1、東吳證券研究所請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明部分 機(jī)械行業(yè) 2014 年投資策略： 證券研究報(bào)告行業(yè)研究機(jī)械行業(yè) 看好工業(yè)機(jī)器人：開(kāi)啟了智能制造、綠 色環(huán)保、低成本的未來(lái)工業(yè)新時(shí)代投資評(píng)級(jí)：看好 投資要點(diǎn)n 英國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)人雜志對(duì)第三次工業(yè)革命的定義是：以數(shù)字化的智能制造、新能源、新材料的運(yùn)用為代表的一個(gè)新時(shí)代。從成本方面看，機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。在人力成本逐年上 升的同時(shí)（平均每年上升 7%），機(jī)器人的成本卻在逐年下降 （平均每年下降 5%）。平均成本回收期已經(jīng)縮減到 2 年左右。 n 放眼機(jī)器人強(qiáng)國(guó)，國(guó)家政策是驅(qū)動(dòng)力，價(jià)格優(yōu)勢(shì)是直接需求?；仡^看日本、韓國(guó)、德國(guó)等機(jī)器人強(qiáng)國(guó)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與一

2、個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展階段直接相關(guān)，其中國(guó)家的產(chǎn)業(yè)支持政策是最有力的驅(qū)動(dòng)力，另外，只有機(jī)器人價(jià)格下降才會(huì)帶來(lái)最直接的需求上升。 n 主要投資邏輯：從競(jìng)爭(zhēng)格局看，日系歐系的 ABB、庫(kù)卡、發(fā)那科、安川四巨頭占據(jù)了中國(guó)市場(chǎng)超過(guò) 55%的份額。我們看好國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)克服技術(shù)難關(guān)后，會(huì)繼續(xù)提高核心競(jìng)爭(zhēng)力和突出成本優(yōu)勢(shì)。 從核心零部件國(guó)產(chǎn)化看，控制器、伺服電機(jī)和減速器是機(jī)器人的三大核心零部件。過(guò)去核心零部件過(guò)度依賴進(jìn)口，嚴(yán)重制約 著行業(yè)發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)大部分本體制造企業(yè)，均實(shí)現(xiàn)控制器自主生產(chǎn)，在核心零部件上取得了突破。只要實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵零部件產(chǎn)品的升級(jí)跨越，就可以以支撐機(jī)器人整機(jī)發(fā)展，未來(lái)替代進(jìn)口的效應(yīng)也會(huì)逐步釋

3、放。 從政策落實(shí)看，在十二五規(guī)劃中，國(guó)家已經(jīng)把工業(yè)機(jī)器人作為智能制造裝備的重要部分。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與國(guó)家從“制造業(yè)大國(guó)”向“制造業(yè)強(qiáng)國(guó)”的轉(zhuǎn)型相契合。 n 我們的結(jié)論：中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的高增速時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。原因 1：人口紅利不再，制造業(yè)轉(zhuǎn)型增量需求大。 原因 2：國(guó)家政策先行，全方位釋放政策紅利。 n 重點(diǎn)推薦標(biāo)的：匯川技術(shù)（300124），新時(shí)達(dá)（002527），巨星科技（002444），上海機(jī)電（600835），亞威股份（002559）n 風(fēng)險(xiǎn)提示需求低于預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇風(fēng)險(xiǎn)、產(chǎn)業(yè)鏈整合風(fēng)險(xiǎn)。 2014 年 12 月 12 日證券分析師黃海方執(zhí)業(yè)資格證書號(hào)碼：S06005110100

4、160512-62938653研究助理周爾行業(yè)走勢(shì) 機(jī)械行業(yè) 2014 年 12 月 12 日1. 工業(yè)機(jī)器人的定義、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展趨勢(shì)1.1 工業(yè)機(jī)器人的定義1954 年美國(guó)戴沃爾最早提出了“工業(yè)機(jī)器人”的概念，并申請(qǐng)了專利。該專利的要點(diǎn)是借助伺服技術(shù)控制機(jī)器人的關(guān)節(jié)，利用人手對(duì)機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作示教，機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的記錄和再現(xiàn)，這就是所謂的示教再現(xiàn)機(jī)器人。 現(xiàn)有的機(jī)器人差不多都采用這種控制方式。1959 年第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人在美國(guó)誕生，開(kāi)創(chuàng)了機(jī)器人發(fā)展的新。 工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做某些單

5、調(diào)、頻繁和重復(fù)的長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，或是危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機(jī)械加工和簡(jiǎn)單裝配等工序上，以及在原子能工業(yè)等部門中，完成對(duì)人體有害物料的搬運(yùn)或工藝操作。 當(dāng)然，隨著科技的進(jìn)步和工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的廣泛，各個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和各國(guó)的工業(yè)機(jī)器人行業(yè)協(xié)會(huì)都對(duì)其有著各種不同的定義和發(fā)展戰(zhàn)略。 1.2 工業(yè)機(jī)器人的核心技術(shù)工業(yè)機(jī)器人的核心技術(shù)可以歸結(jié)為關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)工藝水平。機(jī)器人關(guān)鍵基礎(chǔ)部件是指構(gòu)成機(jī)器人傳動(dòng)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和人機(jī)交互系統(tǒng)， 這些系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人性能起到關(guān)鍵影響作用，并具有通用性和模塊化的部件單元。 機(jī)器人關(guān)鍵基礎(chǔ)部件主要分成以下三部分：高精度機(jī)

6、器人減速機(jī)， 高性能交直流伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器，高性能機(jī)器人控制器等。 同時(shí)，工業(yè)機(jī)器人是一門多學(xué)科交叉的技術(shù)，涉及到機(jī)械設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)、傳感器、自動(dòng)控制、人機(jī)交互、仿生學(xué)等多個(gè)學(xué)科。因此，機(jī)器人領(lǐng)域中需要研究的問(wèn)題非常多，而其中感知、定位和控制是機(jī)器人技 術(shù)的三個(gè)重要問(wèn)題。第一，環(huán)境感知目前，在結(jié)構(gòu)化的室內(nèi)環(huán)境中，以機(jī)器視覺(jué)為主并借助于其他傳感器 的移動(dòng)機(jī)器人自主環(huán)境感知、場(chǎng)景認(rèn)知及導(dǎo)航技術(shù)相對(duì)成熟。而在室外實(shí)際應(yīng)用中，由于環(huán)境的多樣性、隨機(jī)性、復(fù)雜性以及天氣、光照變化 的影響，環(huán)境感知的任務(wù)要復(fù)雜得多，實(shí)時(shí)性要求更高，這一直是國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。多傳感器信息融合、環(huán)境建模等是機(jī)器人感知系統(tǒng)面臨的技

