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深度 | 機器人行業的中國機會詳解(轉) 馬馬m專撿破爛

來源: http://xueqiu.com/6867901973/33167385

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|博思導讀|

中國市場是未來全球最大的機器人市場,近年來增長迅猛。國際機器人巨頭紛紛搶灘中國市場,以ABB、庫卡、安川電機、發那科四大家族為代表的國外機器人企業占據中國機器人市場90%以上的市場份額,本文通過分析國內機器人市場空間,產業鏈,國內外競爭,國內機器人企業的競爭優勢劣勢,指出機器人行業的投資機會及風險點,值得關於機器人行業的投資人和創業者參考。

一、中國機器人市場

  (一)中國工業機器人市場高速增長

  中國已經成為全球工業機器人重要市場。2011年中國機器人出貨量達到2.3萬臺,占全球出貨量的13.8%,全球排名第四,同比增速達51%。2004-2012年中國工業機器人複合增速為29.7%,2009-2012年複合增速達到71.9%。

  2012年國內機器人裝機量達到近2.7萬臺,相較上年增長19.5%,高於國際機器人協會預測。根據國際機器人協會的預測及與相關國內行業內人士交流,2013年增速預計達到20%-30%。

  2012年國內工業機器人存量已突破10萬臺,僅次於日、美、德、韓,占世界存量的8%。

  目前,相對美、日、韓等國而言,國內機器人密度還是很低,2011年數據僅為每萬人21臺,不到世界平均的每萬人55臺。即使剔除不可比因素,國內機器人密度還存在較大的提升空間,表明中國工業機器人市場潛力巨大。

  近年來,在中國市場,除了裝機量不斷上升,機器人應用的行業也不斷拓寬。

  汽車行業仍然是國內最大機器人應用領域,占比41%,以六軸通用機器人為主;消費電子、電子/電氣行業,以及半導體(即3C行業)是勞動密集型行業,大量使用的是SCARA和低負載的鉸接式機器人(例如桌面機器人等),合計占比21%;金屬制品業也以六軸通用機器人為主,占比17%。食物/飲料/個人護理行業也是用量比較大的領域,近年來更多采用並聯機器人快速裝卸貨物。

  從各領域增速來看,3C行業增速最高,其中消費電子行業年複合增長率20.2%,汽車作為傳統用量最大的領域未來幾年增速最低。

  (二)三大因素推動中國機器人需求

  1.勞動力成本上升

  因素一:勞動力成本上升,人口紅利逐漸消失。勞動力成本的上升激發企業機器人替代人工的訴求。

  2.勞動力供給下降

  因素二:勞動力供給下降。90年代中期,我國制造業從業人數大幅下降。98-99年經歷了國企下崗危機,紡織等傳統制造業首當其沖。2001年加入世貿組織以後,我國制造業從業人數又開始緩慢回升。但是,進入新世紀的第二個年頭,80後、90後勞動人口成為主流,他們不再願意大量從事單調重複環境差的工作。長三角、珠三角等地低端產業用工荒明顯。

  3.政策支持

  因素三:制造業產業升級,國家政策支持。普及機器人不只是單純的替代人工,更是提升制造業效率與柔性的重要手段。

 (三)國外機器人廠商搶灘中國市場

  中國市場是未來全球最大的機器人市場,近年來增長迅猛。國際機器人巨頭紛紛搶灘中國市場,以ABB、庫卡、安川電機、發那科四大家族為代表的國外機器人企業占據中國機器人市場90%以上的市場份額。

  在90%的機器人市場份額中,ABB、發那科、安川機電、KUKA四大家族共占57.5%。之後的三大廠商OTC、松下和川崎重工共占16%。而國內機器人生產企業市場份額相對較小,2012年本土品牌機器人市場占有率8%,個體企業普遍存在規模較小、創新能力薄弱等問題。

  這種競爭格局和國內機器人大部分用於汽車行業有關,國外機器人廠商通常與大的汽車企業綁定。例如,大眾只用庫卡的,經常一個新工廠購買庫卡1000-2000臺機器人,通用主要用發那科的,歐系汽車品牌也更多考慮ABB。國內汽車企業也各有偏好,比如長城用安川的莫托曼,江淮汽車用ABB的。國內機器人企業在汽車行業競爭不過國外產品,國外機器人企業在汽車行業的優勢是因為國外還保留的汽車制造業,其它制造業產能都轉移到了中國。

