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行业研究 Page 1
证券研究报告—深度报告
机械设备
[Table_IndustryInfo]
机械行业专题
超配
（调高评级）
2021 年 01 月 21 日
一年该行业与上证综指走势比较 行业专题
工程机械行业数字化转型的典范
—三一重工
数字浪潮大势所趋，深刻变革人类生活
我们的世界正迎来工业互联网和万物互联时代，数字化大势所趋。数字
浪潮正在不断改变整个社会传统的生产方式和组织方式，极大提升社会
运行效率。先知先觉的企业已经大踏步地进行数字化转型，大幅提升企
业核心竞争力，实现企业的提质增效降本。本文将以机械行业数字化转
型的先行者三一重工为案例展开讨论。
数字化转型：一切业务数据化，一切数据业务化
三一重工全面推进研发、采购、制造、营销服务、管理的数字化，建立
PLM（研发信息化）、GSP（供应商管理信息化）、MES（制造执行系统）、
CRM（营销信息化）、SCM（产销存一体化）等数字化平台，逐步实现
核心业务全部在线、全部管理流程可预见、产品高度自动化和管理流程
高度信息化，打通生产物料、制造装备及人力资源（员工、代理商、客
户、供应商等）等的联络通道，把管理提升至一个新的高度，实现全链
条的互联互通和闭环控制。
数字化驱动企业从做大到做强，全方位提升核心竞争力
三一重工通过数字化赋能全方位提升了产品、渠道、服务等方面的核心
竞争力。从生产端看，数字化解决了离散型制造的痛点问题，能够实现
“产品混装+流水线”的高度柔性生产，大幅提质增效降本，18 号灯塔
工厂改造后主要产品泵车下线时间缩短 98%，公司人均营收 2019 年达
410 万元，较 2010 年翻 4 倍，且首次超过全球龙头卡特彼勒（363 万元），
人工成本占比从 2013 年的 %降至 2019 年的 %；从销售端看，
公司混凝土机械稳居国内第一，泵车市场份额达 50%，挖机市占率持续
提升成为国内第一（每年 2 个 pct 提至 2020 年的 28%）；从服务端看，
公司 98%的业务放在云端，数据整合形成的挖机指数可为企业决策提供
依据，前瞻性把握行业周期、调整生产节奏，售后服务响应时间缩短 95%，
大幅提升客户黏性。特别地，三一重工 2016 年前瞻布局工业互联网，体
外孵化树根互联，将设备互联模式复制到制造业其他行业，打造中国的
通用工业互联网平台，当前已接入 72 万台工业设备，连接 6000 多亿资
产，赋能 81 个细分行业，有望打造出中国制造业的通用工业互联网平台。
投资建议
在第四次工业革命大背景下，率先完成数字化转型推动制造升级的企业
将把握时代先机，具备更强的企业竞争力。重点推荐三一重工。
风险提示：政策变动风险；海外市场风险；原材料价格波动风险等。
重点公司盈利预测及投资评级
公司
代码
公司
名称
投资
评级
昨收盘
（元）
总市值
（亿元）
EPS PE
2020E 2021E 2020E 2021E
600031 三一重工 买入 3,
资料来源：Wind、国信证券经济研究所预测
相关研究报告：
《机械行业 2021 年 1 月策略：工程机械/工业
机器人需求持续向好，把握优质龙头公司》 —
—2021-01-11
《机械行业2020年三季报总结暨2021年度策
略：行业延续复苏，关注优质赛道中长期胜出
概率大的龙头公司》 ——2020-11-24
《工业机器人行业快评：9 月同比+%，
工业机器人产量再创新高》 ——2020-10-20
《机械行业 2020年 10月策略：季报行情将至，
关注产业趋势向上细分行业投资机会》 ——
2020-10-16
《机械行业 2020年 10月策略：季报行情将至，
关注产业趋势向上细分行业投资机会》 ——
2020-10-14
证券分析师：贺泽安
电话：
E-MAIL： hezean@
证券投资咨询执业资格证书编码：S0980517080003
证券分析师：吴双
电话：
E-MAIL： wushuang2@
证券投资咨询执业资格证书编码：S0980519120001
联系人：田丰
电话：
E-MAIL： tianfeng1@
独立性声明：
作者保证报告所采用的数据均来自合规渠
道，分析逻辑基于本人的职业理解，通过合
理判断并得出结论，力求客观、公正，其结
论不受其它任何第三方的授意、影响，特此
声明
F/20 A/20 J/20 A/20 O/20 D/20
上证综指 机械设备
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Page 2
投资摘要
关键结论与投资建议
在第四次工业革命大背景下，特别是消费互联网转向工业互联网的过程中，数
字化能让企业拥有更好产品质量、更高效率及更低成本，具备更强的企业竞争
力，率先通过数字化转型推动制造升级的企业将把握先机，深度受益。
三一重工作为国内机械行业数字化转型的先行者，持续深化数字化、智能化改
造，全面推进研发、采购、制造、营销服务、管理的数字化，当前已完成 18 号
灯塔工厂的智能化改造，经营效率、人均产值及盈利水平大幅提升，公司正在
将 18 号厂房的经验快速复制到在建的 22 座智能工厂中，打造制造业数字化转
型典范。从数字化反映企业竞争力的角度，重点推荐三一重工。
核心假设或逻辑
第一，数字浪潮大势所趋，深刻变革人类生活。我们的世界正迎来工业互联网
和万物互联时代，数字化大势所趋。数字浪潮正在不断改变整个社会传统的生
产方式和组织方式，极大提升社会运行效率。先知先觉的企业已经大踏步地进
行数字化转型，大幅提升企业核心竞争力，实现企业的提质增效降本。本文将
以机械行业数字化转型的先行者三一重工为案例展开讨论。
第二，三一重工积极推进数字化升级，向实现“一切业务数据化”和“一切数
据业务化”迈进。三一重工全面推进研发、采购、制造、营销服务、管理的数
字化，建立 PLM（研发信息化）、GSP（供应商管理信息化）、MES（制造执行
系统）、CRM（营销信息化）、SCM（产销存一体化）等数字化平台，逐步实现
核心业务全部在线、全部管理流程可预见、产品高度自动化和管理流程高度信
息化，打通生产物料、制造装备及人力资源（员工、代理商、客户、供应商等）
等的联络通道，把管理提升至一个新的高度，实现全链条的互联互通和闭环控
制。
第三，数字化赋能三一重工从做大到做强，全方位提升核心竞争力。
1）从生产端看，数字化解决了离散型制造的痛点问题，能够实现“产品混装+
流水线”的高度柔性生产，大幅提质增效降本，18 号灯塔工厂改造后主要产品
泵车下线时间缩短 98%，公司人均营收 2019 年达 410 万元，较 2010 年翻 4
倍，且首次超过全球龙头卡特彼勒（363 万元），人工成本占比从 2013 年的 %
降至 2019 年的 %；
2）从销售端看，三一重工混凝土机械稳居国内第一，泵车市场份额达 50%，
挖机市占率持续提升成为国内第一（每年 2 个 pct 提至 2020 年的 28%）；
3）从服务端看，三一重工 98%的业务放在云端，数据整合形成的挖机指数可
