业发展迅速。
2.1.1.4铁路设备产业链
图轨道交通产业链及主要上市公司
在基础设施建设阶段方面，其中路基桥涵工程环节，工程承包、工程机械、水泥、建筑材料等相关企业将直接受益；在轨道工程环节，轨道专用钢铁、机床、轨道辅助设备等也将受益；在配套设施和车辆采购环节，电气化设备、计算机控制系统、信号系统、车辆及配件厂商等相关企业将受益；在营运维护环节，铁路运营、耗材零部件、易损设备等企业将持续受益。
2.1.2商业模式
表以三一重工为例分析主营结构
2.2技术发展
对国内机械设备行业的各个专利申请人的专利数量进行统计，排名前十的机械设备公司依次为：中联重科、中集集团、安徽合力、三一重工、杰克股份、徐工机械、天奇股份、 科技、振华重工、山推股份等。
表国内专利排名前十机械设备公司
(1)信息化
信息技术的应用源于长期不断的摸索、研究和优化。充分发挥信息技术的渗透性和创新性优势，在生产和服务的各个环节不断提高自动化、智能化水平，提高产品质量，缩短生产周期，提升产能规模。结合多年运行信息化的经验，与软件合作方共同研发符合自身精细化管理和柔性生产要求的软件系统，并进行持续完善，使信息化水平始终保持行业先进水平。机床信息化的典型案例是MazakH，该机床配备有信息塔，实现了工作地的自主管理。信息塔具有语音、文本和视像等通讯功能。
(2)智能化
铁路智能运输系统是一种智能运输系统。核心特征就是系统的智能性，所谓智能是指能有效地获取、处理、再生和利用信息，从而在任意给定的环境下达到预定目标的能力。在应用数学模型对确定环境进行建模的同时，引用知识模型对非确定对象建模，从而模拟人类的理解能力，完成复杂环境下的决策。如综合调度系统、综合营运管理系统、列车自动驾驶系统等。
图数据驱动智能AI工厂建设层次
(3)自动化
现场总线是用于现场智能化仪表与控制室之间的一种开放、全数字化、双向、多站的通信系统。它的产生，既是广大用户的实际需求和制造厂商间技术竞争的结果，也是计算机技术、通信技术和控制技术在工业控制领域相结合的产物和产品升级，以及为实现进一步的高精度、高性能（特别是多参数在线实时测控与自动测控）、高稳定、高可靠、高适应性，多功能、低消耗等提供了巨大动力和发展空间。
2.2*策监管
(1)行业主管部门
机械设备行业受相关*府部门监督管理及行业协会自律监管。行业行*主管单位包括工业和信息化部、生态环境部、国家市场监督管理总局、财*部和国务院等部门，以上相关部门在各自职责范围内依法对涉及特定领域实施监督管理。
国家发改委主要负责拟定并实施产业*策，推进产业结构战略性调整和升级，制定工业行业规划，指导行业技术法规和行业标准拟订。工信部主要负责拟订并组织实施工业行业发展规划，拟订行业技术规范和标准并组织实施，指导行业技术创新和技术进步。
(2)行业自律组织和协会
本行业的自律监管机构包括中国机床工业工具协会、中国仪器仪表行业协会、中国包装联合会，中国铁道工程建设协会，中国纺织工业联合会、中国农业机械化协会等。
中国工程机械工业协会主要职能包括研究探讨工程机械行业的发展方向、技术*策、法律法规等，为*府制定行业重大决策提供预案和建议，组织或参与制修订有关工程机械的各类标准和技术规范。
图相关*策
第三章行业估值、定价机制和全球龙头企业
3.1行业综合财务分析和估值方法
图综合财务分析
重型机械
工业机械
图行业估值和历史比较
图机械设备（申万）指数PE/PB
图指数市场表现
图指数趋势比较
机械设备行业估值方法可以选择市盈率估值法、PEG估值法、市净率估值法、市现率、P/S市销率估值法、EV/Sales市售率估值法、RNAV重估净资产估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF现金流折现估值法、NAV净资产价值估值法。
表以通用电气为例分析主营结构
表境外机械设备行业公司估值对比
表中国上市机械设备行业公司估值对比