7、術(shù)任務(wù)。 多傳感器信息融合指的是將多種傳感器的信息有機(jī)地融合起來(lái)，通過(guò)處理來(lái)自不同傳感器的信息冗余、互補(bǔ)，就可以構(gòu)成一個(gè)覆蓋幾乎所有空間和時(shí)間的檢測(cè)系統(tǒng)，可以提高感知系統(tǒng)的能力。因此，利用機(jī)器視覺(jué)信息豐富的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合由雷達(dá)傳感器、超聲波雷達(dá)傳感器或紅外線傳感器等獲取距離信息的能力，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)本車周圍環(huán)境的感知成為各國(guó)學(xué)者研究的熱點(diǎn)。 環(huán)境建模，是指根據(jù)已知的環(huán)境信息，通過(guò)提取和分析相關(guān)特征，將其轉(zhuǎn)換成機(jī)器人可以理解的特征空間。構(gòu)造環(huán)境模型的方法分為幾何建模方法和拓?fù)浣７椒?。幾何建模方法通常將移?dòng)機(jī)器人工作環(huán)境量化分解成一系列網(wǎng)格單元，以柵格為單位記錄環(huán)境信息，通過(guò)樹搜索或距離轉(zhuǎn)換尋找路徑；拓?fù)?/p>

8、建模方法將工作空間分割成具有拓?fù)涮卣鞯淖涌?東吳證券研究所請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明部分 機(jī)械行業(yè) 2014 年 12 月 12 日間，根據(jù)彼此連通性建立拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)上尋找起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的拓?fù)渎窂?，然后再轉(zhuǎn)換為實(shí)際的幾何路徑。 第二，自主定位雖然 GPS 已能提供高精度的全局定位，但其應(yīng)用具有一定局限性，自 主定位仍然困擾著機(jī)器人的生產(chǎn)廠商。例如在室內(nèi) GPS 信號(hào)很弱；在復(fù)雜的城區(qū)環(huán)境中常常由于 GPS 信號(hào)被遮擋、多徑效應(yīng)等原因造成定位精 度下降、位臵丟失；而在軍事應(yīng)用中，GPS 信號(hào)還常受到敵軍的干擾等。因此，不依賴 GPS 的定位技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 目前最常用的

9、自主定位技術(shù)是基于慣性單元的航跡推算技術(shù)，它利用 運(yùn)動(dòng)估計(jì)（慣導(dǎo)或里程計(jì)），對(duì)機(jī)器人的位臵進(jìn)行遞歸推算。第三，運(yùn)動(dòng)控制在地面上移動(dòng)的機(jī)器人按移動(dòng)方式不同，大概可以分成兩類，一類是輪式或履帶式機(jī)器人，另一類是行走機(jī)器人，二者各有特點(diǎn)。 輪式機(jī)器人穩(wěn)定性高，可以用較快的速度移動(dòng)，無(wú)人車、外星探測(cè)器 等都是典型的代表。對(duì)無(wú)人車來(lái)說(shuō)，在高速行駛時(shí)穩(wěn)定性會(huì)下降。因此， 根據(jù)速度的不同需要采取不同的控制策略。在高速行駛時(shí)通過(guò)增加濾波器、狀態(tài)反饋等措施來(lái)提高穩(wěn)定性。 行走機(jī)器人穩(wěn)定性差，移動(dòng)速度慢，但可以跨越比較復(fù)雜的地形，比 如臺(tái)階、山地等。與輪式機(jī)器人不同的是，行走機(jī)器人本身是個(gè)不穩(wěn)定 的系統(tǒng)，因此運(yùn)動(dòng)

10、控制首先要解決穩(wěn)定性的問(wèn)題，然后才能考慮使其按既定的軌跡移動(dòng)的問(wèn)題。 1.3 工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)1. 性能提高，售價(jià)下降。工業(yè)機(jī)器人性能不斷提高（高速度、高精度、高可素性、便于操作和維修），而單機(jī)價(jià)格不斷下降，平均單機(jī)價(jià)格從 91 年的 103 萬(wàn)美元降至 97 年的 65 萬(wàn)美元，到了 13 年的平均單機(jī)價(jià)格僅僅是 3 萬(wàn)美金左右。 2. 機(jī)械結(jié)構(gòu)模塊化、可重構(gòu)化。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測(cè)系統(tǒng)三位一體化；由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)器人整機(jī)；國(guó)外已有模塊化裝配機(jī)器人產(chǎn)品問(wèn)市。 3. 控制系統(tǒng)向基于 PC 機(jī)的開(kāi)放型控制器方向發(fā)展。當(dāng)工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)越來(lái)越趨于標(biāo)準(zhǔn)化

11、、網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，控制柜日見(jiàn) 小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的可控性、易操作性和可維修性。 4. 傳感器的技術(shù)水平要求越來(lái)越高。機(jī)器人中的傳感器作用日益 重要，除采用傳統(tǒng)的位臵、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機(jī)器 人還應(yīng)用了視覺(jué)、力覺(jué)等傳感器，而遙控機(jī)器人則采用視覺(jué)、聲覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)等多傳感器的融合技術(shù)來(lái)進(jìn)行環(huán)境建模及決策控制；多傳感器融合配臵技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用。 5. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)器人中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過(guò)程控制。如使遙控機(jī)器人操作者產(chǎn)生臵身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺(jué)來(lái)操縱機(jī)器人。 2. 工業(yè)機(jī)器人的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)2.1 目前工業(yè)機(jī)器人的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀經(jīng)

12、濟(jì)學(xué)人對(duì)第三次工業(yè)革命的定義是：以數(shù)字化、智能制造和新能源、新材料運(yùn)用為代表的一個(gè)新時(shí)代。特點(diǎn)之一，即直接從事生產(chǎn)的勞動(dòng)力數(shù)量快速下降，勞動(dòng)力成本占總成本的比例越來(lái)越小。 如何實(shí)現(xiàn)?答案就是工業(yè)機(jī)器人集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、 東吳證券研究所請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)聲明部分 傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代自動(dòng)化裝備工業(yè)機(jī)器人。 來(lái)自國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)的最新數(shù)據(jù)顯示，全球?qū)I(yè)機(jī)器人需求最多的是汽車產(chǎn)業(yè)，占比為 27.27%;其次是電子制造行業(yè)占比達(dá)22.82%，排第二。另外一個(gè)值得關(guān)注的現(xiàn)象是，今天的機(jī)器人不僅停留在汽車、手機(jī)流水線，進(jìn)行重復(fù)的簡(jiǎn)單生產(chǎn)任務(wù)。從航天局到大

13、公司， 機(jī)器人的就業(yè)之路越來(lái)越寬。 回歸資本市場(chǎng)，2014 年年內(nèi)已有 54 家 A 股上市公司并購(gòu)或投資了機(jī)器人、智能自動(dòng)化項(xiàng)目，其中八成公司屬于首次涉足機(jī)器人業(yè)務(wù)。 顯而易見(jiàn)，國(guó)內(nèi)投資者對(duì)機(jī)器人行業(yè)并購(gòu)持歡迎態(tài)度。6 月京山輕機(jī)稱將收購(gòu)一家機(jī)器人企業(yè)，之后其股價(jià)在幾個(gè)交易日里飆升 60%。 早在 2012 年國(guó)家工信部發(fā)布的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃中，工業(yè)機(jī)器人就作為智能制造裝備的重要組成部分;如今， 第二屆中國(guó)工業(yè)機(jī)器人高峰論壇召開(kāi)在即，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)無(wú)疑將再度獲得 關(guān)注。據(jù)專業(yè)預(yù)計(jì)，10 年之后，中國(guó)機(jī)器人的年產(chǎn)值將接近 3000億元，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群的年產(chǎn)值將達(dá)到上萬(wàn)億元，可關(guān)注