为企业决策提供依据，前瞻性把握行业周期、调整生产节奏，售后服务响应时
间缩短 95%，大幅提升客户黏性。特别地，三一重工 2016 年前瞻布局工业互
联网，体外孵化树根互联，将设备互联模式复制到制造业其他行业，打造中国
的通用工业互联网平台，当前已接入 72 万台工业设备，连接 6000 多亿资产，
赋能 81 个细分行业，有望打造出中国制造业的通用工业互联网平台。
与市场预期不同之处
市场对于数字化的理解还不够充分，我们认为着眼到三一重工，数字化有望带
来以下两个层次的变革：
1）数字化在持续巩固和提升三一重工的核心竞争力。当前公司的数字化转型仍
在持续推进，万物互联互通对于生产方式的颠覆效果正在逐步显现，当前公司
mNtQoQxOmNqQrOsRqPrNmN7N9RbRsQmMnPoPeRoOqRiNoMoPbRtRpMNZtQtRvPqRpQ
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18 号工厂“灯塔工厂”投产后整体效率提升 50%，后续 18 号厂房的经验快速
复制到在建的 22 座智能工厂中，完全改造后公司的管理能力将提升至一个新的
高度，经营效率、人均产值及盈利水平还有大幅提升的空间，将与竞争对手拉
开更大差距。
2）数字化使得万物互联，多年积累的工业大数据将是为企业决策提供依据，助
力企业穿越周期。数字化使得万物互联数据积累成了可能，大数据的整合分析
有望一定程度前瞻供需关系的变化，从行业层面解决供需双方信息不对称的问
题，降低周期波动，从公司层面前瞻性把握周期波动、调整生产节奏。对三一
重工而言，过去 10 多年已经历了一轮完整的行业周期，当前处于行业景气向上
的阶段，公司借助数字化赋能推动核心业务转型提质增效，叠加国际化战略推
动主要市场转型，有望通过参与全球竞争和持续提升市场份额穿越行业周期。
股价变化的催化因素
第一，公司目前在建的 22 座智能工厂有望在 2021 年陆续建成，届时全产品线
数字化升级将进一步提升生产效率。
第二，国际化战略稳步推进，海外市场拓展超预期。
核心假设或逻辑的主要风险
1、政策变动风险
工程机械行业与基础设施建设和建筑业投资密切相关，宏观政策和固定资产投
资变化导致市场需求变化，将直接影响公司业绩。
2、海外市场风险
国际化战略是公司两大核心战略之一，近年来公司海外业务不断拓展，积极参
与全球竞争。一方面，全球贸易保护主义抬头，大国博弈及全球政治经济的复
杂性将给海外市场业务带来不确定性。另一方面，国外疫情尚未明朗，北美和
欧洲市场的疫情若不能得到有效控制将影响市场需求，公司将面临海外市场拓
展不及预期的风险。
3、原材料价格波动的风险
公司的零部件供应商相对集中，且双方建立了长期合作关系，但市场供求、供
应商生产状况、替代材料的可获得性等因素都会影响公司的采购成本，公司面
临一定程度上的原材料价格波动风险。
4、汇率波动风险
公司存在部分美元、欧元、日元等外币业务，如果相关币种汇率波动，将对公
司财务状况产生一定影响。
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内容目录
数字化转型升级，引领工程机械智能制造 .................................................................... 6
前瞻布局，2015 年确立数字化为两大核心战略之一 ............................................ 7
18 号厂房，业内灯塔工厂先驱 ............................................................................ 7
大数据整合形成挖掘机指数，调节生产节奏，改进产品设计，提升服务效率 ...... 8
局部智能迈向全面智能，灯塔工厂软件系统升级，形成统一管理平台 ................. 9
树根互联对外赋能，为中国制造业打造世界级工业互联网平台 ...........................11
数字化全面提升企业竞争力 ....................................................................................... 14
生产端：提质增效降本，灯塔工厂跑出超级节拍 ............................................... 14
销售端：挖机国内市占率第一，整体毛利率超过卡特彼勒 ................................. 20
服务端：98%的业务放在云端，全方位提升服务效率 ........................................ 22
投资建议 .................................................................................................................... 25
风险提示 .................................................................................................................... 26
国信证券投资评级 ...................................................................................................... 27
分析师承诺 ................................................................................................................ 27
风险提示 .................................................................................................................... 27
证券投资咨询业务的说明 ........................................................................................... 27
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图表目录
图 1：三一重工数字化体系结构图 ............................................................................... 6
图 2：三一重工数字化发展层次梳理 ............................................................................ 6
