AOI设备行业市场分析报告Word文档格式.docx
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2、人工成本逐年上升,工作质量依赖于个人状态,已无法适应工业升级背景下自动化流水线作业的需求,利用状态稳定、可适应大规模生产的自动检测设备代替检测工人是必然的历史趋势。
表1:
人工目检与AOI检测优劣对比
资料来源:
互联网整理、北京欧立信咨询中心
根据欧睿国际的数据,中国制造业的平均小时工资在2005年至2016年间涨了3倍,达到3.60美元(折合24.78人民币)。
以最为劳动密集型的PCB行业为例,一台在线AOI设备至少可以代替4-5人的工作量,且状态稳定、无需休息。
假设工人也可以通过倒班保证一天工作24小时,一年的劳动力成本将达到21.7万,而一台SMT生产线的国产AOI设备的价格大约为十几万,一个操作员就可以管理多台AOI设备,不仅节约了人工成本,还可以提升检测效率。
图1:
AOI设备节约人工成本
上海科测电子科技有限公司
在国外AOI设备已经有一定的历史,最早于1982年以色列的Orbotech就开始涉足AOI领域,国内则是到了2004年由后来成立东莞神州视觉的团队首次研制出第一台国产AOI设备,2006年中导光电团队首次研制出第一台国产面板检测AOI设备,到现在越来越多的人开始接受利用AOI设备代替人工检测。
从产值分布来看目前全球AOI设备的主要供应方为以色列,占比34%,日本、台湾、韩国跟随其后共占据49%;
但从AOI行业市场的分布来看亚洲占比高达68%,其中大陆贡献了约1/4的份额,可以看到AOI设备的供应和市场在空间上有较大的错位。
由于大陆在PCB、面板和半导体行业的市场份额稳步提升,较大的市场需求使国产设备商具备了独特的优势:
1、随着设备精密度的提高运输难度增大,运输成本成为设备本土化生产的重要原因;
2、相比国际厂商,本土厂商具备显著的本地化服务便利,售后服务响应快,市场营销能力强;
3、国产设备性价比高,具备显著的价格优势;
4、生产线国产化趋势下追求设备的国产化可以有效增强对于产业链上下游的掌控能力,随着时间的推移设备制造将逐渐向市场趋近。
图2:
全球AOI行业产值分布
OFweek,北京欧立信咨询中心
图3:
全球AOI行业市场分布
2.工业升级提振AOI设备需求,各领域市场空间广阔竞争格局各异
AOI技术的主要应用领域包括PCB、FPD、半导体、光伏、汽车电子等行业,据IHS统计2015年中国AOI市场规模就已达到76.2亿元,占全球市场的20.9%;
其中PCB行业占总市场的64.4%,规模达到49.1亿元。
图4:
2015年AOI设备主要应用领域及市场规模
IHS,北京欧立信咨询中心
图5:
2015年AOI设备主要应用领域占比
水木清华,北京欧立信咨询中心
图6:
AOI设备产业链上下游关系
牧德科技年报,北京欧立信咨询中心
AOI设备的上游主要包括光学元件供应商和机械元件、运动系统提供商,其中机械设备与其他技术的通用性较高,一般厂商均可提供;
光学元件根据设备需求精密度要求不同,但除了高端设备对工业相机要求较高以外总体可选择的采购商较多,上游供应不会对设备商构成制约因素。
下游主要包括PCB、FPD、半导体和其他行业,不同行业集中度不同,对产业链的影响各异,下文会做具体分析。
2.1.PCB行业潜在需求量巨大,国产设备或薄利多销
对于PCB行业而言,从工艺、成本和客户需求几个角度来看对于AOI设备的需求都呈现上升趋势:
1、从技术工艺的角度看,PCB微型化导致人工目检无法满足要求,利用机器检测是大趋势;
2、从生产成本的角度看,产品ASP不断下降而人工成本却不断上升,优化生产流程对成本进行精细化控制是厂商在激烈竞争中生存的法门,引进自动化检测设备是必要的选择;
3、从客户需求的角度看,各种终端产品的复杂度不断提升,对稳定性要求也越来越高,AOI可以有效检测翘脚、虚焊等缺陷,增强产品可靠性,引入AOI设备是厂商争取客户订单的重要砝码。
随着对产品便携性的要求越来越高,电子元件的尺寸不断降低,从0402到0201到如今01005已经普及,而后者面积仅为前两者的16%和44%。
0402的元件已经很难用肉眼检测,更何况0201乃至01005元件。
另外维修难度也不断上升,0201已经必须利用显微镜进行维修,对于01005来说就更加困难,几乎不能返修,因此在生产过程中尽早发现缺陷就显得尤为重要。
在SMT生产线中引入AOI设备可以有效促进生产商保障质量、兼顾效率并减少未检测出的缺陷带来的损失。
从拆机报告中可以看到,一台iPhone6Plus手机仅01005元件就有1400个,如果仍然采用人工目检的方式,一条SMT产线至少需配备3-10人,不仅难度太大,还将承担巨额的人力成本;
使用AOI设备进行检测,虽然初期投入较高但是后续支出相对较少。
图7:
不同规格电子元件尺寸对比
AOI自动光学检测仪设备网
图8:
iPhone手机中的电子元件
AOI设备在SMT产线中的位置通常为印刷后、贴片后(炉前)和回流焊后(炉后),其中印刷后是检测的重要位置,数据显示60%-70%缺陷出现在印刷环节,在印刷后若能及时发现焊膏缺陷,只需洗板重新印刷即能重新获得良品,维修成本最低;
