深度分析機器人行業,絕對干貨!(一)' F# z; Y- Q$ j
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二、國內機器人行業發展方向
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+ A3 X/ @; @% Y( h8 d, ^( ?( o3 E8 C (一)國產機器人本體未來發展路徑 5 C% ]& E+ ]' f5 a* a
6 b- K4 N4 O9 D. P# q 現階段國內機器人廠商在高端領域不能直接與國外企業競爭,國內機器人的成功之道在于打通上下游產業鏈,生產經濟型機器人本體,尤其要突破減速機等關鍵零部件。
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" Z% _5 ~; }% F, e- Z 國產機器人本體成功路徑--打通上下游產業鏈
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國產機器人本體的“成功五要素”:國內機器人本體要發展的好,在“伺服系統”、“控制器”、“核心算法”、“精密減速器”,以及“應用和集成技術”這五大領域至少要有2-3個是擅長的。 ; j$ h' U3 W+ }, K. W- L
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這五大核心技術被稱為機器人本體的“成功五要素”.國產機器人本體要發展的好,在這五大領域至少要有2-3個是擅長的。首先伺服系統和控制器這兩塊要吃透,然后在核心算法方面需要做到比較好。高精度機械傳動(即減速機)可以采用外購。應用和集成可以本體企業自己實施,也可以給集成商來完成。 % m3 x+ R4 A g# ~
; H3 w& b: F! K# G# E 2.打通上下游產業鏈--“核心零部件”
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。1)國內機器人各核心零部件現狀現階段雖然核心零部件國內有企業研制出來,但是技術方面與國外有差距,還需要突破,特別是減速機。
9 L+ X& g9 o- Q# ]3 e0 T( p+ e0 g- k 伺服電機歐美品牌最高端,日本企業的質量也很好,整體來講國外供應商可選擇比較多,議價能力相對弱一些。國內伺服電機進步最大的是埃斯頓、廣數和匯川技術。 5 ]6 z H& a( J# R) f5 [
控制器是國內企業比較拿手的,目前國內做得比較好的企業有固高、眾為興、埃斯頓、廣數等企業,也有哈工大、北航等科研院所。 $ P! O- _/ w$ b( y1 S0 p
# r: w2 W3 r0 N1 } (2)在所有關鍵零部件中,減速機國產化是重中之重。 - Z. K9 ^% y* `+ `7 y( w/ z
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全球減速機市場容量估計100多億,RV減速機和諧波減速機按數量看,兩者是6:4,RV減速機主要用于20公斤以上的機器人關節,諧波用在20公斤以下機器人關節,RV減速機由于組成零件更復雜,承載強度更高,難度要比諧波減速機大,而且RV減速機生產線投資規模遠大于諧波減速機。世界范圍內RV減速機企業主要包括納博特斯克、Spinea和住友,以納博特斯克為主;諧波主要是Harmonic. 3 \; k! T; w. x
考慮到國內工藝水平以及企業經驗欠缺,估計未來減速機實現國產化之后,在使用壽命和精度方面仍然會與國際一流產品有一定差距。 3 j* ~. f8 c$ c" _7 w
! y. B' q, ?( G6 B- n" }3 G(3)國內機器人本體企業突破關鍵零部件有兩種思路。 |3 h/ m6 f; U% f8 x0 r; u
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思路一:走關鍵零部件自主研發路線,國內南京埃斯頓、廣州數控等企業利用原來在機床數控系統和伺服系統方面的經驗,自主研發機器人控制器和伺服系統。
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! o) M U9 w( A% ~ 思路二:走深度合作路線,即打通機器人產業上下游。埃夫特等企業,聯合上游關鍵零部件廠商,如固高、南通振康等,共同突破減速機等關鍵零部件。