图 3：三一重工数字化推进历程 ................................................................................... 7
图 4：18 号厂房的智能制造流程 .................................................................................. 8
图 5：18 号厂房智能工厂总体结构图 .......................................................................... 8
图 6：三一重工设备互联系统大屏幕 ............................................................................ 9
图 7：三一重工 MES 系统结构图............................................................................... 10
图 8：树根互联平台的战略规划 ................................................................................. 11
图 9：树根互联平台的核心价值 ................................................................................. 11
图 10：根云平台行业赋能情况 .................................................................................. 12
图 11：三一重工设备互联系统实时监控每台设备开工状况 ........................................ 14
图 12：三一重工的设备开工率形成挖掘机指数 ......................................................... 14
图 13：三一重工的存货周转天数近年来持续下降 ...................................................... 15
图 14：三一重工的存货周转天数低于卡特彼勒和小松 ............................................... 15
图 15：公司柔性化生产提升产线利用率 .................................................................... 15
图 16：三一重工的泵车下线时间大幅缩短至 40 分钟 ................................................ 16
图 17：三一重工的挖机下线时间大幅缩短至 5 分钟 .................................................. 16
图 18：三一重工的智联重卡单产线产能提升 50% ..................................................... 16
图 19：公司人均创收已超过卡特彼勒和小松 ............................................................. 16
图 20：公司人均创利已超过卡特彼勒和小松 ............................................................. 17
图 21：员工人数自 2011 年 5 万人降至 2019 年 万人 ........................................ 17
图 22：三一重工 2 条泵车产线所需工人数量减少 75% .............................................. 17
图 23：三一重工生产人员占比大幅降低 .................................................................... 18
图 24：三一重工博士、硕士、本科员工占比大幅提升 ............................................... 18
图 25：三一重工资本支出近三年呈上升趋势 ............................................................. 19
图 26：三一重工的单位产品生产成本（营业成本/总销量）持续下降 ........................ 19
图 27：三一重工生产成本结构中人工和折旧摊销占比下降 ....................................... 20
图 28：三一重工的期间费用率整体下降 .................................................................... 20
图 29：三一重工在国内市场的挖掘机市占率快速提升 ............................................... 21
图 30：2020 年国内挖掘机市场三一重工市占率第一................................................. 21
图 31：三一重工毛利率超过卡特彼勒和小松 ............................................................. 22
图 32：三一重工主要产品中混凝土机械毛利率提升最明显 ....................................... 22
图 33：三一重工设备互联系统调配售后服务资源 ...................................................... 22
图 34：三一重工售后服务响应时间缩短 95% ............................................................ 22
图 35：三一重工利用大数据将维保服务放在云端 ...................................................... 23
图 36：易维讯 APP 监控设备开工运行时间、油耗情况 ............................................. 23
图 37：三一客户云平台主要功能示意图 .................................................................... 24
