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彩票论坛福彩三地众彩网:機器人行業深度報告:深挖機器人產業鏈投資機會

彩票论坛大全 www.gsysfj.com.cn 深大投行業務交流 2019-01-08 23:17:40

主要結論

執行力強、體系健全的國家產業政策(頂層設計)對機器人產業發展起先導作用,本國發達的民族制造業起強力拉動作用;

中國是世界人口大國,當前及今后很長時期勞動力仍富足,隨著城鎮化(尤其市民化)進程加快,“促就業,惠民生”仍是我國宏觀調控主要目標,難以規?!盎骰蝗恕?;

我國經濟結構調整以“激活力、促內消”為主,同時 “世界大工廠”格局難以短時打破,而戰略性新興產業仍處于培育期,導致承載機器人規模應用的有效市場有限;

機器人研發是一項涉及基礎理論、工程材料、加工工藝、應用技術等的系統工程,局限于諸多環節的巨大差距和應用性人才的緊缺,我國突破及掌握機器人關鍵技術將面臨長期艱難挑戰;

基于我國實際,雖不能遍地開花、但能點線擊破,機器人有望在細分行業或環節,以及多行業融合領域取得突破。

投資策略

上游:重點挖掘有高校、科研院所背景支撐的傳感器、精密軸承、驅動器、伺服電機、控制元件、微電子等細分領域,以及識別技術、環境感知、觸控感知、人機交互等集成化、??榛低晨⒘煊虻母呔萍夾推笠?;

中游:重點挖掘有比較優勢的關鍵元件和零部件配套及解決方案提供商,以及有本體外資獨家代理及解決方案提供,并開始國產化的成長型企業;

下游:重點關注與節能環保、電子信息、高端裝備制造、新材料、新能源等知識、技術密集型且發展較好的戰略性新興產業融合和專注有害環節作業的工業機器人;與公共安全、物流、醫療等領域融合的專用機器人;與智慧關聯、科技教育、科技娛樂、養老服務等剛性消費領域融合的個人/家庭服務機器人。

前言

2013年,全球工業機器人總裝機量達17.9 萬臺,同比增長12%;其中,中國市場規模最大且增速最快,共銷售3.7萬臺,同比增長60%,躍居世界最大機器人銷售市??;2014年上半年中國工業機器人進口數量高達3.5萬臺,同比增長92%,進口金額達4.57億美元,同比增長57%。

據IFR報告,預計從2013年到2016年,全球工業機器人市場將以年均6%的速度增長,中國年均增長率將達15%。又據業內測算,2014年以后,中國工業機器人年銷量約為3.5萬套,市場規模達到100億元,考慮到機器人為給制造業做配套,起到輔助和提升產能的作用,其帶動產業集群的規模將達到800到1000億元。

對于服務機器人,據預計,2012-2017年全球服務機器人市場規模復合增速將達到17.4%,到2017年達到461.8億美元。另外,隨著我國互聯網及物聯網的快速發展和人們生活水平的不斷提高(特別是一線城市居民),中國作為后來者,增速將更快,巨大的機器人市場潛力激發了一級及二級市場投資狂熱。

本文旨在對機器人產業通過宏觀背景和產業鏈分析,特別是著重對比國內外技術現狀,以研判機器人產業發展態勢,深層挖掘各環節投資機會。

一、宏觀層面

本部分內容包含機器人產業國內外發展現狀和市場驅動因素分析,以便認知機器人產業發展的宏觀背景邏輯。

(一)產業現狀

國外

美國:基礎扎實。美國主導高端機器人。美國基礎研究實力突出,研究方向集中在機構學、控制理論、計算機科學、人工智能(尤其視覺識別方向),為發展機器人奠定了堅實基?。ǚ螱oogle物聯網終端投資布局);工業機器人主要應用于汽車等制造業領域;服務機器人大量應用于國防、醫療、服務和空間探索等領域。

