通信研究领域的一股清风,专业深入研究成果,在5G、物联网、量子通信、云计算、大数据、军工通信、光通信、专网通信等领域深入研究,2017年新财富最佳分析师通信第3名、金翼奖第1名、水晶球第3名,2016年福布斯中国最佳分析师50强。 |
核心摘要
一、工业互联网全栈解决方案提供商,核心实力筑基公司业绩可期
打造工业互联网根技术体系,定增助力战略布局 。东土科技完成了从工业通信领域到工业控制领域的拓展,形成了工业网络、工业控制、工业计算、操作系统与云技术等工业互联网“根技术”体系。公司将通过定增,实现东土科技核心技术的行业应用,进一步打造核心竞争力,为发展赋能。
公司利润短期阵痛,不改长期增长趋势 。近年公司营收持续增长,2022年公司营收达到了11.05亿元,同比增长17.40%。2023Q1扣非净利润亏损0.67亿元,亏损面有望收窄。随着公司优化费用管控、深化产业布局,短期不利因素有望得以控制,期待公司业绩重归增长。
二、数字化转型需求旺盛,工业互联网多点开花
政策推动力强劲,行业持续健康发展 。国家相关部门相继出台一系列政策,加大工业互联网行业应用赋能、区域落地推广力度。工业互联网产业经济产业增加值规模飞速增长,据中商产业研究院预测,2022年我国工业互联网产业经济产业增加值规模有望超5万亿元,增速明显。
TSN技术快速发展,拥抱智能化时代 。实时通信技术完成了从总线时代向实时以太网阶段的迈进,并进一步迈向了智能时代迎合新的网络融合需求。
边缘控制器创造新应用生态,助力工业自动化转型升级 。边缘计算趋势下,边缘控制器可实现设备运动控制、数据采集、运算和与云端相连,以及在边缘侧协同远程工业云平台实现智能产线控制,助力工业自动化转型。
IT与OT相互融合,工业操作系统必要性突显 。工业互联网操作系统作为工业全要素链接的枢纽与工业资源配置的核心,支撑承载高度灵活与智能的工业体系,有效解决IT与OT分离难题,助力实现软件定义控制。
三、技术实力打造核心竞争力,紧抓工业互联网机遇扬帆起航
研发投入持续加码,“根技术”打造核心竞争力 。公司现已构建出以Intewell操作系统、MaVIEW智能工业控制软件平台、NewPre边缘通用控制器、TSN以太网交换芯片等为核心的根技术体系,技术研发持续进行,投入比例领先行业可比公司(近5年均在20%上下)。
专业认证资历领先,战略版图稳步扩张 。公司具备较多资历荣誉,获得多项国际权威认证,实力备受认可。公司将募集资金进一步深化在工业控制领域的战略布局,实现工业控制全链条的自主可控,未来增长值得期待。
盈利预测与投资建议 :预计公司23-25年归母净利润为1.0/1.5/2.0亿元,对应23-25年市盈率分别为61、40、30倍,首次覆盖给予“增持”评级
风险提示
行业发展推动不及预期、技术迭代的风险、持续亏损的风险、募投项目研发失败的风险、公司并购整合风险、测算具有一定主观性的风险等
1. 工业互联网领军者,持续打造技术核心竞争力
1.1. 工业互联网国内领军企业,打造工业互联网全栈解决方案
工业互联网技术领军者 。东土科技完成了从工业通信领域到工业控制领域的拓展,现已形成了工业网络、工业控制、工业计算、操作系统与云技术等工业互联网“根技术“体系。东土科技前身为北京依贝特,成立于2000年。2010年公司成为工业以太网交换机国内市场第三大厂商。公司自2012年成功上市后,通过投资设立与收购等方式快速扩张业务版图,完成了从工业以太网交换机专业供应商迈向工业互联整体技术解决方案提供商的转变,研发与销售并举,全力打造从研发到生产的全自主可控工业互联网产品与技术体系。
提供工业互联网整体技术解决方案 。公司致力于提供工业互联网全栈解决方案,推动5G和人工智能在工业领域的深度应用,已广泛应用于飞机、船舶、高铁/地铁、智能电网、能源、石油化工、冶金、工厂自动化、运营商通信等领域。目前公司解决方案包括工业互联网平台(应用于工业互联网行业、电力行业、石化行业等)和能源互联网解决方案。
公司持续推动产品升级,并打造自有操作系统 。公司产品包括工业级网络通信产品、工业级边缘控制服务器、操作系统及工业软件以及大数据网络服务及工业互联网+解决方案。公司在工业级网络通信产品中创新升级,打造TSN 时间敏感网络产品,实现低时延、高可靠性。同时打造自有MaVIEW 工业控制编程平台,支持软件定义的控制系统编程平台软件,以适应工业互联网发展需要。持续产品升级以及自有操作系统及工业软件的打造可以看到公司在工业互联网深耕的技术实力和核心竞争力。
东土科技近200万台设备广泛应用于全球各个领域,稳定运行超过15年。截至2022年,东土科技业务覆盖全球超过50个国家,解决方案应用于1200 多座变电站、120 多条高速公路、110 多个石化项目、60多条高铁/铁路、50多条地铁、20多条管廊等。
1.2. 股权结构相对集中,高管深耕行业经验丰富
股权结构相对集中,实控人为董事长李平 。公司实控人为董事长李平先生,直接持股公司20.55%的股权,第二大股东为北京大兴投资集团有限公司,其背后股东为北京市大兴区人民政府国有资产监督管理委员会。
