一、中國機器人市場
(一)中國工業(yè)機器人市場高速增長
中國已經成為全球工業(yè)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(yè)機器人復合增速為29.7%,2009-2012年復合增速達到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%,高于國際機器人協(xié)會預測。根據國際機器人協(xié)會的預測及與相關國內行業(yè)內人士交流,2013年增速預計達到20%-30%。
2012年國內工業(yè)機器人存量已突破10萬臺,僅次于日、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(yè)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(yè)也不斷拓寬。
汽車行業(yè)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(yè),以及半導體(即3C行業(yè))是勞動密集型行業(yè),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(yè)也以六軸通用機器人為主,占比17%。食物/飲料/個人護理行業(yè)也是用量比較大的領域,近年來更多采用并聯機器人快速裝卸貨物。
從各領域增速來看,3C行業(yè)增速最高,其中消費電子行業(yè)年復合增長率20.2%,汽車作為傳統(tǒng)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(fā)企業(yè)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(yè)從業(yè)人數大幅下降。98-99年經歷了國企下崗危機,紡織等傳統(tǒng)制造業(yè)首當其沖。2001年加入世貿組織以后,我國制造業(yè)從業(yè)人數又開始緩慢回升。但是,進入新世紀的第二個年頭,80后、90后勞動人口成為主流,他們不再愿意大量從事單調重復環(huán)境差的工作。長三角、珠三角等地低端產業(yè)用工荒明顯。
3、政策支持
因素三:制造業(yè)產業(yè)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(yè)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(fā)那科四大家族為代表的國外機器人企業(yè)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(fā)那科、安川機電、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%。而國內機器人生產企業(yè)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(yè)普遍存在規(guī)模較小、創(chuàng)新能力薄弱等問題。
這種競爭格局和國內機器人大部分用于汽車行業(yè)有關,國外機器人廠商通常與大的汽車企業(yè)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(fā)那科的,歐系汽車品牌也更多考慮ABB。國內汽車企業(yè)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(yè)在汽車行業(yè)競爭不過國外產品,國外機器人企業(yè)在汽車行業(yè)的優(yōu)勢是因為國外還保留的汽車制造業(yè),其它制造業(yè)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機器人國產化之后,質量有所下降。日本的安川、發(fā)那科、那智不二越、松下等,與歐美產品相比較,屬于質優(yōu)價廉型,更加符合中國客戶需求。韓國現代機器人,主要用于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(fā)那科等日本機器人企業(yè)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(yè)能做好本體,估計國內機器人市場主要是日本企業(yè)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(fā)和生產都實現本土化的只有ABB,其它如庫卡、發(fā)那科等都沒有真正意義上的國產化。國外機器人企業(yè)在搶占市場的同時,為國內機器人行業(yè)培養(yǎng)了人才,以及較為完善的供應商體系。
(四)國內機器人行業(yè)現狀
1、國內機器人產業(yè)鏈四大環(huán)節(jié)
機器人產業(yè)鏈包括核心零部件生產、機器人本體制造、系統(tǒng)集成以及行業(yè)應用四大環(huán)節(jié)。
目前我國機器人企業(yè)真正能賺錢的業(yè)務是系統(tǒng)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于國外同行,很難上規(guī)模。
2、國內機器人成本高于國外
國產機器人本體成本遠高于國外同類產品,特別是減速機,國內企業(yè)購買減速機的價格是國外企業(yè)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于國外同類產品。
3、現階段國內機器人行業(yè)類似于美國50-60年代
現階段國內機器人行業(yè)類似于美國上世紀50-60年代,機器人產業(yè)剛剛興起,眾多企業(yè)進入機器人行業(yè)。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后于西方已經相對成熟的技術水平。
4、全國各地機器人產業(yè)園規(guī)劃情況
我國機器人產業(yè)園遍地開花,地方政府采用政府補貼和稅收優(yōu)惠等方式催生當地機器人產業(yè)。一方面,說明國內機器人行業(yè)確實很熱,大家非??春眯袠I(yè)前景;另外一方面,也有可能很快就出現行業(yè)產能過剩的局面,不利于行業(yè)的健康發(fā)展。
二、國內機器人行業(yè)發(fā)展方向
(一)國產機器人本體未來發(fā)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(yè)競爭,國內機器人的成功之道在于打通上下游產業(yè)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——打通上下游產業(yè)鏈
國產機器人本體的“成功五要素”:國內機器人本體要發(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(fā)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(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。
2、打通上下游產業(yè)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(yè)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(yè)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(yè)比較拿手的,目前國內做得比較好的企業(yè)有固高、眾為興、埃斯頓、廣數等企業(yè),也有哈工大、北航等科研院所。
國外機器人企業(yè)和納博、Harmonic兩家主要減速機企業(yè),有長期戰(zhàn)略合作伙伴關系,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(yè)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(yè)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(yè)不僅僅可以提供伺服系統(tǒng)和控制器,還可以提供整套機器人系統(tǒng)解決方案,國內很多機器人本體企業(yè)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減速機主要用于20公斤以上的機器人關節(jié),諧波用在20公斤以下機器人關節(jié),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(guī)模遠大于諧波減速機。世界范圍內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。