  機器人本體最好的還是歐洲的產品,以庫卡最為頂級,ABB機器人國產化之後,質量有所下降。日本的安川、發那科、那智不二越、松下等,與歐美產品相比較,屬於質優價廉型,更加符合中國客戶需求。韓國現代機器人,主要用於現代集團內部的現代重工和現代汽車,外銷相對少一些。

  安川和發那科等日本機器人企業對中國市場非常重視。以安川為例,最開始和首鋼合作機器人本體,近期又與杭州凱爾達合作機器人本體。而且這幾年安川在國內市場布局做得非常好,幾乎每個重要市場都有辦事處。如果未來國內沒有企業能做好本體,估計國內機器人市場主要是日本企業占據大部分份額。

  機器人四大家族都非常重視中國市場,紛紛在中國投資建廠,但是真正意義上研發和生產都實現本土化的只有ABB,其它如庫卡、發那科等都沒有真正意義上的國產化。國外機器人企業在搶占市場的同時,為國內機器人行業培養了人才,以及較為完善的供應商體系。

  (四)國內機器人行業現狀

  1.國內機器人產業鏈四大環節

  機器人產業鏈包括核心零部件生產、機器人本體制造、系統集成以及行業應用四大環節。

  目前我國機器人企業真正能賺錢的業務是系統集成。關鍵零部件沒有真正國產化,造成國產機器人本體成本遠高於國外同行,很難上規模。

  2.國內機器人成本高於國外

  國產機器人本體成本遠高於國外同類產品,特別是減速機,國內企業購買減速機的價格是國外企業的價格的將近5倍。伺服電機、控制器等關鍵零部件價格也顯著高於國外同類產品。

  3.現階段國內機器人行業類似於美國50-60年代

  現階段國內機器人行業類似於美國上世紀50-60年代,機器人產業剛剛興起,眾多企業進入機器人行業。不同的是美國當時機器人技術是世界領先的,現在中國機器人技術明顯落後於西方已經相對成熟的技術水平。

  4.全國各地機器人產業園規劃情況

  我國機器人產業園遍地開花,地方政府采用政府補貼和稅收優惠等方式催生當地機器人產業。一方面,說明國內機器人行業確實很熱,大家非常看好行業前景;另外一方面,也有可能很快就出現行業產能過剩的局面,不利於行業的健康發展。

二、國內機器人行業發展方向

  (一)國產機器人本體未來發展路徑

  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於打通上下遊產業鏈,生產經濟型機器人本體,尤其要突破減速機等關鍵零部件。

  1.國產機器人本體成功路徑--打通上下遊產業鏈

  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。

  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,然後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。

  2.打通上下遊產業鏈--“核心零部件”

  (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。

  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。

  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。

  國外機器人企業和納博、Harmonic兩家主要減速機企業,有長期戰略合作夥伴關系,而且它們需要的采購量也大,可以以較低的成本采購減速機。國內企業議價能力弱,采購成本比國外通常貴3-5倍。三大關鍵零部件當中,減速機利潤空間最大,因此實現減速機國產化是國內機器人企業降低本體成本,實現國產機器人本體銷售放量增長的關鍵。

  需要重點講下貝加萊和KEBA,因為這兩家企業不僅僅可以提供伺服系統和控制器,還可以提供整套機器人系統解決方案,國內很多機器人本體企業剛開始就是依靠貝加萊和KEBA。

  (2)在所有關鍵零部件中,減速機國產化是重中之重。

  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減速機主要用於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減速機由於組成零件更複雜,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於諧波減速機。世界範圍內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。

  國內正在研制減速機,或者打算研制減速機的企業很多,RV減速機企業包括南通振康、秦川發展、山東帥克等,諧波減速機企業包括江蘇綠的和中技克美。目前看諧波減速機可能比較快實現國產化,RV減速機實現國產可能還需要一些時間。如果諧波減速機能夠較快突破,可以配合國內機器人本體企業,滿足國內3C等行業對20公斤以下小型通用六軸機器人強勁需求,推動機器人本體國產化的進程。