14、涉足機(jī)器人業(yè)務(wù)的相關(guān)上市公司，如匯川技術(shù)（300124），新時(shí)達(dá)（002527），巨星科技（002444），上海機(jī)電（600835），亞威股份（002559）等。 2.2 未來(lái)工業(yè)機(jī)器人的國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)2.2.1 全球行業(yè)格局全球工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)量穩(wěn)步提升,其中亞洲增速較快,在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域,汽車、電子等使用量較多。 從競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,日、歐系的 ABB、KUKA（庫(kù)卡）、FANUC(發(fā)那科)、松下等占據(jù)了領(lǐng)先地位。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看,2012 年裝機(jī)量近 2.7 萬(wàn)臺(tái),相 較上年增長(zhǎng)了 19.5%,但 90%以上市場(chǎng)都被 ABB、FANUC、安川、CUKA 等壟斷,同時(shí)國(guó)外品牌商加快在國(guó)內(nèi)的建廠

15、,加劇國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)程度。 從銷量數(shù)據(jù)來(lái)看，機(jī)器人行業(yè)對(duì)于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)尤其是高端制造業(yè)的變化高度敏感。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)。 2011 年是全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)自 1961 年以來(lái)的行業(yè)頂峰，全年銷售達(dá) 16.6 萬(wàn)臺(tái)。2012 年全球工業(yè)機(jī)器人銷量為 15.9 萬(wàn)臺(tái)，略有回落，主要原因是電氣電子工業(yè)領(lǐng)域的銷量有所下滑，但汽車工業(yè)機(jī)器人銷量延續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。預(yù)計(jì) 2013 年至 2017 年，包含本體和集成在內(nèi)的全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為 11%，2017 年全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)容量將達(dá)到

16、2700 億元，服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)容量將接近 500 億。 從裝機(jī)數(shù)據(jù)觀察， 全球工業(yè)機(jī)器人 40 年形成了約 160 萬(wàn)臺(tái)套裝機(jī)量，2012 年全球新裝工業(yè)機(jī)器人 18.2 萬(wàn)臺(tái)，主機(jī)市場(chǎng) 80100 億美元， 并帶動(dòng)約 3 倍左右軟件集成、周邊配套設(shè)備、系統(tǒng)工程等系統(tǒng)集成市場(chǎng)， 總計(jì)約 260330 億美元，其中焊接、搬運(yùn)兩類機(jī)器人應(yīng)用集中了 70% 市場(chǎng)份額。在 2008 年至 2012 年期間，全球機(jī)器人銷量年平均增長(zhǎng)率為9%。 圖表 1： 1994 年到 2014 年全球工業(yè)機(jī)器人新裝機(jī)量以及增速數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)際機(jī)器人工業(yè)聯(lián)合會(huì)（IFR），東吳證券研究所 2.2.2 國(guó)內(nèi)行業(yè)格局回到國(guó)內(nèi)市

17、場(chǎng)，發(fā)展機(jī)器人也將成為國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要推手之一。勞動(dòng)力成本的提升、機(jī)器人單體價(jià)格的下降都使得普遍使用機(jī)器人的經(jīng)濟(jì)性大大提升;國(guó)內(nèi)制造業(yè)面臨的雙重 倒逼機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn) 線推廣應(yīng)用。 國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)應(yīng)對(duì)國(guó)際品牌商的咄咄之勢(shì),首先將系統(tǒng)集成作為自己的突圍重要手段,其次,我們認(rèn)為采取立足國(guó)內(nèi)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè), 挺進(jìn)技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)的策略甚為可取。在宏觀政策層面,管理層頻出規(guī)劃 力推國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)步入快車道,為本土機(jī)器人企業(yè)營(yíng)造了良好氛圍。從工業(yè)機(jī)器人成本方面看，在人力成本逐步上升的同時(shí)，機(jī)器人的成本卻在逐年下降。由于技術(shù)的進(jìn)步以及規(guī)?；纳a(chǎn)，近年來(lái)，機(jī)器 人成本下降幅度達(dá)到年均 5%左右，以汽車行業(yè)

18、常用的 165kg 焊接機(jī)器 人為例，價(jià)格由 2010 年的 29 萬(wàn)/臺(tái)下降到 2013 年的 24 萬(wàn)/臺(tái)。機(jī)器人成本的下降，也使得成本回收周期大幅縮短，根據(jù)測(cè)算，回收周期將由2010 年的 4.7 年下降到 2015 年的 1.8 年，回收周期的縮短將有助于機(jī)器人逐步實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力替代。 圖表 2：機(jī)器人的成本下降使得回收期快速縮短（以 165kg 的）數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)際機(jī)器人工業(yè)聯(lián)合會(huì)（IFR），東吳證券研究所 2012 年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷量 22987 臺(tái)，其中本土品牌機(jī)器人銷量市占率僅為 4%，合資及國(guó)外品牌占到了 96%，其中 FANUC（發(fā)那科）、安川、KUKA（庫(kù)卡）、ABB 四大品

19、牌市占率超過(guò) 50%。其中的發(fā)那科達(dá)到了 3900 臺(tái)，安川 3850 臺(tái)，庫(kù)卡 3470 臺(tái)，ABB3200 臺(tái)，歐地希 2000 臺(tái)，松下 1600 臺(tái)。川崎，那智，現(xiàn)代三家的銷量均為 1000 臺(tái)左右。 圖表 3：2012 年中國(guó)市場(chǎng)工業(yè)機(jī)器人銷量前十名的市場(chǎng)占有率數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)際機(jī)器人工業(yè)聯(lián)合會(huì)（IFR），東吳證券研究所 目前我工業(yè)機(jī)器人使用密度仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全球平均水平，離日本、韓國(guó)、德國(guó)等更是有很大差距。韓國(guó)是全球工業(yè)機(jī)器人使用密度最高的國(guó)家，每一萬(wàn)名工人中擁有機(jī)器人數(shù)量 395 臺(tái)、日本 339 臺(tái)、德國(guó) 274 臺(tái)、中國(guó)僅為 23 臺(tái)，不及國(guó)際平均水平 58 臺(tái)的一半。2012 年

20、國(guó)內(nèi)制造業(yè)從業(yè)人員 4262 萬(wàn)人，以國(guó)際平均水平 58 臺(tái)計(jì)算，需要工業(yè)機(jī)器人 24.7萬(wàn)臺(tái)，若要達(dá)到工信部提出的人均 100 臺(tái)的目標(biāo)，保有量將達(dá)到 42.6 萬(wàn)臺(tái)，是目前的 4 倍，未來(lái)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)還有很大的增長(zhǎng)空間。 數(shù)據(jù)來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)，東吳證券研究所 圖表 4:每一萬(wàn)名工人中擁有機(jī)器人的數(shù)量（單位：臺(tái)）2.3 未來(lái)工業(yè)機(jī)器人的國(guó)策支持時(shí)間 部門 政策法規(guī) 目的或涉及的主要內(nèi)容 1986 七五計(jì)劃 組織專家對(duì)國(guó)際機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行全面跟蹤 1986 國(guó)家“863”高技術(shù)計(jì)劃 確立以智能機(jī)器人主題的 9 個(gè)國(guó)家級(jí)產(chǎn)業(yè)化基地 2006 關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的 重點(diǎn)滿足建設(shè)工程及其他重大（

