深度分析機器人行業(yè),絕對干貨!(一)
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二、國內(nèi)機器人行業(yè)發(fā)展方向
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; p; B1 W) D. G1 u7 `3 z: c7 m, } (一)國產(chǎn)機器人本體未來發(fā)展路徑
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現(xiàn)階段國內(nèi)機器人廠商在高端領(lǐng)域不能直接與國外企業(yè)競爭,國內(nèi)機器人的成功之道在于打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈,生產(chǎn)經(jīng)濟型機器人本體,尤其要突破減速機等關(guān)鍵零部件。 % t5 b5 t: o9 S4 i. H
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國產(chǎn)機器人本體成功路徑--打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈 : F$ r P7 @$ a9 w/ N8 ?. B
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國產(chǎn)機器人本體的“成功五要素”:國內(nèi)機器人本體要發(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個是擅長的。 " _& ]) c& U, a' j1 I
5 q4 g- `7 o/ I9 f4 H, B5 V$ K 這五大核心技術(shù)被稱為機器人本體的“成功五要素”.國產(chǎn)機器人本體要發(fā)展的好,在這五大領(lǐng)域至少要有2-3個是擅長的。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。高精度機械傳動(即減速機)可以采用外購。應(yīng)用和集成可以本體企業(yè)自己實施,也可以給集成商來完成。 , N4 c* L3 } O6 n8 t
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2.打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈--“核心零部件” 4 k9 s) }1 ]0 v6 D- P
^8 H6 ~6 L1 O6 d6 J (1)國內(nèi)機器人各核心零部件現(xiàn)狀現(xiàn)階段雖然核心零部件國內(nèi)有企業(yè)研制出來,但是技術(shù)方面與國外有差距,還需要突破,特別是減速機。 7 m( l* a C& I8 }; l/ u
伺服電機歐美品牌最高端,日本企業(yè)的質(zhì)量也很好,整體來講國外供應(yīng)商可選擇比較多,議價能力相對弱一些。國內(nèi)伺服電機進步最大的是埃斯頓、廣數(shù)和匯川技術(shù)。 1 \: l8 N# C! P* O( f3 ~6 w* U# i: e' x
控制器是國內(nèi)企業(yè)比較拿手的,目前國內(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。 : v! Q- h! u% ?7 i2 X' Q) M
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(2)在所有關(guān)鍵零部件中,減速機國產(chǎn)化是重中之重。
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' @: ^2 G- R* T2 c5 C" f 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(shù)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(guān)節(jié),諧波用在20公斤以下機器人關(guān)節(jié),RV減速機由于組成零件更復(fù)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(chǎn)線投資規(guī)模遠大于諧波減速機。世界范圍內(nèi)RV減速機企業(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.
H4 J) }" U u" v! Z 考慮到國內(nèi)工藝水平以及企業(yè)經(jīng)驗欠缺,估計未來減速機實現(xiàn)國產(chǎn)化之后,在使用壽命和精度方面仍然會與國際一流產(chǎn)品有一定差距。 $ L+ b# p9 \' F, {7 I8 U/ J, E
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(3)國內(nèi)機器人本體企業(yè)突破關(guān)鍵零部件有兩種思路。
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! `$ A" v2 X" W- z: ? [ 思路一:走關(guān)鍵零部件自主研發(fā)路線,國內(nèi)南京埃斯頓、廣州數(shù)控等企業(yè)利用原來在機床數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)方面的經(jīng)驗,自主研發(fā)機器人控制器和伺服系統(tǒng)。 ; y0 w) _0 n8 i2 V
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思路二:走深度合作路線,即打通機器人產(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,共同突破減速機等關(guān)鍵零部件。
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3.打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈--“機器人本體” H" W- S. }" `3 ?' P
/ [4 K# W" o! e { 與國外類似,國內(nèi)許多機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)進入機器人行業(yè)。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(zhuǎn)型,是我國進入機器人行業(yè)較早的企業(yè)。
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2 t2 Y( Z, Z6 ]( B (1)國內(nèi)外機器人企業(yè)關(guān)注點不同中外機器人企業(yè)關(guān)注點不同:國外企業(yè)更關(guān)注前沿技術(shù)的發(fā)展,國內(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。
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* E3 o* g9 k/ E* g- O% @: r6 y (2)經(jīng)濟型本體是主要發(fā)展方向在國內(nèi)外對機器人行業(yè)的關(guān)注點不同的情況下,經(jīng)濟型本體是國產(chǎn)機器人本體現(xiàn)階段發(fā)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(shè)備都算機器人,可以很好地實現(xiàn)人工替代。 3 z9 j7 M5 G6 ?