3.2行业发展和驱动机制及风险管理
3.2.1行业发展和驱动因子
19世纪中叶，通用机床的各种类型已大体齐备。
19世纪末自动机床、大型机床出现。
社会需求日益增长。20世纪初叶，美国福特汽车的生产标志着机械制造进入了大批量生产模式的时代。
20世纪 30年，计算机应用的普及极大地推动了机械分析与设计方法的革新。计算机计算代替了手工计算法和图解方法。计算机辅助设计、优化设计、有限元法、动态设计等现代设计方法迅速发展。不仅是大大地提高了计算速度，而且已成为机械分析与设计的前所未有的强大手段。整个机械设计的理论和方法焕然一新。计算机控制系统和伺服电机被引入到传统机器中来，使其组成、面貌和功能发生了革命性的变化。
国际工程机械行业始终处于平稳增长状态，且行业的格局没有发生根本性的改变。北美、西欧、中国和日本四大市场仍占据着绝大部分的市场份额。但是，由于新兴市场国家经济快速发展，基础设施建设对于工程机械有较大的需求，其市场潜力不可忽视。
世界主要发达国家于二十世纪六、七十年代已基本实现了农业机械化，目前仅用少于全国5%的劳动人口支撑了本国发达的农业体系。美国：已经实现高度发达的农业机械化、规模化和专业化生产。加拿大：加拿大家庭农场的现代化已达到很高的水平，其中大功率的农业机械占很大比重，许多田间作业可以一次完成。澳大利亚：澳大利亚农牧业生产的全过程基本上实现了机械化，草场的翻耕、牧草播种、施肥、管理、收割、捡拾、打捆、挤奶和剪毛各个环节都用机械来完成。农业机械呈现出向低耗型、环保型和高智能化发展的趋势。日本：日本农业生产以中小型农机具为主，拥有量大，利用率较低，机械作业成本占农业生产费用比重较大。
驱动因子
(1)国家*策
为引导机械设备行业健康、良好、有序地发展，中国*府出台了一系列红利*策，这一系列*策的颁布有助于推动业内企业的信息化进程、品牌建设、工艺绿色环保化等，以及规范行业市场竞争、促进产业转型升级。年5月，国务院印发了《中国制造》，*策提出要大力推进新材料、新能源、高端设备等向环保、低碳、绿色的方向发展，这在生产工艺、材料选择、能源利用等方面为机械设备行业的发展指明了方向，奠定了发展基调。
(2)行业技术、生产工艺水平提高
(3)事件驱动
图新闻指数
3.2.2行业风险分析和风险管理
表常见行业风险因子
其中本行业常见的风险如下：
(1)行业竞争风险
机械设备行业作为与国民经济联系紧密的行业，伴随中国经济的飞速发展，中国机械设备业取得了长足进步，但也遇到了前所未有的困难和挑战且行业内主要产品普遍存在产能过剩，供大于求，价格竞争激烈的情况。面对持续严峻的市场竞争态势，应致力于从产品和原料结构的调整入手，通过工艺技术的提升和改进，以市场为导向，生产性价比高、适销对路的产品，并且持续做好成本控制，提升核心竞争力，以期保障机械设备企业经营业绩的稳定持续提升。
(2)原材料价格波动的风险
机械设备业原材料来源较广，如果未来原材料价格出现大幅波动的情形，将影响产品的生产成本，对相关企业的的正常生产经营带来一定影响。企业应将密切跟踪原材料市场的价格走势，提高预测能力，加强与供应商的沟通协商，力争在价格阶段性上涨前做出判断和订货，扩大销售规模，通过主营业务利润的增加等方式来化解原材料成本上升可能带来的影响。
(3)市场风险
机械设备公司国际化稳步发展，全球贸易保护主义抬头，大国博弈及全球*治经济的复杂性将给国际市场带来不确定性。国内外经济同步增长但仍存在不确定性，市场竞争加剧，大宗商品价格波动以及人工成本上升等因素，可能对机械设备公司销售规模和效益产生影响。
(4)*策风险
工程机械行业与基础设施建设和建筑业投资等密切相关，宏观*策和固定资产投资增速的变化，将对下游客户需求造成影响，进而影响公司产品销售。
3.3竞争分析
国内机床市场充分竞争，三档阵营各领风骚。实力雄厚的外资企业、跨国公司：深耕汽车、模具和航天航空等主要下游行业，保持规模效应及技术 优势，全球排名前十位的机床企业中，大多数直接在中国投资或者合资建厂。