國內正在研制減速機,或者打算研制減速機的企業(yè)很多,RV減速機企業(yè)包括南通振康、秦川發(fā)展、山東帥克等,諧波減速機企業(yè)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(yè),滿足國內3C等行業(yè)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(yè)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)國內機器人本體企業(yè)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(fā)路線,國內南京埃斯頓、廣州數控等企業(yè)利用原來在機床數控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)方面的經驗,自主研發(fā)機器人控制器和伺服系統(tǒng)。
思路二:走深度合作路線,即打通機器人產業(yè)上下游。埃夫特等企業(yè),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。
3、打通上下游產業(yè)鏈——“機器人本體”
與國外類似,國內許多機器人廠商起源于上下游相關產業(yè),且大多在近5年內進入機器人行業(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型,是我國進入機器人行業(yè)較早的企業(yè)。
(1)國內外機器人企業(yè)關注點不同
中外機器人企業(yè)關注點不同:國外企業(yè)更關注前沿技術的發(fā)展,國內企業(yè)關注核心零部件的突破以及在低端產能行業(yè)中尋求規(guī)模突破。
國外機器人在國內市場也已經占據了穩(wěn)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(yè)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,國內客戶的可能注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(fā)展方向
在國內外對機器人行業(yè)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(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備都算機器人,可以很好地實現人工替代。
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。在汽車領域,國內企業(yè)短期不能和國外企業(yè)競爭。因此,國內企業(yè)應側重開發(fā)應用于汽車產業(yè)以外一般制造業(yè)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(yè)可以批量化生產降低成本的通用六軸關節(jié)機器人;二是應用于某一領域的專用機器人。比如,用于電子行業(yè)的SCARA機器人、桌面機器人就屬于經濟型本體中的專機。另外,用于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??梢员荛_關節(jié)零部件受制于國外企業(yè)的弊病。例如,桁架機器人關節(jié)是并聯,每個關節(jié)的誤差不會累計,不像六軸通用機器人那樣關節(jié)是串聯的,對每個關節(jié)精度要求都很高,每個關節(jié)誤差會累計,會導致終端作業(yè)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(yè),其次是3C行業(yè)。
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(fā)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(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集大成者,在機器人產業(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。
從國外機器人企業(yè)發(fā)展經驗來看,通常既有本體和零部件,又有集成業(yè)務的機器人企業(yè)規(guī)模會比單純做集成,或者只有零部件業(yè)務的企業(yè)規(guī)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(yè)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(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)。
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(wěn)固的競爭優(yōu)勢。
我們認為未來國內可能出現的機器人優(yōu)勢企業(yè),肯定是能夠研制出世界領先水平的機器人本體的企業(yè),而且也會從事系統(tǒng)集成業(yè)務,甚至還有零部件業(yè)務。
5、國內服務機器人前沿
與國外類似,醫(yī)療機器人是我國服務機器人產業(yè)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”,其產品由于價格比國外便宜,并迅速占領國內市場。
(1)國內服務機器人的產業(yè)化先行者:醫(yī)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(yī)生的手術質量。
另外,以蘇州博時為代表的國內機器人企業(yè),在積極探索其它類型的醫(yī)療機器人,比如康復機器人、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(yè)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(yè),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(guī)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(fā)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(tǒng)集成商“天生”規(guī)模小
1、我國系統(tǒng)集成商現狀
(1)國內主要集成企業(yè)與國外同行營收規(guī)模對比
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系,營收規(guī)??梢宰龅浇咏?00億。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、奇瑞和江淮等國內客戶。
國內集成企業(yè)與國外同行相比較,發(fā)展時間較短,而且在汽車領域通常競爭不過國外集成商,因此,規(guī)模相對小很多。
(2)國內主要集成企業(yè)與國外同行對比
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線集成方面具有非常強的競爭優(yōu)勢。當然杜爾也拓展了系統(tǒng)集成以外的業(yè)務,比如清潔和過濾系統(tǒng)。
國內系統(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,當然新松除了系統(tǒng)集成業(yè)務,還有物流與倉儲成套設備和交通自動化系統(tǒng)等業(yè)務。在業(yè)務多元化方面,新松和杜爾類似。