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& \# g; M! i; i% S+ l! P: N7 @" O2 I% R 3.打通上下游產業鏈--“機器人本體” 9 r v! Z! w Q, m! P2 V2 Z
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與國外類似,國內許多機器人廠商起源于上下游相關產業,且大多在近5年內進入機器人行業。另外,與國外不同的是,新松機器人和博實股份起源于科研院所轉型,是我國進入機器人行業較早的企業。
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。1)國內外機器人企業關注點不同中外機器人企業關注點不同:國外企業更關注前沿技術的發展,國內企業關注核心零部件的突破以及在低端產能行業中尋求規模突破。
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(2)經濟型本體是主要發展方向在國內外對機器人行業的關注點不同的情況下,經濟型本體是國產機器人本體現階段發展方向,包括低成本的六軸通用機器人和三、四軸專用機器人。從廣義上來講,可以自由編程的自動化設備都算機器人,可以很好地實現人工替代。 " d4 X: _2 N' z; j' W! G5 m( ^
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由于國外機器人行業伴隨汽車行業的成長,而且汽車行業對機器人精度、效率和穩定性要求都非常高。在汽車領域,國內企業短期不能和國外企業競爭。因此,國內企業應側重開發應用于汽車產業以外一般制造業的經濟型機器人。 ( i1 r% z# C1 Q2 k
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。3)可自由編程的自動化設備從廣義上來講,可以自由編程的自動化設備都算機器人,可以很好地實現人工替代。以AGV為例,一臺普通標配的AGV可以抵三個搬運工和一個司機加一臺運輸車,人工替代效果明顯。從2010年開始,國內AGV市場需求成倍增長,預計2014年國內AGV的需求量將達到5萬臺,是2010年的10倍,總裝機量將達到25萬臺,成為全球AGV第一大消費國。目前AGV應用最多的是汽車行業,其次是3C行業。 , T' P+ b; v& w; d& L2 g
3 M k5 z& c1 z/ c: `2 f 新松機器人的優勢不僅僅在系統集成比較強,而且在嘗試各種類型的自動化設備,新松的AGV已經是拳頭產品,未來可以把其它專用機器人和可編程的自動化設備發展起來,比如真空清潔機械手,以及自動碼垛設備等。 : Z% A" o" \$ @5 c' ~
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4.看好能研制本體的機器人企業我們長期看好能研制出適合中國市場需求的本體的機器人企業,因為機器人本體是自動化技術集大成者,在機器人產業鏈上議價能力最強,可以有效整合上游零部件企業和下游系統集成商。
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1 ~ s3 x, a$ g l/ L# K 從國外機器人企業發展經驗來看,通常既有本體和零部件,又有集成業務的機器人企業規模會比單純做集成,或者只有零部件業務的企業規模要大很多。機器人本體是自動化技術的集大成者,在整個機器人產業鏈上面占據最為重要的位置,有最大的議價能力。機器人本體企業可以利用這種優勢地位,整合上游零部件企業和下游系統集成企業。 ; k4 y9 K4 D( O. ~, \+ t0 i5 {
. m' P+ U/ b6 Z Z" G 當然,研制機器人本體只完成1/3的工作,還需要將機器人本體,與工藝和集成技術結合起來,才能最終滿足客戶需要,建立穩固的競爭優勢。
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# F# w; D! z! g* F+ a3 t 據專家估計,目前家用掃地機器人在國內的滲透率只有0.4%,而同類產品由于進入美國市場的時間要比中國早的多,從2001年至今已經過了12年的發酵,美國現在滲透率達到了16%,因此,以掃地機器人為代表的家庭服務機器人市場前景看好。
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" I' ^1 e6 m* V) l8 B/ @(二)系統集成商“天生”規模小 # [0 J8 w/ b0 D- s* R