21、成套）技術(shù)裝備高度自動(dòng)化和智能化的需要 2006 國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要 2006-2020 機(jī)器人作為重點(diǎn)研究方向，提出加大科技投入與科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)建設(shè) 2008科技部 國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展技術(shù) （863）先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域把機(jī)器人生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)大型成套作業(yè)列為重點(diǎn)項(xiàng)目 2008稅務(wù)總局 國(guó)家重點(diǎn)支持的高新技術(shù) 高新技術(shù)改選傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中先進(jìn)制造技術(shù)中的機(jī)器人技術(shù)列入了國(guó)家重點(diǎn)支持的高新領(lǐng)域 2008科技部、財(cái)政部、稅務(wù)總局 高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定管理辦法 高新技術(shù)企業(yè)享有稅收優(yōu)惠，包括增值稅退稅，15% 的企業(yè)所得稅等 2009 裝備制造業(yè)調(diào)整和振興計(jì)劃 明確了裝備制造業(yè)是給國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)提供技術(shù)

22、裝備的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是各行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、技術(shù)進(jìn)步的重要保障和國(guó)家綜合實(shí)力的集中體現(xiàn) 2012 “十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 突破新型傳感器與智能儀器儀表、自動(dòng)控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人等感知、控制裝臵及其伺服、執(zhí)行、傳動(dòng)零部件等核心關(guān)鍵技術(shù)，提高成套系統(tǒng)集成能力 2012工信部 高端裝備制造業(yè)“十二五發(fā)展規(guī)劃” 智能制造裝備中提出重點(diǎn)開(kāi)發(fā)智能控制系統(tǒng)、伺服控制機(jī)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人和專業(yè)機(jī)器人等八大類典型的智能測(cè)控裝置和部件并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化 2012科技部 智能制造科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃 攻克工業(yè)機(jī)器人本體、精密減速器、伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)、控制器等核心部件的共性技術(shù)，自主研發(fā)工業(yè)機(jī)器人工程化產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)工

23、業(yè)機(jī)器人及其核心部件的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化。 2012財(cái)政部 財(cái)政補(bǔ)貼 財(cái)政部公示 2012 年智能制造裝備項(xiàng)目擬支持， 用以支持包括軟控股份和賽輪股份的輪胎行業(yè)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化、海大集團(tuán)的面向包裝物流領(lǐng)域搬運(yùn)機(jī)器人等工業(yè)機(jī)器人項(xiàng)目和智能制造系統(tǒng)集成應(yīng)用 2013成立中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 推動(dòng)我國(guó)機(jī)器人的產(chǎn)、學(xué)、研、用，加速機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)品在各行業(yè)中的普及應(yīng)用 2013發(fā)改委、財(cái)政部、工信部 關(guān)于組織實(shí)施 2013 年智能制造裝備發(fā)展專項(xiàng)的通 重點(diǎn)支持?jǐn)?shù)字化車間、智能測(cè)控系統(tǒng)與裝備的研發(fā)應(yīng)用、智能制造系統(tǒng)在典型領(lǐng)域的示范應(yīng)用項(xiàng)目 知 由此可見(jiàn)，國(guó)家對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的扶持政策一直在加碼。2012 年，發(fā)布

24、的“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中明確，在智能制造裝備產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，要重點(diǎn)發(fā)展包括工業(yè)機(jī)器人在內(nèi)的核心關(guān)鍵技術(shù)。科技部也于同年發(fā)布服務(wù)機(jī)器人科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃，提出要突破重點(diǎn)技術(shù) 方向的重要基礎(chǔ)理論和核心關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)仿人、四足高端仿生平臺(tái)系統(tǒng)集成，引領(lǐng)服務(wù)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展方向等多項(xiàng)目標(biāo)。 2013 年 4 月，由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)牽頭成立的“中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟” 在北京成立。該聯(lián)盟旨在促進(jìn)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展，指導(dǎo)國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)步，推動(dòng)行業(yè)前行。 2013 年底，工信部出臺(tái)的關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)明確，到 2020 年，形成較為完善的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系，培育 3-5 家具

25、有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè)和 8-10 個(gè)配套產(chǎn)業(yè)集群；工業(yè)機(jī)器人行業(yè)和企業(yè)的 技術(shù)創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力明顯增強(qiáng)，高端產(chǎn)品市場(chǎng)占有率提高到 45% 以上，機(jī)器人密度達(dá)到 100 以上，基本滿足國(guó)防建設(shè)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要。為此，工信部日前已經(jīng)走訪了如沈陽(yáng)新松機(jī)器人(300024.SZ)、蕪湖埃夫特、廣州數(shù)控等多家企業(yè)。目前尚未正式公布培育的龍頭企業(yè)。 工信部工業(yè)裝備司副司長(zhǎng)王衛(wèi)明在 2014 年 7 月 9 日舉行的中國(guó)國(guó)際機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇上表示，“十三五”相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃正在制定中。具體到短期行業(yè)規(guī)劃，王衛(wèi)明表示，2014 年國(guó)家科技重大專項(xiàng)（簡(jiǎn)稱 04 專項(xiàng)， 即高檔數(shù)控機(jī)床數(shù)字化設(shè)計(jì)

26、關(guān)鍵技術(shù)與工具集研發(fā)及典型產(chǎn)品應(yīng)用）將重 點(diǎn)支持機(jī)床機(jī)器人，同時(shí)將重點(diǎn)推進(jìn)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、航天、航空、船舶、民爆等六個(gè)行業(yè)自動(dòng)化車間的應(yīng)用。 總而言之，中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正處于前所未有的機(jī)遇期，具備政策紅利、工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)導(dǎo)致的需求釋放等機(jī)遇。首先，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)將推動(dòng) 高端裝備的發(fā)展。我國(guó)是傳統(tǒng)制造業(yè)大國(guó) 而非制造強(qiáng)國(guó)，國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化將倒逼產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，我國(guó)制造業(yè)將從依靠人力、資源的比較優(yōu)勢(shì)向依靠全要素生產(chǎn)率提高轉(zhuǎn)變。工業(yè)機(jī)器人將是我國(guó)制造業(yè) 轉(zhuǎn)型與提升必不可少的高端裝備，是我國(guó)“十二五”規(guī)劃中重點(diǎn)發(fā)展的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，也是其他新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。 3. 工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)成，分類

27、，產(chǎn)業(yè)鏈，市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)因素3.1 工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)成工業(yè)機(jī)器人由本體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。本體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括 、腕部和手部，有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有 36 個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，其中腕部通常有 13 個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝臵和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào)，并進(jìn)行控制。 各部分成本占比見(jiàn)下圖。從關(guān)鍵基礎(chǔ)部件來(lái)看，控制器在國(guó)內(nèi)大部分知名機(jī)器人本體制造企業(yè)均已實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn)，但和國(guó)際水平仍有差距； 而另兩個(gè)關(guān)鍵基礎(chǔ)部件伺服電機(jī)和精密減速器，仍大量依賴進(jìn)口。 圖表 5： 工業(yè)機(jī)器人各部分成本占總成本

