针织机械行业报告
1 概述
纺织机械行业是我国纺织工业的产业基础,在纺织工业中起着不可替代的作用。纺织装备的品种多,门类广,包括化纤机械、纺纱机械、机织与针织机械、染整机械、非织造布机械、纺织仪器和配套装置、专用基础件以及软件等六百多类产品。针织机械作为纺织机械的一个重要分支,是针织工业的基础和支撑。随着我国基础工业的进步,国产针织机械不断创新和升级,综合竞争力日益提升,满足了市场对针织产品多样化的需求,同时凭借全面的功能和良好的性价比,形成了较强的国际竞争力,得以持续拓展国际市场。
1.1 针织机械分类
针织机械是利用织针将纱线弯成线圈,然后将线圈相互串套而成为针织物的设备。按设备工作原理,针织机械可分为经编机和纬编机,经编机是将一组和几组平行排列的纱线由径向喂入平行排列的工作织针同时成圈,连接成针织物,生产效率较高,织物产品较为硬挺;纬编机是将纱线沿纬向喂入工作织针顺序地弯曲成圈并相互串套而形成针织物,织物产品较为柔软,多应用于服装产品。
纬编机根据针床形状又可以分为圆纬机和横机,圆纬机针床首尾相连,横机针床有头有尾。其中,无缝内衣机和袜机都属于圆纬机,无缝内衣机最大的特点是可以生产成形织物,少裁剪,降低缝合线对针织品的束缚,更为舒适贴身,同时在织造时具有更丰富的花型和款式,不需要通过裁剪和后处理来实现。袜机是生产平板、毛圈、鞋袜等袜品的单针筒、双针筒小筒径圆纬机。手套机属于横机的一种,可编织具有添纱、集圈、网眼、单面提花、嵌花等组织的全指、半指、元宝指手套。
1.2 针织机械发展过程
世界针织机械发展历程可分为诞生与初期、手动到自动过渡、不断完善提升三个阶段。1589年,英国人William Lee(威廉·李)创造了世界上第一台手动式钩针针织机,纺织机械开启了针织机械时代;1758年,英国J.斯特拉特制成手工针织罗纹机;1775年,英国人J.克雷恩发明了第一台特里科经编机;1816年,法国M.I.布吕内尔制成了圆形针织机;1848年,Redgate发明了舌针经编机;1862年,第一台针织横机被发明问世;1957年,意大利普鲁蒂公司发明了世界上第一台自动横机,完成从手动横机-电动横机-半自动横机-机械式自动横机的演进;1984年,意大利胜歌公司研制成功第一台无缝针织机。针织机械初始阶段依靠人工操作,劳动强度大,生产效率低,通过不断的技术升级,机械式针织机械占据主流,随着计算机技术和伺服控制技术的发展,针织机械逐步实现机电一体化,不仅生产效率大幅提高,而且生产织物的产品种类更加丰富多样。
与国际针织机械发展类似,我国针织机械也经历了初期发展、革新演变及迅速发展三个阶段。不同的是国内针织机械的发展有引进吸收的过程,地方企业与国外企业合作办厂,这为消化吸收国外先进技术和进行集成创新提供了条件。
无缝内衣机技术引入中国之前,国内内衣生产主要采用传统的裁剪和缝制工艺。随纺织行业的发展,人们对内衣品质和舒适度的要求不断提高,国内企业开始引入无缝内衣机技术。在这个阶段,国内企业通过学习和消化国外技术,逐步提高了自身的制造能力和技术水平。同时,以浙江高腾为代表的国内企业根据市场需求将大圆机技术和袜机技术应用于无缝内衣机,并自研电脑控制技术,成功制造出全电脑控制的无缝内衣机。近几年以杭州高腾为代表的国内相关企业在自动化生产、高精度加工、智能化技术等方面不断探索和创新,使国产无缝内衣机在生产效率、性价比、售后服务等方面具备了一定优势。
1912年,上海家兴工厂仿制出国内最早的手摇织袜机。20世纪70年代开始诸暨大唐手摇袜机产业快速发展,分为平袜机、条花机、吊线机等。随着袜机市场规模持续扩大,国内袜机技术不断进步,在提高生产效率、降低用工成本、提升产品质量等方面有较大突破。