表 1：公司已建成智能工厂 ........................................................................................ 18
表 2：重点公司盈利预测及投资评级 .......................................................................... 25
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数字化转型升级，引领工程机械智能制造
三一重工 2016 年正式确立了“数字化+国际化”战略，其中数字化战略旨在推
动公司核心业务和盈利能力的转型，全面提升公司在产品、渠道、服务等方面
的核心竞争力。
三一重工董事长梁稳根 2018 年提出公司智能化和数字化转型至少满足以下三
点：1）核心业务必须全部在线上；2）全部管理流程必须可预见；3）产品必须
高度自动化和管理流程必须高度信息化。2016 年以来，随着不断加大数字化建
设方面的投入，三一重工全力推进了研发、采购、制造、营销服务、管理的数
字化，通过实施 CRM（营销信息化）、PLM（研发信息化）、SCM（产销存一
体化）、GSP（供应商管理信息化）等数字化平台升级，推动各项业务在线化和
智能化。三一重工 18 号厂房是行业内的第一个达产满产的灯塔工厂，也是亚洲
最大的智能化生产车间，整体效率提升 50%，三一重工正在将 18 号厂房的成
功经验快速复制到在建的 22 座智能工厂中，打造工业数字化转型典范。
图 1：三一重工数字化体系结构图
资料来源: 公司官网、国信证券经济研究所整理
图 2：三一重工数字化发展层次梳理
资料来源: 公司官网、国信证券经济研究所整理
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前瞻布局，2015 年确立数字化为两大核心战略之一
三一重工 2013 年组建流程信息化总部，2014 年与 SAP 和 IBM 合作，率先上
线了 CRM 系统（营销信息化）和 PLM 系统（产品生命周期管理，研发信息化）。
2016 年正式确立数字化和国际化两大战略，2018 年实现所有生产设备、销售
设备的互联互通，达成研发、供应商、产销存、销售环节信息化，上线 CRM（营
销信息化）、PLM（研发信息化）、SCM（产销存一体化）、GSP（供应商管理
信息化）等数字化平台。2020 年 4 月，公司将 MES 制造执行系统升级为 MOM
智能管理系统，在生产环节自动化的基础上连接 PLM、WMS 等多套系统，为
未来多个灯塔工厂互联做准备，实现“局部智能”到“全面智能”的大跨越，
未来将是同时指挥多个灯塔工厂的大脑。
图 3：三一重工数字化推进历程
资料来源: 公司官网、国信证券经济研究所整理
18 号厂房，业内灯塔工厂先驱
行业内第一个满产的灯塔工厂，工信部工程机械数字化车间样本。18 号厂房是
行业内第一个灯塔工厂，于 2008 年筹建，2012 年投产，起初只是为了扩大产
能满足市场需求，2019 年公司在数字化战略的布局下将 18 号厂房改造升级为
灯塔工厂，进行全方位的数字化、智能化升级，2020 年 9 月，18 号厂房产出
泵车达历史峰值，18 号厂房正式达产满产，成为行业内首个建成达产的灯塔工
厂。
混凝土机械为主，18 号厂房实现高度自动化生产。18 号厂房位于长沙，占地
10 万平方米，是三一重工的总装车间，以混凝土机械和路面机械、港口机械的
装配为主，主要有泵车、拖泵、车载泵和平地机、压路机、摊铺机、正面吊等
产品。18 号厂房划分为 6 大功能区，装配区、高精机加区、结构件区、立库区、
展示厅和景观区，厂房内应用了大量智能机器人和 AGV 自动引导小车，生产流
程从无人化下料、智能化分拣、自动化组焊、无人化机加、智能化涂装、装配
下线和智能化调试，全程做到无人化、自动化、智能化，整体效率提升 50%。
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图 4：18 号厂房的智能制造流程
资料来源: 公司官网、国信证券经济研究所整理
图 5：18 号厂房智能工厂总体结构图
资料来源: 树根互联官网、国信证券经济研究所整理
大数据整合形成挖掘机指数，调节生产节奏，改进产品设计，提升服务
效率
18 号工厂内，每台下线的泵车都会搭载一个 SYMC 控制器，类似飞机的黑匣
子，控制器连接了设备上 50 个至 200 多个传感器，采集设备使用中的地理位
置、运行轨迹、油压、转速等运行数据，再通过无线通讯模块传回公司的 ECC
企业控制中心。截至 2021 年 1 月，通过安装在 48 万台三一设备上的控制器，
公司积累了上千亿条设备运行数据，在 18 号厂房内的 ECC 大屏上实时更新遍
布全国各地的设备运行情况。
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图 6：三一重工设备互联系统大屏幕
资料来源: 新华社、公司官网、国信证券经济研究所整理
公司充分利用千亿条设备运行数据形成挖掘机指数，通过大数据分析，调节生
产节奏、改进产品设计、提升服务效率。
局部智能迈向全面智能，灯塔工厂软件系统升级，形成统一管理平台
2020 年之前，公司采用 MES（制造执行系统）实现了各生产环节自动化。MES
平台集合研发、生产计划、质量管控、专家支持和客户服务等专项数字化平台，
实现了客户下单、生产制造、产品交付、售后维修的全流程信息化。整体呈现
出全流程自动化生产和制造与客户实时交互的特点：
1）全流程自动化生产：生产现场每个订单可逐级分解至各个工位，发出执行指
令，AGV 小车自动调取物料搭配智能机器人制造，实现全流程自动化生产。18
号厂房内，中心显示大屏发出装配指令，并实时反映出现的质量问题信息，每
条生产线旁边每隔一段距离安装一台 MES 终端，工人在 MES 终端上进行物料
管理、库存查询、质量管理等各种操作。
2）制造与客户实施交互：针对定制化订单，客户的个性化需求会直接分解下达
到各个设计生产工位，一线工人按照定制化需求快速准确的生产和交付，客户
能也能实施查看所订购设备的生产进度和所处步骤，做到制造现场与客户的实
时交互。
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图 7：三一重工 MES 系统结构图
资料来源: 树根互联官网、国信证券经济研究所整理
2020 年 4 月灯塔工厂软件升级，MOM 智能管理系统成为未来所有灯塔工厂的
统一管理平台。MOM 智能管理系统是原 MES 的升级版，MOM 上层连接着仓
库管理、产品生命周期管理等多套系统，下层连接物联网平台，解决硬件接入
问题，与产线自动化设备深度集成，建立统一的生产数据模型，将排产细化到
每个人和每台设备。MOM 打通每个生产环节，实现产线工序之间互联，自动采
集设备数据并结合环境数据，支持机器学习和人工智能，构建最优的制造流程。