28、的百分比（%）數(shù)據(jù)來(lái)源：wind 資訊，東吳證券研究所 由圖表 6 可以看出，毛利率最高的減速器部分和系統(tǒng)集成部分，目前卻都極度依賴進(jìn)口，而國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)很多都是做本體和控制器等低毛利的部分。未來(lái)，如何做到有效的替代進(jìn)口和提升毛利率水平是行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)共同的思 考問(wèn)題。 圖表 6： 工業(yè)機(jī)器人各部分成本平均毛利率比較（%）數(shù)據(jù)來(lái)源：wind 資訊，東吳證券研究所 3.1.1 機(jī)器人本體圖表 7: 工業(yè)機(jī)器人手臂圖表 8：工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 圖表 9: 工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器圖表 10: 工業(yè)機(jī)器人底座數(shù)據(jù)來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)機(jī)器人手臂。手臂由動(dòng)力關(guān)節(jié)和連接

29、桿件構(gòu)成，用以支撐承載和調(diào)整手腕和末端執(zhí)行 器。手臂的結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)滿足機(jī)器人完成作業(yè)任務(wù)提出的工作空間要求；減輕手臂重量，合理選擇手臂截面形狀和高強(qiáng)度輕質(zhì)材料；減小驅(qū)動(dòng)裝臵的負(fù)荷，提高手臂運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)速度，運(yùn)動(dòng)的精確性和運(yùn)動(dòng)剛度。 工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)是連接手臂和末端執(zhí)行器的部件，其功能是在手臂和機(jī)座實(shí)現(xiàn)了末 端執(zhí)行器在作業(yè)空間的三個(gè)位臵坐標(biāo)的基礎(chǔ)上，再由手腕來(lái)實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器在作業(yè)空間的三個(gè)姿態(tài)坐標(biāo)，即實(shí)現(xiàn)三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。 工業(yè)機(jī)器人末端操作執(zhí)行器。末端執(zhí)行器根據(jù)用途和結(jié)構(gòu)的不同可以分為機(jī)械式夾持器、吸附式末端 執(zhí)行器和專用工具三類。設(shè)計(jì)末端執(zhí)行器時(shí)，要求：滿足作業(yè)需要的足夠的夾持力和所需的夾持位

30、臵精度；盡可能使末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，質(zhì)量輕， 以減輕手臂的負(fù)荷。 工業(yè)機(jī)器人的基座?；凶銐虼蟮陌惭b基面，保證工作的穩(wěn)定性；應(yīng)保證基座足夠的強(qiáng) 度、剛度和承載能力；基座軸系及傳動(dòng)鏈的精度和剛度對(duì)末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)精度影響最大。 3.1.2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是指用來(lái)使機(jī)器人發(fā)出動(dòng)作的動(dòng)力機(jī)構(gòu)。 機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器可將電能、液壓能和氣壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)器人的動(dòng)力。 常見(jiàn)的機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器主要有以下幾種：電驅(qū)動(dòng)，包括直流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)；液壓驅(qū)動(dòng)，包括電液步進(jìn)馬達(dá)和油缸；氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)， 包括氣缸和氣動(dòng)馬達(dá)；特種驅(qū)動(dòng)器，包括壓電體、超聲波馬達(dá)、橡膠驅(qū)動(dòng)器 和形狀記憶合金等。 在適用范圍方面，

31、電驅(qū)動(dòng)占了絕對(duì)的市場(chǎng)主導(dǎo)。基本負(fù)載 100kg 以下的機(jī)器人，都是首選安裝電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，因?yàn)槠溆兄豢商娲膬?yōu)勢(shì)：能源簡(jiǎn)單， 速度變換區(qū)間大，效率高，轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性小但是精確度高。在市場(chǎng)份額方面，目前日本占總驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)的 45%左右，歐美占了 30% 左右。和韓國(guó)占了 10%左右。國(guó)產(chǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)僅占了總份額的 15%左右。分析了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)后發(fā)現(xiàn)，國(guó)產(chǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)性能，開(kāi)放性和可靠性方面都不及日系和歐美系產(chǎn)品。3.1.3 減速器如果說(shuō)減速器是在工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)中是最核心的部件，一點(diǎn)也不為過(guò)。因?yàn)槠湔剂艘慌_(tái)機(jī)器人總成本的 35%之多。 全球機(jī)器人減速器市場(chǎng)幾乎被 Nabtesco、Harmonic

32、 兩家日本企業(yè)壟斷， 具體數(shù)據(jù)是全球總銷量的 75%被 Nabtesco 和 Harmonic 占領(lǐng)。日本 Nabtesco 生產(chǎn)的是 RV 擺線針輪減速機(jī)日本Harmonic Drive 生產(chǎn)的是高性能諧波減速機(jī)。 Nabtesco 是 RV 減速器的絕對(duì)行業(yè)龍頭，已經(jīng)領(lǐng)跑市場(chǎng) 20 多年，有著難以撼動(dòng)的地位。目前公司產(chǎn)品的毛利率保持在 35%以上，占據(jù)了全球 60%以 上的市場(chǎng)份額。ABB，發(fā)那科，庫(kù)卡，安川都是它的客戶。他主要面對(duì)的是中高端客戶。 2012 年 Nabtesco 的專利到期，隨后 RV 減速器領(lǐng)域的其他廠商紛紛開(kāi)始進(jìn)入 RV 產(chǎn)品的研發(fā)中。首當(dāng)其沖的是韓國(guó)的 HAISUN

33、G 和 SEJINIGB 兩家公司，他們相繼開(kāi)始涉足 RV 系列的低端產(chǎn)品，他們的產(chǎn)品基本都是供給韓國(guó)的汽車制造業(yè)，例如現(xiàn)代等。 Harmonic 是 1970 年代，日本與美國(guó)合作的公司，日本負(fù)責(zé)提供場(chǎng)地和設(shè)備，美國(guó)提供技術(shù) 。日本通過(guò)自己在諧波齒形設(shè)計(jì)方面的重大改進(jìn)和技術(shù)突破，是 Harmonic 在未來(lái)的 30 年內(nèi)，在諧波減速器領(lǐng)域壟斷了大部分市場(chǎng)，目前的全球市場(chǎng)占有率達(dá)到了 80%以上。 圖表 11: Nabtesco2004 年-2012 年 RV 減速器毛利率（單位：百分比）c數(shù)據(jù)來(lái)源:Nabtesco2012 年年報(bào) 圖表 12: Harmonic Drive 2007 年-2

34、014 年諧波減速器毛利率（單位：百分比）數(shù)據(jù)來(lái)源: Harmonic Drive 2012 年年報(bào)圖表 13:Harmonic 諧波減速器數(shù)據(jù)來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng) 圖表 14:Nabtesco RV 白線針輪減速機(jī)數(shù)據(jù)來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng) 但是隨著中國(guó)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，國(guó)內(nèi)企業(yè)也已經(jīng)開(kāi)始逐漸切入機(jī)器人減速器的研發(fā)和生產(chǎn)，但離真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，助力機(jī)器人國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，還有著不小的距離。 觀其原因，主要是機(jī)器人減速機(jī)的發(fā)展依賴于國(guó)家裝備制造業(yè)的提高，這是一個(gè)系統(tǒng)性的問(wèn)題。即便是該領(lǐng)域的巨頭，也是在一個(gè)技術(shù)共享平臺(tái)上才能持續(xù)推進(jìn)。 同時(shí)，從技術(shù)方面看，減速機(jī)和伺服電機(jī)對(duì)軸承、齒輪的精度要求非常高， 國(guó)內(nèi)材料也

