PHM 是工业设备管理的第三种方式。关键生产设备的维修和维护是企业降本增效 的核心点之一。据 ISA 数据显示，全球制造商每年因停机遭受的损失总计约为 6470 亿 美元。原先企业主要采用两种基本维护模式，1）故障后维护，平时不维护，出问题时再 处理，适于停机影响不大的企业；2）预防性维护。无论设备状态如何，定期统一更换， 升级，这样的好处是避免了大的故障发生的风险，但成本较高，且不能避免突发性故障。 随着云计算和大数据等技术的快速发展，预测性维护（PHM，Prognostics Health Management，故障预测与健康管理）成为更加高效的维护方式，PHM 可以帮助企业在 设备故障发生之前进行预测与健康管理，达到防患于未然的效果。PHM 效益明显，是运维服务类工业软件的经典产品。
设备状态监测与故障诊断技术起源于美国和欧洲等工业发达国家。早在 20 世纪 60 年代末，美国国家宇航局就创立了美国机械故障预防小组。1971 年，美国麻省理工 学院的 Beard 在博士论文中首先提出用解析冗余代替硬件冗余，标志着基于解析冗余的 故障诊断技术的诞生。我国的设备监测与故障诊断产业起步较晚但发展迅速，跨越了人 工感官经验判断、仪器检测比较参数、计算机采集数据并分析的阶段，目前正向智能化 监测运维发展。
工业设备的状态监测与故障诊断是“十四五”智能制造重要目标。《“十四五”智能 制造发展规划》在工业软件突破提升行动中明确提及要突破故障预测与健康管理软件 （PHM）和运维综合保障管理（MRO）。在制造业转型升级的背景下，越来越多的工业 企业推动数字化、自动化和智能化改造，智能化状态监测与故障诊断可以推动设备运维 向智能化新模式转变，尤其对于设备价值高、机理复杂、运维需求量的行业，如风电、 冶金、石化化工等，需求较为旺盛。
根据 IOT ANALYTICS 数据，2026 年中国预测性维护市场规模有望达到 32.14 亿美 元，2021-2026 年市场规模年复合增速高达 43%。PHM 是一个蓝海市场，每个细分行业 的市场成熟度不一样，容知在行业拓展时会优先考虑成熟度较高的几个行业，风电、钢 铁、煤炭和石化是目前容知重点拓展的行业。我们将会对风电、钢铁、煤炭和石化行业 市场空间进行更为具体的测算。（报告来源：未来智库）
2.1. 风电行业：市场成熟，前景稳定可期
风力发电机组的自身特点决定了风电行业对状态监测与故障诊断技术的高需求。风 电机组多分布于戈壁、海洋等地域偏远、人员稀少地区，具有设备运行位置高、维修成 本高、日常巡检难度大、现场工作人员易流失等特点，因此相较于其他行业，智能化有 线监测系统在风电行业中更早得到了广泛应用。
风电行业状态监测与故障诊断的行业标准较为成熟，早期存量市场亟待加装监测系 统以指导运维。国家能源局早在 2011 年就已颁布《风力发电机组振动状态监测导则》， 对监测系统类型、传感器安装原则、测量类型和测量值、信号处理与分析方法等技术指 标作了详细规定，推动了状态监测与故障诊断系统在风电设备的应用。而对于在《导则》 颁布前已完成风机安装的存量市场，因设备投运年限均已较长，已逐渐进入机械系统故 障高发期，迫切需要使用有线监测系统来保障设备的安全运行。
碳中和目标推动风电行业高速稳定发展，年均新增装机容量有保障。为顺应应对气 候变化国家战略的最新要求，2020 年北京国际风能大会上发布的《风能北京宣言》提出， 2021-2025 年期间保证年均新增装机 5000 万千瓦以上；2025 年后中国风电年均新增装 机容量应不低于 6000 万千瓦，2030 年至少累计达到 8 亿千瓦，2060 年至少累计达到 30 亿千瓦。
风电行业 PHM 市场空间测算假设：
渗透率：根据调研数据，2021 年风电行业新建项目加装 PHM 的渗透率为 95%，我 们假设 2022 -2025 年渗透率保持在 95%。
单机容量：据 CWEA 历年所发布的《中国风电吊装容量统计简报》，2021 年我国新 增风机平均单机容量为 3.51MW，由于风机未来向大型化发展是趋势，我们假设新增风 机单机容量以每年 10%的速率递增。
PHM 单价：根据容知日新招股说明书，2018 至 2020 年间公司风电行业的收入中 来自有线系统的比例分别为 97.3%、96.5%、97.8%，公司在风电行业出售产品主要为有 线系统。