  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後,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)國內機器人本體企業突破關鍵零部件有兩種思路。

  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。

  思路二:走深度合作路線,即打通機器人產業上下遊。埃夫特等企業,聯合上遊關鍵零部件廠商,如固高、南通振康等,共同突破減速機等關鍵零部件。

3.打通上下遊產業鏈--“機器人本體”

  與國外類似,國內許多機器人廠商起源於上下遊相關產業,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於科研院所轉型,是我國進入機器人行業較早的企業。

  (1)國內外機器人企業關註點不同

  中外機器人企業關註點不同:國外企業更關註前沿技術的發展,國內企業關註核心零部件的突破以及在低端產能行業中尋求規模突破。

  國外機器人在國內市場也已經占據了穩固的地位,但是因為國內外對機器人的要求不一樣,國內機器人企業也是有機會的。國外要求機器人可以運營10-15年,但成本很高,國內客戶的可能註重要求在兩年內就可以把成本收回來了。所以中國的機器人市場可能就是對壽命的要求不高,但是對成本收回期要求高。要求把人減下來的同時,回收期越短越好。

  (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註點不同的情況下,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。

  由於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於汽車產業以外一般制造業的經濟型機器人。

  所謂經濟型本體分為兩類:一是國產核心零部件可以突破,國內機器人企業可以批量化生產降低成本的通用六軸關節機器人;二是應用於某一領域的專用機器人。比如,用於電子行業的SCARA機器人、桌面機器人就屬於經濟型本體中的專機。另外,用於機床上下料的桁架機器人也是專機。這類專用機器人通常三、四軸,國外通常稱為機械手。

  桁架機器人、桌面機器人的等專用機器人,通常可以避開關節零部件受制於國外企業的弊病。例如,桁架機器人關節是並聯,每個關節的誤差不會累計,不像六軸通用機器人那樣關節是串聯的,對每個關節精度要求都很高,每個關節誤差會累計,會導致終端作業誤差很大。因此,專機可以采用精度較低的傳動裝置。

  (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。

  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。

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,可以有效整合上遊零部件企業和下遊系統集成商。

  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,整合上遊零部件企業和下遊系統集成企業。

  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。

  我們認為未來國內可能出現的機器人優勢企業,肯定是能夠研制出世界領先水平的機器人本體的企業,而且也會從事系統集成業務,甚至還有零部件業務。

  5.國內服務機器人前沿

  與國外類似,醫療機器人是我國服務機器人產業化的先行者,哈工大機器人所和北航機器人所的手術機器人國內領先。在家用機器人領域,蘇州科沃斯被譽為中國的“IROBOT”,其產品由於價格比國外便宜,並迅速占領國內市場。

  (1)國內服務機器人的產業化先行者:醫療機器人

  哈工大的腹腔鏡手術機器人已經完成動物活體取膽試驗,估計2年內進行臨床試驗。哈工大手術機器人性能和美國直覺外科公司的達芬奇機器人接近,但是有更為先進的地方,比如哈工大手術機器人能夠做到手術時的反饋力,進一步提高醫生的手術質量。

  另外,以蘇州博時為代表的國內機器人企業,在積極探索其它類型的醫療機器人,比如康複機器人、伽馬刀機器人和腸道手術機器人。以上產品都有望在未來5-10年真正實現產業化。

  (2)科沃斯:中國的IROBOT

  蘇州科沃斯原來是伊萊克斯吸塵器的代工企業,從2009年開始推出“地寶”掃地機器人,價格約為IROBOT的ROOMBA一半,迅速占領國內市場。估計2013年營收已達10個億規模,國內市場份額超50%。

  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%,而同類產品由於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。

(二)系統集成商“天生”規模小

  1.我國系統集成商現狀

  (1)國內主要集成企業與國外同行營收規模對比

  國外系統集成商因為專註於機器人普及率高,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,不僅有外資汽車客戶,也包括長安、奇瑞和江淮等國內客戶。

