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全球機(jī)器人行業(yè)分析
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先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座
1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國(guó)機(jī)器人行業(yè)典型研討會(huì)
【編者按】作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段,工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家 制造水平和科技水平的重要標(biāo)志。機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,需求越來(lái)越大,其技術(shù)研究與發(fā)展越來(lái)越深入,這將提高社會(huì)生產(chǎn)率與產(chǎn)品質(zhì)量,為社會(huì)創(chuàng)造巨大的財(cái)富。本文將從工業(yè)機(jī)器的發(fā)展歷史,現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行闡述。
一、全球機(jī)器人行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)股價(jià)趨勢(shì)
在研究機(jī)器人龍頭企業(yè)股價(jià)過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)這些企業(yè)的股價(jià)無(wú)論是在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),還是在近幾年,都呈現(xiàn)上漲的態(tài)勢(shì)。從全球范圍看,機(jī)器人行業(yè)仍處于上升期。隨著機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步,以及中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家人口紅利耗盡,自動(dòng)化大趨勢(shì)不可擋,也為機(jī)器人行業(yè)發(fā)展提供了先決條件。
(1)近五年機(jī)器人四大龍頭企業(yè)股價(jià)呈漲勢(shì)
隨著全球經(jīng)濟(jì)從2009年的谷底復(fù)蘇,特別是全球范圍的自動(dòng)化趨勢(shì),近五年機(jī)器人四大龍頭企業(yè)股價(jià)呈上漲趨勢(shì)。與2009年年初比較,2014年年初庫(kù)卡股價(jià)5年上漲了近2倍;日本的安川電機(jī)與發(fā)那科也分別上漲3.2倍與1.6倍;ABB在近五年股價(jià)則上揚(yáng)80%.
?。?)安川與發(fā)那科近40年股價(jià)
日本機(jī)器人公司安川與發(fā)那科上市較早,我們可以通過(guò)其將近40年股價(jià)考察機(jī)器人行業(yè)在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)。
安川電機(jī)是制造伺服、變頻器、工業(yè)開關(guān)及機(jī)器人的日本公司,創(chuàng)立于1915年,于1974年在東京證券交易所上市。
發(fā)那科公司是生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和工業(yè)機(jī)器人的著名廠家,1956年從富士通數(shù)控部門獨(dú)立,1976年上市。
這兩家公司在工業(yè)機(jī)器人方面都有較為突出的成就,其工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品在日本甚至全球都有很高的市場(chǎng)占有率,是日本主要的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)。
我們以兩公司上市時(shí)間為基準(zhǔn)點(diǎn),通過(guò)與日經(jīng)225指數(shù)對(duì)比,可以看出安川與發(fā)那科的40年股價(jià)雖然也有起起伏伏,但總體仍呈漲勢(shì)。
安川與發(fā)那科近40年的股價(jià)的成長(zhǎng)期、調(diào)整期和再次成長(zhǎng)期,分別對(duì)應(yīng)日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史的孕育與形成期、發(fā)展期和走向智能化時(shí)期(擴(kuò)展閱讀:工業(yè)機(jī)器人最新技術(shù)與應(yīng)用專題)。
二、全球機(jī)器人行業(yè)現(xiàn)狀與機(jī)器人行業(yè)發(fā)展階段
?。ㄒ唬?、全球機(jī)器人行業(yè)現(xiàn)狀
1、行業(yè)發(fā)展:增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)延續(xù)
?。?)預(yù)計(jì)2017年全球工業(yè)機(jī)器人銷售量25萬(wàn)臺(tái)從2008年第四季度起,全球金融風(fēng)暴導(dǎo)致工業(yè)機(jī)器人的銷量急劇下滑。2010年全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)逐漸由2009年的谷底恢復(fù)。
?。?)預(yù)計(jì)到2017年全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)容量2700億2012年全球機(jī)器人本體市場(chǎng)容量為530億元,本體加集成市場(chǎng)容量按本體大約三倍算,估計(jì)1600億元。
?。?)預(yù)計(jì)到2017年全球服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)容量接近500億根據(jù)IFR數(shù)據(jù),2012年全球個(gè)人(或家庭)用服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)容量為73億元,公共服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)容量為208億元。目前看公共服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化走在前面,市場(chǎng)容量更大。
2、全球機(jī)器人行業(yè)布局:日歐產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯,中國(guó)市場(chǎng)潛力巨大
?。?)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)銷量與存量
全球工業(yè)機(jī)器人本體市場(chǎng)以中歐美日為主。日、美、德、韓、中五國(guó)存量占全球比例達(dá)71.24%,銷量達(dá)69.92%.