高层具有丰富行业经验履历 。公司董事长李平先生曾任北京核工程研究院工程师、联视电子总裁助理、大唐电信集团十维电信公司总经理等要职,同时是北京中关村工业互联网产业联盟理事长;全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会委员,在行业经验沉淀以及技术积累上都较为丰富。此外,公司数位高管都具备较为丰富的业内经验,高管团队行业履历丰富。
1.3. 营收增长稳定,利润短期阵痛,核心实力筑基公司成长潜力可观
东土科技2020-2022年营收不断增长,公司扣非净利润短期阵痛,未来增长潜力强。
从营业收入来看 ,2019-2022年,东土科技营业收入年均复合增长率为10.63%,增速稳定。2022年公司营收达到了11.05亿元。具体来看,2019年,防务业务由于受到军改及国庆阅兵的影响,订单交付不及预期,因此营业收入较2018有所下降;2020年,受新冠疫情影响,企业复工延迟,东土科技产能下降;由于防务业务部分重大项目进行了军品价格调整,导致部分前期确定价格的产品收入出现较大调减,因价格调整影响减少收入。2020整体营收比2019降低了2.81亿元。2021年,东土科技加大公司网络通信产品和边缘控制服务器的产品营销力度,二者实现合计营收6.81亿元,较2020年增长41%。此外,为满足网络通信产品和边缘控制服务器日益增长的市场需求,2021年初,东土科技(宜昌)新增一条生产线,提高了产品交付能力,大大提高公司产能。2022年,公司工业级网络通信业务继续保持优势增长;在操作系统部分实现了互联网“根技术”体系,竞争力提升,公司工业互联网+解决方案业务快速增长,因此2022整体营收实现17.40%增长。 我们认为, 随着公司在边缘控制服务器和操作系统上的技术革新,东土科技面临广阔市场空间,在工业通信和工业控制两大板块会产生新的增长点。
从扣非净利润来看 ,公司扣非净利润在2019-2022年以来均发展受挫。具体来看:
2019年公司出现首次扣非净利润亏损,主要原因是公司持续加大对全国产化工业互联网产品的研发投入,防务业务客户应收账款增加,公司应收款项坏账准备计提较上年增加1,036.44万元,此外为满足业务增长资金需求,2019年公司债务融资规模增加,利息费用较上年增加2,336.62万元。2020年扣非净利润出现大幅亏损,亏损达10.06亿元,主要是新冠疫情以及行业政策变化、竞争加剧所致。2021年和2022年公司扣非净利润恢复至-0.79亿和-1.10亿水平,主要原因是公司应收账款周期迅速缩短,坏账准备计提下降,以及疫情形势缓解。
我们认为 ,近年东土科技扣非净利润亏损主要源于疫情、短期借款和应收账款管理等短期因素,随着疫情形势的好转、公司产能布局深化,公司业务订单陆续得到签订和交付,营运能力不断提升,公司业绩有望回升。
从公司主营业务类别来看 ,2021年之前,军工及互联网工业产品在东土科技营业收入占据主要地位,2018和2019年分别占营收的68.48%和73.78%。2018至2022年间,大数据及网络服务业务占主营业务比例在2020年达到最高,为32.71%,随后两年占比低于25%。2020年之后,随着边缘控制服务器的商业化推广,2021年和2022年工业级边缘控制服务器呈现1929.35万和1412.82万元的营收。我们预计,随着工业级边缘控制服务器在市场上不断推进,其在东土科技主营业务中的占比有望进一步上升,主营业务结构或将不断优化。
从毛利率和净利率来看 ,2020年公司的毛利率出现大幅度下降,主要是新冠疫情带来的停工停产、市场需求萎缩以及军品价格调整所致。2021年公司毛利率恢复至43.56%的水平,并在之后维持在40%的水平上下波动。而东土科技在净利率上保持低迷,仅2018年和2022年取得正的净利率。2021年起,公司加强精益管理,各类费用管控成效明显,销售费用占收入比重、管理费用占收入比重均大幅下降,净利率相较2020年提高了170.97pct,2022年净利率基本与2021年持平。 我们认为, 东土科技的各项费用管控有效降低了经营成本,营收结构有望得到改善,进而带动公司利润率提升。
从公司各项费用来看 ,2020年,公司受固定资产折旧费用、人力成本增加、加大研发投入等因素,四大费用率均上涨。2021年起,公司持续加强精益管理,各类费用管控成效明显,销售费用占收入比重、管理费用占收入比重均大幅下降,2021年销售费用率和管理费用率分别较2020年下降10.28Pct和12.08Pct,2022年基本与2021保持持平;公司研发费用率在2023Q1年提升至30%以上,体现出公司自主研发的决心。 我们认为 ,随着公司在新产品的研发投入增加,公司的市场占有率有望不断提高,在更多产品部门占有更多份额。
公司研发投入常年维持较高水平,反映了公司坚持发展自主创新能力的决心 。公司2018年研发支出为1.80亿元,在随后的数年间研发支出均不低于这一数额。即使在净利率承压的2022年,公司也顶住业绩压力进行了高额的研发投入,2022年研发支出为2.20亿元。 我们期待 ,公司坚持提升自主研发能力,打造核心竞争力。
从营运能力上看 ,2020年-2022年公司营运能力得到了显著提升。2020年公司的营业周期为633.97天,至2022年下降至391.75天。此外公司回收应收账款能力也在不断提高,应收账款周转天数从2020年的458.95天下降至2022年的199.25天,降幅明显。由此可见,公司营运能力显著提升。