我國系統集成商現狀
7 q( c2 k7 u1 {6 l5 p* d( C (1)國內主要集成企業與國外同行營收規模對比 . E8 c3 i& E+ _% Y9 Q. N" E
' {; x4 u& O+ T1 `2 G 國外系統集成商因為專注于機器人普及率高,且目前系統集成需求最大的汽車行業,通常與汽車廠商有長期合作關系,營收規?梢宰龅浇咏100億。以柯馬為例,其在中國的客戶也主要是汽車企業,不僅有外資汽車客戶,也包括長安、奇瑞和江淮等國內客戶。
# ?) A, a8 {6 a- A# m) Q 國內集成企業與國外同行相比較,發展時間較短,而且在汽車領域通常競爭不過國外集成商,因此,規模相對小很多。 * m; m# m# @/ j5 l& z$ f/ B, c
(2)國內主要集成企業與國外同行對比
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國外大型系統集成商通常是在某種工藝里面具有很強的競爭優勢,例如杜爾在汽車涂裝生產線集成方面具有非常強的競爭優勢。當然杜爾也拓展了系統集成以外的業務,比如清潔和過濾系統。
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國內系統集成企業通常并不局限于某種工藝,但是主要專注于某個行業。只有集成能力最強的新松,可以跨出汽車行業拿到其它行業的很多訂單,當然新松除了系統集成業務,還有物流與倉儲成套設備和交通自動化系統等業務。在業務多元化方面,新松和杜爾類似。 4 K. G# \2 X6 }3 ~9 q9 n, s
。3)國內系統集成商的比較優勢 4 T3 a. L/ Z( T
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然而,與國內本體廠商面對國外企業強大的競爭不同,國內系統集成商卻擁有本土的許多比較優勢,包括渠道優勢、價格優勢、工程師紅利等。 4 ?. J; @) l3 h
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2.系統集成商“天生”規模小 4 C" U1 M1 H, l" m
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四大因素決定集成商規模小系統集成項目是非標準化的,每個項目都不一樣,不能100%復制,所以比較難上規模。能上規模的一般都是可以復制的,比如研發一個產品,定型之后就很少改了,每個型號產品都一樣,通過生產和銷售就能大量復制上規模。而且由于需要墊資,集成商通常要考慮同時實施項目的數量及規模。
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。1)系統集成商是以人為核心的訂單型企業
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系統集成商的核心競爭力是人才,其中,最為核心的是銷售人員、項目工程師和現場安裝調試人員,銷售人員負責拿訂單,項目工程師根據訂單要求進行方案設計,安裝調試人員到客戶現場進行安裝調試,并最終交付客戶使用。幾乎每個項目都是非標的,不能簡單復制上量。 0 e. G' R* I/ E6 N. O! H& ?
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系統集成商實際是輕資產的訂單型工程服務商,核心資產是銷售人員、項目工程師和安裝調試人員,因此,系統集成商很難通過并購的方式擴張規模。
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& e( l# R( e3 M: _ 。2)系統集成商需要墊資 ; u: a. i5 v5 ~' u/ a5 t
! f$ q5 F4 u! [* Q9 J 系統集成的付款通常采用“3331”的方式,即圖紙通過審核后拿到30%,發貨后拿到30%,安裝調試完畢拿到30%,最后剩10%的質保金。按照這樣一個付款流程,系統集成商通常需要墊資。
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一般來講集成商資金壓力不會太大,但是如果幾個項目同時進行,或者說單個項目金額太大,就會存在資金壓力,畢竟集成商很多業務也是外包,需要付給供應商貨款,有的外購件是要求貨到付款。 1 N; b7 R+ [6 ?7 r0 ?