通过 MOM 系统，人员的作用向管理分析转移，工人将侧重机器人应用层面的
编程、使用和维修，管理和技术人员不需要做各产线汇报，对物联设备扫码后
即可核对生产数据，通过平台查看产线实时工况和资源分布情况。
公司未来 22 座在建智能工厂建成后，MOM 将成为全部智能工厂的统一管理平
台，实现由局部智能到全面智能的跨越式发展。
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树根互联对外赋能，为中国制造业打造世界级工业互联网平台
三一集团在 2016 年确立“数字化+国际化”战略的同时，前瞻性布局工业互联
网，体外孵化树根互联，致力于为中国制造业打造出一个世界级的通用工业互
联网平台。2016 年，三一通过数据观察到了工程机械行业景气周期即将到
来，投入重金孵化了“树根互联”项目，旨在将公司的设备互联模式复制到制
造业的其他行业，让其他领域，也拥有设备互联、数据互通的能力，从而能够
实现设备生命周期管理、设计研发数字化、生产制造数字化，售后及维修服务
可预测等一系列数字化时代的工业能力，为中国制造业打造出一个世界级的工
业互联网平台，截至目前已接入 72 万台工业设备，连接 6000 多亿资产，赋能
81 个细分行业。
图 8：树根互联平台的战略规划
资料来源: 三一重工《2018 年物联网公司发展规划》）、国信证券经济研究所整理
图 9：树根互联平台的核心价值
资料来源: 树根互联官网、国信证券经济研究所整理
体外孵化，独立发展
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三一集团物联网团队组建，2016 年独立运营。树根互联技术有限公司由三一集
团物联网团队组建，体外孵化，2016 年独立运营，定位为公共的、独立。树根
互联 CEO 贺东东先生，曾任三一集团高级副总裁兼首席流程信息官，主持过多
项关于智能制造、物联网、大数据云平台的国家级试点示范项目，在工业互联
网领域经验丰富。树根互联是中国成立最早、连接工业装备最多、服务行业最
广泛的工业互联网赋能平台公司，拥有十年的技术积累，累计投入超 15 亿元。
树根互联是工信部国家级十大跨行业跨领域工业互联网平台之一，已经连续 2
年成为了中国唯一入选 Gartner“全球工业互联网（IIoT）魔力象限”的工业
互联网平台。
体外孵化，赋予工业互联网项目更大发展空间。不同于其他制造业企业将工业
互联网项目装在体内，三一将树根互联体外孵化，可有效解决资金回报、人才
激励、样本量方面的问题：
1）避免资金回报压力：树根互联项目投资金额巨大，体外孵化可避免给上市公
司带来资金压力，也便于持续吸引外来资本。
2）人才激励上有更大空间：树根互联的发展需要吸引高端人才，体外孵化便于
给予核心骨干充分的股权激励。
3）满足庞大样本量的需要：大数据和云计算项目需要庞大的样本量，如果放在
三一重工体内很难满足样本量需要，不便于发挥大数据效应。
始终坚持做平台型工业操作系统
2017 年 2 月，数根互联推出核心产品“根云”平台，是国内第一个自主可控的
工业互联网平台，此时工业互联网平台并不为业界熟知。2020 年，根云平台迭
代至 ，截止 2021 年 1 月，根云平台已接入 72 万台工业设备，连接 6000
多亿资产，赋能 81 个细分行业，主要客户包括三一集团、中船重工、长城汽
车、德邦快递等行业头部企业，均通过根云平台进行数字化转型。
图 10：根云平台行业赋能情况
资料来源: 树根互联官网、国信证券经济研究所整理
始终坚持做产品化平台型的工业操作系统，已有初步通用型工业操作系统雏形。
树根互联的基本模式是产品化的平台，自创立至今始终专注于产品化平台的研
发，即把工业互联网平台当成一个产品，而非传统项目制的形式服务终端客户，
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这是树根互联区别于大量工业互联网平台的最大优势。根据官网资料，树根互
联已经具有初步的通用型工业操作系统雏形。
脱胎于三一集团，工业融合上具备天然优势。树根互联的工业融合经验与腾讯
云的强大云计算能力强强联合，打造工业互联网典范。
1）接入层：工业数据采集与安全传输上有先发优势。三一重工 2008 年就开始
投入使用工业互联网，采用“终端+云端”的架构，动态采集挖机和泵车的运行
数据。凭借三一集团物联网团队十多年的技术与经验积累，根云在数据采集方
面匹配各种协议、兼容多种硬件，在数据传输上与中国移动、中国联通、沃达
丰 Vodafone 达成合作，保证数据传输的安全高效。
2）计算层：借力腾讯云的云计算处理能力。树根互联与腾讯云合作，其工业数
据清洗、转化和建模均基于腾讯云提供的计算能力。
3）应用层：后市场维保服务和设备租赁是特色应用。树根互联受三一集团发展
的影响，真正懂工业，扎根工业制造，根云平台打造的后市场维保服务和设备
租赁等应用，对企业降本增效有直接作用。
走出去，积极参与全球竞争
树根互联紧跟全国各地推进制造业转型升级、智能制造园区建设的步伐，展开
全国布局，目前已经落地广州，并落户北京、上海、长沙、苏州、西安，重庆，
不仅发力于中国先进制造业的集中承载地、更辐射京津冀、长三角地区和华中
地区，带动全国范围内的工业互联网应用。
同时，树根互联积极开拓海外市场，在全球有 6 大云计算节点，业务遍布全球
45 个国家，已服务德国、肯尼亚、印度、南非、印尼、墨西哥、越南等海外国
家的当地企业，目前的海外客户中有超过 11 家海外跨国企业、31 家走出去的
中国企业。
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数字化全面提升企业竞争力
数字化赋能三一重工做大做强，全方位提升核心竞争力。
1）从生产端看，数字化解决了离散型制造的痛点问题，能够实现“产品混装+
流水线”的高度柔性生产，大幅提质增效降本，18 号灯塔工厂改造后主要产品
泵车下线时间缩短 98%，公司人均营收 2019 年达 410 万元，较 2010 年翻 4
倍，且首次超过全球龙头卡特彼勒（363 万元），人工成本占比从 2013 年的 %
降至 2019 年的 %；
2）从销售端看，三一重工混凝土机械稳居国内第一，泵车市场份额达 50%，
挖机市占率持续提升成为国内第一（每年 2 个 pct 提至 2020 年的 28%）；
3）从服务端看，三一重工 98%的业务放在云端，数据整合形成的挖机指数可
为企业决策提供依据，前瞻性把握行业周期、调整生产节奏，售后服务响应时
间缩短 95%，大幅提升客户黏性。
生产端：提质增效降本，灯塔工厂跑出超级节拍
提质提效：前瞻、柔性化、高效率、高产值的智能制造工厂
1）前瞻性
大数据提前感知市场需求变化，比订单领先一步。公司每台出厂设备均搭载控
制器，将实时数据传输回 ECC 企业控制中心，公司汇集了千亿条全国挖掘机开
工运行数据，包括地理位置、运行轨迹、土方数据、油耗统计等真实反映经济
运行的实时数据，形成挖掘机指数，被称为“经济晴雨表”，被报送给政府领导