1.4. 工业互联网领域解决方案提供商,多领域协同发展
东土科技通过全 IP 实时宽带网络及软件定义控制服务器,实现控制及管理现场与互联网实时相连 。公司拥有工业互联网操作系统、工业互联网实时网络及边缘控制计算平台以及各类工业芯片,构建软件定义控制和功能的网络化解决方案,为新兴信息技术及人工智能技术在各行业的普及应用奠定可持续升级迭代的物理承载平台。
公司的解决方案可应用于多种场景。 公司推出5G + 工业互联网解决方案,实现宽带无线远程实时控制,实现感知、视觉 AI 和控制在统一平台上的协同融合;推出智慧防务解决方案,基于工业互联网架构,实现网络计算控制、云服务一体化融合。
东土科技的企业战略将公司定位在致力于工业互联网产业的发展,推动信息技术、人工智能在机器世界的广泛应用 。为提高工业控制领域智能化水平,赋能工业企业,增强核心竞争力,实现东土科技核心技术的行业应用,公司于2023年5月发布向特定对象发行 A 股股票募集说明书(三次修订稿),拟募集资金87,500.00 万元用于包括数字工厂智能控制解决方案项目、数字建造及智能工程装备控制解决方案项目等用途。
2. 工业互联网引领产业变革
近年来,深化数字技术应用、推动数字化转型已成为各国发展实体经济、培育竞争优势的普遍选择
。美国连续十年推进先进制造业战略,加速制造业数字化的技术创新和应用。欧盟实施“工业5.0”战略,推动数字化绿色化双转型,构建以人为本、弹性、可持续的产业链供应链。特别是疫情发生以来,产业链供应链已成为数字化发展的关键基础和重要保障。德国发力“工业4.0”,以智能工厂、智能产线为基础,着力巩固制造业竞争优势。英法日等传统工业强国和新兴经济体都在强化数字技术优势,提高制造业竞争力。可以说,工业互联网“不是工具的革命,而是革命的工具”,正在全球形成共识。我国体系化推进工业互联网发展,各领域支持政策不断完善,地方支持力度不断加大,政策环境不断优化,为推动数字化转型注入强劲动力。
工业互联网是将新一代信息通信技术与工业经济深度融合的生态,通过对人、机、物、系统等的全面连接,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系。工业互联网作为新型基础设施建设的重要组成部分,是推动数字经济与实体经济深度融合的关键路径。为了促进工业互联网产业的发展,近年来, 国家相关部门相继出台一系列政策,加大工业互联网行业应用赋能、区域落地推广力度。
工业互联网产业链较长,上游主要是各类电子元器件行业和硬件设备厂商,中游为各类工业互联网平台,下游主要对应各应用场景的工业企业 。具体来看:
1)上游:硬件设备。上游设备厂和软件商主要是提供平台所需要的智能硬件设备和软件,支持数据采集、存储、分析和开发。需要的硬件设备主要包括各类传感器、工业级芯片、控制器、智能网关、智能机床、工业机器人。
2)中游:工业互联网平台。从架构看,工业互联网分为边缘层、IaaS层、PaaS层和SaaS层。边缘层(即工业大数据采集过程)是工业互联网发展的基础。IaaS层主要解决的是数据存储和云计算,涉及到的设备如服务器、存储器等。PaaS层提供各种开发和分发应用的解决方案,如虚拟服务器和操作系统。SaaS层主要是各种场景应用型方案,如工业APP等。
3)下游:典型应用场景的工业企业。当前最有潜力上云的工业设备企业包括五类:一是高耗能设备,如炼铁高炉、工业锅炉等设备;二是通用动力设备,如柴油发动机、大中型电机、大型空压机等设备;三是新能源设备,如风电、光伏等设备;四是高价值设备,如工程机械、数控机床、燃气轮机等设备;五是仪器仪表等专用设备,如智能水表和智能燃气表等。
近几年,我国工业互联网市场规模持续增长 。2020年中国制造业转型升级稳步推进,中国工业互联网市场规模总量达到6712.7亿元,同比增长9.9%。随着5G+工业互联网的融合发展,我国工业互联网市场规模将快速增长,中商产业研究院预计2022年中国工业互联网市场规模总量将达8893.5亿元。
自2020年开始,得益于5G及互联网技术的发展,我国工业互联网相关企业注册量迅猛增长。数据显示,2020年我国工业互联网相关企业注册量达到19.5万家,截至2021年底,我国工业互联网相关企业注册量更是达到了62.0万家,创历史新高,同比增长217.9%。据中商情报网预计,2022年我国工业互联网相关企业注册量有望持续增长。
市场规模和企业注册量快速增长的同时,我国工业互联网产业经济产业增加值规模飞速增长 。据中国信息通信研究院数据,2020年,工业互联网产业经济产业增加值规模约为3.1万亿元,同比实际增长约为46.2%。中商产业研究院预测,2022年我国工业互联网产业经济产业增加值规模将超5万亿元。
规模快速崛起的同时,我国在工业互联网领域的边缘智能、工业大数据分析、工业机理建模等方面依旧存在短板 。当前,国内领先工业互联网平台基本上都建立在国外基础产业体系之上,工业互联网平台所依赖的“一硬+一软+一网+一安全”等产业链主要掌控在别人手里。以PLC为例,根据华经产业研究院的数据,2021年可靠性要求更高的中大型PLC市场主要被西门子、欧姆龙、三菱等外资厂商所占据,西门子市场份额近50%。小型PLC市场方面,内资品牌有更多布局,但外资厂商仍占据更大的市场份额,因此内资品牌有待发力以进一步达成国产替代。