我国手套机发展历史总体较短但发展迅速。短短二十多年时间内,经历了从人工手摇手套机到链条驱动手套机、马达驱动手套机、全自动电脑手套机,再到目前占据先导地位的伺服电机驱动型高速全自动手套机的蜕变。目前,国内手套机行业头部企业生产的手套机在技术上已经达到国际先进水平。
1.3 针织机械产业链和下游产业集群情况
1.3.1 圆纬机(无缝内衣机、袜机)
上游企业:德国格罗茨贝克公司、山东金鹏针业集团有限公司、烟台天成制针有限公司、烟台永昌精密织针有限公司、常州思成凯业精密制针有限公司、浙江太阳洲纺织科技有限公司、美名格-艾罗(太仓)纺织机械有限公司、福建省漳州市永良针纺机械有限公司、慈溪市赛美格自动化科技有限公司、浙江亿帆自动化设备有限公司、福建睿能科技股份有限公司、泉州市洛江永太机械有限公司、浙江恒强科技股份有限公司、浙江大豪明德智控设备有限公司、克恩-里伯斯(太仓)有限公司等。
下游主要集群地:圆纬机的用户主要集群地有山东青岛、江苏常熟、浙江绍兴、浙江海宁、广东佛山、广东张槎、广东汕头等。无缝内衣机的用户主要集群地有浙江海宁、广东汕头和义乌佛堂等。袜机的用户主要集群地有浙江诸暨和吉林辽源。
1.3.2 电脑横机(手套机)
上游企业:德国格罗茨贝克公司、山东金鹏针业集团有限公司、烟台永昌精密织针有限公司、浙江太阳洲纺织科技有限公司、美名格-艾罗(太仓)纺织机械有限公司、慈溪市赛美格自动化科技有限公司、福建睿能科技股份有限公司、浙江恒强科技股份有限公司、漳州市长弓机械有限公司、宁波博日机械有限公司、宁波必沃纺织机械有限公司、泉州精准机械有限公司、泉州市永祺塑胶电子有限公司、苏州特点电子科技有限公司等。
下游主要集群地:电脑横机的用户主要集群地有河北白沟、浙江桐乡、江苏张家港、山东海阳、广东东莞。手套机的用户主要集群地有山东济宁、山东高密、山东临沂和河北辛集等。
1.3.3 经编机
上游企业:德国格罗茨贝克公司、海宁新艺精密机械科技有限公司、常州市翔云智能控制系统股份有限公司、常州市步云工控自动化有限公司、浙江希杰金属科技有限公司、上海泰晟电子科技发展有限公司等。
下游主要集群地:浙江海宁、山东高阳、江苏常熟、广东汕头、福建晋江等。
2 针织机械发展现状
2.1 市场情况
我国针织工业发展历史相对较短,但是由于针织产品品种丰富,应用覆盖服装、家纺、建筑、汽车、医疗、航空航天、智能纺织品等多种领域,针织工业在过去二十年得到了显著发展。2023年,中国针织服装产量为128.33亿件,其占服装总产量的比重达66.19%。2023年我国针织产品出口额在十四五期间连续第三年突破千亿美元全年累计出口1040.94亿美元,其中针织物出口215.23亿美元,针织服装及附件出口825.71亿美元。
针织机械是针织工业的基础和支撑,我国针织机械门类广、品种多,产业链完整,在针织产业的带动下,随着我国基础工业的进步,国产针织机械综合竞争力不断提高,当前三大类机型圆纬机(包括无缝内衣机和袜机)、横机(包括手套机)、经编机可生产针织工业领域所有产品。我国针织机械行业凭借全面的功能和良好的性价比,形成了较强的国际竞争力。2023年,针织机械产品出口额达11.95亿美元,相比“十三五”末期增长达45.9%,“十三五”期间,针织机械行业出口金额继续领跑我国纺织机械各专业出口金额。
圆纬机产业稳步发展,所生产的织物产品应用广泛。2019-2023年,圆纬机行业(不包括无缝内衣机)年销售稳定在2.5万台左右,年均出口金额为3.17亿美元。