用作观察宏观经济的指标。设备开工时长是实时数据，能直接反映需求端的上
行或下降趋势，相比之下，订单情况由于交货周期影响，对市场需求边际变化
的反映有所滞后。公司通过监测设备开工时长，可提前感知市场变化，率先调
整生产和销售策略。
图 11：三一重工设备互联系统实时监控每台设备开工状况 图 12：三一重工的设备开工率形成挖掘机指数
资料来源：新华社、公司官网、国信证券经济研究所整理 资料来源: 新华社、公司官网、国信证券经济研究所整理
存货周转提速，处于行业内最低水平。公司存货周转天数从 2017 年的 93 天降
至 2020Q3 的 77 天，自 2017 年以来持续低于小松和卡特彼勒。数字化战略下
公司生产节奏大幅加快，下线快、周转快，保持存货处于较低水平。
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图 13：三一重工的存货周转天数近年来持续下降 图 14：三一重工的存货周转天数低于卡特彼勒和小松
资料来源：Wind、国信证券经济研究所整理 资料来源: Wind、国信证券经济研究所整理
2）柔性化
柔性生产能对市场变化做出快速调整，高效高质量低成本满足市场多样化的需
求。工程机械行业是典型的离散型制造行业，产品的生产过程通常被分解成很
多加工任务来完成，涉及零配件多、加工过程复杂，需要大量的人力物力才能
满足工程机械多品种、高效率及高质量的生产需求。实施智能改造后，18 号厂
房完成装配、物流、质检等的环节的自动化，每个订单逐级精准分解至各个工
位，实现了“产品混装+流水线”的高度柔性化生产。以前一条产线只能装配
1-2 种车型，目前一条产线可以生产 5-10 种车型，厂房内 6-8 条产线可同时组
装 69 种产品，高度柔性化生产降低了生产成本，大幅提升了生产效率，能够
更好更快满足客户的多样化需求。
图 15：公司柔性化生产提升产线利用率
资料来源: 公司官网、国信证券经济研究所整理
2）高效率
主要产品下线时间缩短 98%，节奏加快。泵车：经过 2019 年数字化升级，18
号厂房目前单台泵车下线所需时间已从以往的 2 天，缩短至 2019 年的 1 小时，
2020 年底已降至 40 分钟，整体缩短 98%；挖掘机：在江苏昆山和上海临港的
挖掘机生产基地，单台挖掘机下线所需时间从以往的 1 天，缩短至目前的 5 分
钟，缩短 99%。智联重卡：目前单台智联重卡下线时间仅需 6 分钟，单条产线
日产能 100 台，产能提高 50%。
245
158
177
256
148
118
10096
72 77
105
130133131123
93 89 91
77
0
50
100
150
200
250
300 存货周转天数
77
105
130 133 131
123
93 89 91
99
115 124
110 117
117 107 104
111
118
138
165 165 163 162
152
131
152
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
三一重工 卡特彼勒 小松
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图 16：三一重工的泵车下线时间大幅缩短至 40 分钟 图 17：三一重工的挖机下线时间大幅缩短至 5 分钟
资料来源：公司官网、国信证券经济研究所整理 资料来源: 公司官网、国信证券经济研究所整理
图 18：三一重工的智联重卡单产线产能提升 50%
资料来源: Wind、国信证券经济研究所整理
3）高产值
人均创收 2017 年超过小松，2019 年首次超过卡特彼勒。2017-2019 年公司人
均创收分别为 万元，同比增长 %/%/%，
呈快速增长趋势，2017 年超过小松的 万元，比小松高 %，2019
年首次超过卡特彼勒的 万元，比卡特彼勒高 %。
图 19：公司人均创收已超过卡特彼勒和小松
资料来源: Wind、国信证券经济研究所整理
98
134 131 133
145
169
271
321
410
311
332
289
298
280 268
312
348
363
352
363
307
253
236
209
238
251
267
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
三一重工 卡特彼勒 小松
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人均创利快速增长，持续超过小松和卡特彼勒。2016 年下半年工程机械市场回
暖后，公司人均创利大幅提升，2017-2019 年分别为 万元，
同比增长 %/%/%，2017 年开始持续超过小松，2019 年也
第二次超过卡特彼勒，比其高出 %。数字化改造对公司最直观的效果是人
效提升，人均创造收入和利润已在 2019 年双双超过卡特彼勒，且差距拉大。
图 20：公司人均创利已超过卡特彼勒和小松
资料来源: Wind、国信证券经济研究所整理
趋向无人化，员工总数 8 年减少 64%。无人化是智能工厂的一大特征，公司总
人数自2011年的万人降至2019年的万人，8年内人员缩减%。
以 18 号厂房为例，占地 10 万平方米的超级工厂只需不到 500 名工人，以往公
司两条泵车产线需要 800人，经过大规模机器换人，目前仅需 200人，减少 75%。
图 21：员工人数自 2011 年 5 万人降至 2019 年 万人 图 22：三一重工 2 条泵车产线所需工人数量减少 75%
资料来源：Wind、国信证券经济研究所整理 资料来源: Wind、国信证券经济研究所整理
人员结构优化，生产工人占比降低，传统工人加快技术转型。随着大量机器人
投产，总人数减少也伴随着员工结构调整，1）生产人员占比减少，从 2011 年
的 %降至 2019 年的 %，降低 9 个 pct，同时销售和技术人员占比提
升；2）高素质人才占比提高，2011 年本硕博员工合计占比 %，2019 年
提升至 %，提升 个 pct，专科及以下员工占比缩减。大量机器人投
产后 18 号厂房招工倾向具备机器人编程、操作和维护保养的“新工人”，母公
司三一集团也推出对机器人编程语言技能的奖励政策，促进传统工人的技术转
型。
17 16
10
3 1
1
15
35
61
25
29
20
13 15
0
5
39
41
29 31
21 21
18
16 15 20
25
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
三一重工 卡特彼勒 小松
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
10%
20%
30%
0
1
2
3
4
5
6
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
员工总人数（万人） 同比增速
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图 23：三一重工生产人员占比大幅降低