德國:精密制造。德國擁有全球四大機器人巨頭庫卡(KUKA),是機器人的主要生產國,本國工業大量應用機器人。除汽車等工業領域外,機器人已大范圍應用于非汽車行業,具體包括焊接、轉配、機械加工等環節。另外,德國“產-學-研”體系最為均衡,且發展初期國家政策強制規定有毒、有害的崗位必須使用機器人,有力推動了機器人產業快速發展。目前帶有視覺系統的機器人已成為熱點研究方向。

日本:應用領先。與汽車產業發展模式相似,通過短暫引進后快速國產化和自主創新。目前,日本擁有全球四大機器人中的發那科(數控系統和工業機器人突出)和安川(伺服電機及驅動系統突出)。當前服務機器人得到快速發展,特別是個人/家庭服務機器人。

韓國:政府主導。到上世紀90年代末,韓國僅用了10 年時間就建立了完善的工業機器人體系;2003年開始,韓國又把服務機器人列為未來國家發展的重點產業,現在已經主導全球服務機器人標準。在政府強力資助和引導下,韓國機器人滲透率位列全球第一,汽車和電子領域應用最廣泛。

國內

國內機器人產業總體嚴重落后于國外,關鍵技術和核心零部件高度依賴進口,研發人員奇缺,低端機器人出現產能重復建設。從2012年開始我國才逐步出臺相關產業政策。2014年被業界認為是機器人元年,產銷大幅上升至世界第一,但比日本滯后近30年。

從企業實力看,目前,國內機器人企業總量已超過350家(80%以上是新涉入企業),代表有沈陽新松、安徽埃夫特、廣州數控,但本土企業90%以上做系統集成,伺服電機、控制器、減速器等核心部件依賴進口,僅減速器就約占一臺機器人成本的35%。而具有基礎研發能力的也大都為少數高校、科研院所(如中科院、北京航天大學等等),“產-學-研”脫鉤,成果轉化及產業化程度低。

從市場占比看,中國雖為全球最大機器人市場,但約90%市場份額被外資企業占據,僅發那科、安川、庫卡、ABB等四家全球最大公司合計占比就高達65%。且外資機器人以6軸及以上、多關節型高端機器人為主,壟斷了焊接、裝配、潔凈、加工等中高端應用領域,進而控制了汽車、電子、金屬制造等行業,而國產機器人主要以三軸、四軸為主,主要產品是坐標型機器人。主要用于涂層與膠封、物料搬運等低端環節作業,應用較集中在食品、塑料等行業。

(二)驅動因素

根據韓國、日本、德國、美國等先進國家經驗,執行力強、配套體系完善的國家產業政策和規劃對機器人產業發展起到先導作用,同時本國夯實的社會經濟實力和發達的民族制造業起到強力拉動作用?;魅嗽從諉攔?,傳播于其他國家,均經歷了應用于本國發達汽車行業延伸到非汽車行業延伸的過程,可以說機器人能被規模推廣應用得益于本國發達的制造業。

下面就我國機器人產業發展的驅動因素進行簡要分析:

政策:近年來,我國相續出臺了《工業轉型升級“十二五”規劃》(2012)、《智能制造科技發展“十二五”專項規劃》(2012)、《服務機器人科技發展“十二五”專項規劃》、《關于組織實施2013年智能制造裝備發展專項的通知》(2013)、《關于推進工業機器人產業發展的指導意見》等系列產業政策,且機器人產業“十三五”重大專項規劃也有望出爐。當前全國各地爭相上馬,已建或擬建機器人相關產業園(基地)已經超30 個,規劃面積超2.8 萬畝,到2020 年規劃投資額超5000億元。產業集群規劃有益于機器人產業上下游產生協同效應。

風險:中國配套政策出臺晚,基礎研究、標準體系、資金扶持等政策體系和工業體系尚未建立。當前,產業園遍地開花,零散政策自成一家,且僅有上海、重慶有清晰、具體規劃,其他仍在研究探索。頂層設計欠缺,規劃產能存潛在過剩?;疑嫌問苤乒?,警惕重蹈風電、光伏產業舊轍。