工业软件方面,根据工信部运行局数据,2020年,仅有5%的研发设计类工业软件为国产产品,国产可用的研发设计类产品主要应用于工业机理简单、系统功能单一、行业复杂度低的领域;生产制造类国产工业软件占据50%的国内市场,在部分领域已经具备一定实力,涌现了上海宝信、和利时、浙大中控等行业领军企业,但在高端市场中还不占优势;经营管理类国产软件占有国内70%的市场份额,但高端市场领域仍以SAP、Oracle为主。
面对工业互联网领域部分产品国产率低等问题,我国逐步加快“国产替代”建设步伐 。2023年召开的全国工业和信息化工作会议强调,我国要提升重点产业链自主可控能力,围绕制造业重点产业链,找准关键核心技术和零部件“卡脖子”薄弱环节,“一链一策”推进强链补链稳链,强化产业链上下游、大中小企业协同攻关,促进全产业链发展。推进关键核心技术攻关工程,健全“揭榜挂帅”长效机制,不断丰富产业生态。
随着政策的推进,技术的创新,自主可控能力逐渐形成,软硬件企业齐心协力“补短板”。 软件领域,中望软件拥有自主三维几何建模内核,核心技术拥有自主知识产权,具备底层开发能力,产品核心模块不依赖于第三方供应商。硬件方面,东土科技2022年发布的中国首颗自主设计的TSN芯片-KD6530,成为首款进入该名录的TSN芯片。这标志着国产芯片正式进入TSN商用领域,拉开国产TSN大规模商用应用序幕,打破该领域长期被欧美企业垄断的格局。东土科技还研制出中国第一款100%全国产化网络交换设备,实现工业网络设备硬件、软件全部国产化,拥有自主知识产权的全自主可控解决方案。
2.1. TSN技术引领智能时代工业通信发展
实时通信技术完成了从总线时代向实时以太网阶段的迈进,并进一步迈向了智能时代迎合新的网络融合需求。 早在20世纪70年代,随着可编程逻辑控制器(PLC)的产生,为了分布式控制所需的总线也诞生。进入21世纪,随着标准以太网成本的下降,总线开始进入基于以太网的实时网络时代。2014年以后,随着工业4.0的提出,工业物联网、智能制造的需求逐渐变得迫切,对于连接的需求产生了变化。传统的以太网通常不支持交换机网络,其轮询机制或集束帧技术使得标准以太网和实时以太网无法在同一网络中进行数据的传输。
随着信息技术(IT)与运营技术(OT)的不断融合,对于统一网络架构的需求变得迫切 。智能制造、工业物联网、大数据的发展,都使得这一融合变得更为紧迫。而IT与OT对于通信的不同需求也导致了在很长一段时间,融合这两个领域出现了很大的障碍:互联网与信息化领域的数据需要更大的带宽,而 对于工业而言,实时性与确定性则是问题的关键。 这些数据通常无法在同一网络中传输。因此,寻找一个统一的解决方案已成为产业融合的必然需求。
时间敏感型网络(timesensitive network,TSN)是目前国际产业界正在积极推动的全新工业通信技术 。时间敏感型网络允许周期性与非周期性数据在同一网络中传输,使得标准以太网具有确定性传输的优势,并通过厂商独立的标准化进程,已成为广泛聚焦的关键技术。目前,IEEE、IEC等组织均在制定基于TSN的工业应用网络的底层互操作性标准与规范。
TSN进一步改善了以太网实时性能、工业场景下OT与IT网络的融合,能够保证控制类、实时运维类等时间敏感数据的优先传输,从而实现实时性和确定性 ,保证了各类业务流量共网混合传输,将已有的存量工业以太网、物联网以及新型工业应用连起来,极大提高工厂网络灵活组网的能力。
目前参与工业网络与TSN融合研究工作的厂商越来越多,比如工业以太网行业标准组织(CC-Link、EtherCAT、PROFINET),还有国内的工业互联网产业联盟,加上大部分自动化厂商,比如西门子、ABB、库卡等。
下一代工业网络TSN应用于工业领域的技术研究正飞速进行,端到端应用场景逐渐丰富,研究成果的产业化时机已经到来。 技术开发与测试成果已初步涌现,通信设备厂商和芯片厂商们也一并参与到TSN的开发中来,产品及服务厂商也在逐渐增多。据统计,市面上已有10多个行业领域对TSN的端到端应用进行了初步探索,国内外市场上能提供TSN各类软硬件产品及服务的厂商也超过50多家。
TSN技术可以很好解决IT 与 OT 的融合问题,在保证控制类等时间敏感业务数据的有限传输,实现实时确定性传输的同时,又可以保证各类业务流量共网传输。 因此TSN技术的应用场景十分广泛 。
2022年10月,由东土科技主导制定的《基于时间敏感技术的宽带工业总线 AUTBUS 系统架构与通信规范》国家标准正式发布;2023年3月,东土科技牵头制定的基于IPV6的工业控制总线标准 AUTBUS 国际标准之6项国际标准获IEC正式发布。
AUTBUS系列标准是目前国际上唯一基于时间敏感技术和互联网协议第6版(IPv6)技术的两线制宽带总线国际标准。 该系列标准解决了IPv6 统一寻址和确定性通信问题,实现了信息技术(IT)协议与操作技术(OT)协议的全IP化,支持工业通信领域多协议的互联互通互操作,以及控制数据、视频、图片等大数据在控制层的同步宽带传输,可有效满足智能制造高带宽、高实时等通信需求。目前,基于该系列标准的芯片已研制成功,可广泛应用于机器人、汽车、船舶、航空等智能制造相关领域。
该系列标准的成功发布,标志着以 AUTBUS 为代表的我国工业通信技术的发展水平和应用成效得到国际认可。