截至2012年底,全球機(jī)器人累計(jì)銷量達(dá)到247萬(wàn)臺(tái)。機(jī)器人平均使用壽命為12年,最長(zhǎng)15年。估計(jì)現(xiàn)在全球機(jī)器人存量在120萬(wàn)臺(tái)-150萬(wàn)臺(tái)之間。
?。?)全球工業(yè)機(jī)器人與機(jī)床行業(yè)銷量的對(duì)比
工業(yè)機(jī)器人銷量占機(jī)床銷量比反映各國(guó)機(jī)器人使用情況。這個(gè)比例的上升在一定程度上代表著這個(gè)國(guó)家機(jī)器人普及水平的提升。我們給出美日德中四國(guó)的機(jī)器人銷量占機(jī)床銷量比,從這個(gè)數(shù)據(jù)和歷年的變化趨勢(shì)看各國(guó)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r。
美日德三國(guó)的機(jī)器人銷量占機(jī)床銷量比穩(wěn)定在一定區(qū)間內(nèi)(15%-25%),表明這三國(guó)的機(jī)器人銷量趨勢(shì)與機(jī)床銷量趨勢(shì)基本一致,也表明機(jī)器人行業(yè)發(fā)展較為穩(wěn)定。
中國(guó)機(jī)器人銷量占機(jī)床銷量比在2006-2011年間雖然有所提升,但仍然處于一個(gè)較低水平,5%不到。因此,中國(guó)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展?jié)摿€很大。
(3)主要國(guó)家/地區(qū)機(jī)器人技術(shù)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域比較
美日歐在機(jī)器人行業(yè)發(fā)展處于世界領(lǐng)先地位,但它們的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域各不相同。
日本在工業(yè)機(jī)器人、家用機(jī)器人方面優(yōu)勢(shì)明顯,歐洲在工業(yè)機(jī)器人和醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位,美國(guó)主要優(yōu)勢(shì)在系統(tǒng)集成領(lǐng)域,醫(yī)療機(jī)器人和國(guó)防軍工機(jī)器人。
轉(zhuǎn):機(jī)器人行業(yè)!
3、全球機(jī)器人市場(chǎng)格局
在全球工業(yè)機(jī)器人本體市場(chǎng),機(jī)器人四大龍頭企業(yè)2012年收入占比超過(guò)50%,是這一領(lǐng)域的絕對(duì)強(qiáng)者。
在機(jī)器人系統(tǒng)集成方面,除了機(jī)器人本體企業(yè)的集成業(yè)務(wù),知名獨(dú)立系統(tǒng)集成商還包括杜爾、徠斯和柯馬等。
近年來(lái),隨著服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)顯現(xiàn),在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域也有一系列企業(yè)涌現(xiàn)出來(lái)。
這些企業(yè)包括研制達(dá)芬奇機(jī)器人的直覺外科機(jī)器人公司和生產(chǎn)吸塵器機(jī)器人的IROBOT等。
4、應(yīng)用領(lǐng)域:以汽車為主,向其他領(lǐng)域蔓延
從全球范圍來(lái)看,汽車工業(yè)是機(jī)器人應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域,加上汽車零部件,約占機(jī)器人裝機(jī)總量的40%.
其他領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用量不斷增長(zhǎng),2011-2012年,應(yīng)用于交流通訊的機(jī)器人增幅居前,為14%.
?。ǘC(jī)器人行業(yè)發(fā)展階段
1、機(jī)器人行業(yè)發(fā)展五階段
結(jié)合發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)器人行業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn),我們將機(jī)器人行業(yè)發(fā)展劃分為五個(gè)階段:技術(shù)準(zhǔn)備期、產(chǎn)業(yè)孕育期、產(chǎn)業(yè)形成期、產(chǎn)業(yè)發(fā)展期和智能化時(shí)期五個(gè)階段。美日歐機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已完成前四個(gè)階段,目前處于智能化時(shí)期,而中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)還處于孕育期。
回顧全球機(jī)器人發(fā)展簡(jiǎn)史,工業(yè)機(jī)器人早在1960年代就進(jìn)入工廠。進(jìn)入2000年,美國(guó)、日本等機(jī)器人大國(guó)已致力于研發(fā)更尖端的技術(shù),機(jī)器人技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展期,正向智能化階段行進(jìn)。
2、以美日為例,看機(jī)器人行業(yè)發(fā)展
美國(guó)是工業(yè)機(jī)器人的誕生國(guó),但是隨著制造業(yè)產(chǎn)能轉(zhuǎn)移到亞洲,其工業(yè)機(jī)器人本體產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢。日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在80年代實(shí)現(xiàn)了對(duì)美國(guó)的反超,成為“機(jī)器人王國(guó)”.在這一部分,我們系統(tǒng)的梳理了美日工業(yè)機(jī)器人發(fā)展歷程,并回答了諸如“為何美國(guó)工業(yè)機(jī)器人本體產(chǎn)業(yè)沒有發(fā)展起來(lái)”“日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)與其社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的關(guān)系”等重要問(wèn)題。
美國(guó)是工業(yè)機(jī)器人的誕生地,但本體發(fā)展緩慢早在1959年,美國(guó)的UNIMATION公司就生產(chǎn)出了世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人UNIMATE。因?yàn)楫?dāng)時(shí)大家都想象著這個(gè)產(chǎn)業(yè)的前景非常好,有200多家公司開始做機(jī)器人(很像現(xiàn)在的中國(guó))。
3、機(jī)器人行業(yè)發(fā)展與全球制造業(yè)轉(zhuǎn)移息息相關(guān)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展,特別是工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展,與全球制造業(yè)轉(zhuǎn)移息息相關(guān),機(jī)器人替代人將是全球制造業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。這一部分將詳細(xì)闡述這一過(guò)程。
從產(chǎn)業(yè)角度來(lái)看,勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)優(yōu)先從勞動(dòng)力成本高的地區(qū)轉(zhuǎn)移向勞動(dòng)力成本低的地區(qū)。但隨著發(fā)展中國(guó)家(如中國(guó))人口紅利漸漸消失,人力成本不斷上升,機(jī)器人替代是未來(lái)全球制造業(yè)的發(fā)展方向。當(dāng)使用機(jī)器人的成本降低,以機(jī)器人替代人力更為劃算時(shí),這條軌跡也許會(huì)逆轉(zhuǎn),制造業(yè)將部分回歸美國(guó)本土。
然而,由于很多制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈都在中國(guó),因此很難全部轉(zhuǎn)移出去。這些巨大產(chǎn)能未來(lái)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主要方向之一,就是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。伴隨國(guó)內(nèi)自動(dòng)化市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng),中國(guó)有望崛起幾家本體機(jī)器人企業(yè)。
一般一臺(tái)大型焊接機(jī)器人,初始購(gòu)置成本200萬(wàn),10年折舊的話,一年20萬(wàn),一個(gè)月1.67萬(wàn)。如果三班倒生產(chǎn),相當(dāng)于5-6個(gè)工人的工作量。一個(gè)工人淡季工資是3000-4000,旺季工資是5000-6000,即使淡季5-6個(gè)工人工資,也要最少需要將近1.2萬(wàn)到1.5萬(wàn),旺季可能要3萬(wàn)到3.6萬(wàn),全年合計(jì)要30萬(wàn),遠(yuǎn)高于當(dāng)年機(jī)器人折舊總額20萬(wàn)。
轉(zhuǎn):機(jī)器人行業(yè)!