无缝内衣机是一类较为小众的圆纬机,主要产业集群地区为浙江海宁、广东汕头和义乌佛堂等,行业市场存在较为明显的周期,2019-2023年产销量情况如图1所示。2020年和2021年,受益于下游市场的旺盛需求和设备更新换代,年产销量均超过了5000台。
图1 2019-2023年无缝内衣机产销量(台)
袜机是一类重要的针织机械,市场需求较为稳定,2019-2023年国内和全球产销量情况如图2所示。浙江诸暨是袜机和袜业的主要集群地。
图2 2019-2023年袜机国内和全球产销量(台)
横机市场(不包括手套机)情况起伏较大。2019年始,受下游饱和及疫情的影响,横机产销量持续下降,2020年达到历史最低点42000台。2021年和2022年行业逐渐回暖,横机下游市场需求逐步恢复,更高性价比的设备促进了更新换代,横机销量明显增长,2023年销量恢复到110000台。出口金额为2亿美元。
手套机主要产业集群位于山东临沂和河北辛集等地,市场规模受下游安全防护手套市场规模影响较大。近年来,中国安全防护手套市场需求增长,手套机2019-2023年产销量情况如图3所示。
图3 2019-2023年手套机产销量(台)
经编机细分机型市场表现差异较大。2019-2023年,受下游产品应用领域拓展和新机型的技术更新换代,高速特里科经编机的产销量在2023年呈现高点近2000台,其余年份稳定在800台左右;双针床经编机得益于应用领域的广泛性和技术层面的拓展,年产销量保持在2500台左右;花边机市场一直处于趋于饱和,下游产品没有质的飞跃而效率的提升也从另一面影响了销售量;轴向经编机销量随下游市场变化而变化,总体保持平稳。
2.2 代表企业情况、竞争优势和差距
我国针织机械企业与纺织工业共同成长,在充分的市场竞争中不断进行技术创新和改进,快速响应市场需求的变化,凭借其先进的技术和优质的服务,不仅在国内市场占据重要份额,还成功打入国际市场,在各细分领域都有一部分具有较强的市场竞争力的代表性企业。
行业 | 国内代表企业 | 国际代表企业 |
圆纬机 | 泉州卜硕机械有限公司、福建佰源智能装备股份有限公司、江苏润山精密机械科技有限公司等 | 意大利SANTONI公司、日本FUKUHARA公司 |
无缝内衣机 | 杭州高腾机电科技有限公司、浙江日发纺织机械股份有限公司等 | 意大利LONATI公司 |
袜机 | 浙江伟焕机械制造股份有限公司、浙江叶晓针织机械有限公司等 | 意大利LONATI公司 |
横机 | 宁波慈星股份有限公司、桐乡市强隆机械有限公司、浙江丰帆数控机械有限公司等 | 德国STOLL公司、日本SHIMASEIKI公司 |
手套机 | 浙江睿丰智能科技有限公司、浙江百翔科技股份有限公司、浙江海森纺机科技有限公司等 | 日本SHIMASEIKI公司 |
经编机 | 常德纺织机械有限公司、五洋纺机有限公司、常州润丰源纺机制造有限公司、福建省鑫港纺织机械有限公司等 | 德国KARL MAYER公司 |
国内针织机械存在的比较普遍问题是整机加工与安装精细度有待提高,与国际领先水平相比质量稳定性、运行平稳性、耐用性方面有所不足。特别是针织机械的关键基础件织针在一致性、光洁度、使用寿命等方面仍有极大差距。当然国内针织机械也有其优势,例如更接近下游市场,具有更强的灵活性,可以根据市场需求创新产品和提供更及时的服务;国内上下游产业链更加完善,交流协作能力更有优势。此外,国内工业互联网、电子伺服、视觉检测、机器人等新技术的飞速发展,为针织机械的进步提供了明显的辅助力量。
2.3 技术现状
“十四五”以来,针织机械装备技术水平得到快速发展,针织机械设备在高效率、高产能、智能化方面持续提升,多种编织工艺相互融合借鉴,下游产品领域的不断拓展,针织生产技术节能低能耗、高效率、低成本的理念更为深化。