2.2. 边缘控制器创造新应用生态
边缘计算技术是计算技术发展的焦点 ,通过在靠近工业现场的网络边缘侧运行处理、分析等操作,就近提供边缘计算服务,能够更好满足制造业敏捷连接、实时优化、安全可靠等方面的关键需求,改变传统制造控制系统和数据分析系统的部署运行方式。
边缘计算的优势体现在三个方面:
1)提供 IT 与 OT 跨网互通的能力,边缘侧网关向现场设备提供多种接口、协议,可以解决现场设备信息联网和工业设备多协议之间与 IT 网络设备互通的问题,强化平台数据输入的能力,实现传感器控制系统、管理软件等不同来源的海量数据的集成与汇聚。
2)边缘计算与云计算协同的能力,通过边缘侧在设备端就能够对业务数据进行实时处理,数据不必上传到云端,大大节省数据传输的时延和网络的带宽消耗,提高实时业务的确定性保障和数据的安全性。
3)边缘计算在网络边缘侧的智能分布式架构与平台上,通过知识模型驱动智能化能力,建立统一的服务框架,面向系统运维人员、决策者、开发者等多角色多链条人员,实现协作。
边缘计算对数据的本地处理能力提出了很高的要求,传统的PLC控制器已无法胜任这样的工作,因此,一种基于PC的兼具PLC功能的控制器应运而生 。这样的控制器可以将PLC控制器、PC、网关,运动控制、I/O数据采集、现场总线协议、机器视觉、设备联网等多领域功能集成于一体,同时实现设备运动控制、数据采集、运算和与云端相连,以及在边缘侧协同远程工业云平台实现智能产线控制等,这样的控制器被称为边缘控制器。
边缘控制的架构分为端、边、云三个层级,分别部署不同的设备或系统,可实现云端和边缘侧的控制。 边缘侧的设备形态为边缘控制器和边缘网关,其南向通过现场总线、工业以太网连接端侧的执行器和传感器等现场设备,北向则通过以太网连入云侧的边缘云或公有云。边缘控制器和边缘网关均可采用通用硬件架构并具备与现场设备通讯能力,边缘网关功能侧重于对下层设备的数据采集、处理分析和向云侧进行转发,而边缘控制器功能偏向于对现场设备的实时控制,二者功能可分别独立实现灵活部署,也可组合在一台边缘计算硬件设备上。
边缘控制器将控制与计算相融合,实现云边协同 。云边协同是边缘原生的核心技术之一。云端通常具备海量计算能力,通过云边协同、云端开放的能力和资源可提供给边缘端的应用进行调研。以机器学习为例,一般流程是云端首先将训练好的模型下发边缘端,边缘端执行推理并根据结果下发控制指令给现场执行器,并将执行结果反馈至云端,然后云端根据反馈结果再次进行模型训练并更新模型再次下发给边缘端。另外一个场景是边缘端实时采集的现场工况数据经预处理后上传到云端进行汇总分析,从而实现数据可视化,以支持工厂管理层的精准决策。
德国倍福是基于 PC 的自动化技术的先驱者之一 ,早在1986年,倍福的第一个 PC 控制系统就已问世。倍福推出的基于 PC 的控制技术定义了自动化领域的全球标准。倍福在1996 年推出的 TwinCAT自动化套件是倍福控制系统的核心部分,通过与 TwinCAT 软件结合使用,基于开放性和高度可扩展性原则,构建优化协调的自动化解决方案。
TwinCAT 可将任何一个基于 PC 的系统转换为一个带多个 PLC、NC、CNC 和机器人实时操作系统的实时控制系统。可模块化扩展的硬件和软件组件便于随时修改和添加功能,在需要时,控制解决方案具备的开放性不仅允许集成第三方组件,还可以为现有设备和系统定制改造方案,这样既能确保灵活性,又能保障客户的投资安全。
基于PC的控制技术可应用于自动化运营和工业生产等领域 。TwinCAT 3 IoT OCPP 可与 EL6761 EtherCAT 端子模块完美融合,构成一个完整的适用于充电基础设施应用的通信系统;基于PC的控制技术可助力打造数字孪生平台,实现楼宇全自动化运营,节能降耗效果显著;基于 PC 的控制技术还可显著优化车用电机装配流程,制造商可充分利用 TwinCAT 缩短生产周期的优势,最大限度地提升生产效率和产能。
国内企业里,东土科技走在了软件定义控制技术的前列。 东土科技在2019年4月德国汉诺威展上率先发布软件定义控制的工业服务器NEWPRE。该款NEWPRE工业服务器是一款软件定义PLC的代表作,基于开放的x86虚拟化架构,在Intel i7处理器上通过高实时虚拟化技术,可以虚拟出最多20个软件定义的实时系统以替代PLC控制器,同时集边缘计算、过程控制、运动控制和机器视觉于一身。
东土科技NewPre边缘通用控制器,采用最新的边缘计算和软件定义的技术,通过IEC 61131-3进行编程,保留PLC/PAC在OT方面的优势,同时实现IT方面的人工智能、5G应用、辅助决策等功能。例如在人工智能方面,东土科技NewPre边缘通用控制器产品,搭载INTEWELL工业级网络操作系统,可虚拟出多个实时系统及非实时系统,并实现两种系统的融合统一。
根据《2021年中国自动化市场白皮书》数据显示,2021年我国工业自动化控制市场规模为2530亿元,同比增长23%,远超此前预期,2020年以来的疫情影响下,国内工业企业纷纷加大了自动化、信息化的投资力度,工业自动化市场增长强劲,以物联网、工业互联网平台为代表的新一代信息技术在工业领域加速落地,技术的成熟以及投资强度的降低进一步释放了工业自动化行业增长的动力。根据中商产业研究院预测, 未来我国工业自动化行业市场规模将保持较高的增速,到2022年将有望达到2816亿元。