(3)國內系統(tǒng)集成商的比較優(yōu)勢
然而,與國內本體廠商面對國外企業(yè)強大的競爭不同,國內系統(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。
2、系統(tǒng)集成商“天生”規(guī)模小
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%復制,所以比較難上規(guī)模。能上規(guī)模的一般都是可以復制的,比如研發(fā)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(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量及規(guī)模。
由于機器人是二次產品,需要熟悉下游行業(yè)的工藝,要完成重新編程、布放等工作。國內系統(tǒng)集成商,如果聚焦于某個領域,通??梢垣@得較高行業(yè)壁壘,生存沒問題,但是同樣由于行業(yè)壁壘,很難實現跨行業(yè)拓展業(yè)務,通過并購也行不通,因此規(guī)模做大很難。機器人系統(tǒng)集成商本來就該是小的,起碼現階段國內集成商規(guī)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(yè)占大部分,能做到5個億的就是行業(yè)的佼佼者,10個億以上的全國范圍屈指可數。
(1)系統(tǒng)集成商是以人為核心的訂單型企業(yè)
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。
系統(tǒng)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(tǒng)集成商很難通過并購的方式擴張規(guī)模。
(2)系統(tǒng)集成商需要墊資
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(tǒng)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(yè)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(tǒng)集成商未來發(fā)展方向
(1)汽車行業(yè)以外的其它行業(yè)集成業(yè)務迅速增加從機器人各個領域銷量可以看到,系統(tǒng)集成業(yè)務分布的變化?,F階段,汽車工業(yè)是國內工業(yè)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(yè)向一般工業(yè)延伸。根據IFR的數據,2011年國內食品加工工業(yè)、金屬加工工業(yè)的機器人銷量增幅明顯高于汽車工業(yè),說明汽車以外其它領域的系統(tǒng)集成正在迅速增加。
(2)系統(tǒng)集成行業(yè)集中度降低,標準化水平提升由于國內制造業(yè)自動化需求迅速增加,自動化集成行業(yè)也非常熱。根據草根調研獲得的數據,僅蘇州地區(qū)從事自動化系統(tǒng)集成的企業(yè)就超過200家,而4-5年前僅有不到30家。由于汽車以外的行業(yè)系統(tǒng)集成項目越來越多,細分領域增加會導致系統(tǒng)集成商數量進一步增加??梢灶A知,未來幾年行業(yè)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(yè)集成業(yè)務做精的系統(tǒng)集成商將脫穎而出,規(guī)模達到數十億。
系統(tǒng)集成另外一個趨勢是項目標準化程度將持續(xù)提高,將有利于集成企業(yè)上規(guī)模。如果系統(tǒng)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(tǒng)集成項目的標準化程度有望達到75%左右。
(3)系統(tǒng)集成的未來是智慧工廠
智慧工廠是現代工廠信息化發(fā)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(huán)節(jié),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,并且提高產品的可靠性與成功率。
系統(tǒng)集成商的業(yè)務未來向智慧工廠或數字化工廠方向發(fā)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(yè)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(yè)大國,制造業(yè)效率亟待提升
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)人均產值只有美國的一半,說明國內生產效率明顯低于發(fā)達國家。
中國制造業(yè)處于轉型與升級階段。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。
(二)普及機器人是提升制造業(yè)效率的有效途徑——日本經驗
日本在20世紀90年代之后,制造業(yè)總產值、GDP的增長都停滯了。但是人均制造業(yè)產值和人均制造業(yè)增加值等數據仍保持增長,說明在制造業(yè)員工數量減少的情況下,通過普及工業(yè)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
相對于汽車行業(yè),我國所謂“低端產能”巨大。2012年汽車整車加零部件的行業(yè)產值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“低端產能”自動化需求起來之后,肯定會超過汽車行業(yè)。
現在國外機器人企業(yè)都是伴隨著汽車行業(yè)一起成長的,但是它們對其它所謂“低端產能”產業(yè)不熟悉,國內企業(yè)在這些方面有機會。國內家電、陶瓷,石化、飼料等傳統(tǒng)行業(yè)有巨大的產能,存在產業(yè)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(yè)的自動化需求。
人手短缺無疑是國內制造業(yè)需要提升自動化程度的主要原因。關于國內目前的制造業(yè)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(yè)工人,不存在把農民工轉化為產業(yè)工人的環(huán)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愿意干比較臟和比較累的活,穩(wěn)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于管理,同時效率也高,質量有保證,另外一方面便于公司高層拿出更多的精力關注銷售、服務等其它更接近市場的業(yè)務模塊,便于保持公司的競爭優(yōu)勢。
(四)國產經濟型機器人適用于“低端產能”
從統(tǒng)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(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用于低端產能的經濟型機器人,如SCARA機器人、并聯機器人等。
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%。但是由于汽車以外領域自動化需求迅速增加,估計從2012年到2017年,SCARA機器人和并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(yè)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(yè),越來越多的企業(yè)使用機器人。
由于所謂“低端產能”需求持續(xù)增加,估計未來通用六軸機器人市場占比會持續(xù)下降,但仍是國內使用的主要機器人本體。