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由于國外機器人行業(yè)伴隨汽車行業(yè)的成長,而且汽車行業(yè)對機器人精度、效率和穩(wěn)定性要求都非常高。在汽車領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)短期不能和國外企業(yè)競爭。因此,國內(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)濟型機器人。
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(3)可自由編程的自動化設(shè)備從廣義上來講,可以自由編程的自動化設(shè)備都算機器人,可以很好地實現(xiàn)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(nèi)AGV市場需求成倍增長,預(yù)計2014年國內(nèi)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(yīng)用最多的是汽車行業(yè),其次是3C行業(yè)。 t! Y" D& x5 M; p3 _
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新松機器人的優(yōu)勢不僅僅在系統(tǒng)集成比較強,而且在嘗試各種類型的自動化設(shè)備,新松的AGV已經(jīng)是拳頭產(chǎn)品,未來可以把其它專用機器人和可編程的自動化設(shè)備發(fā)展起來,比如真空清潔機械手,以及自動碼垛設(shè)備等。
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4.看好能研制本體的機器人企業(yè)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(yè),因為機器人本體是自動化技術(shù)集大成者,在機器人產(chǎn)業(yè)鏈上議價能力最強,可以有效整合上游零部件企業(yè)和下游系統(tǒng)集成商。
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從國外機器人企業(yè)發(fā)展經(jīng)驗來看,通常既有本體和零部件,又有集成業(yè)務(wù)的機器人企業(yè)規(guī)模會比單純做集成,或者只有零部件業(yè)務(wù)的企業(yè)規(guī)模要大很多。機器人本體是自動化技術(shù)的集大成者,在整個機器人產(chǎn)業(yè)鏈上面占據(jù)最為重要的位置,有最大的議價能力。機器人本體企業(yè)可以利用這種優(yōu)勢地位,整合上游零部件企業(yè)和下游系統(tǒng)集成企業(yè)。
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2 c, F/ Z, z1 Y) Y; [8 B, v 當(dāng)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(shù)結(jié)合起來,才能最終滿足客戶需要,建立穩(wěn)固的競爭優(yōu)勢。
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據(jù)專家估計,目前家用掃地機器人在國內(nèi)的滲透率只有0.4%,而同類產(chǎn)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(jīng)過了12年的發(fā)酵,美國現(xiàn)在滲透率達到了16%,因此,以掃地機器人為代表的家庭服務(wù)機器人市場前景看好。 7 w" u0 E( S6 e7 a' a1 l, ]& s( G9 s
8 d0 K) D2 Q+ _+ l/ p {(二)系統(tǒng)集成商“天生”規(guī)模小
7 e& ? Q3 j% Q7 u8 X5 `: a8 i 我國系統(tǒng)集成商現(xiàn)狀
: s# C; Y; `% P# ^ (1)國內(nèi)主要集成企業(yè)與國外同行營收規(guī)模對比 . `' i/ R! s" }: o7 Y
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國外系統(tǒng)集成商因為專注于機器人普及率高,且目前系統(tǒng)集成需求最大的汽車行業(yè),通常與汽車廠商有長期合作關(guān)系,營收規(guī)模可以做到接近100億。以柯馬為例,其在中國的客戶也主要是汽車企業(yè),不僅有外資汽車客戶,也包括長安、奇瑞和江淮等國內(nèi)客戶。 4 ~# f( m5 V ^0 S
國內(nèi)集成企業(yè)與國外同行相比較,發(fā)展時間較短,而且在汽車領(lǐng)域通常競爭不過國外集成商,因此,規(guī)模相對小很多。
0 x6 B; y9 M/ G) C- N9 W7 z (2)國內(nèi)主要集成企業(yè)與國外同行對比 0 u; Y4 I+ F* C# y
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國外大型系統(tǒng)集成商通常是在某種工藝里面具有很強的競爭優(yōu)勢,例如杜爾在汽車涂裝生產(chǎn)線集成方面具有非常強的競爭優(yōu)勢。當(dāng)然杜爾也拓展了系統(tǒng)集成以外的業(yè)務(wù),比如清潔和過濾系統(tǒng)。 : e* Q1 h& ]9 t