国有企业和具备一定技术实力和知名度的民营企业：目前民营企业在数量方面逐渐占据 优势，以不足一半的资产占有贡献了近七成的主营业务收入和近乎百分之百的利润。技术含量较低、规模较小的众多民营企业：主攻产品加工精度要求不高，产品价格便宜的汽车零部件粗加工、一般用途的民用产品等领域，对机床价格较敏感。
图行业整体呈现三分天下之势
由于在管理、人才、核心零部件及工艺等方面的差距，以及机床市场比较分散等行业特征，国内机床制造企业主要集中在低端市场，全球前10机床制造商被日本、德国及美国占据，国内机床高端市场需求主要依赖进口。
图年全球TOP10机床制造商营业收入
图中国年机床行业前十名企业、年机床行业上市公司前十名对比
年全球工程机械制造商50强中，卡特彼勒、小松稳居全球 、第二位。
分国家来看，中国上榜企业11家、日本13家、美国7家、德国4家、法国3家、瑞典3家、韩国2家、芬兰2家、英国1家、意大利1家、奥地利1家、加拿大1家、南非1家。
据统计，年全球工程机械制造商50强企业总销售额达到.51亿美元，同比增长3.27%，增幅明显放缓。此外，年全球工程机械制造商50强营业利润总额为.03亿美元，同比微幅下跌。
图年全球工程机械制造商10强
图中外冷链行业发展对比
目前中国仪器仪表行业还存在很多问题，诸如关键技术尚未突破、创新能力弱、产业结构不合理等，国内仪器应用市场的国产高端仪器持有率相对较低，大部分高端仪器都依赖进口，仪器仪表行业的整体水平亟待提高。
根据美国化学会（ACS）旗下的《CEN》（ChemicalEngineeringNews）发布的全球仪器公司榜单，在前20家公司中，有8家是美国公司，7家来自欧洲，5家公司位于日本。中国企业没有入选。
表年全球仪器公司排名情况
3.4中国企业重要参与者
中国主要企业有三一重工[.SH]、中国中车[.SH]、恒立液压[.SH]、中联重科[.SZ]、先导智能[.SZ]、石头科技[.SH]、科沃斯[.SH]、中微公司[.SH]、中国通号[.SH]、徐工机械[.SZ]、中国中车[.HK]、中联重科[.HK]、中集集团[.HK]、海天国际[.HK]、中国通号[.HK]、三一国际[.HK]、中国龙工[.HK]、中集安瑞科[.HK]、中国高速传动[.HK]、鹰普精密[.HK]、中科仪[.NQ]、创远仪器[.NQ]、三友科技[.NQ]等。
表中国主要上市公司
(1)三一重工[.SH]是全球装备制造业 企业之一。公司产品包括混凝土机械、挖掘机械、起重机械、桩工机械、筑路机械、建筑装配式预制结构构件。公司拥有ISO质量体系认证、ISO环境管理体系认证、GB/T职业健康安全管理体系认证和中国CCC认证、美国UL认证、德国TUV认证、欧盟CE认证等国际认证。公司凭借技术创新实力，先后三次荣获“国家科技进步奖”，两次荣获“国家技术发明奖”。
(2)中国中车[.SH]是经国务院同意，国务院国资委批准，由中国北车股份有限公司、中国南车股份有限公司按照对等原则合并组建的A+H股上市公司。公司承继了中国北车股份有限公司、中国南车股份有限公司的全部业务和资产，是全球规模 、品种最全、技术 的轨道交通装备供应商。中国中车制造的高速动车组系列产品，已经成为中国向世界展示发展成就的重要名片。产品现已出口全球六大洲近百个国家和地区，并逐步从产品出口向技术输出、资本输出和全球化经营转变。
(3)中联重科[.SZ]是一家装备制造企业，创立于年，主要从事工程机械、环境产业、农业机械等高新技术装备的研发制造。公司已覆盖全球多个国家和地区，在“一带一路”沿线均有市场布局。产品远销中东、南美、非洲、东南亚、俄罗斯以及欧美、澳大利亚等高端市场。公司积极推进战略转型，打造集工程机械、农业机械和金融服务多位一体的高端装备制造企业。
3.5全球企业重要参与者