资料来源: Wind、国信证券经济研究所整理
图 24：三一重工博士、硕士、本科员工占比大幅提升
资料来源: Wind、国信证券经济研究所整理
降成本：规模化基础之上的数字化，降本作用事半功倍
灯塔工厂达产满产，已有 22 座智能工厂在建。2019 年以来公司投资超 100 亿
元，截至 2020 年 12 月已在行业内率先启动 22 座智能工厂的建设，分布在十
多个业务线生产单元，对标 18 号厂房灯塔工厂。2017 年已建成长沙宁乡汽车
起重机智能工厂、北京南口桩机智能工厂、上海临港挖掘机智能工厂，2020 年
12 月已建成湖南邵阳三一专气超级智能工厂。18 号厂房的成功经验可复制、
可推广，公司加快布局各产品线灯塔工厂建设，全面推进数字化战略。
表 1：公司已建成智能工厂
建成时间 厂房 主要产品
2017 年 长沙宁乡汽车起重机智能工厂 汽车起重机
2017 年 北京南口桩机智能工厂 桩机
2017 年 上海临港挖掘机智能工厂 挖掘机
2020 年 湖南邵阳三一专气超级智能工厂 专气
2012 年 长沙 18 号厂房 混凝土泵车
…… …… ……
资料来源: 公司官网、国信证券经济研究所整理
资本投入属低水平，智能化改造成本不高。公司 2018/2019/2020Q3 构建固定
资产、无形资产和其他长期资产支付的现金分别为 亿元，同
比增长 %/%/%，呈快速增长趋势，主要用于占地 10 万平方
米的 18 号厂房灯塔工厂，以及全国 22 座在建智能工厂的建设，其投资额的绝
对值水平在历史上处于中低位置，智能化改造成本不高。
%
%
%
%
%
%
%
2011年
%
%
%
%
%
%
%
2019年
生产
销售
客服
技术
财务
行政
综合管理
%
%
%
%
%
2011年
%
%
%
%
%
2019年
博士
硕士
本科
专科
其他学历
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图 25：三一重工资本支出近三年呈上升趋势
资料来源: Wind、国信证券经济研究所整理
产品单位成本降低，成本结构中人工占比降低。2017-2019 年公司单位产品生
产成本分别为 万元/台，公司在实现规模化生产的基础
上进行数字化改革，带动单位产品生产成本持续降低。成本结构上，2017-2019
年 原 材 料 / 人 工 成 本 / 折 旧 与 摊 销 分 别 为 %/%/% 、
%/%/%、%/%/%，人工和折旧摊销占比不断下降。
图 26：三一重工的单位产品生产成本（营业成本/总销量）持续下降
资料来源: Wind、国信证券经济研究所整理
-100%
-50%
0%
50%
100%
150%
200%
250%
300%
350%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
购建固定资产、无形资产和其他长期资产支付的现金（亿元）
同比增速
0
10
20
30
40
50
60
70
80
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
单位产品生产成本（万元/台）
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图 27：三一重工生产成本结构中人工和折旧摊销占比下降
资料来源: Wind、国信证券经济研究所整理
期间费用率降低，三年下降 8 个 pct。2017-2020Q3 公司期间费用率分别为
%/%/%/%，同比降低 个 pct，其中
销售费用率、管理费用率、财务费用率均呈下降趋势，得益于研发、生产、交
付、维保等各环节的数字化改造，公司运营效率不断提升。
图 28：三一重工的期间费用率整体下降
资料来源: Wind、国信证券经济研究所整理
销售端：挖机国内市占率第一，整体毛利率超过卡特彼勒
从市占率来看，挖机国内市占率不断攀升，2020 年 28%位居第一。公司挖掘
机产品竞争力提升，叠加挖机结构调整，中大挖占比提升，2020 年市占率升至
%，位居国内第一， 第二至第五位分别是徐挖/卡特彼勒/山东临工/柳工，
市占率分别为 %/%/%/%。
%
%
%
%
2013年
%
%
%%
2019年
原材料
人工成本
折旧与摊销
其他
%
% %
%
%
% %
%
%
%
%
% %
%
%
%
% % %
%
% %
%
%
-5%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020Q3
期间费用率 销售费用率
管理费用率（含研发） 财务费用率
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图 29：三一重工在国内市场的挖掘机市占率快速提升
资料来源: Wind、国信证券经济研究所整理
图 30：2020 年国内挖掘机市场三一重工市占率第一
资料来源:中国工程机械工业协会、国信证券经济研究所整理
毛利率首次超过卡特彼勒和小松，受益灯塔工厂混凝土机械毛利率提速最快。
公司2019年毛利率%，同比增长个pct，首次超过卡特彼勒的%
和小松的 %，大范围智能化改造对内提升生产效率、降低产品成本，对外
提升产品力和服务优势，促进毛利率节节攀升。按产品来看，混凝土机械受益
于 18 号厂房灯塔工厂率先达产满产，毛利率提升最为明显，2019 年为 %，
同比提升 个 pct。
4%
7%
8%
12%
14% 14%
15%
18%
20%
22%
23%
26%
28%
6% 6% 6% 6% 7%
8%
11%
12%
14%
13% 13%
12%
10%
8%
10%
12%
14%
16%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
三一重机 卡特彼勒 小松中国 斗山中国
徐挖 柳工 山东临工 山河智能
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
% %
%
三一重机
卡特彼勒
小松中国
徐挖
柳工
山东临工
斗山中国
山河智能
日立中国
现代江苏
玉柴机器
山东力士德
中联重科
成都神钢
沃尔沃
福田雷沃
厦工
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图 31：三一重工毛利率超过卡特彼勒和小松 图 32：三一重工主要产品中混凝土机械毛利率提升最明显
资料来源：Wind、国信证券经济研究所整理 资料来源: Wind、国信证券经济研究所整理
服务端：98%的业务放在云端，全方位提升服务效率
智能匹配资源，售后服务响应时间缩短 95%。大数据实现了每台设备的故障预
警和主动维保提醒，帮助客户预防停工损失。ECC 根据大数据提前做故障诊断
报告，智能匹配服务资源，省去以往实地勘察全面排查故障消耗的时间，做到
了维保成本与时间的精准控制。截至 2020 年 10 月，公司售后服务响应时间从