4、第四次工業(yè)革命仍以機(jī)器人為基礎(chǔ)第一次工業(yè)革命是水力和蒸汽驅(qū)動(dòng)的機(jī)械制造設(shè)備。第二次工業(yè)革命是基于勞動(dòng)分工的大規(guī)模電氣化生產(chǎn)。第三次工業(yè)革命是伴隨電氣和IT技術(shù)提升的制造業(yè)自動(dòng)化水平提升。
全球正在經(jīng)歷第四次工業(yè)革命。工業(yè)4.0以信息地理系統(tǒng)為基礎(chǔ),80%的創(chuàng)新由信息通信技術(shù)(ICT)推動(dòng)。自動(dòng)化、信息化是先進(jìn)制造業(yè)的關(guān)鍵,機(jī)器人作為自動(dòng)化技術(shù)的集大成者,仍然是工業(yè)4.0的最主要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。
三、國(guó)外重點(diǎn)機(jī)器人企業(yè)及集成企業(yè)
在這一部分中,我們重點(diǎn)分析了國(guó)外典型的機(jī)器人企業(yè),目的是通過(guò)剖析這些公司的特征尋找中國(guó)未來(lái)機(jī)器人的龍頭企業(yè)。
?。ㄒ唬﹪?guó)外重點(diǎn)機(jī)器人企業(yè)的起源國(guó)外重點(diǎn)機(jī)器人企業(yè)最初起源于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上下游相關(guān)企業(yè),如下游應(yīng)用的焊接設(shè)備、上游的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)等。
最終上規(guī)模的機(jī)器人企業(yè)大都是以本體業(yè)務(wù)為核心,同時(shí)還有集成業(yè)務(wù),甚至也做核心零部件業(yè)務(wù)的綜合型機(jī)器人企業(yè)。
?。ǘ﹪?guó)外重點(diǎn)機(jī)器人本體企業(yè)這部分重點(diǎn)介紹了幾個(gè)機(jī)器人本體公司,包括德國(guó)的庫(kù)卡,日本的安川和美國(guó)的ADEPT.
1、庫(kù)卡:“最純粹”的機(jī)器人企業(yè)庫(kù)卡是德國(guó)機(jī)器人公司,世界領(lǐng)先的機(jī)器人制造商之一。2012年,庫(kù)卡總營(yíng)收為145億元,其中,機(jī)器人本體業(yè)務(wù)營(yíng)收為60億元,機(jī)器人系統(tǒng)集成營(yíng)收為85億元。庫(kù)卡在2007年進(jìn)行了業(yè)務(wù)重組,重組后庫(kù)卡的業(yè)務(wù)部分為機(jī)器人部和系統(tǒng)集成部,是“最純粹”的機(jī)器人企業(yè)。
2、日本機(jī)器人企業(yè)的經(jīng)典案例安川電機(jī)安川電機(jī)是日本著名的電子機(jī)械工程公司,主要業(yè)務(wù)包括:機(jī)器人、運(yùn)動(dòng)控制、系統(tǒng)工程與信息技術(shù)。
安川電機(jī)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)是各個(gè)業(yè)務(wù)部門之間可以相互配合。安川電機(jī)是典型的綜合型機(jī)器人企業(yè),擁有包括上游零部件生產(chǎn)的運(yùn)動(dòng)控制部門在內(nèi)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上的各主要部門。
安川電機(jī)的MOTOMAN工業(yè)機(jī)器人是世界上使用最廣泛的工業(yè)機(jī)器人之一;運(yùn)動(dòng)控制部提供各式運(yùn)動(dòng)控制、驅(qū)動(dòng)裝置等,以實(shí)現(xiàn)高效率與高生產(chǎn)力的生產(chǎn)系統(tǒng);系統(tǒng)工程為不同類型的工廠提供合適的機(jī)器人外圍設(shè)備構(gòu)建,使得安川電機(jī)各個(gè)業(yè)務(wù)相互配合緊密。
2012年安川電機(jī)機(jī)器人本體部門收入占總收入的36%,僅次于運(yùn)動(dòng)控制部的47%.