35、無(wú)法滿足機(jī)器人的要求，而齒輪的加工精度取決于高端數(shù)控機(jī)床的能力，與數(shù)控機(jī)床等設(shè)備的精度密切相關(guān)，在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，中國(guó)尚處于技術(shù)追趕階段。加工工藝的差距涵蓋了基礎(chǔ)材料和制造工藝水平兩方面差距。 國(guó)內(nèi)目前做的比較好的是南通振康及昆山光騰智能，山東帥克也在積極追趕， 這幾家公司的共同特點(diǎn)是在采購(gòu)國(guó) 口成熟專用機(jī)床方面資金投入較大。其中的南通振康的產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了幾百套的銷售，但是質(zhì)量還有待時(shí)間和市場(chǎng)反饋驗(yàn)證。 在機(jī)器人減速機(jī)進(jìn)行研究制造的有上市公司有秦川機(jī)床（000837），上海機(jī)電 （600835）等，但是國(guó)內(nèi)機(jī)器人減速機(jī)產(chǎn)業(yè)化還需一定時(shí)日。 3.1.4 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)圖 15：控制柜 ABB 制造圖

36、片來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 資料來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)，東吳證券研究所 圖表 16:2013 年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人控制器的市場(chǎng)份額控制系統(tǒng)由控制計(jì)算機(jī)、控制軟件和控制器組成。通常，控制系統(tǒng)接收傳感器的信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并按運(yùn)存信息、機(jī)器人的狀態(tài)和環(huán)境等，產(chǎn)生控制信號(hào)去驅(qū)動(dòng)機(jī)器人。 關(guān)鍵技術(shù)包括： (1)開(kāi)放性模塊化的控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)(2)模塊化層次化的控制器軟件系統(tǒng)(3) 機(jī)器人的故障診斷與安全維護(hù)技術(shù)(4) 網(wǎng)絡(luò)化機(jī)器人控制器技術(shù)。 圖表 17： 發(fā)那科控制系統(tǒng)控制原理圖圖片來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 3.2 工業(yè)機(jī)器人的分類國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人使用仍較多集中于汽車行業(yè)。就全球平均水平來(lái)看，汽車行業(yè)的應(yīng)用約占工業(yè)機(jī)器人總量的 40%

37、，而在中國(guó)，這一數(shù)字目前在 70%左右。隨著市場(chǎng)對(duì)機(jī)器人產(chǎn)品認(rèn)可度的不斷提高，機(jī)器人應(yīng)用正從汽車工業(yè)向一般工業(yè)延伸。和全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)類似，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人的三大主要種類為焊接、搬運(yùn)、噴涂，三大應(yīng)用行業(yè)為汽車及零部件、電子電器和化工 （塑料和橡膠），只是所占比例略有不同。近幾年，除汽車工業(yè)外，電子、物 流等行業(yè)的機(jī)器人安裝數(shù)量增長(zhǎng)也很快。 從下游的應(yīng)用類型來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)使用最多的是焊接機(jī)器人。焊接機(jī)器人主要用于汽車工業(yè)，受益于汽車工業(yè)固定投資快速增長(zhǎng)，焊接機(jī)器人安裝量近 5 年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 40%。 搬運(yùn)/上下料機(jī)器人安裝量近幾年增長(zhǎng)緩慢，主要是因?yàn)槠湎掠嗡芰铣尚托袠I(yè)的投資逐步下滑，相關(guān)需

38、求減少所致。但是搬運(yùn)類機(jī)器人中的碼垛機(jī)器人需求增長(zhǎng)突出，過(guò)去 5 年的復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò) 40%。此外，主要應(yīng)用于電子電氣行業(yè)的裝配機(jī)器人和潔凈機(jī)器人過(guò)去幾年的增長(zhǎng)也很快。 2012 年，汽車及其零配件占據(jù)工業(yè)機(jī)器人下業(yè)約 46%的份額，達(dá)到11870 臺(tái)，同比小幅增長(zhǎng) 6%；電子成為目前增長(zhǎng)最快的下業(yè)，2012 年增速超過(guò) 30%。隨著 2013 年外部經(jīng)濟(jì)環(huán)境的溫和回升，隨著汽車、電子等下游產(chǎn)業(yè)升級(jí)的直接拉動(dòng)，并伴隨著市場(chǎng)參與者日益增多，工業(yè)機(jī)器人這一曾經(jīng)的概念產(chǎn)品， 如今已逐步有邁入爆發(fā)季之勢(shì)。 我們預(yù)計(jì)，在未來(lái)三年（2015 年-2017 年），工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)增速將保持在 20%的水平。

39、用途 2006 2007 2008 2009 2010 復(fù)合增長(zhǎng)率 搬運(yùn)/上下料 3190 3023 2972 1616 3725 3% 其中：用于塑 料成型的搬運(yùn) 2512 2268 1705 652 1402 -11% 用于碼垛的 搬運(yùn) 71 86 186 262 404 42% 圖表 18:2006-2010 年不同應(yīng)用領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人的年安裝量 （單位：臺(tái)）粉灰材料搬 運(yùn) 386 419 812 563 1299 27% 焊接以及釬 焊 1498 2462 3634 2695 8000 40% 其中：弧焊 853 1556 1805 2016 5770 47% 點(diǎn)焊 564 680 15

40、76 610 2098 30% 膠封 464 420 433 441 864 13% 加工 36 54 59 49 173 37% 裝配及拆卸 80 97 110 124 892 62% 潔凈機(jī)器人 470 459 656 432 1250 22% 總計(jì) 5770 6581 7879 5525 14978 21% 資料來(lái)源：機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用 3.3 工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈圖表 19：工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成資料來(lái)源：東吳證券研究所 工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈由零部件企業(yè)、本體企業(yè)、 商、系統(tǒng)集成商、最終用戶構(gòu)成。通常，本體企業(yè)設(shè)計(jì)本體、編寫軟件，采購(gòu)?fù)ㄟ^(guò) 商銷售給系統(tǒng)集成商，系統(tǒng)集成商直接面向終端客戶。有的本

41、體企業(yè)和 商也會(huì)兼做系統(tǒng)集成商。本體是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的核心。按照提 品的差異區(qū)分，行業(yè)內(nèi)企業(yè)可分類為單元產(chǎn)品供應(yīng)商和系統(tǒng)集成商兩類。工業(yè)機(jī)器人的下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，需求千差萬(wàn)別。而機(jī)器人商業(yè)化的前提是產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?。單元產(chǎn)品供應(yīng)商負(fù)責(zé)生產(chǎn)機(jī)器人本體，產(chǎn)品具有較高開(kāi)放性、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，可批量化生產(chǎn)。系統(tǒng)集成商則根據(jù)下游客戶 的需要，將單元產(chǎn)品組成可實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)系統(tǒng)，起著供需雙方橋梁的作用。單元產(chǎn)品是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，系統(tǒng)集成商是機(jī)器人商業(yè)化、大規(guī)模普及的關(guān)鍵。從國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，機(jī)器人單元產(chǎn)品由于技術(shù)壁壘較高，處于金字塔頂端，屬于賣方市場(chǎng)。系統(tǒng)集成商的壁壘相對(duì)較低，與上下游的議價(jià)能力較弱，毛利水平不