經濟:經濟增長“三駕馬車”,出口、投資已倒下,消費又無力,“穩增長、調結構”,產業轉型升級勢在必行。低端勞動密集型制造業轉移至東南亞等低成本市場,高端技術密集型制造業回歸發達國家(美國“制造業回歸”,歐洲“再工業化”,日本“產業復興”),倒逼我國產業轉型升級,加快培養中高端高附加值的新經濟增長點。導致信息化、工業化“兩化”融合需求空前強烈,機器人特別是工業機器人潛在市場容量誘人。

風險:宏觀經濟進入經濟增長速度換擋期、結構調整陣痛期、前期刺激政策消化期的“三期疊加”階段,將呈現長期低迷“新常態”。當前乃至今后時期我國經濟機構調整將以“激活力、促內消”為主,同時我國制造業基礎薄弱且處于低端環節,“世界大工廠”格局難以短時間突破,而高端制造業培養周期長、投資大,目前七大國家戰略性新興產業仍處于培育期,相關產業的規模、帶動力和輻射力遠不能形成機器人規模應用的有效市場。

人口:“人口紅利”消弱,“劉易斯拐點”顯現,勞動力成本大幅上升,“用工荒”問題頻現(特別是沿海地區);人口自然增長率下滑(目前低于0.9%),老齡化加劇(65 歲以上老人占人口比重已達到8%),為“機器換人”創造了巨大潛在空間。

風險:我國是世界人口大國,當前及今后很長時間勞動力仍富足,特別是隨著城鎮化(尤其市民化)進程加快,“促就業,惠民生,保和諧”仍是我國宏觀調控主要目標,機器人難以大規模應用。

技術:目前,我國在減速器(諧波減速器、RV減速器)、控制器、伺服電機等機器人關鍵部件取得一定進步,部分已實現國產化,涌現了諸如沈陽新松、蘇州綠的、匯川技術等一批自主品牌企業。另外,以高校、科研院所為首的中國機器人產業聯盟已經成立,隨著國家及社會投資加大,有望進一步縮小我國機器人技術差距。

風險:機器人研發具有投入大、周期長、產出低等特性,目前本土企業相關技術大多處于測試階段,性能不確定性大;同時關鍵技術的突破是一項系統工程,而受制于我國設計研發、制造工藝等諸多環節的落后,機器人特別是上游零部件及原材料難免高度受制于國外風險,突破和掌握機器人關鍵技術仍將面臨長期艱難挑戰。

人才:雖然我國機器人產業起步晚,投入少,機器人產業從業人員緊缺,但部分高校、科研院所積累了一定基礎研究實力及成果。且中國機器人產業聯盟成員包括了從事機器人產業研究開發、生產制造、應用服務的企事業單位、大專院校、科研機構、用戶單位及其他相關機構自愿組成的非營利性社會團體。至此,正式搭建起了“產、學、研”行業協同工作平臺,為機器人產業中長期的發展奠定了基礎。

風險:因機器人產業是技術、知識密集型行業,在我國現行重理論輕實踐的人才培養模式及體制下,應用性產業人才特別是研發人才缺口短期內難以得到緩解。

1:中國機器人產業聯盟主要代表成員

國內企業

沈陽新松、廣州數控、安徽埃夫特、南京埃斯頓、哈爾濱博實、唐山開元、昆山華恒、固高科技、國機集團、上海電氣。

外資企業

庫卡、史陶比爾、柯馬、愛德普、安川、川崎、那智、不二越、歐地希、歐德神思

科研機構

哈爾濱工業大學、北京航空航天大學、上海交通大學、沈陽自動化所、北京自動化所

二、微觀層面

本部分內容包含機器人產業鏈分析和相應環節投資策略。

機器人分為工業機器人和服務機器人。其中,工業機器人定義為:在工業自動化中使用的,固定式或移動式,具有三軸及三軸以上可重復編程、多用途的自動控制操作機;服務機器人定義為:除從事工業生產以外的半自主或全自主工作的多用途機器人,包括個人/家庭服務機器人和專業服務機器人。服務機器人不僅著眼于感知、決策與執行,高技術完成服務人類的工作,而且具有很強的技術輻射性與帶動性,對促進智能制造裝備發展、提高應急處理突發事件能力、發展醫療康復設備、增強軍事國防實力等都具有重要意義。