與庫(kù)卡類似,安川各業(yè)務(wù)變化趨勢(shì)顯示公司在不斷整合資源投入主要的運(yùn)動(dòng)控制和機(jī)器人部,其他業(yè)務(wù)比例不斷縮小。
3、Adept:碩果僅存的美國(guó)工業(yè)機(jī)器人本體企業(yè)Adept成立于1983年,產(chǎn)品主要包括AGV小車、SCARA機(jī)器人和DELTA并聯(lián)機(jī)器人。
前文將美國(guó)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展歷程時(shí)提到,美國(guó)工業(yè)機(jī)器人本體企業(yè)發(fā)展的并不好。ADEPT是美國(guó)碩果僅存的機(jī)器人本體企業(yè),其主要產(chǎn)品AGV小車和DELTA并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)非常先進(jìn),但是六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人很少。
Adept收入主要來(lái)源于本體業(yè)務(wù)銷售。2012年,超過(guò)80%的收入來(lái)自于本體業(yè)務(wù)。這與其產(chǎn)品主要為自動(dòng)化移動(dòng)設(shè)備或小型機(jī)器人有關(guān)。
?。ㄈ﹪?guó)外重點(diǎn)機(jī)器人集成企業(yè)國(guó)外做機(jī)器人集成業(yè)務(wù)的企業(yè)包括綜合型的機(jī)器人企業(yè)(如四大家族),也包括專門做機(jī)器人集成的企業(yè)(如杜爾、徠斯、柯馬等)。
2.國(guó)外機(jī)器人系統(tǒng)集成總結(jié)在國(guó)外綜合型機(jī)器人企業(yè)(包括本體、集成),以及純粹的系統(tǒng)集成商當(dāng)中,系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)規(guī)模最大的約100億元。而且這些大的系統(tǒng)集成商主要以汽車行業(yè)系統(tǒng)集成為主,通常與多家大型汽車企業(yè)綁定,承接其全球汽車產(chǎn)能的集成業(yè)務(wù),而且通常專注于焊接、涂裝和總裝生產(chǎn)線的集成業(yè)務(wù)中的一種。
?。ㄋ模﹪?guó)外重點(diǎn)機(jī)器人企業(yè)主要財(cái)務(wù)指標(biāo)對(duì)比首先,毛利率與凈利率對(duì)比。
根據(jù)公開財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),國(guó)外機(jī)器人企業(yè)毛利率能達(dá)到20%以上,但凈利率很低。除了發(fā)那科超過(guò)20%的凈利率之外,其它幾家通常只有2-3個(gè)點(diǎn)凈利率。
發(fā)那科毛利率和凈利率比較高的原因包括兩個(gè):一是發(fā)那科機(jī)器人的伺服系統(tǒng)和控制系統(tǒng)自制,且可以享受與機(jī)床業(yè)務(wù)帶來(lái)的零部件協(xié)同帶來(lái)的規(guī)模效應(yīng);二是發(fā)那科還有大量的高毛利率的軟件業(yè)務(wù),比如機(jī)床CNC系統(tǒng)。
第三、市值規(guī)模與估值對(duì)比。
在機(jī)器人四大家族中,ABB和發(fā)那科市值規(guī)模進(jìn)入千億俱樂部,最新市值分別達(dá)到3766億元和2039億元。ABB業(yè)務(wù)涉及領(lǐng)域多,主要為電力技術(shù)和自動(dòng)化,不僅限于機(jī)器人。庫(kù)卡、安川市值規(guī)模達(dá)百億級(jí),其中庫(kù)卡專注于機(jī)器人行業(yè),安川還有自動(dòng)控制業(yè)務(wù)。機(jī)器人集成企業(yè)杜爾市值規(guī)模也達(dá)百億級(jí)。美國(guó)機(jī)器人公司ADEPT市值規(guī)模相對(duì)較小,只有10個(gè)億。
國(guó)外企業(yè)經(jīng)歷了成長(zhǎng)期,估值均在20倍到30倍,主要是因?yàn)樵趪?guó)外機(jī)器人產(chǎn)業(yè)相對(duì)成熟。
但是不可低估未來(lái)幾年由于機(jī)器人技術(shù)突破,帶來(lái)估值大幅提升的機(jī)會(huì)。
四、機(jī)器人技術(shù)革命
?。ㄒ唬┕I(yè)機(jī)器人技術(shù)革命(1)現(xiàn)階段機(jī)器人仍是生產(chǎn)線輔助設(shè)備,核心設(shè)備仍是機(jī)床現(xiàn)階段工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展仍然很不成熟。在現(xiàn)有的生產(chǎn)模式下,機(jī)床仍然是最核心、最基礎(chǔ)的設(shè)備,是工作母機(jī);機(jī)器人用于人工替代,只是生產(chǎn)線上面的輔助設(shè)備。無(wú)論是中國(guó)還是全球,相對(duì)于機(jī)床,機(jī)器人占生產(chǎn)線總成本的比例還比較低??紤]到這點(diǎn),也許機(jī)器人本體的產(chǎn)值只能無(wú)限接近機(jī)床產(chǎn)值。
2012年,全球機(jī)床產(chǎn)值5590億元,機(jī)器人本體產(chǎn)值有530億元,加上集成約1600億元,約占機(jī)床產(chǎn)值的29%.在中國(guó),這一比例更低,只有11%,未來(lái)有很大提升空間。