42、高，但市場(chǎng)規(guī)模遠(yuǎn)大于單元產(chǎn)品。圖表 20： 系統(tǒng)集成商與單元產(chǎn)品供應(yīng)商的比較資料來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 同時(shí)，縱觀國(guó)內(nèi)的機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈包括上游關(guān)鍵零部件，中游設(shè)備制造廠和下 業(yè)應(yīng)用三個(gè)層面。由于關(guān)鍵零部件沒(méi)有真正國(guó)產(chǎn)化，伺服電機(jī)、控制器等關(guān)鍵零部件價(jià)格顯著高于國(guó)外同類產(chǎn)品，很難上規(guī)模；零部件因素也導(dǎo)致國(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)，占機(jī)器人成本的 35%左右，而國(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）；而系統(tǒng)集成的壁壘相對(duì)較低，與上下游議價(jià)能力較弱，毛利水平不高，但其市場(chǎng)規(guī)模要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于本體市場(chǎng)。圖表 21:工業(yè)機(jī)器人的上游中游下游細(xì)分圖資料來(lái)源：東吳證券研究所

43、 上游：精密減速機(jī)、交流伺服電機(jī)及控制器是機(jī)器人最核心的零部件，目前全球機(jī)器人行業(yè)中 75%的精密減速器被日本的Nabtesco 和Harmonic Drive 兩家壟斷；而交流伺服電機(jī)及控制器基本被日本、德國(guó)、美國(guó)占領(lǐng)，代表企 業(yè)有日本的安川、松下，德國(guó)的西門子，美國(guó)的 PMAC，同時(shí)少量國(guó)產(chǎn)品牌也在積極參與競(jìng)爭(zhēng)。 中游：本體企業(yè)設(shè)計(jì)本體，編寫軟件，采購(gòu)零部件，以組裝的生產(chǎn)方式生 產(chǎn)本體，通過(guò)商銷售給系統(tǒng)集成商，系統(tǒng)基礎(chǔ)商直接面對(duì)終端客戶。本體和控制系統(tǒng)是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的核心。 下游：機(jī)器人在許多領(lǐng)域都取得了廣泛的應(yīng)用，尤其是汽車制造業(yè)。此外， 由于目前國(guó)策形勢(shì)的推動(dòng)，部分下游企業(yè)開(kāi)始由用戶轉(zhuǎn)

44、變?yōu)樯a(chǎn)商，逐步進(jìn)軍機(jī)器人行業(yè)。4. 中國(guó)工業(yè)機(jī)器人高增速的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)4.1 人口紅利不再，制造業(yè)轉(zhuǎn)型增量需求大2013 年，中國(guó)已經(jīng)成為全球機(jī)器人最大增量市場(chǎng)。隨著勞動(dòng)力成本的逐年上 升和當(dāng)今的 80 后 90 后不愿從事低端制造業(yè)，每年的“用工荒”成為長(zhǎng)三角、珠三角大量勞動(dòng)力密集型的制造業(yè)企業(yè)和政府的大難題。 我國(guó)制造業(yè)的工資水平以每年 1020的速度增長(zhǎng)，而機(jī)器人價(jià)格卻以每年 4的速度下降。這種現(xiàn)實(shí)因素的推動(dòng)之下，各地“機(jī)器換人”的需求推動(dòng)著整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)發(fā)展。 我們預(yù)計(jì)，未來(lái)十年間，中國(guó)的機(jī)器人和自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)“黃金十年”。與需求端的大需求截然相反的是，供給端卻始終大頭被安川、庫(kù)

45、卡、發(fā)那科 等外資品牌包攬。國(guó)產(chǎn)機(jī)器人技術(shù)關(guān)攻克后，良好的市場(chǎng)前景值得關(guān)注。 在機(jī)器人使用廣泛的汽車行業(yè)，如今已經(jīng)做到替代人工?，F(xiàn)在，規(guī)模大的車 企在大量使用機(jī)器人。若具有年產(chǎn) 20 萬(wàn)輛的產(chǎn)能，1 分鐘就要生產(chǎn)一輛車， 單靠人工不可能做到。再以汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的日本為例，萬(wàn)名工人對(duì)應(yīng) 339 臺(tái)機(jī)器人。在中國(guó)只有 20 多臺(tái)。所以，中國(guó)市場(chǎng)潛力非常大。 同時(shí)，機(jī)器人的大量使用，不但不會(huì)拉高成本，再規(guī)?；?，可以很明顯的降低成本。人工生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定性不如機(jī)器人；人會(huì)疲勞，機(jī)器永遠(yuǎn)不疲勞； 機(jī)器人可以在惡劣環(huán)境中工作，人不能。對(duì)于車企來(lái)說(shuō)，效率越高，成本就越低。再者，機(jī)器人還能很好地提升汽車質(zhì)量。以

46、車身焊接為例，機(jī)器人保證了位臵 的準(zhǔn)確、工藝的穩(wěn)定，可以提高焊接強(qiáng)度，減少工件變形。 如果只考慮成本，機(jī)器人也能不輸給人工。當(dāng)前情況是已接近臨界點(diǎn)。在上海，一個(gè)工人年成本約 6 萬(wàn)元。2 個(gè)人工，三班不停，就是 6 個(gè)人工，一年成本約 36 萬(wàn)元，再加上醫(yī)保等。以三年投資回報(bào)期計(jì)算，要 100 多萬(wàn)，完全可以買機(jī)器人。 圖表 22:2004-2012 年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人歷年銷量（臺(tái)）數(shù)據(jù)來(lái)源：wind，東吳證券研究所 從機(jī)器人使用密度上看，我國(guó)目前工業(yè)機(jī)器人使用密度仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全球平均水平，離日本、韓國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家更是有很大差距。韓國(guó)是全球工業(yè)機(jī)器人使用密度最高的國(guó)家，每一萬(wàn)名工人中擁有機(jī)器

47、人數(shù)量 347 臺(tái)；日本次之，339 臺(tái)；德國(guó)位居第三，251 臺(tái)；中國(guó)僅為 21 臺(tái)，不及國(guó)際平均水平 55 臺(tái)的一半。 目前工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用在我國(guó)比例為 6%，日本 33%，美國(guó)16%，德國(guó) 14%。 數(shù)據(jù)來(lái)源：wind，東吳證券研究所 圖表 23:中國(guó)工業(yè)機(jī)器人密度遠(yuǎn)低于其他國(guó)家4.2 國(guó)家政策先行，全方位釋放政策紅利由于我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需要，越來(lái)越重量級(jí)的政策在推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。政府也意識(shí)到如果中國(guó)想完成從“制造大國(guó)”向“”制造強(qiáng)國(guó)“的轉(zhuǎn)型， 就必須要做大做強(qiáng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。而且機(jī)器人也屬于在其發(fā)展初期需要政策驅(qū) 動(dòng)的產(chǎn)業(yè)之一，當(dāng)政府出臺(tái)政策補(bǔ)貼、行政命令、法律法規(guī)、和資本投資時(shí)， 機(jī)