從產業鏈看,機器人產業分為:上游,傳感器、減速器、伺服系統和控制系統;中游,本地生產裝配制造商;下游,系統集成和應用。

(一)零部件

減速器

精密減速器用于在伺服電機和機器人關節間匹配轉速、傳遞轉矩,其技術壁壘在核心零部件中最高,目前,兩家日本公司占有全球約70%市場份額?;魅思跛倨髦饕治篟V 減速器,主要應用在負載25KG 以上工業機器人關節處和6-25KG 工業機器人三個大型關節處;諧波減速器,主要應用在負載3KG 以下工業機器人關節處和6-25KG 工業機器人三個小型關節處。

RV減速器由行星齒輪減速機前級和擺線針輪減速機后級組成,具有結構緊湊、傳動比大、自鎖功能、振動小,噪音低,能耗低等特點。日本納博占有全球60%的市場份額,全球四大機器人制造商都是它的客服;日本住友占30%,主要面對中低端市??;歐洲斯洛伐克國家的SPINEA公司及其他公司占10%。國內,南通振康、浙江恒豐泰已實現小批量生產,并有少量銷售,但質量有待市場驗證。

諧波減速器由諧波發生器、柔性齒輪和剛性齒輪三個基本構件組成,靠諧波發生器使柔性齒輪產生可控彈性變形,并與剛性齒輪相嚙合來傳遞運動和動力。目前,日本Harmonic Drive占全球市場份額80%。國內蘇州綠的取得技術突破,已完成測試。

由于RV減速主要運用于大型機器人,應用領域為汽車等大型制造企業,而諧波減速器主要用于小型機器人,使用領域廣泛。電子、3C、食品、包裝等非汽車行業對小型機器人的需求快速增加和服務機器人加快發展,諧波減速器有望超越RV 減速器成為主流。

伺服系統

伺服系統是指精確地跟隨或過程復現的反饋控制系統,由伺服驅動(控制信號傳輸)和伺服電機(轉化電信號為動能,控制機器人關節的位置、速度和力矩)組成,可分為液壓伺服系統、氣動伺服系統和機電伺服系統。其中,機電伺服系統因能源(電能)利用靈活方便,且電動機可按特定需求設計、選配,系統性能也優異,因此成為機器人應用最為廣泛的伺服系統。

目前,全球市場被歐美和日本壟斷。其中,歐系機器人伺服系統定位高端,電機及驅動部件負載能力、動態響應好,代表公司有倫茨、LUST、博世、力士樂等;日系機器人伺服系統定位中高端,電機及驅動開放性稍差,部分只具備模擬量和脈沖控制方式,代表公司有安川、松下、三菱、三洋等。

機器人伺服系統要求高精度、高動態響應、高剛性、高負載能力和高可靠性。目前,國內因自適應機械共振抑制技術、自適應低頻震動抑制技術、慣量動態前饋技術等技術還未掌握,產品定位低端,只有部分企業初步實現產業化,但工藝、功能、性能均與歐系、日系產品相差甚遠。代表公司有匯川技術、華中數控、埃斯頓、廣州數控等。

控制系統

機器人控制系統主要是控制運動位置、姿態和軌跡,操作順序及動作時間,具有編程、軟件菜單操作、人機交互界面、在線操作提示等功能??刂葡低車暮誦氖強刂破?,直接決定了機器人性能,因此控制器一般由機器人廠家自主設計研發,所以控制器的市場占比分布基本和機器人一致。目前,國外控制器均是在通用的多軸運動控制器平臺基礎上進行自主研發的,各品牌機器人有自主控制系統與之匹配。