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三、制造業低端產能自動化趨勢是國產機器人的機會
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。ㄒ唬┲袊侵圃鞓I大國,制造業效率亟待提升 / T4 d) K* h9 j# S
中國被譽為“世界工廠”.2012年,制造業增加值接近20萬億,接近美國的兩倍。但是中國制造業人均產值只有美國的一半,說明國內生產效率明顯低于發達國家。 " I: ~1 ?! \. {, V
中國制造業處于轉型與升級階段。一方面,制造業尋求效率與柔性制造;另一方面,隨著人力成本上升,制造業企業開始尋求機器人替代人。
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* b0 q! E" r# C( M) L(二)普及機器人是提升制造業效率的有效途徑--日本經驗 & E D3 P; {1 S l" ~" F6 g. S
日本在20世紀90年代之后,制造業總產值、GDP的增長都停滯了。但是人均制造業產值和人均制造業增加值等數據仍保持增長,說明在制造業員工數量減少的情況下,通過普及工業機器人的應用,提高自動化程度,大幅提升了勞動生產率。 * F* t7 n* X' ?- S' t$ U0 c
/ S8 }- y, U* k* W4 u (三)“低端產能”的中國機會
. i# K" N! {3 e% i% i 相對于汽車行業,我國所謂“低端產能”巨大。2012年汽車整車加零部件的行業產值4.67萬億,而食品制造業、橡膠和塑料制品業、陶瓷制品制造業、金屬制品業和醫藥制造業等五個行業產值合計就有8.8萬億,幾乎是汽車行業的兩倍。另外,電子器件行業2011年的固定資產投資額約2300億,遠高于汽車行業的1400億。這些汽車以外的所謂“低端產能”自動化需求起來之后,肯定會超過汽車行業。
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/ E( M9 D- T4 D- D4 u: c) u。ㄋ模﹪a經濟型機器人適用于“低端產能”
* ^0 a4 b/ h/ R/ {/ y 從統計數據中可以看出,雖然中國市場上應用于高端產能的關節型機器人(即通用六軸機器人)所占市場份額仍較大,但是增長幅度有限。后期有增長潛力的是應用于低端產能的經濟型機器人,如SCARA機器人、并聯機器人等。
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近兩年機器人需求旺盛的幾個應用領域 ( }! G1 C: }. e( E6 t
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前面主要從行業角度分析機器人的需求情況,撇開行業因素,從具體應用領域來看,近兩年需求快速增長的領域,包括機床上下料(包括鈑金)、碼垛與搬運、打磨與噴涂,以及鑄造等。 : i: U; F- T* _( O
(五)國內制造業自動化改造費用估算 . E6 t* Y' T Q5 D
。1)未來國內整體自動化市場容量測算通過估算國內制造業產能自動化改造的進程,預計我國2020年自動化集成市場容量將達到1763億元。
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根據產業調研的情況,一般3-4個億營收規模的制造企業,通常需要1000萬-2000萬的自動化改造費用。因此我們按4%(3.5億:1500萬)的比率,估算我國制造業自動化改造費用。
; i! i4 e# y- T. `4 P* q+ x 考慮到有些行業的自動化改造不能做到完全的機器人替代,而且實施自動化改造需要時間,我們預計到2020年國內制造業產能自動化改造率達到60%. 3 _1 a7 t. h5 q! Z1 b6 e% w
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2012年國內主要制造業總的營收規模大概20萬億,假設不同的行業未來年增速8%-15%不等,預計到2020年國內主要制造業總的營收規模達到46萬億。 - S7 B% ^1 Q) W$ S5 S' O$ `6 j; Z
5 A9 X( R' [' T- s 根據以上條件,我們可以估算出,2017年我國制造業自動化改造費用為1153億元,2020年將達到1763億元。 - C4 n, u, E2 @1 Q8 b: b, r
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(2)國內機器人市場容量預測
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2012年我國機器人本體市場達到48億元,加上集成,機器人市場容量總計達到192億元。
1 ?( z7 ?, M" K S 結合行業專家分析,我們預計中國機器人市場未來10-20年均增長率為20%-30%. 1 \) D7 I/ K+ C- C
機器人是制造業自動化改造的重頭。到2020年,機器人市場容量預測量為1234億元,占總的自動化改造費用估算量的70%,因為有部分自動化改造不需要用到機器人。
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