  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。

  (2)國內主要集成企業與國外同行對比

  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,例如杜爾在汽車塗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。

  國內系統集成企業通常並不局限於某種工藝,但是主要專註於某個行業。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。

  (3)國內系統集成商的比較優勢

  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。

  2.系統集成商“天生”規模小

  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%複制,所以比較難上規模。能上規模的一般都是可以複制的,比如研發一個產品,定型之後就很少改了,每個型號產品都一樣,通過生產和銷售就能大量複制上規模。而且由於需要墊資,集成商通常要考慮同時實施項目的數量及規模。

  由於機器人是二次產品,需要熟悉下遊行業的工藝,要完成重新編程、布放等工作。國內系統集成商,如果聚焦於某個領域,通常可以獲得較高行業壁壘,生存沒問題,但是同樣由於行業壁壘,很難實現跨行業拓展業務,通過並購也行不通,因此規模做大很難。機器人系統集成商本來就該是小的,起碼現階段國內集成商規模都不大。一般1個億,5個億和10個億是門檻。1個億以下的企業占大部分,能做到5個億的就是行業的佼佼者,10個億以上的全國範圍屈指可數。

  (1)系統集成商是以人為核心的訂單型企業

  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,並最終交付客戶使用。幾乎每個項目都是非標的,不能簡單複制上量。

  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並購的方式擴張規模。

(2)系統集成商需要墊資

  系統集成的付款通常采用“3331”的方式,即圖紙通過審核後拿到30%,發貨後拿到30%,安裝調試完畢拿到30%,最後剩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。

  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。

  3.系統集成商未來發展方向

  (1)汽車行業以外的其它行業集成業務迅速增加從機器人各個領域銷量可以看到,系統集成業務分布的變化。現階段,汽車工業是國內工業機器人最大的應用市場。隨著市場對機器人產品認可度的不斷提高,機器人應用正從汽車工業向一般工業延伸。根據IFR的數據,2011年國內食品加工工業、金屬加工工業的機器人銷量增幅明顯高於汽車工業,說明汽車以外其它領域的系統集成正在迅速增加。

  (2)系統集成行業集中度降低,標準化水平提升由於國內制造業自動化需求迅速增加,自動化集成行業也非常熱。根據草根調研獲得的數據,僅蘇州地區從事自動化系統集成的企業就超過200家,而4-5年前僅有不到30家。由於汽車以外的行業系統集成項目越來越多,細分領域增加會導致系統集成商數量進一步增加。可以預知,未來幾年行業集中度會進一步降低。參考國外經驗,未來擁有核心競爭力且能夠把3C等大體量行業集成業務做精的系統集成商將脫穎而出,規模達到數十億。

  系統集成另外一個趨勢是項目標準化程度將持續提高,將有利於集成企業上規模。如果系統集成只有機器人本體是標準的,整個項目標準化程度僅為30%-50%。現在很多集成商在推動機器人本體加工藝的標準化,未來系統集成項目的標準化程度有望達到75%左右。

  (3)系統集成的未來是智慧工廠

  智慧工廠是現代工廠信息化發展的一個新階段,智慧工廠的核心是數字化。信息化數字化將貫通生產的各個環節,從設計到生產制造之間的不確定性降低,從而縮短產品設計到生產的轉化的時間,並且提高產品的可靠性與成功率。

  系統集成商的業務未來向智慧工廠或數字化工廠方向發展,將來不僅僅做硬件設備的集成,更多是頂層架構設計和軟件方面的集成。新松機器人近期數字化工廠訂單增加,充分說明這一趨勢。

三、制造業低端產能自動化趨勢是國產機器人的機會

  (一)中國是制造業大國,制造業效率亟待提升

  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於發達國家。

  中國制造業處於轉型與升級階段。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。

  (二)普及機器人是提升制造業效率的有效途徑--日本經驗

  日本在20世紀90年代之後,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。

  (三)“低端產能”的中國機會

  相對於汽車行業,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,遠高於汽車行業的1400億。這些汽車以外的所謂“低端產能”自動化需求起來之後,肯定會超過汽車行業。