2.3. 工业操作系统助力实现软件定义控制
传统自动化金字塔模型是工业领域的典型架构,包含现场层、控制层、操作层到管理层的四层架构。模型中信息技术(IT,包括 MES,ERP,SAP 等)与运营技术(OT,主要指控制系统)彼此分离且独立运行的,控制系统都是封闭式或半封闭式的。 这种 IT 与 OT 分离的结构会形成数据孤岛,造成信息集成和互操作困难,IT 的指令难以深入控制系统,IT层也很难获取和处理大数据。
工业互联网需要新的灵活、高效架构解决上述问题, 工业互联网操作系统作为工业全要素链接的枢纽与工业资源配置的核心,支撑承载高度灵活与智能的工业体系。
据物联网智库物女王(彭昭),操作系统作为软硬件之间的解耦平面和接口,使得硬件标准化,实现软件定义控制的效果。 物联网中的操作系统涉及到芯片层、终端层、边缘层、云端层等多个层面。单一层次的物联网操作系统与安卓在移动互联网领域的地位和作用类似,实现了应用软件与智能终端硬件的解耦。类似在安卓等移动互联网生态系统,开发者基本不用考虑智能终端的物理硬件配置,只需根据安卓的编程接口编写应用程序,即可在所有基于安卓的智能终端上运行。
如今的工业互联网操作系统大致分为两类,一是由传统的嵌入式RTOS发展而来;二是由互联网公司的云平台延伸而来,基于传统操作系统进行“剪裁”和定制。 其中各操作系统针对不同领域下的场景,分别在建立各自的生态。
嵌入式RTOS阵营和互联网平台阵营,两类操作系统在生态上各具优势,前者是硬件优势,而后者是软件优势。 具体而言,RTOS阵营的优点是在物联网终端上已经广泛支持,硬件推广成本低;缺点是软件开发专业度要求极高,软硬件开发难以隔离。互联网平台阵营的优点是天生结合互联网服务,对接应用方便;缺点是各家产品与服务绑定,难以做到平台中立,对软件开发者来说功能性受到了限制。
目前,全球物联网市场大部分还是国外操作系统的天下,尤其较早进入市场的美国公司,比如ThreadX、FreeRTOS、vxWorks等。值得一提的是,国产操作系统无论在商业变现或者生态建设方面,都已涌现出非常多优秀的企业,操作系统本身的质量并不输给国外。
随着信息技术的快速发展,嵌入式操作系统已经应用到了通信、能源电力、航天航空、工业控制等行业,未来将会应用到智能家电、媒体广播和数字影像设备等领域。这些行业对实时性的要求越来越高,嵌入式操作系统的技术将会得到更快的发展。2021年全球嵌入式操作系统市场规模达311.3亿美元,较2020年增加了17.0亿美元,同比增长5.78%,根据共研网的预测,2022年全球嵌入式操作系统市场规模有望达到331.1亿美元。
3. 技术实力打造核心竞争力,紧抓工业互联网机遇扬帆起航
3.1. 持续研发赋能打造产品核心竞争力
东土科技研发投入领先 。公司持续研发投入赋能技术创新,从研发投入金额来看,东土科技高于同行业可比公司映翰通和三旺通信,较研华股份体量较小。从研发投入占营收比例来看,东土科技研发投入占比在同行业可比公司内最高,近5年均在20%上下(2020年较高达到42%)。
在每年高额的研发投入下,东土科技专利数量保持逐年上涨的态势,其中发明专利数量从2018年的170项增长至2022年的556项。
“ 根”技术打造核心竞争力。
①Intewell操作系统。该操作系统是中国首个同时符合工业控制、轨道交通、汽车电子三个重要行业功能安全标准的操作系统。通过虚拟化技术实现虚拟机管理抽象层,对硬件资源抽象以支撑“软件定义机器”,达到针对业务的实时性、确定性、安全性、可靠性保证,支持不同的实时和非实时混合多样的应用场景。
东土科技的 Intewell 工业互联网操作系统以软件定义为核心理念,基于统一开放灵活的平台架构面向多种工业应 用场景,赋能端工业应用开发和端到端解决方案,实现从 IT 到 OT 的纵向打通,实现 IT 系统之间的横向协同,实现从 OT 到 IT 的数据驱动。
②MaVIEW智能工业控制软件平台。 面向工业互联网背景下多业务融合支持软件定义的控制系统软件,其运行环境RTE以及开发环境IDE均为东土科技自主研发,并支持国产操作系统,从根源保证了控制系统的安全可靠。
在全球高端机床产业长期被日德美等发达国家把控的情形下,东土科技基于软件定义控制的CNC解决方案,搭载Intewell工业级网络操作系统及MaVIEW工业编程软件,实现一台控制器同时集成CNC实时控制功能、HMI功能以及补偿分析功能,该方案完全自主可控,符合专项要求,并且支持灵活扩展功能,助力CNC企业打造国产化、高端化产品。
③NewPre边缘通用控制器 。基于边缘计算提供数据采集、存储、模型分析等大数据处理,以软件定义控制代替传统控制方式,大幅节省设备投入,支持多标准协议兼容,提供远程控制实现数据采集提升工业场景整体运行效率,可下沉到工业控制现场,将传统的控制系统方案解耦,通过软件定义的方式实现控制功能,可以便捷地接入现场智能终端。
此外,公司打造TSN时间敏感网络国产解决方案 。2022 年 7 月,国内自主设计、研发的第一颗时间敏感网络 TSN 以太网芯片 KD6530 完成了信通院全面测试工作,东土科技基于以上芯片构建了时间敏感网络的整体解决方案,包括时间敏感网络整体解决方案包括:时间敏感网络交换机(Aquam8124TSN 交换机、SCOM3000TSN时间敏感网络交换机)、时间敏感网络终端(WX-6012-TSN-CORE)、时间敏感网络时钟源(WX6004-TSN-PCIE) 以及时间敏感网络控制器(CNC)。