目前,國內呈現傳統數控設備生產企業開始向開發機器人專用運動控制器,轉型進軍機器人本體和系統集成公司方向發展,如華中數控、埃斯頓、廣州數控;機械設備制造商也開始使用通用運動控制系統,并從事專業機器人運動控制器開發,如固高科技、眾為興、卡諾普。總體而言,國內機器人控制器硬件平臺與國外差距微小,但因控制理論等基礎弱,軟件相差甚遠,特別是控制算法和二次開發。

今后,機器人將趨向多關節、多自由度柔性化方向發展,位移精準度要求更高,對控制器提出了更高要求。

投資策略:

重點關注具有高校、科研機構背景支撐的傳感器、精密軸承、控制元件、微電子等細分領域企業,以及識別技術、環境感知、觸控感知、人機交互等集成化、??榛低晨⒌木哂兇災韃ǖ母呔萍夾推笠?。

(二)系統集成

系統集成包括單項系統集成和綜合系統集成。相對而言,機器人系統集成市場規模最大,十倍于其他環節,據業內預測全球市場規模達2360億元,中國市場達400億元。目前,全球四大機器人人企業占據了絕對領導地位,在我國也占據了65%的本體市場。我國本土系統集成領域小公司眾多,代表有沈陽新松、埃夫特、博實股份等。

面對中國機器人產業鏈中上游被壟斷和下游應用需求旺盛的現況,采用“零部件向單項集成”和“本體向綜合集成”發展模式的企業前景看好。

投資策略:

重點關注具有關鍵元件比較優勢的零部件配套及解決方案提供商,以及具有本體外資獨家代理及解決方案提供,并開始國產化的企業。

(三)應用領域

從機器人發展趨勢看,工業機器人已從汽車行業向電子、食品、塑料等非汽車行業延伸,服務機器人開始從國防及專業作業行業向個人/家庭服務領域延伸。今年以來,我國電子、鋰電池、LED、食品、金屬加工等行業開始廣泛應用機器人。

從市場分布看,工業機器人和服務機器人仍是國外企業占據壟斷地位,但服務機器人,因起步較晚、技術涉及面廣、應用領域多等特性,各國之間差距相對較小。結合我國自身優勢產業,細分行業潛在機會大,有望得到突破。

根據我國情況,工業機器人方面,汽車行業已經被外資壟斷。隨著高端裝備制造業輻射能力和帶動能力的增強,有望在高鐵、通航、船舶、軌道交通、節能設備及電子信息等輻射行業細分產業鏈上尋求突破,特別是高危、有害等作業環節;服務機器人方面,綜合考慮“十二五”服務機器人規劃、現代物流等重大專項規劃,以及國家公共安全領域的迫切需要(我國是自然災害多發國),專業服務機器人有望率先得到發展,如公共安全機器人、物流機器人、醫療康復機器人、仿生機器人等。而個人/家庭服務機器人,考慮到我國貧富差距較大,中低層人群占絕對主體,大眾生活水平及質量仍不高,僅處于小康階段,遠未及發達國家富裕程度,個人/家庭服務機器人難以廣泛應用,將長時間處于培養期。但隨著互聯網特別是移動互聯網、云計算、大數據和物聯網的快速發展,個人/家庭服務機器人有望在多產業交叉融合點獲得生機,如智能家居、智慧社區、數字校園、智慧城市、素質教育、文化娛樂、信息服務、醫療健康等領域。

投資策略:

工業機器人重點關注和節能環保、電子信息、高端裝備制造、新材料、新能源等知識、技術、資本密集型且發展較好的戰略性新興產業融合領域,以及有害、污染環節;

服務機器人重點關注與公共安全、物流專用融合領域,以及智慧關聯、科技教育、科技娛樂、養老服務等剛需消費領域。


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