) X7 r, ~% ^# h' |8 C4 T 國內(nèi)系統(tǒng)集成企業(yè)通常并不局限于某種工藝,但是主要專注于某個行業(yè)。只有集成能力最強的新松,可以跨出汽車行業(yè)拿到其它行業(yè)的很多訂單,當(dāng)然新松除了系統(tǒng)集成業(yè)務(wù),還有物流與倉儲成套設(shè)備和交通自動化系統(tǒng)等業(yè)務(wù)。在業(yè)務(wù)多元化方面,新松和杜爾類似。
! U3 R R' ?/ b3 h5 K" M1 v7 T (3)國內(nèi)系統(tǒng)集成商的比較優(yōu)勢
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然而,與國內(nèi)本體廠商面對國外企業(yè)強大的競爭不同,國內(nèi)系統(tǒng)集成商卻擁有本土的許多比較優(yōu)勢,包括渠道優(yōu)勢、價格優(yōu)勢、工程師紅利等。 " Z. E; T; q0 S
. Y5 H# C l8 {! W2 j# o( ^ 2.系統(tǒng)集成商“天生”規(guī)模小 % S j: R, T; W. L& T1 }. n
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四大因素決定集成商規(guī)模小系統(tǒng)集成項目是非標準化的,每個項目都不一樣,不能100%復(fù)制,所以比較難上規(guī)模。能上規(guī)模的一般都是可以復(fù)制的,比如研發(fā)一個產(chǎn)品,定型之后就很少改了,每個型號產(chǎn)品都一樣,通過生產(chǎn)和銷售就能大量復(fù)制上規(guī)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(shù)量及規(guī)模。
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(1)系統(tǒng)集成商是以人為核心的訂單型企業(yè) ; Z o$ r( T- G0 w) C4 o) p
$ K7 ~( d* M9 d% ]# q2 L 系統(tǒng)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(xiàn)場安裝調(diào)試人員,銷售人員負責(zé)拿訂單,項目工程師根據(jù)訂單要求進行方案設(shè)計,安裝調(diào)試人員到客戶現(xiàn)場進行安裝調(diào)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(fù)制上量。 ; R' L+ U( U* K- M1 w" S$ g" {
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系統(tǒng)集成商實際是輕資產(chǎn)的訂單型工程服務(wù)商,核心資產(chǎn)是銷售人員、項目工程師和安裝調(diào)試人員,因此,系統(tǒng)集成商很難通過并購的方式擴張規(guī)模。
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. E- ~2 r0 i+ B* ^$ Q2 m Q (2)系統(tǒng)集成商需要墊資
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系統(tǒng)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(fā)貨后拿到30%,安裝調(diào)試完畢拿到30%,最后剩10%的質(zhì)保金。按照這樣一個付款流程,系統(tǒng)集成商通常需要墊資。
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3 G, a! D0 f5 a& l 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(yè)務(wù)也是外包,需要付給供應(yīng)商貨款,有的外購件是要求貨到付款。
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三、制造業(yè)低端產(chǎn)能自動化趨勢是國產(chǎn)機器人的機會 : z' h* G# M* C/ o
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(一)中國是制造業(yè)大國,制造業(yè)效率亟待提升
, M; M' Y" E7 T9 [9 S0 c1 f$ {% f$ m5 t 中國被譽為“世界工廠”.2012年,制造業(yè)增加值接近20萬億,接近美國的兩倍。但是中國制造業(yè)人均產(chǎn)值只有美國的一半,說明國內(nèi)生產(chǎn)效率明顯低于發(fā)達國家。 3 C3 g; q2 F1 ~3 P
中國制造業(yè)處于轉(zhuǎn)型與升級階段。一方面,制造業(yè)尋求效率與柔性制造;另一方面,隨著人力成本上升,制造業(yè)企業(yè)開始尋求機器人替代人。 8 m# u0 ]& K; H& w$ R" w- J
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(二)普及機器人是提升制造業(yè)效率的有效途徑--日本經(jīng)驗 7 _1 t2 A" \- C n" x/ d' o