全球非中国主要企业有迪尔(DEERE)[DE.N]、通用电气[GE.N]、伊利诺伊工具[ITW.N]、特灵科技[TT.N]、康明斯(CUMMINS)[CMI.N]、史丹利百得[SWK.N]、帕卡公司(PACCAR)[PCAR.O]、都福公司(DOVER)[DOV.N]、SINGULUSTECHNOLOGIES[SNG.DF]、STABILUS[STM.DF]、TECHNOTRANS[TTR1.DF]、VA-Q-TEC[VQT.DF]、SMT沙尔夫集团[S4A.DF]、斯派莎克工程[SPX.L]、TRICORN[TCN.L]、TP[TPG.L]、TRIFAST[TRI.L]、TEX[TXH.L]、三菱重工[.T]、川崎重工[.T]、住友重工[.T]、ATSAUTOMATIONTOOLINGSYS[ATA.TO]、阿尔斯通[ALO.PA]、凯斯纽荷兰[CNHI.BSI]、DOOSANBOBCAT[.KS]等。
表全球主要上市公司
(1)迪尔(DEERE)[DE.N]是一家提供先进产品和优质服务的全球 企业。公司业务主要有：农机设备业务和金融服务业务。公司在建筑、森林、草坪和草皮培养等农业设备生产方面占主导地位。另外，公司也生产柴油机和其他工业动力设备，在信用卡、健康护理和专门技术方面提供产品和服务。
(2)通用电气[GE.N]是一家多元化的科技、媒体和金融服务公司。该公司的产品和服务范围广阔，从飞机发动机、发电设备、水处理与安全技术，到医疗成像、商业和消费金融、媒体内容和工业产品。公司涉足六大业务领域：基础设施、商务金融、消费者金融、医疗、媒体娱乐与工业。目前，公司业务遍及世界上多个国家。
(3)伊利诺伊工具[ITW.N]是一家专业的工程配件和工业系统产品的跨国生产企业，是高性能紧固系统，专用和通用设备及工业、民用消费系统的研发生产厂家。致力于为全球的客户生产高技术的产品和解决方案。公司服务于建筑业、工业、汽车制造业，食品饮料业、食品设备、工业配套产品、纸制品、消费耐用品和电子行业等。该公司出品上千种产品，从塑料和金属的部件、紧固件、装配件到标志、标示和识别系统。其旗下拥有ACCU-LUBE（阿库路巴）、ROCOL（罗哥）、Daraclean（美国磁通环保型水性清洗剂）、CedarLubricants（显微镜油）Rustlick（金属加工液）、SafeTap等品牌。
第四章未来展望
1.科技创新是企业持续发展的重要引擎。要加快推进以企业为主体，市场为导向，产学研相结合的创新体系建设，促进基础性平台建设；加快关键核心技术研发与产业化，攻克一批关键性技术，加快成果转变和应用推动，鼓励行业间的成果共享与产业应用；支持地方在特色和重点产业领域建设，产业创新中心和创新平台建设，提升技术创新能力和产业化的水平。
2.推进互联网、云计算、大数据在轻工业的应用，推进智能制造，加快智能制造软硬件产品的使用。推进数字化车间的集成创造和应用示范，加快推广，发挥智能制造创新联盟作用，协同推进装备制作和产品研发，加快推进智能制造的标准需求研究，围绕智能产品的标准制定产品生产、系统集成和规模的应用四个领域推进智能工业机器人，智能工厂，可穿戴产品的研发和推广。机械设备企业尤其是领头企业要不断提升创新发展能力，继续推动“两化”深度融合。
3.全面推行绿色制造，以源头消减污染物为切入点，革新传统的装备，鼓励使用清洁生产的关键技术。推动企业节能减排，强化重点行业废水废气的治理，采用先进的技术实现污染物的持续稳定削减，加强水资源的综合利用，建立和推行用水定额管理治理，提高污水处理的回收力。
4.市场继续提升，产品结构优化需求迫切。在*府大力推进现代化的过程中，机械装备行业实现了跨越式的发展。不断提高机械的科技含量，由性能单一的机具发展到机、电、液一体化、专业化程度很高的复式机械。
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