2021 年风电行业竞争激烈，公司风电行业产品价格较低，后续随着竞争激励程 度缓和和风机大型化，产品价格会有所回升，我们以容知日新 2021 年有线系统的单价 1.88 万元/台作为风电行业硬件设备单价的估计值较为审慎。
测算可得 2022 年至 2025 年间的新增风机市场空间合计约为 13.47 亿元。PHM 产 品在风电行业主要安装在新增装机上，存量风机单机容量较小，技改性价比较低，进度 较为缓慢，后续可能存在存量替代可能，但本次测算暂未考虑存量替换。
2.2. 钢铁行业：超大型钢企牵头推进智能化，市场空间快速释放
状态监测与故障诊断在钢铁行业的应用产生的经济效益较为可观。钢铁行业属于资 产密集型产业，其生产具有自动化程度高、连续运行时间长、生产环境恶劣等特点，设 备的可靠性直接影响企业生产的连续性和产能。状态监测与故障诊断系统可实时高精度 采集数据，降低了巡检人员工作量，被越来越多钢铁企业接受并规模化应用。据中国金 属学会报道，宝武集团打造的钢铁行业设备智能运维系统解决方案实现 90%以上的报警 准确率、诊断准确率和维检对策推荐准确率，使设备综合利用率（OEE）平均提高了 5% 以上，经济效益明显。
钢铁巨头发力推进数字化转型，市场规模快速扩张。宝武集团提出至 2023 年实现 “百万设备接入、百条产线覆盖、百亿营收规模”的目标，要求操作室一律集中，运维 一律远程，操作岗位一律机器人，服务环节一律上线。鞍钢集团重点围绕鞍山本部和鲅 鱼圈沿海基地两条主线建设智能工厂，覆盖原料场、铁前、炼钢、热轧、冷轧、中厚板 及能源管控中心等各生产单元，重点布局基础自动化升级、智能装备改造、智能检测设 备、工业机器人、站所室集控、模型优化等方面。（报告来源：未来智库）
钢铁行业 PHM 市场空间测算假设：
宝武安装 PHM 设备数：根据容知日新投资者关系活动记录，宝武集团目标接入的 百万台设备分为两类，一类接入现有的数据，另一类则需整体加装传感器；百万台设备 中约有一半为动设备，需要加装传感器的设备数在 10 万台左右。
钢铁行业设备数：钢铁行业的智能运维进程首先开始于宝武等资金雄厚、技术先进 的超大型钢铁集团，我们认为智能运维 2025 年能首先覆盖全国所有重点钢企已属较为 理想的情况。
据中国钢铁工业协会披露，2020年全国重点统计钢铁企业销售收入为47033 亿元，同年宝武集团营收为 6737 亿元，我们假设钢铁行业市场空间为宝武集团所能释 放市场空间的 7 倍。
单价：冶金行业设备主要使用无线系统，2018-2021 年无线系统单价在 3.4-4.0 万元 之间，我们假设单价为 3.4 万元/台。 由此我们预测 2025 年钢铁行业 PHM 年市场空间约为 238 亿元。
2.3. 煤炭行业：乘智慧煤矿建设东风，PHM 迎来契机
信息化、智能化建设是煤炭行业的明确发展方向。煤炭行业生产环境恶劣，从业人 员劳动强度大、效率低、安全生产压力大的情况普遍存在，从业人员老龄化严重，难以 吸引年轻劳动力进入行业。开展智能化建设不仅能满足煤炭企业安全生产的需求，也能 提高劳动生产率，减少井下现场作业人员，解决招工难的困境。顶层设计方面，《煤炭工 业“十四五”高质量发展指导意见》提出在 2025 年建成煤矿智能化采掘工作面 1000 处 以上，山西、陕西、内蒙古等重点省份也分别出台文件对智能矿山建设提供政策、资金、项目等支持。
煤炭行业 PHM 空间测算假设：
可改造煤矿数量：截至 2022 年 3 月，全国共有 2611 处正常生产 建设的煤矿。
单矿智能运维支出：容知日新投资者关系活动记录显示，单个矿的平均智能运维覆 盖成本约为 2000 万元。
此外显示，已有 生产型矿井单矿智能化改造升级费用约在 1.49 至 2.63 亿元，平均一座煤矿的改造费用 约 2.06 亿元。矿山设备运维成本较高，我们假设智能运维投资占整体智能化改造升级 费用的比例约为10%较为审慎，由此推算得到的单矿智能运维改造费用亦为2000万元。
单矿 PHM 支出比例：假设 PHM 在单矿智能运维中比例为 10%。 测算可得 2025 年煤炭行业 PHM 市场规模约为 52 亿元。根据中国煤炭资源网数 据，考虑到目前 2611 处煤矿已全部联网接入国家煤矿安全风险监测预警系统，智能运 维 PHM 到 2025 年应当也有望实现全覆盖，因此我们推断煤炭行业智能运维 2025 年有 望达到 52 亿元的市场规模。
2.4. 石化行业：数字化推动石化进行智能运维建设