日本在20世紀90年代之后,制造業(yè)總產(chǎn)值、GDP的增長都停滯了。但是人均制造業(yè)產(chǎn)值和人均制造業(yè)增加值等數(shù)據(jù)仍保持增長,說明在制造業(yè)員工數(shù)量減少的情況下,通過普及工業(yè)機器人的應(yīng)用,提高自動化程度,大幅提升了勞動生產(chǎn)率。
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& l! ]! Z+ E W; L. Z( t2 H9 X8 W# n/ Z7 a (三)“低端產(chǎn)能”的中國機會
% ]% n2 x+ t* b: ^9 @/ w 相對于汽車行業(yè),我國所謂“低端產(chǎn)能”巨大。2012年汽車整車加零部件的行業(yè)產(chǎn)值4.67萬億,而食品制造業(yè)、橡膠和塑料制品業(yè)、陶瓷制品制造業(yè)、金屬制品業(yè)和醫(yī)藥制造業(yè)等五個行業(yè)產(chǎn)值合計就有8.8萬億,幾乎是汽車行業(yè)的兩倍。另外,電子器件行業(yè)2011年的固定資產(chǎn)投資額約2300億,遠高于汽車行業(yè)的1400億。這些汽車以外的所謂“低端產(chǎn)能”自動化需求起來之后,肯定會超過汽車行業(yè)。 ; r" H f% \: o+ N( q+ y
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(四)國產(chǎn)經(jīng)濟型機器人適用于“低端產(chǎn)能”
- G; p- q. ^+ U4 b* ` 從統(tǒng)計數(shù)據(jù)中可以看出,雖然中國市場上應(yīng)用于高端產(chǎn)能的關(guān)節(jié)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(yīng)用于低端產(chǎn)能的經(jīng)濟型機器人,如SCARA機器人、并聯(lián)機器人等。 0 ]# K% R6 e$ w0 v4 S' n
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近兩年機器人需求旺盛的幾個應(yīng)用領(lǐng)域 5 w8 g8 u [2 z" b6 {! [5 V- i
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前面主要從行業(yè)角度分析機器人的需求情況,撇開行業(yè)因素,從具體應(yīng)用領(lǐng)域來看,近兩年需求快速增長的領(lǐng)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。 & B% V5 L- y+ N' o1 h P
(五)國內(nèi)制造業(yè)自動化改造費用估算
7 \' H" U5 u3 A) i8 X (1)未來國內(nèi)整體自動化市場容量測算通過估算國內(nèi)制造業(yè)產(chǎn)能自動化改造的進程,預(yù)計我國2020年自動化集成市場容量將達到1763億元。
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4 y- m+ k; r% T7 E1 q h% K 根據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研的情況,一般3-4個億營收規(guī)模的制造企業(yè),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(yè)自動化改造費用。
0 W% o; i$ i3 q& S8 e 考慮到有些行業(yè)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(yù)計到2020年國內(nèi)制造業(yè)產(chǎn)能自動化改造率達到60%.
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2012年國內(nèi)主要制造業(yè)總的營收規(guī)模大概20萬億,假設(shè)不同的行業(yè)未來年增速8%-15%不等,預(yù)計到2020年國內(nèi)主要制造業(yè)總的營收規(guī)模達到46萬億。 ' U1 G* G( D* A
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根據(jù)以上條件,我們可以估算出,2017年我國制造業(yè)自動化改造費用為1153億元,2020年將達到1763億元。
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(2)國內(nèi)機器人市場容量預(yù)測 + O9 Y" s; u" I- c( r1 \
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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。
# m# s" |0 k5 t 結(jié)合行業(yè)專家分析,我們預(yù)計中國機器人市場未來10-20年均增長率為20%-30%.
! X8 Q! o0 N0 W% @7 v1 G+ n3 g2 r% f 機器人是制造業(yè)自動化改造的重頭。到2020年,機器人市場容量預(yù)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。 : D! `5 n- _' R4 E( S* b# l, `
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