圆纬机质量和稳定性有了大幅提高,高机号圆纬机实现量产,且设备运行平稳,可靠性和耐用性不断增强。电脑提花机电磁选针器不断进步,为上下针均电子选针的双面电脑提花机提供了保障;开发集上下针电子选针、移圈和调线等多种功能为一体的圆纬机已应用在下游企业,增加了纬编花型,丰富了产品。织翻缝一体袜机市场应用日趋成熟。此外,圆纬机自动化与数字化技术进一步发展,在线监测视觉验布、卷布恒张力控制、伺服送纱、纱线张力控制和监测、中央密度调节、数字化生产管理等技术已经较为成熟应用。
电脑横机制造技术水平不断提高,与国际领先企业的差距逐步缩小。在细针编织、沉降片的开发和应用、牵拉卷布装置的改进、无间纱(零废纱)起底等方面均有明显提升和突破,高效节能理念逐步融入电脑横机行业。机头快速回转、动态密度、机床横移零等待、多针距等技术逐渐成熟完善;自走式导纱器(纱嘴)使导纱器独立于机头运动,上下左右运动都由步进马达程序控制,减少机头移动次数,缩短编织时间,提高编织效率。同时全成型电脑横机进入高速发展期,国产横机完成了四针床电脑横机的样机研制,两针床隔针全成形技术日益成熟,自主开发了全成型打版软件,工艺自动生成,优化了打版系统,制版效率大幅提高,上机编织时间缩短,提升了综合生产效率。制版软件的研发,深度优化,使嵌花,局部提花,反向添沙,衬纬等花型的编织效率得到提升。横机的零间纱装置省去了编织和拆废纱的时间,增加挡车工的看台数,效率得到提高。电脑横机跨界研发在鞋材上得到充分体现,通过工艺调整形成无需拼接、缝合、打孔的全成型鞋面,提高了鞋材的生产效率,降低了材料消耗。全成型座椅、靠垫的开发进一步拓宽了电脑横机的应用领域。
经编机的进步主要体现在高效生产技术、差异化经编机设计技术和双针床生产监测技术。高效生产技术:两梳高速机速度不断提升和多梳高速机幅宽不断增加,以及超宽幅整经技术在双针床毛绒经编生产中得到了广泛应用。差异化经编机设计技术:经编机的成圈部件的配置、成圈运动曲线的设计与织物产品类型等呈现出差异化发展,最终丰富了经编织物的种类。双针床生产监测技术:区别于以往仅用于单针床经编机的布面在线监测检测技术,国内相关厂家已经开发并应用双针床毛绒经编机的布面疵点照相自停技术。经编在产业用领域应用发展空间日益广阔。高性能纤维多轴向经编机生产的经编产品以其轻质、高强、高模、高抗撕裂强度、准各向同性等优异品质,在航空航天、大型输送带、高性能柔性复合材料等方面应用广泛。超大隔距双针床经编装备的投产应用,满足国家在军用与航空航天领域需求。无线贾卡的研发应用极大节省了贾卡的装机空间,可增加贾卡数量使织物具有更丰富的花型,也能提高经编间隔织物的透气性和舒适性,提升产品的附加值。经编整经用智能上纱机器人能够实现纱线无人化搬运、上纱,减轻了工人劳动强度、提高了生产效率。
针织机械联网管理、集中管控的生产模式已见雏形,可远程联网或手机终端操作查询,实时掌握设备运行情况、订单进度等;依据故障记录而进行的设备运行状况分析对设备的维护和保养起到了事半功倍的作用,便于下游针织生产企业的日常管理。
3 针织机械发展趋势