300 分钟缩短至 15 分钟，缩短 95%，服务效率大幅提高。
图 33：三一重工设备互联系统调配售后服务资源 图 34：三一重工售后服务响应时间缩短 95%
资料来源：新华社、公司官网、国信证券经济研究所整理 资料来源: 新华社、公司官网、国信证券经济研究所整理
98%的服务上云，数字化手段提升维保效率。数字化生产不只是大规模机器换
人，公司运用大数据思维对服务流程各个环节进行全面数字化升级。公司加速
资源和数据整合，目前已将 98%的服务放在“易维迅”、“客户云”等云端完成。
26%
26%
25%
26%
30%
31%
33%
31%
31%
20%
22%
24%
26%
28%
30%
32%
34%
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
三一重工 卡特彼勒 小松
34% 33%
28%
32%
41%
39% 39%
22% 22% 23% 21%
24%
25%
30%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
挖掘机械 混凝土机械
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图 35：三一重工利用大数据将维保服务放在云端
资料来源: 公司官网、国信证券经济研究所整理
i）“易维讯”APP，挖机智能管理，50%的故障预诊断，大幅规避停工损失
2017 年 4 月，三一重机推出“易维讯”APP，针对挖机设备进行智能化管理。
所有品牌的设备用户均可注册易维讯，主要功能包括在线监控设备开工运行状
况、召唤服务、配件购置、设备出租、寻找挖机操作手等。
ECC 系统根据设备端的动态健康模型，预测设备部件近期存在的损坏风险，客
服人员主动通知客户保养换件时间节点，客户接到通知后可在“易维迅”APP
上购买配件、召请服务，做到事前提前预防故障，规避停工损失，目前 50％的
故障可以实现后台预诊断。2021年 1月，“易维迅”APP 的月使用率高达 ％，
平均每单的处理周期由 10 分钟缩短至 40 秒。
图 36：易维讯 APP 监控设备开工运行时间、油耗情况
资料来源: App Store、国信证券经济研究所整理
ii）“客户云”APP，连接设备的购买者、操作手、代理商、维修商，上下游信
息互联互通
2018 年 11 月，三一集团与树根互联合作推出“三一客户云平台”，将三一设备
的购买者、设备操作手、代理商、维修商等连接，实现上下游信息互联，是针
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对产品全生命周期管理的智慧平台。
设备购买者可在移动端实时监控设备施工量、位置、工况信息，在“客户云”
上可以一键召唤设备维修服务，ECC 接收到服务召请订单后先利用大数据生成
故障预测报告，连同所需维修工具、配件等一并发送至维修人员的智能终端，
云端自动匹配的维修人员接到指派后抵达现场，调取物联网运行参数，联合技
术专家 AR 远程会诊，快速解决问题。ECC 智能调度的数字化手段大幅提升服
务效率，以往的维修方式需要数个小时全面排查滤芯、油品、发动机等部件，
ECC 智能调度下，主要服务区域维修人员 2 小时到现场，维保时间最低缩短至
30 分钟左右，为客户大幅缩短停工时间，为公司节省维保人力物力成本。
图 37：三一客户云平台主要功能示意图
资料来源: App Store、国信证券经济研究所整理
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投资建议
在第四次工业革命大背景下，特别是消费互联网转向工业互联网的过程中，数
字化能让企业拥有更好产品质量、更高效率及更低成本，具备更强的企业竞争
力，率先通过数字化转型推动制造升级的企业将把握先机，深度受益。
三一重工作为国内机械行业数字化转型的先行者，持续深化数字化、智能化改
造，全面推进研发、采购、制造、营销服务、管理的数字化，当前已完成 18 号
灯塔工厂的智能化改造，经营效率、人均产值及盈利水平大幅提升，公司正在
将 18 号厂房的经验快速复制到在建的 22 座智能工厂中，打造制造业数字化转
型典范。从数字化反映企业竞争力的角度，重点推荐三一重工。
表 2：重点公司盈利预测及投资评级
公司代码 公司名称 投资评级
昨收盘
（元）
总市值
（亿元）
EPS PE
2020E 2021E 2020E 2021E
600031 三一重工 买入 3,
资料来源：Wind、国信证券经济研究所预测
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风险提示
1、政策变动风险
工程机械行业与基础设施建设和建筑业投资密切相关，宏观政策和固定资产投
资变化导致市场需求变化，将直接影响公司业绩。
2、海外市场风险
国际化战略是公司两大核心战略之一，近年来公司海外业务不断拓展，积极参
与全球竞争。一方面，全球贸易保护主义抬头，大国博弈及全球政治经济的复
杂性将给海外市场业务带来不确定性。另一方面，国外疫情尚未明朗，北美和
欧洲市场的疫情若不能得到有效控制将影响市场需求，公司将面临海外市场拓
展不及预期的风险。
3、原材料价格波动的风险
公司的零部件供应商相对集中，且双方建立了长期合作关系，但市场供求、供
应商生产状况、替代材料的可获得性等因素都会影响公司的采购成本，公司面
临一定程度上的原材料价格波动风险。
4、汇率波动风险
公司存在部分美元、欧元、日元等外币业务，如果相关币种汇率波动，将对公
司财务状况产生一定影响。
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国信证券投资评级
类别 级别 定义
股票
投资评级
买入 预计 6 个月内，股价表现优于市场指数 20%以上
增持 预计 6 个月内，股价表现优于市场指数 10%-20%之间
中性 预计 6 个月内，股价表现介于市场指数 ±10%之间
卖出 预计 6 个月内，股价表现弱于市场指数 10%以上
行业
投资评级
超配 预计 6 个月内，行业指数表现优于市场指数 10%以上
中性 预计 6 个月内，行业指数表现介于市场指数 ±10%之间
低配 预计 6 个月内，行业指数表现弱于市场指数 10%以上
分析师承诺
作者保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于本人的职业理解，
通过合理判断并得出结论，力求客观、公正，结论不受任何第三方的授意、影
响，特此声明。
风险提示
本报告版权归国信证券股份有限公司（以下简称“我公司”）所有，仅供我公司
客户使用。未经书面许可任何机构和个人不得以任何形式使用、复制或传播。
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司向客户发布的本报告完整版本为准。本报告基于已公开的资料或信息撰写，
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