隨著自動(dòng)化大趨勢(shì)的發(fā)展,機(jī)器人將取代機(jī)床成為新一代工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。但這發(fā)生的前提是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)得到突破,克服現(xiàn)有的問(wèn)題。
?。?)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)仍有很大提升空間工業(yè)機(jī)器人技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向:
?。?)智能化。智能化就是機(jī)器人的操控將越來(lái)越簡(jiǎn)單,很多東西機(jī)器人就能自主判斷,不需要人示教,不需要高級(jí)的技術(shù)人員操作。智能化也就是傻瓜化。
(2)柔性化?,F(xiàn)在的機(jī)器人是一個(gè)單臂的機(jī)器人,就不能像人手那樣靈活。如果雙臂機(jī)器手技術(shù)得到突破。這種機(jī)器用在工廠里,基本可以代替人做所有的工作。像現(xiàn)在單臂的機(jī)器人在裝配線上就沒法用,協(xié)調(diào)性達(dá)不到要求。
?。?)安全性。現(xiàn)在的機(jī)器人,由于技術(shù)還沒有發(fā)展到一定的程度,很容易對(duì)人造成傷害。
?。?)低成本。工業(yè)機(jī)器人由于現(xiàn)在成本還很高,如果想打造很智能化的東西,成本很高就賣不出去,需要通過(guò)上規(guī)模降低成本。
?。?)技術(shù)融合。機(jī)器人技術(shù)將類似于80年代的手機(jī)、90年代的互聯(lián)網(wǎng)、2000年代的移動(dòng)設(shè)備,經(jīng)歷一個(gè)技術(shù)融合的過(guò)程。未來(lái)的機(jī)器人技術(shù)將在通信、感知、處理、移動(dòng)、意識(shí)、操作這六個(gè)方面突破。
(6)BAXTER機(jī)器人與雙臂機(jī)器人Baxter機(jī)器人:Baxter與其它工業(yè)機(jī)器人的不同之處在于它的精度和速度降低,但是適應(yīng)性和安全性增強(qiáng)。它的另一個(gè)重要特征是成本低。此外,Baxter還被認(rèn)為類似于PC機(jī),能根據(jù)用戶的需求進(jìn)行軟件升級(jí)。但整體而言,Baxter機(jī)器人還處于試驗(yàn)階段。
雙臂機(jī)器人:ABB和安川等機(jī)器人企業(yè)正在研制雙臂機(jī)器人。雙臂機(jī)器人可以從事傳統(tǒng)機(jī)器人無(wú)法做到的事,如精細(xì)的組裝等。符合機(jī)器人往更智能化、靈活化方向發(fā)展。由于大量使用高端傳感器,成本很高,尚未大面積使用。
(二)服務(wù)機(jī)器人未來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)1.谷歌的大動(dòng)作谷歌近期收購(gòu)了在人工智能、機(jī)器人、機(jī)械手臂、設(shè)計(jì)等領(lǐng)域有所專長(zhǎng)的八家機(jī)器人公司。谷歌此次收購(gòu)更注重機(jī)器人的軟件方面,因?yàn)楣雀枵J(rèn)為機(jī)器人項(xiàng)目還需要在軟件和傳感器等地方取得突破,而硬件層面的問(wèn)題,比如機(jī)動(dòng)性、手和腳的動(dòng)作,都已經(jīng)解決。
在完成對(duì)一系列機(jī)器人公司的收購(gòu)后,谷歌又斥資32億美元收購(gòu)NEST.NestLabs是世界領(lǐng)先的智能家居生產(chǎn)商,由iPod之父TonyFadell創(chuàng)立。Nest有兩款智能家居產(chǎn)品,智能溫控器和智能煙感器。Nest的核心技術(shù)包括算法、傳感器等,用戶體驗(yàn)運(yùn)行于云網(wǎng)絡(luò)。
谷歌斥資32億美元收購(gòu)Nest,是其歷史上規(guī)模第二的收購(gòu),標(biāo)志其正式進(jìn)入家庭自動(dòng)化市場(chǎng)。據(jù)估計(jì),到2019年美國(guó)家庭自動(dòng)化市場(chǎng)將達(dá)到164億美元,市場(chǎng)潛力巨大。另外,近期谷歌還斥資約4億美元收購(gòu)了人工智能公司DeepMind.
2014年是機(jī)器人行業(yè)的拐點(diǎn)之年:今年是國(guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)整合之年,從近期慈星股份與固高合作控制器,新時(shí)達(dá)收購(gòu)眾為興就可以知道這個(gè)趨勢(shì);也是機(jī)器人本體國(guó)產(chǎn)化加速之年,因?yàn)榭刂破?、伺服電機(jī)等關(guān)鍵零部件的國(guó)產(chǎn)化今年有望實(shí)現(xiàn)重大突破;更是低端產(chǎn)能自動(dòng)化需求擴(kuò)張之年,長(zhǎng)三角、珠三角的低端制造業(yè)的自動(dòng)化市場(chǎng)會(huì)被引爆。
機(jī)器人屬于高科技行業(yè),產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)都保持較高毛利率:除國(guó)產(chǎn)機(jī)器人本體由于關(guān)鍵零部件成本較高,毛利率出現(xiàn)負(fù)值之外,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)都保持比較高的毛利率水平,其中以醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人毛利水平最高接近或超過(guò)70%.