  現在國外機器人企業都是伴隨著汽車行業一起成長的,但是它們對其它所謂“低端產能”產業不熟悉,國內企業在這些方面有機會。國內家電、陶瓷,石化、飼料等傳統行業有巨大的產能,存在產業轉型升級的需求,自動化趨勢不可逆。而表現最為突出的是近幾年珠三角和長三角的民營制造業的自動化需求。

  人手短缺無疑是國內制造業需要提升自動化程度的主要原因。關於國內目前的制造業人手短缺,有兩方面的解釋:一是中國從來都缺高技術含量的產業工人,不存在把農民工轉化為產業工人的環境,需要機器人或自動化設備填補這塊空間;二是現在的年輕人不願意幹比較臟和比較累的活,穩定程度很差。

  “低端產能”進行自動化改造,一方面是生產線人少便於管理,同時效率也高,質量有保證,另外一方面便於公司高層拿出更多的精力關註銷售、服務等其它更接近市場的業務模塊,便於保持公司的競爭優勢。

(四)國產經濟型機器人適用於“低端產能”

  從統計數據中可以看出,雖然中國市場上應用於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。後期有增長潛力的是應用於低端產能的經濟型機器人,如SCARA機器人、並聯機器人等。

  根據IHS的數據,2012年國內機器人市場中,通用六軸機器人占比最大,約87%。但是由於汽車以外領域自動化需求迅速增加,估計從2012年到2017年,SCARA機器人和並聯機器人產生的收入預計將增長最快,因為在使用它們的產業所面臨的勞動力短缺問題,不斷上升的勞動力成本等問題。即食品飲料、3C等勞動密集型產業,越來越多的企業使用機器人。

  由於所謂“低端產能”需求持續增加,估計未來通用六軸機器人市場占比會持續下降,但仍是國內使用的主要機器人本體。

  1.“低端產能”自動化需求的經典案例:3C行業

  由於全球大部分3C行業產能在中國,過去主要利用國內的人力成本優勢,自動化程度很低。從富士康的百萬機器人計劃,可知國內3C行業現在正處於機器替代人工的關鍵期。3C行業有四大,即收入大、企業規模大、就業人員基數大和機器人替代需求大,是實施自動化升級改造最好的行業之一。

  3C行業會用到一部分六軸機器人,比如打磨、搬運,但是應用範圍最廣的還是用於裝配的SCARA機器人,以及用於點膠和錫焊的桌面機器人。3C行業包括一些大企業,如富士康、華碩、明基、歌爾聲學和瑞聲科技等,也有大量的中小型電子廠。

  (1)3C行業裝配“高手”:SCARA機器人

  SCARA機器人主要用於3C行業,理論市場非常大。以華碩為例,員工10萬人,起碼有1萬人是在生產線上打螺絲,每條生產線上面有10-20個工位是打螺絲。如果用SCARA機器人打螺絲,人工替代空間會非常大。

  現在SCARA在3C行業應用層面沒有完全突破,市場需求還沒有完全體現出來,但是未來幾年潛力巨大。目前國內市場SCARA銷量大概3000臺不到。

  SCARA機器人企業的規模普遍偏小,估計愛普生的SCARA機器人一年銷量大約2000臺,銷售額近2個億。但未來國內有望成長出體量非常大的SCARA機器人企業。

  (2)3C行業錫焊和點膠用桌面機器人

  國內3C行業對於桌面錫焊和點膠機器人的潛在需求是巨大的,理論上的市場容量有幾百個億。日本企業的桌面機器人也是隨著電子產業轉移到中國,同時進入中國市場的。電子行業有產品更新換代比較快、對生產線投資回收期要求更嚴格,一般要求一年內,或者半年,所以對機器人本體和系統集成的價格很敏感。

  以前國外(主要是日本幾家企業,包括車樂美、IAI、愛普生和雅馬哈等)機器人價格高昂,每臺15萬至20萬,價格昂貴,國內很多電子企業用不起。自從國內機器人企業(如常州快克、哈工大銘賽)開發出低成本機器人(單臺價格4-5萬),3C行業對桌面機器人的市場需求迅速增加。