打造工业互联网“中国芯”! 东土科技力争实现中国工业控制网络芯片全国产化,推出东土科技工业互联网“中国芯”计划。目前打 造了包括AUTBUS 宽带总线芯片、无线网络通信芯片、核心网络通信芯片等产品。
做国家标准和国际标准的先行者和制定者 。2022年10月,公司主导制定的《基于时间敏感技术的宽带工业总线 AUTBUS 系统架构与通信规范》国家标准正式发布;2023年3月,公司牵头制定的基于IPV6的工业控制总线标准 AUTBUS 国际标准之6项国际标准获IEC正式发布。该技术是国际上首项全IP工业控制协议, AUTBUS国际标准的发布标志着公司在工业互联网底层控制技术的持续突破,有助于公司构建“自主智能”的工业网络和控制体系,实现智能工业控制底层技术的统一。
东土科技将积极推动该标准的贯标工作,除了在已有的石油化工、智能制造等领域深化AUTBUS宽带总线技术的应用以外,更会加大力度推进其在各行各业的广泛应用,包括铁路、电力、汽车电子等领域, 以自主创新的产品铸就企业核心竞争力,推动我国工业智能化转型升级。
3.2. 应用经验丰富,专业认证资历领先
工业互联网典型案例丰富。 公司具备多个包括矿山、工程车辆、电力等领域的典型工业互联网解决方案,同时积极打造5G + 工业互联网解决方案,实现宽带无线远程实时控制,实现感知、视觉 AI 和控制在统一平台上的协同融合。
同时公司具备较多资历荣誉,实力备受认可。 公司实力出众,打造了中国第一款100%全国产化网络交换设备,荣获首批“时间敏感网络(TSN)产业链名录计划”测试认证证书。此外公司备受业内认可,荣获工信部“制造业单项冠军示范企业 ",此外在ARC 行业报告中,东土科技位列工业通信领域全球市场排名前十的唯一国内企业,并担任“工业互联网底层技术信创工作组”首任组长单位。
东土科技立足核心技术正向创新,专注原创性解决方案发明,产品卓越具备国际化品质。截止2022年,公司合计拥有超过 1000 项已受理和授权专利, 获得全球电力、轨道交通、船舶、石化、工业控制等领域 KEMA、IRIS、UL、DNV、ATEX、RoHS、CE/FCC 等多项国际权威认证。
3.3. 股权激励展现发展信心,定增持续增强核心竞争力
股权激励展现公司信心 。公司2022年推出限制性股票激励计划,授予激励对象的限制性股票数量为1,000.00万股,激励对象共计139人,包括高管曹宏喜、闫志伟等高管,中层管理人员、专业核心人员共 130人。从考核目标来看,公司对未来发展充满信心,净利润目标值和门槛值在22-24年复合增速达到50%,在2022年受到疫情部分影响,后续影响逐步消退后,我们预计公司长期快速增长具备基础。
募资资金增强核心竞争实力,公司未来发展值得期待。 公司于2023年5月发布向特定对象发行 A 股股票募集说明书(三次修订稿),拟募集资金87,500.00 万元用于包括数字工厂智能控制解决方案项目、数字建造及智能工程装备控制解决方案项目等用途。公司发布定增旨在提高工业控制领域智能化水平,赋能工业企业,增强核心竞争力,符合行业智能化发展趋势,此外可实现东土科技核心技术的行业应用,提高我国工业互联网自主可控水平,募投项目的实施完全基于东土科技全产业链自主可控的核心技术(底层根技术包括Intewell 操作系统、MaView 控制软件、AUTBUS 现场总线技术),实现工业控制全链条的自主可控,有利保障国家工业安全。
①数字工厂智能控制解决方案项目。 数字工厂智能控制解决方案项目建设主要实现以下两个方面的智能:
1)装备智能化,主要针对现场的生产设备的智能化升级和改造,包括如视觉引导的机械手、自动检测设备等专机设备,以及对现有设备的智能化升级,例如机床 NC 程序管理、机床加工效率优化、机床热补偿、机械误差补偿、机械手的预测性维护、机床的刀具寿命监测等智能应用。
2)管理数字化,以智能装备和智能产线为基础,依托灵活高效的现场网络方案,依托工业边缘大脑,采集工业全方面数据,为其他的工业软件应用提供数据服务和业务接口,实现数字化管理。
当前,国内数字工厂面临新一轮科技革命和产业变革,数字工厂项目拥有广阔的市场前景 。2020 年中国数字工厂市场规模为8,560亿元。据中商产业研究院预测,未来几年中国智慧工厂行业仍将保持10%以上的年均增速,到 2025 年,中国数字工厂行业市场规模有望超 1.4 万亿元。因此数字工厂是非常有潜力的新兴市场。
②数字建造及智能工程装备控制解决方案项目 。本项目是面向未来无人化少人化建筑工地,构建一套以智能控制技术为核心的数字建造及智能工程装备控制解决方案,纵向涉及企业本部与施工现场项目部的数据贯通,横向涉及施工现场各应用子系统的数据融合。围绕项目施工现场的监管要求,方案将工业互联网“端、边、云”技术构架与建造领域相结合,设计并形成数字工地平台的系统架构。