估計(jì)2017年機(jī)器人伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)容量52億:目前國(guó)內(nèi)機(jī)器人使用的伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)還是以國(guó)外供應(yīng)為主,但是埃斯頓、廣數(shù)、匯川等企業(yè)伺服電機(jī)進(jìn)展較為順利,2014年可能實(shí)現(xiàn)較大突破。
估計(jì)2017年機(jī)器人控制器市場(chǎng)8.8億:機(jī)器人控制器是國(guó)內(nèi)比較拿手的,國(guó)產(chǎn)化門檻不高,例如有慈星股份和固高的合資公司,以及新時(shí)達(dá)收購(gòu)的眾為興,估計(jì)2014年國(guó)產(chǎn)控制器會(huì)放量。
估計(jì)2017年機(jī)器人減速機(jī)市場(chǎng)46個(gè)億:減速機(jī)盡管只是單純的機(jī)械件,但是還是最難的一塊,真正要實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化需要點(diǎn)時(shí)間。
六、機(jī)器人行業(yè)投資思考
機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈存在投資機(jī)會(huì):國(guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)的廣闊發(fā)展前景,必然給二級(jí)市場(chǎng)都帶來(lái)很好的投資機(jī)會(huì)。從機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)看,應(yīng)該關(guān)注能夠突破關(guān)鍵零部件、機(jī)器人本體的企業(yè),以及具有跨領(lǐng)域集成能力的集成商。
經(jīng)濟(jì)型本體概念:具有研制桁架機(jī)器人、SCARA機(jī)器人、桌面機(jī)器人,以及低成本六軸通用機(jī)器人能力的上市公司或擬上市公司。包括博實(shí)股份、新松等。
關(guān)鍵零部件概念:具有研制關(guān)鍵零部件能力的上市公司或擬上市公司,例如,華恒焊接、秦川發(fā)展等企業(yè)研制減速機(jī);匯川技術(shù)、英威騰、科遠(yuǎn)股份、華中數(shù)控等研制伺服驅(qū)動(dòng)器。
有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的系統(tǒng)集成商:到目前為止國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)當(dāng)中能賺錢的還是以系統(tǒng)集成商為主,盡管系統(tǒng)集成商上規(guī)模比較困難,仍然看好具有跨領(lǐng)域能力,以及有能力提升項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化程度的系統(tǒng)集成商。例如,新松、博實(shí)股份、雷柏科技等。
機(jī)器人前沿技術(shù)概念:國(guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)處于創(chuàng)新活躍期,有可能在機(jī)器人智能、機(jī)器人視覺技術(shù),以及人機(jī)交互等方面取得重大突破。比如,紫光股份在語(yǔ)音識(shí)別等方面有優(yōu)勢(shì)。
中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)
(一)中國(guó) 工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)高速增長(zhǎng)
中國(guó)已經(jīng)成為全球工業(yè)機(jī)器人重要市場(chǎng)。2011年中國(guó)機(jī)器人出貨量達(dá)到2.3萬(wàn)臺(tái),占全球出貨量的13.8%,全球排名第四,同比增速達(dá)51%.2004-2012年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人復(fù)合增速為29.7%,2009-2012年復(fù)合增速達(dá)到71.9%.
2012年國(guó)內(nèi)機(jī)器人裝機(jī)量達(dá)到近2.7萬(wàn)臺(tái),相較上年增長(zhǎng)19.5%,高于國(guó)際機(jī)器人協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)。根據(jù)國(guó)際機(jī)器人協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè)及與相關(guān)國(guó)內(nèi)行業(yè)內(nèi)人士交流,2013年增速預(yù)計(jì)達(dá)到20%-30%.
2012年國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人存量已突破10萬(wàn)臺(tái),僅次于日、美、德、韓,占世界存量的8%.
目前,相對(duì)美、日、韓等國(guó)而言,國(guó)內(nèi)機(jī)器人密度還是很低,2011年數(shù)據(jù)僅為每萬(wàn)人21臺(tái),不到世界平均的每萬(wàn)人55臺(tái)。即使剔除不可比因素,國(guó)內(nèi)機(jī)器人密度還存在較大的提升空間,表明中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)潛力巨大。
?。ǘ﹪?guó)外機(jī)器人廠商搶灘中國(guó)市場(chǎng)
中國(guó)市場(chǎng)是未來(lái)全球最大的機(jī)器人市場(chǎng),近年來(lái)增長(zhǎng)迅猛。國(guó)際機(jī)器人巨頭紛紛搶灘中國(guó)市場(chǎng),以ABB、庫(kù)卡、安川電機(jī)、發(fā)那科四大家族為代表的國(guó)外機(jī)器人企業(yè)占據(jù)中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)90%以上的市場(chǎng)份額。
在90%的機(jī)器人市場(chǎng)份額中,ABB、發(fā)那科、安川機(jī)電、KUKA四大家族共占57.5%.之后的三大廠商OTC、松下和川崎重工共占16%.而國(guó)內(nèi)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)市場(chǎng)份額相對(duì)較小,2012年本土品牌機(jī)器人市場(chǎng)占有率8%,個(gè)體企業(yè)普遍存在規(guī)模較小、創(chuàng)新能力薄弱等問(wèn)題。
機(jī)器人本體最好的還是歐洲的產(chǎn)品,以庫(kù)卡最為頂級(jí),ABB機(jī)器人國(guó)產(chǎn)化之后,質(zhì)量有所下降。日本的安川、發(fā)那科、那智不二越、松下等,與歐美產(chǎn)品相比較,屬于質(zhì)優(yōu)價(jià)廉型,更加符合中國(guó)客戶需求。韓國(guó)現(xiàn)代機(jī)器人,主要用于現(xiàn)代集團(tuán)內(nèi)部的現(xiàn)代重工和現(xiàn)代汽車,外銷相對(duì)少一些。