石油化工设备安全风险高、停机损失大、运维方式难，工业 PHM 可针对性解决痛 点。石化行业生产设备具有危险性，运行过程中出现异常高温、高压、设备腐蚀泄漏等 情况将引发火灾或者爆炸事故，造成人员伤亡。石油化工属于流程行业，设备故障导致 的非计划临时停机检修将造成整个生产装置的全面停产或大幅减产，一次较大的设备事 故（如压缩机组转子损坏）的直接和间接经济损失高达数千万元。
测算可得 2025 年石化行业 PHM 市场空间约为 106 亿元。由超级石化统计，一般 大型石化企业动设备数量为 4000-6000 台，2018 年我国的总炼油能力为 8.31 亿吨/年， 而截至 2018 年底全国共有 28 家炼年产千万吨以上级别的炼化厂，其产能合计达 3.7 亿 吨/年，接近全国总炼油能力的 45%。我们据此估计石化行业总共约有 311111 台动设备， 预计到 2025 年能够实现 PHM 全覆盖。考虑到容知日新向石化行业出售的的主要设备为 无线系统，2018-2021 年无线系统单价在 3.4-4.0 万元之间，我们假设单价为 3.4 万元/台，则石化行业 2025 年 PHM 市场规模约为 106 亿元。
3.1. 市场兴起，第三方运维必不可少
工业运维市场刚刚兴起，参与玩家众多。第一类，设备厂商。一些较为复杂的专用 设备厂商为了维护自己的产品，提升服务质量，会建立自己的服务团队和业务。第二类， 客户自建运维。一些头部企业，设备拥有量较大，会自建运维公司，比如宝武集团旗下 的宝武智维。第三类，专业第三方运维。随着运维市场兴起，会出现像容知日新、博华 科技这样的专业第三方运维公司。整个工业运维市场目前各类玩家各自发展，市场格局 较为分散。
通用、专业和性价比，第三方运维公司必然兴起。工业运维的目标是工业设备，设 备可以分为通用设备和专用设备，通用设备占据制造业企业设备的大部分。设备厂商运 维主要面对于自己生产的设备，大型客户自建运维主要针对于跟自己生产紧相关的自有 专用设备。对于通用的一些设备，客户选用第三方厂商，不但预测精度更高、服务更加 专业、性价比也更高。
市场处于早期，第三方运维公司各自重点覆盖不同细分市场，卡位跨领域发展是当 前重点。国内工业设备智能运维市场处于早期阶段，大多数第三方工业设备运维厂商主 要深耕于自己优势行业，或者产品以硬件为主，较为单一，营收规模较小，尚未有大型 巨头出现。按照规模大小、技术研发实力及提供诊断服务能力大致可分为三类，三类企 业的盈利能力逐次递减。容知日新的软硬件技术研发生产能力和提供系统解决方案的能 力在国内企业中罕有其匹，是第一类企业中的领头羊，率先布局风电、冶金、化工等多 个行业，向智能化方向加快发展。
3.2. 智能运维行业强者恒强，容知先发优势明显
PHM 在设备价值高、机理复杂、运维需求量大等行业需求旺盛，但当前整个工业 领域的 PHM 仍处于起步阶段。从技术角度，要实现 PHM，除了海量的数据基础和大数 据分析技术外，还需要有效结合行业知识、专家经验等形成更准确的模型，而这此正是 当前很多企业推进 PHM 应用的难点所在；另外，当前大部分 PHM 厂商的解决方案还 不够成熟，聚焦状态监测与故障预测的居多，真正可以实现健康管理的很少，而能打通 从感知监测、诊断到预测、维护管理整个闭环的方案则更少，在一定程度上影响了 PHM 的落地和企业对 PHM 价值的认可。
工业设备运维智能化是真正核心价值所在。传统的安装传感器收集、监测数据已经 不能满足企业工业互联网建设需求。有 AI 加持的智能化故障预测才能为企业创造更大 价值，体现工业互联网的价值，因此，基于数据的算法智能化分析和预测才是未来智能 运维厂商的核心竞争力。 算法预测准确率是智能化关键指标，数据量和行业 know-how 决定预测准确率高低。 能够准确预测设备故障才能够为客户减少损失，故障诊断 AI 算法模型的优化需要厂商 拥有大量的设备运行数据和对行业设备的深入理解。 数据量和行业 know-how 需要长期积累，强者愈强。智能运维产品算法的精进需要 长时间数据和案例的积累，厂商取得突破，拿下行业头部客户后，会积累更多数据和经 验，进一步提升算法能力，获得更多客户认可，实现正向循环。因此，具备先发优势的 厂商有望实现强者愈强。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