“低端產能”自動化需求的經典案例:3C行業(yè)由于全球大部分3C行業(yè)產能在中國,過去主要利用國內的人力成本優(yōu)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(yè)現在正處于機器替代人工的關鍵期。3C行業(yè)有四大,即收入大、企業(yè)規(guī)模大、就業(yè)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(yè)之一。
3C行業(yè)會用到一部分六軸機器人,比如打磨、搬運,但是應用范圍最廣的還是用于裝配的SCARA機器人,以及用于點膠和錫焊的桌面機器人。3C行業(yè)包括一些大企業(yè),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(yè)裝配“高手”:SCARA機器人
SCARA機器人主要用于3C行業(yè),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(yè)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(yè)的規(guī)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(yè)。
(2)3C行業(yè)錫焊和點膠用桌面機器人
國內3C行業(yè)對于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(yè)的桌面機器人也是隨著電子產業(yè)轉移到中國,同時進入中國市場的。電子行業(yè)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(tǒng)集成的價格很敏感。
以前國外(主要是日本幾家企業(yè),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(yè)用不起。自從國內機器人企業(yè)(如常州快克、哈工大銘賽)開發(fā)出低成本機器人(單臺價格4-5萬),3C行業(yè)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(yè)角度分析機器人的需求情況,撇開行業(yè)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。
根據IHS的數據,2012年中國工業(yè)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以年復合增長率4.5%的速度增長。
3C行業(yè)最常見的應用是裝配/拆卸、錫焊與點膠。許多3C行業(yè)的企業(yè)正面臨勞動力短缺,工資和管理成本不斷提高的問題。由于工作的高重復性,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年銷售年復合增長率將達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。由于對工人安全的日益關注和不斷上升的工資成本,工業(yè)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年銷售年復合增長率將達14.8%。
(五)國內制造業(yè)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(yè)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(yè)調研的情況,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。
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,我們預計到2020年國內制造業(yè)產能自動化改造率達到60%。
2012年國內主要制造業(yè)總的營收規(guī)模大概20萬億,假設不同的行業(yè)未來年增速8%-15%不等,預計到2020年國內主要制造業(yè)總的營收規(guī)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(yè)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(yè)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(yè)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(yè)近期突破方向與未來發(fā)展階段
(一)產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的突破思路
我國機器人產業(yè)近期需要在關鍵零部件、機器人本體和系統(tǒng)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(yè)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(yè),國產本體短期突破方向在于低端產能的自動化替代,長期來看還是要往高端發(fā)展。國內系統(tǒng)集成商相對國外具有比較優(yōu)勢,發(fā)展方向包括兩個:一是在體量比較大的應用領域做深做專,伴隨下游企業(yè)成長而成長;二是有跨領域作業(yè)的能力,通過跨領域拿單上規(guī)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(jié)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并購的方式實現突破。
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(yè)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(yè)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(guī)模5-10億的六軸通用機器人企業(yè)。
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并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(yè)有望在未來5年內實現5-10億的營收規(guī)模。
可自由編程的自動化設備:類似于AGV的其它可自由編程的自動化設備,適用于國內“低端產能”。
醫(yī)療機器人:國內服務機器人將是未來幾年國內機器人行業(yè)主要發(fā)展方向之一,特別是醫(yī)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(chuàng)手術機器人將在兩年內實現臨床,其它如康復機器人也有望很快實現產業(yè)化。
10億以上規(guī)模的系統(tǒng)集成商:隨著系統(tǒng)集成標準化程度逐步提高,以及出現更多具有跨領域系統(tǒng)集成能力的企業(yè),將出現多家集成業(yè)務規(guī)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(guī)模系統(tǒng)集成商。
其它機器人前沿技術:目前國內機器人行業(yè)處于創(chuàng)新活躍期,創(chuàng)業(yè)型機器人企業(yè)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(chuàng)新性的突破,取得世界領先的成果。
(三)國內機器人行業(yè)長期發(fā)展的三個階段
現階段我國機器人行業(yè)處于行業(yè)興起階段,我們預計未來5年仍這一階段,國內機器人行業(yè)高速發(fā)展。之后隨著全球機器人技術的進步,國內工業(yè)機器人行業(yè)逐漸走向成熟。我們預計15年后國內機器人行業(yè)蓬勃發(fā)展,屆時機器人將走入家庭,服務機器人出現爆發(fā)式增長。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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