安川和發(fā)那科等日本機(jī)器人企業(yè)對(duì)中國(guó)市場(chǎng)非常重視。以安川為例,最開始和首鋼合作機(jī)器人本體,近期又與杭州凱爾達(dá)合作機(jī)器人本體。而且這幾年安川在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)布局做得非常好,幾乎每個(gè)重要市場(chǎng)都有辦事處。如果未來(lái)國(guó)內(nèi)沒有企業(yè)能做好本體,估計(jì)國(guó)內(nèi)機(jī)器人市場(chǎng)主要是日本企業(yè)占據(jù)大部分份額。
機(jī)器人四大家族都非常重視中國(guó)市場(chǎng),紛紛在中國(guó)投資建廠,但是真正意義上研發(fā)和生產(chǎn)都實(shí)現(xiàn)本土化的只有ABB,其它如庫(kù)卡、發(fā)那科等都沒有真正意義上的國(guó)產(chǎn)化。國(guó)外機(jī)器人企業(yè)在搶占市場(chǎng)的同時(shí),為國(guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)培養(yǎng)了人才,以及較為完善的供應(yīng)商體系。
?。ㄈ﹪?guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)現(xiàn)狀
機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈包括核心零部件生產(chǎn)、機(jī)器人本體制造、系統(tǒng)集成以及行業(yè)應(yīng)用四大環(huán)節(jié)。
目前我國(guó)機(jī)器人企業(yè)真正能賺錢的業(yè)務(wù)是系統(tǒng)集成。關(guān)鍵零部件沒有真正國(guó)產(chǎn)化,造成國(guó)產(chǎn)機(jī)器人本體成本遠(yuǎn)高于國(guó)外同行,很難上規(guī)模。
2.國(guó)內(nèi)機(jī)器人成本高于國(guó)外
國(guó)產(chǎn)機(jī)器人本體成本遠(yuǎn)高于國(guó)外同類產(chǎn)品,特別是減速機(jī),國(guó)內(nèi)企業(yè)購(gòu)買減速機(jī)的價(jià)格是國(guó)外企業(yè)的價(jià)格的將近5倍。伺服電機(jī)、控制器等關(guān)鍵零部件價(jià)格也顯著高于國(guó)外同類產(chǎn)品。
3.現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)類似于美國(guó)50-60年代
現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)類似于美國(guó)上世紀(jì)50-60年代,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)剛剛興起,眾多企業(yè)進(jìn)入機(jī)器人行業(yè)。不同的是美國(guó)當(dāng)時(shí)機(jī)器人技術(shù)是世界領(lǐng)先的,現(xiàn)在中國(guó)機(jī)器人技術(shù)明顯落后于西方已經(jīng)相對(duì)成熟的技術(shù)水平。
二、國(guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展方向
?。ㄒ唬﹪?guó)產(chǎn)機(jī)器人本體未來(lái)發(fā)展路徑
現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)機(jī)器人廠商在高端領(lǐng)域不能直接與國(guó)外企業(yè)競(jìng)爭(zhēng),國(guó)內(nèi)機(jī)器人的成功之道在于打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈,生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型機(jī)器人本體,尤其要突破減速機(jī)等關(guān)鍵零部件。
1、國(guó)產(chǎn)機(jī)器人本體成功路徑--打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈
國(guó)產(chǎn)機(jī)器人本體的“成功五要素”:國(guó)內(nèi)機(jī)器人本體要發(fā)展的好,在“伺服系統(tǒng)”、“控制器”、“核心算法”、“精密減速器”,以及“應(yīng)用和集成技術(shù)”這五大領(lǐng)域至少要有2-3個(gè)是擅長(zhǎng)的。
這五大核心技術(shù)被稱為機(jī)器人本體的“成功五要素”.國(guó)產(chǎn)機(jī)器人本體要發(fā)展的好,在這五大領(lǐng)域至少要有2-3個(gè)是擅長(zhǎng)的。首先伺服系統(tǒng)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(jī)械傳動(dòng)(即減速機(jī))可以采用外購(gòu)。應(yīng)用和集成可以本體企業(yè)自己實(shí)施,也可以給集成商來(lái)完成。
轉(zhuǎn):機(jī)器人行業(yè)!
2.打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈--“核心零部件”
?。?)國(guó)內(nèi)機(jī)器人各核心零部件現(xiàn)狀現(xiàn)階段雖然核心零部件國(guó)內(nèi)有企業(yè)研制出來(lái),但是技術(shù)方面與國(guó)外有差距,還需要突破,特別是減速機(jī)。
伺服電機(jī)歐美品牌最高端,日本企業(yè)的質(zhì)量也很好,整體來(lái)講國(guó)外供應(yīng)商可選擇比較多,議價(jià)能力相對(duì)弱一些。國(guó)內(nèi)伺服電機(jī)進(jìn)步最大的是埃斯頓、廣數(shù)和匯川技術(shù)。
控制器是國(guó)內(nèi)企業(yè)比較拿手的,目前國(guó)內(nèi)做得比較好的企業(yè)有固高、眾為興、埃斯頓、廣數(shù)等企業(yè),也有哈工大、北航等科研院所。
?。?)在所有關(guān)鍵零部件中,減速機(jī)國(guó)產(chǎn)化是重中之重。
全球減速機(jī)市場(chǎng)容量估計(jì)100多億,RV減速機(jī)和諧波減速機(jī)按數(shù)量看,兩者是6:4,RV減速機(jī)主要用于20公斤以上的機(jī)器人關(guān)節(jié),諧波用在20公斤以下機(jī)器人關(guān)節(jié),RV減速機(jī)由于組成零件更復(fù)雜,承載強(qiáng)度更高,難度要比諧波減速機(jī)大,而且RV減速機(jī)生產(chǎn)線投資規(guī)模遠(yuǎn)大于諧波減速機(jī)。世界范圍內(nèi)RV減速機(jī)企業(yè)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.