圆纬机技术将继续朝着高效、高精度、差异化、自动化、互联互通等方向发展。高机号圆纬机运行更加稳定;割圈绒机、卫衣机等差异化产品的装备开发迭代力度持续加强;电脑控制技术水平将继续稳步提高,物联网生产技术更加成熟;卷布机自动落布系统、机台自清洁系统、织针监控系统、布面质量在线监测系统等辅助设备的应用日益广泛,助力行业自动化水平不断提升。无缝内衣机的发展主要分为两个方面,一是机号的提高,生产更为细腻的贴身产品;二是对生产原料的更为广泛的适应适应性,不仅可以生产内外衣、运动服,还能生产医用服和鞋面织物等。织翻缝一体袜机将袜子生产过程中的织、翻、缝等多个工序集中在一台机器上完成,减少了袜子在不同设备之间的转移和等待时间,大大提高了生产的连贯性和效率,减少了人工和次品率。在未来一段时间内仍将是发展方向,在这个基础上进一步研发袜机提花技术等。
国产电脑横机将进一步提高机器的稳定性、编织机号、编织速度与加工精度,持续拓展如产业用等新应用领域,加快全成型机型的开发和量产步伐,全成型电控系统和制版系统更完善便于操作和产品的开发,工艺软件的开发与普及应用为下游的小批量多品种提供快捷和方便。横机配套的多模块设计系统,编织图像现拍即织的智能编织系统也将成为国内企业研发方向。随着智能识别技术、智能仓储、自动配料技术、集中排单以及实时数据反馈和远程监控等技术的发展和应用,手套无人化生产将成为未来的趋势。同时,更先进的驱动技术和更简化的机械结构将可进一步提升手套机的编织速度和产量。
经编机进一步提升加工精度,提高编织速度和稳定性,向宽幅、高速化、细针距方向发展。同时研发高速电子横移控制技术,推动经编机全面电子化控制;研发差异化经编机设计技术,促进经编机的实际配置、成圈功能与产品类型差异化发展;研发复杂花型经编织物疵点检测技术,实现更多种类经编织物疵点在线检测等。此外,增强经编机对原料(短纤纱、高性能纤维等)的适应能力,生产应用领域更为广泛的经编织物。
与针织机械配套的优化订单流程、降低停台率、减少用工将推进设备联网、生产管理系统、在线监控系统的开发和完善。智能化机器人或机械手的开发将渗透在针织生产中,减低人工成本,提高生产效率。
当前针织机械行业整体景气度呈现出一定的复杂性,但是整体向好,主要体现在出口增长态势良好,2024年1-6月海关统计数据显示,针织机械出口额为6.79亿美元,同比增长19.97%,占纺织机械出口总额的31.20%,位居第一。出口到 “一带一路” 沿线国家和地区的纺织机械金额中,针织机械也有一定贡献,这表明国际市场对针织机械的需求在增加,为行业发展提供了一定的动力。其次,国内针织行业处于转型升级期,企业对生产设备的自动化、智能化、高端化要求不断提高,针织机械更新换代的需求也在增加。此外,随着科技的不断进步,针织机械行业在技术创新方面取得了一定的成果,如设备的自动化程度提高、生产效率提升、产品质量更加稳定等。这些技术创新不仅提高了针织机械的竞争力,也满足了市场对高品质针织产品的需求。
4 未来发展的机遇和挑战
(1)发展机遇
圆纬机行业(包括无缝内衣机)因其下游产品应用广泛的特点,市场将保持相对稳定的态势。袜机行业受益于织翻缝一体技术的成熟,市场存量的传统袜机将被逐步替换。横机行业伴随着技术的更新换代与激烈的同质化竞争,企业将更加集中,手套机市场需求稳定且潜力巨大,手套属于易耗品,更换频率高,市场容量较大。经编机的得益于高效的生产、以及产品在产业用领域更广泛的,市场将得到进一步拓展。此外,受纺织产业转移的影响,东南亚等重点市场产能将逐渐提升,针织机械出口将得到进一步增长。
同时,中国是全球最大的纺织市场,上下游企业紧密交流合作是当前国内针织机械企业的核心竞争力之一。首先,紧密沟通能够使企业更好地了解市场需求。通过密切交流,设备企业可以提前获取市场趋势和需求动态,从而有针对性地进行产品研发和改进,推出更符合市场需求的产品和服务。其次,紧密合作有助于优化供应链管理。双方可以共同规划生产和配送计划,提高物流效率,降低库存成本。再者,交流合作可以增强企业的创新能力。下游用户企业在使用产品或服务的过程中,可能会提出一些独特的想法和建议,这为企业的创新提供了灵感和方向。同时,双方合作开展研发项目,整合各自的资源和技术优势,能够加速创新成果的产生。