全球建筑行业数字化需求高速增长,随着工业 4.0 的出现,数字建造的快速发展推动建筑行业进入数字化时代 。根据《数字建筑发展白皮书(2022 年)》,2019 年全球建筑数字化市场规模约为 98 亿美元,预计到 2027 年将超过 291 亿美元,年均复合增长率为14.57%。当前数字建筑的应用主要涵盖协同设计、智能生产、智慧工地等六大场景,其中,智慧工地是数字建筑的重要应用场景之一。根据产业信息网《中国智慧工地行业产业链全景、发展历程、市场规模、竞争格局及发展趋势分析》,2021 年我国智慧工地行业市场规模达到了 155.7 亿元,同比增长 13.07%,预计到 2028 年,中国智慧工地市场规模将增长至 326 亿元。随着中国、越南、印度等新兴经济体对基础设施建设需求和投入增加,亚太地区的市场需求将领涨全球,持续大规模新型建设工程有望为数字建筑带来较广阔的市场前景,不断推进建筑业转型升级。
③研发和实训展示中心项目 。本项目的建设目标是打造一个面向未来智能制造的实训展示系统以及一个与实训展示系统相配套的研发中心:
1)实训展示系统,依托工业操作系统平台+柔性可扩展的新型智能工业应用架构,提供智能化设备产线系统,实现工业的生产数据、管理数据以及运营数据有机融合与持续创新,为智能、柔性的制造目标提供实训场景,以企业需求为核心切入打通“产业链”、“供应链”、“价值链”的一体化协同应用实训。本方案提供的智能制造系统,对实训功能具有强大的可扩展性,可以针对企业产线生产规模逐步扩大的场景做示教拓展。
2)研发中心 ,目标和定位是依托本实训项目使团队成为柔性制造领域专业的、具有影响力的研发团队,为公司研发成果实现突破,为公司培养团队,为产业建立引领,为智能制造建立推动力,同时,根据公司组织架构及职责所划定的内容,负责本项目相关软、硬件产品的整体研发工作。本项目将有利于提升公司控制系统解决方案业务的服务水平。
东土科技坚持以“实现人类智慧在机器世界的延伸”为企业愿景,将“构建面向未来的网络化智能控制体系,成为全球工业互联网技术创新引领者、国际工业控制技变革者”作为企业使命,致力于工业互联网产业的发展。 我们期待公司将持续优化战略业务布局,在工业互联网领域持续深耕,引领工业互联网的发展。
4. 盈利预测与投资建议
核心业务假设:
业务基本假设:
工业级网络通信产品方面 ,考虑到22年疫情影响等因素,同时公司持续打造产品核心竞争力,TSN以太网交换机产品符合行业趋势,预计23-25年收入增速分别为40%、35%、25%。毛利率方面,22年因防务业务部分定制化项目毛利率较低,导致22年工业级网络通信产品整体毛利率水平较21年同期下降,同步影响公司智慧工业和国内毛利率较21年同期下降,我们认为后续毛利率有所回升,预计23-25年毛利率分别为46%、47%、48%。
大数据及网络服务业务 受益于公司工业互联网+解决方案业务快速增长,预计23-25年该业务收入增速分别为30%、25%、20%,预计毛利率保持基本稳定小幅度下行,预计23-25年毛利率为16%、15%、15%;
工业软件产品业务 通过技术创新与市场需求双轮驱动,持续提升竞争力,预计23-25年收入增速分别为60%、50%、40%,毛利率预计小幅度下滑,23-25年分别为51.5%、51%、50%;
工业级边缘控制服务器业务 在22年因客户项目需求延期,部分订单尚未转化为收入,预计23年开始恢复快速增长,假设23-25年收入增速分别为25%、20%、15%,毛利率皆为40%;
公司深耕工业互联网领域,拥有自有核心“根“技术,布局工业级网络通信产品、工业级边缘控制服务器、操作系统及工业软件领域。 预计公司23-25年归母净利润为1.0/1.5/2.0亿元,截至2023年7月31日收盘价,对应23-25年市盈率分别为61、40、30倍,首次覆盖给予“增持”评级。
6. 风险提示
1、行业发展推动不及预期 :工业互联网行业发展得到政策等支持,但存在整体行业发展不及预期的风险。
2、技术迭代的风险 :工业互联网行业技术迭代发展,公司需要保持一定的研发投入和技术创新,存在技术发展迭代的风险
3、持续亏损的风 险 :公司2020-2022年度实现归属于母公司所有者的净利润持续为负,一方面,为了提高公司产业链集成能力,公司开展的大数据网络及工业互联网+解决方案业务毛利率较低,拉低公司整体综合毛利率;另一方面,公司期间费用率较高,存在持续亏损的风险。
4、募投项目研发失败的风险 :公司募投项目除偿还银行借款和补充流动资金外,全部为研发投入,不新增生产设备,不直接产生经济效益。如公司对下游应用行业的理解出现偏差或下游应用行业的技术需求出现较大变化,可能导致公司存在研发失败的风险。
5、公司并购整合风险 :公司分别于2014年和2015年收购拓明科技和北京和兴宏图科技有限公司并分别与之签订《盈利预测及补偿协议》,因被收购方未能实现业绩承诺,故存在公司并购整合风险。
6、测算具有一定主观性,仅供参考 :本报告测算部分通过既有假设进行推算,仅供参考。
备注
文中报告节选自天风证券研究所已公开发布研究报告,具体报告内容及相关风险提示等详见完整版报告。
证券研究报告:《自有“根技术”铸核心竞争力,工业互联网龙头蓄势腾飞》
对外发布时间:2023年08月01日
报告发布机构:天风证券股份有限公司
本报告分析师:
唐海清 SAC 执业证书编号:S1110517030002
王奕红 SAC 执业证书编号:S1110517090004
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