2.近兩年機器人需求旺盛的幾個應用領域

  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、打磨與噴塗,以及鑄造等。

  根據IHS的數據,2012年中國工業機器人最大的應用領域是焊接,占51%,主要使用通用六軸機器人。估計從2012到2017以年複合增長率4.5%的速度增長。

  3C行業最常見的應用是裝配/拆卸、錫焊與點膠。許多3C行業的企業正面臨勞動力短缺,工資和管理成本不斷提高的問題。由於工作的高重複性,SCARA機器人之類的專用機器人可以很好地完成這些簡單動作。估計未來裝配/拆卸的應用預計將增長最快的,2012年到2017年銷售年複合增長率將達20.6%。

  物料操作是第二大應用領域,占24%,主要包括物料搬運,碼垛,和機加工等。由於對工人安全的日益關註和不斷上升的工資成本,工業機器人越來越多的被引入到物料操作過程中。預計這一領域2012年到2017年銷售年複合增長率將達14.8%。

  (五)國內制造業自動化改造費用估算

  (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。

  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。

  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%。

  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。

  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。

  (2)國內機器人市場容量預測

  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。

  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%。

  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。

 四、國內機器人行業近期突破方向與未來發展階段

  (一)產業鏈各環節的突破思路

  我國機器人產業近期需要在關鍵零部件、機器人本體和系統集成等三個方面都要有突破。

  在關鍵零部件突破中,有兩種思路,包括自制和與外部企業深度合作,減速機國產化是重中之重;在本體方面,我們長期看好能夠突破關鍵零部件的本體企業,國產本體短期突破方向在於低端產能的自動化替代,長期來看還是要往高端發展。國內系統集成商相對國外具有比較優勢,發展方向包括兩個:一是在體量比較大的應用領域做深做專,伴隨下遊企業成長而成長;二是有跨領域作業的能力,通過跨領域拿單上規模。

  (二)未來3-5年可能的突破點及主要方向

  關鍵零部件:關節零部件有望實現重大突破,特別是RV減速機和諧波減速機,預計RV減速機需要3-5年時間,但是諧波減速機可能更快。伺服電機可能通過海外並購的方式實現突破。

  低成本六軸通用機器人:目前看諧波減速機國產化應該時間不會太長,小型六軸通用機器人可能很快研制出低成本本體。而且從全球機器人應用從汽車向其它行業擴散的趨勢來看,小型機器人市場潛力巨大。近期國內機器人企業在小型機器人領域進展較快。大型機器人需要等RV減速機先突破。估計未來5年內會出現營收規模5-10億的六軸通用機器人企業。

  四軸以下專用機器人:隨著國內“低端產能”自動化需求增加,桁架機器人、SCARA機器人、DELTA並聯機器人和桌面機器人的市場需求將迅速增加。能夠研制出上述四軸以上專用機器人的機器人企業有望在未來5年內實現5-10億的營收規模。

  可自由編程的自動化設備:類似於AGV的其它可自由編程的自動化設備,適用於國內“低端產能”。

  醫療機器人:國內服務機器人將是未來幾年國內機器人行業主要發展方向之一,特別是醫療機器人方面已經取得較大進展,例如哈工大的腹腔鏡微創手術機器人將在兩年內實現臨床,其它如康複機器人也有望很快實現產業化。

  10億以上規模的系統集成商:隨著系統集成標準化程度逐步提高,以及出現更多具有跨領域系統集成能力的企業,將出現多家集成業務規模超過10億的集成商,而且可能存在使用國產經濟型本體的大規模系統集成商。

  其它機器人前沿技術:目前國內機器人行業處於創新活躍期,創業型機器人企業可能在機器人智能、機器人視覺技術、人機交互等方面取得創新性的突破,取得世界領先的成果。

  (三)國內機器人行業長期發展的三個階段

  現階段我國機器人行業處於行業興起階段,我們預計未來5年仍這一階段,國內機器人行業高速發展。之後隨著全球機器人技術的進步,國內工業機器人行業逐漸走向成熟。我們預計15年後國內機器人行業蓬勃發展,屆時機器人將走入家庭,服務機器人出現爆發式增長。

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