贴片后的位置可视情况选择是否放置,若能在回流焊前及时发现缺陷维修成本尚低,到回流焊后则不仅成本较高,还很有可能导致整个PCB报废,因此未来将对贴片后的检测也将更加重视;
回流焊后作为产品流出前的最后检测是AOI最流行的位置,可有效提高产品良率。
根据2000年的销售数据,20.8%的AOI应用于印刷后,21.3%用于贴片后,57.9%用于回流焊后,也基本印证了这种分配属于市场认可的主流方案。
因此,考虑到未来工业升级对检测设备需求的提振作用,假设每条产线在炉前和炉后都安置一台全自动在线检测AOI,50%的产线选择在印刷后配备AOI设备,一条SMT产线平均需要约2.5台在线AOI设备;
如果选择离线AOI的话通常一条产线需要一台,如果采用双贴现的二合一生产设备可以配备两台。
行业整体趋势向在线AOI方向发展,离线设备的技术要求低,但影响生产效率,往往适合用于抽检,随着在线AOI比例的上升,对于设备的绝对需求量也会有一定程度的上升。
图9:
检测设备在SMT产线的常见放置位置
SMT论坛,易科讯宣传资料,北京欧立信咨询中心
据统计我国SMT产线早已超过5万条,假设全部选择在线AOI设备,市场空间超过12.5万台,截止2012年仅有20%-30%的产线配备了AOI设备,根据我们的粗略估计目前产线上实际使用的AOI设备远不及市场空间的半数。
除了SMT检测,AOI设备在PCB行业还可以用于DIP检测、外观检测等。
其中DIP检测与SMT类似,最关键的放置位置是波峰焊后的检测;
外观检测可针对包括HDI、柔性板在内的电路板。
图10:
PCB行业使用的AOI检测设备分类
目前一台进口设备的寿命大约10年,国产设备略低一些,新投产产线的增量需求、原先产线启用自动检测设备的升级需求和老旧设备的换机需求都为AOI设备商提供了机遇。
由于PCB领域毛利率相对较低,继以色列、日本后,韩国、台湾企业也陆续退出PCB行业的AOI设备市场,鉴于目前约90%的PCB产能位于亚洲地区,而中国大陆所占份额呈逐年上升趋势,国产设备具备价格优势且售后服务成本低,大陆企业经过几十年的技术积累已逐步在该领域站稳跟脚,未来国产化率有望继续提升。
随着产能的转移和AOI设备普及度的提升,国产设备商有望借助本土优势占据获得更大市场份额。
图11:
全球PCB产值分布及变化情况(单位:
百万美元)
N.T.InformationLtd.,北京欧立信咨询中心
目前,国产AOI设备商大约有150家,主要集中在PCB领域中低端,其中有一定市场份额的不超过50家。
2015年行业竞争激烈,价格下降较快,一台PCB用国产AOI设备的价格大约在十万或以上不等。
总体来看PCB行业对AOI设备的需求量巨大市场竞争充分,外商陆续退出后国产厂商有望占据主要市场份额。
2.2.大陆面板产线投资热潮,AOI设备盈利空间广阔
我们认为国产AOI设备在FPD行业的潜在需求量很大,主要基于以下两个趋势:
1、OLED对LCD的替代趋势将增加市场对AOI设备的整体需求;
2、大陆面板厂商逐渐承接海外产能,国产AOI设备技术水平提高且具备服务优势,AOI设备的国产化率有望逐渐提升。
一方面近年面板行业随着产品尺寸和分辨率的提高,人工误检率逐年上升,管理成本极高。
另一方面,目前TFT-LCD检测是AOI设备在FPD行业的主要市场,高世代TFT-LCD生产线对于良率的要求决定了AOI检测替代人工必将成为趋势。
图12:
人工检查漏检率随像素尺寸变化趋势
凌云光,北京欧立信咨询中心
图13:
OLED与LCD市场份额预测
UBIResearch,北京欧立信咨询中心
据不完全统计,目前大陆已投产的较低世代LCD、高世代LCD和OLED产线分别为18条、15条和12条,这些产线引入AOI设备或进行设备升级和更换构成了FPD行业对AOI设备的存量需求;
规划或在建的LCD和OLED产线分别为18条和13条,投产之后将形成对检测设备的增量需求。
仅统计可查到投资金额的大陆在建高世代LCD和OLED产线,总投资金额为8960亿元,假设20%用于购买光学、电学检测设备,其中AOI设备约占10%,计算可得这些产线投产后会形成179.2亿元的AOI设备市场需求。
随着面板尺寸向大型化发展,10代以上TFT-LCD产线的玻璃基板尺寸已超过2米,面板设备的运输难度也越来越大,设备本土化是未来的整体趋势,国产厂商有望分享面板行业发展红利。
表2:
大陆在建面板产线投资金额汇总
互联网、北京欧立信咨询中心
面板制造可分为Array、Cell、Module三道工序,三道工序均需要引入AOI检测设备,且每一制程要求的检测项目各不相同,需根据应用场景对设备进行针对性的开发。
可应用自动检测的对象包括基板玻璃、CF、CG、LCM等,其中Array和Cell制程的市场空间是Module的十几倍。
不同制程之间对于设备的技术要求具备一定差异性,每家提供面板检测设备的厂商在三个制程的市场
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