此外,国内相关部门对行业支持力度不断加大,例如:
国家发改委发布《产业结构调整指导目录(2024年本)》,提出采用智能化、连续化纺纱成套装备(清梳联、粗细联、细络联及数控单机,喷气涡流纺、高速转杯纺等短流程先进纺纱设备)生产高品质纱线,采用新型数控装备(高速数控无梭织机、自动穿经机、自动验布机、全成形电脑横机、全成形圆纬机、高速电脑横机、高速经编机、细针距圆纬机等)生产高支、高密、提花等高档机织、针织纺织品。
中国纺织机械协会在《纺织机械“十四五”发展指导性意见》明确提出了在2025年实现全程型针织电脑横机的产业化目标。
中国工程院、国家制造强国建设战略咨询委员会指导,国家产业基础专家委员会在2021年发布《产业基础创新发展目录(2021年版)》纺织领域的基础工艺及装备名列其中。
工业和信息化部、财政部、金融监管总局在2024年5月联合发布《关于进一步完善首台(套)重大技术装备首批次新材料保险补偿政策的意见》,首台(套)重大技术装备是指国内实现显著技术突破,拥有自主知识产权,进入市场初期尚未形成竞争优势的整机装备、核心系统及关键零部件产品。装备可按照台(套)数或批次数予以投保。
国务院在2024年3月印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新若干举措》,提出设备更新的重点在于“高端化、智能化、绿色化、数字化”。高端化是提高产品和服务品质的目标,智能化、数字化则是实现高端化的手段,绿色化是社会发展的重要方向。
国家发展改革委、财政部在2024年7月印发《关于加力支持大规模设备更新和消费品以旧换新的若干措施》的通知,提出采取“加大设备更新支持力度”、“加力支持消费品以旧换新”、“加强组织实施”等措施支持设备以旧换新。
习近平总书记在主持中共中央政治局第十一次集体学习时强调,高质量发展需要新的生产力理论来指导,而新质生产力已经在实践中形成并展示出对高质量发展的强劲推动力、支撑力,需要我们从理论上进行总结、概括,用以指导新的发展实践。在针织行业中,针织设备作为关键的生产要素,对于行业的提质升级起着至关重要的作用。首先,先进的针织设备能够大幅提高生产效率,可满足新质生产力对高效产出的要求。其次,先进的纺织设备能够实现高品质的生产加工,确保产品的外观质量和内在性能提升到更高水平。第三,先进的针织设备往往集成了最新的科技成果,如人工智能、大数据、物联网等,为推动上下游针织原材料、生产工艺、产品设计的技术创新提供了有力支撑。第四,先进的针织设备在节能减排、资源利用等方面具有显著优势,通过推广应用先进的针织设备,针织行业可以实现产业升级,向绿色、环保、可持续的方向发展。
(2)挑战
“十四五”期间针织机械行业取得了长足的进步,然而产品同质化问题仍然突出,企业间过度竞争现象突出,这削弱企业利润的同时也影响了研发资金的投入,严重阻碍着行业的健康发展。虽然我国知识产权保护力度逐步加大,但侵权行为的现象依然存在,维护知识产权途径复杂,耗时长、成本高,影响着企业创新与研发的积极性,知识产权市场运行体制机制需进一步完善。
在外部环境方面,全球政经力量的改变,带来地缘政治影响的深化。一些国家推行所谓“去风险”,“筑墙设垒”,“脱钩断链”,导致全球生产体系割裂和技术对峙加剧,影响了全球产业链布局、增加行业发展的复杂性和挑战性。全球不同经济体制定不同的贸易政策,尤其是关税的调整,对纺织产业的转移也产生了重要影响。