考慮到國(guó)內(nèi)工藝水平以及企業(yè)經(jīng)驗(yàn)欠缺,估計(jì)未來(lái)減速機(jī)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化之后,在使用壽命和精度方面仍然會(huì)與國(guó)際一流產(chǎn)品有一定差距。
(3)國(guó)內(nèi)機(jī)器人本體企業(yè)突破關(guān)鍵零部件有兩種思路。
思路一:走關(guān)鍵零部件自主研發(fā)路線,國(guó)內(nèi)南京埃斯頓、廣州數(shù)控等企業(yè)利用原來(lái)在機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)方面的經(jīng)驗(yàn),自主研發(fā)機(jī)器人控制器和伺服系統(tǒng)。
思路二:走深度合作路線,即打通機(jī)器人產(chǎn)業(yè)上下游。埃夫特等企業(yè),聯(lián)合上游關(guān)鍵零部件廠商,如固高、南通振康等,共同突破減速機(jī)等關(guān)鍵零部件。
3.打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈--“機(jī)器人本體”
與國(guó)外類似,國(guó)內(nèi)許多機(jī)器人廠商起源于上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè),且大多在近5年內(nèi)進(jìn)入機(jī)器人行業(yè)。另外,與國(guó)外不同的是,新松機(jī)器人和博實(shí)股份起源于科研院所轉(zhuǎn)型,是我國(guó)進(jìn)入機(jī)器人行業(yè)較早的企業(yè)。
?。?)國(guó)內(nèi)外機(jī)器人企業(yè)關(guān)注點(diǎn)不同中外機(jī)器人企業(yè)關(guān)注點(diǎn)不同:國(guó)外企業(yè)更關(guān)注前沿技術(shù)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)企業(yè)關(guān)注核心零部件的突破以及在低端產(chǎn)能行業(yè)中尋求規(guī)模突破。
(2)經(jīng)濟(jì)型本體是主要發(fā)展方向在國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)器人行業(yè)的關(guān)注點(diǎn)不同的情況下,經(jīng)濟(jì)型本體是國(guó)產(chǎn)機(jī)器人本體現(xiàn)階段發(fā)展方向,包括低成本的六軸通用機(jī)器人和三、四軸專用機(jī)器人。從廣義上來(lái)講,可以自由編程的自動(dòng)化設(shè)備都算機(jī)器人,可以很好地實(shí)現(xiàn)人工替代。
由于國(guó)外機(jī)器人行業(yè)伴隨汽車行業(yè)的成長(zhǎng),而且汽車行業(yè)對(duì)機(jī)器人精度、效率和穩(wěn)定性要求都非常高。在汽車領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)企業(yè)短期不能和國(guó)外企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。因此,國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)側(cè)重開發(fā)應(yīng)用于汽車產(chǎn)業(yè)以外一般制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)型機(jī)器人。
(3)可自由編程的自動(dòng)化設(shè)備從廣義上來(lái)講,可以自由編程的自動(dòng)化設(shè)備都算機(jī)器人,可以很好地實(shí)現(xiàn)人工替代。以AGV為例,一臺(tái)普通標(biāo)配的AGV可以抵三個(gè)搬運(yùn)工和一個(gè)司機(jī)加一臺(tái)運(yùn)輸車,人工替代效果明顯。從2010年開始,國(guó)內(nèi)AGV市場(chǎng)需求成倍增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2014年國(guó)內(nèi)AGV的需求量將達(dá)到5萬(wàn)臺(tái),是2010年的10倍,總裝機(jī)量將達(dá)到25萬(wàn)臺(tái),成為全球AGV第一大消費(fèi)國(guó)。目前AGV應(yīng)用最多的是汽車行業(yè),其次是3C行業(yè)。
新松機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)不僅僅在系統(tǒng)集成比較強(qiáng),而且在嘗試各種類型的自動(dòng)化設(shè)備,新松的AGV已經(jīng)是拳頭產(chǎn)品,未來(lái)可以把其它專用機(jī)器人和可編程的自動(dòng)化設(shè)備發(fā)展起來(lái),比如真空清潔機(jī)械手,以及自動(dòng)碼垛設(shè)備等。
4.看好能研制本體的機(jī)器人企業(yè)我們長(zhǎng)期看好能研制出適合中國(guó)市場(chǎng)需求的本體的機(jī)器人企業(yè),因?yàn)闄C(jī)器人本體是自動(dòng)化技術(shù)集大成者,在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上議價(jià)能力最強(qiáng),可以有效整合上游零部件企業(yè)和下游系統(tǒng)集成商。
從國(guó)外機(jī)器人企業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,通常既有本體和零部件,又有集成業(yè)務(wù)的機(jī)器人企業(yè)規(guī)模會(huì)比單純做集成,或者只有零部件業(yè)務(wù)的企業(yè)規(guī)模要大很多。機(jī)器人本體是自動(dòng)化技術(shù)的集大成者,在整個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上面占據(jù)最為重要的位置,有最大的議價(jià)能力。機(jī)器人本體企業(yè)可以利用這種優(yōu)勢(shì)地位,整合上游零部件企業(yè)和下游系統(tǒng)集成企業(yè)。
當(dāng)然,研制機(jī)器人本體只完成1/3的工作,還需要將機(jī)器人本體,與工藝和集成技術(shù)結(jié)合起來(lái),才能最終滿足客戶需要,建立穩(wěn)固的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
據(jù)專家估計(jì),目前家用掃地機(jī)器人在國(guó)內(nèi)的滲透率只有0.4%,而同類產(chǎn)品由于進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)的時(shí)間要比中國(guó)早的多,從2001年至今已經(jīng)過(guò)了12年的發(fā)酵,美國(guó)現(xiàn)在滲透率達(dá)到了16%,因此,以掃地機(jī)器人為代表的家庭服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)前景看好。
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