48、器人行業(yè)的春天就來(lái)了。國(guó)家主席也在近期提出了“我們不僅要把我國(guó)機(jī)器人水平提高上去，而且要盡可能多地占領(lǐng)市場(chǎng)。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園遍布全國(guó)。隨著地方政策的出臺(tái)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園的規(guī)劃也紛 紛落實(shí)。目前，全國(guó)已經(jīng)有三十多個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園（基地）。規(guī)劃面積達(dá)到 2.8 萬(wàn)畝。投資額度也從 2013 年的 1000 億元預(yù)計(jì)在 2020 年達(dá)到 5000 億元。根據(jù)國(guó)際工業(yè)機(jī)器人協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到 2015 年，中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)需求總量將 達(dá) 3.5 萬(wàn)臺(tái)，占全球銷量比重 17.5%，成為世界規(guī)模最大的市場(chǎng)。面對(duì)如此誘人的大蛋糕，不僅吸引了產(chǎn)業(yè)界和資本界的目光，也讓各地政府發(fā)現(xiàn)了一個(gè)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新機(jī)會(huì)，紛紛籌建和規(guī)劃工業(yè)

49、機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基地，從而在這一輪工業(yè)自動(dòng)化的浪潮中，奪得發(fā)展先機(jī)。 目前我國(guó)優(yōu)勢(shì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群聚集在長(zhǎng)三角、珠三角和渤海灣，這是市場(chǎng)需求引導(dǎo)的結(jié)果。產(chǎn)業(yè)園有利于扶持政策落地，有利于產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作分?jǐn)傃邪l(fā) 成本，有利于產(chǎn)業(yè)上下游與應(yīng)用市場(chǎng)對(duì)接。圖表 24：我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園分布圖資料來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 上海：2012 年機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá) 60-70 億元，已成為國(guó)內(nèi)最大機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，ABB、發(fā)那科、庫(kù)卡、安川等機(jī)器人巨頭均已在上海設(shè)有總部或基地，國(guó)內(nèi)機(jī)器人領(lǐng)軍企業(yè)-沈陽(yáng)新松在上海設(shè)有子公司，本地企業(yè)上海沃迪自動(dòng)化 裝備公司在搬運(yùn)碼垛機(jī)器人領(lǐng)域國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。同時(shí)，上海交大、上海大學(xué)、上海電氣中央研究院等長(zhǎng)期從事

50、相關(guān)研究，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展積蓄能量。 昆山：是昆山重點(diǎn)發(fā)展的十大特色產(chǎn)業(yè)基地之一，2012 年獲批國(guó)家火炬計(jì)劃特色產(chǎn)業(yè)基地。截至 2012 年，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基地已吸引華恒、吉陽(yáng)、柯昆、徠斯、澳昆、高晟等國(guó)內(nèi)外機(jī)器人領(lǐng)域的高端企業(yè) 25 家，吸引投資總額超 15 億元，2011 年實(shí)現(xiàn)銷售 35 億元，2012 年實(shí)現(xiàn) 41 億元。目標(biāo)到 2013 年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值70億元，培育產(chǎn)值超億元企業(yè) 5 家;到 2015 年形成工業(yè)機(jī)器人和智能機(jī)器人兩大類產(chǎn)品完整產(chǎn)業(yè)鏈，建成省級(jí)研發(fā)機(jī)構(gòu)和工程技術(shù)中心 20 家，年產(chǎn)值 200 億元。 徐州：徐州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園已初步形成焊接機(jī)器人、包裝機(jī)器 人、高空作業(yè)

51、機(jī)器人等多個(gè)系列，目前已入駐的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)企業(yè)達(dá) 20 多家，實(shí)現(xiàn)年銷售收入超 10 億元。 常州：位于武進(jìn)高新區(qū)的機(jī)器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)園核心規(guī)劃 5003 畝，分為科研成果轉(zhuǎn)化基地和智能裝備產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)基地兩個(gè)部分，重點(diǎn)發(fā)展工業(yè)機(jī)器人、 數(shù)控機(jī)床、智能紡機(jī)等，聚集了銘賽機(jī)器人、遠(yuǎn)量機(jī)器人、漢迪機(jī)器人、新瑞機(jī)械、卡爾邁耶、五洋紡機(jī)、常礦起重機(jī)械等 43 家企業(yè)。2012 年，常州機(jī)器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)園營(yíng)收突破 255 億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò) 40%。 唐山：機(jī)器人產(chǎn)業(yè)作為河北省唐山國(guó)家高新區(qū)重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)， 培育了一批包括唐山松下、開(kāi)元等龍頭企業(yè)。唐山高新區(qū)焊接機(jī)器人國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過(guò) 3

52、0%，礦用搶險(xiǎn)機(jī)器人填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白、實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。目前產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)到 20 億元，主要技術(shù)指標(biāo)均處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。到 2015 年，全市形成年產(chǎn)值 100 億元以上企業(yè) 1 家、10 億元以上企業(yè) 2 家、年產(chǎn)值 1 億元以上企業(yè) 5 家、年產(chǎn)值 1000 萬(wàn)元以上企業(yè) 20 家，建成我國(guó)富有特色的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基地。天津：2012 年，濱海新區(qū)全年規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值已經(jīng)突破 1.4 萬(wàn)億元，其 中工業(yè)自動(dòng)化比例占到了 20%左右，這一比例已經(jīng)超過(guò)了發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)比重占總產(chǎn)值的 8%左右。數(shù)控及自動(dòng)化技術(shù)已延伸至濱海新區(qū)的航天航空、石油化工、機(jī)械加工、精密儀器、電子信息、生物醫(yī)藥、汽車制造、農(nóng)業(yè)

53、養(yǎng)殖等多個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)中。 哈爾濱：2013 年以來(lái)，哈爾濱經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)積極開(kāi)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)工作，目前已依托哈南工業(yè)新城規(guī)劃辟建了 3 平方公里機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)，一期正在進(jìn)行 15 萬(wàn)平方米的起步區(qū)建設(shè)，可為入?yún)^(qū)企業(yè)提供可直接入駐的標(biāo)準(zhǔn)化 廠房、辦公場(chǎng)所、配套生活及其他服務(wù)設(shè)施。目前哈經(jīng)開(kāi)區(qū)已經(jīng)與 10 余家國(guó)內(nèi)外機(jī)器人企業(yè)達(dá)成了合作意向。 重慶：2013 年 4 月，重慶市機(jī)器人與智能裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟在璧山正式宣 告成立。該聯(lián)盟將成為重慶市主推產(chǎn)業(yè)鏈形成和政企溝通的重要平臺(tái)，首期吸 納了 53 家企業(yè)。重慶將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)作為重大戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)加以推進(jìn)，奮斗目標(biāo)是成 為國(guó)內(nèi)重要的機(jī)器人生產(chǎn)基地，到

54、2020 年重慶機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模將能夠達(dá)到 1500 億元。 青島：青島國(guó)際機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園位于青島國(guó)家高新區(qū)先進(jìn)裝備制造區(qū)內(nèi)，產(chǎn)業(yè)園占地 1000 畝，將重點(diǎn)吸引日本、韓國(guó)、歐美以及中國(guó)國(guó)內(nèi)的優(yōu)秀機(jī)器人研 發(fā)制造企業(yè)以及配套企業(yè)入駐。2013 年 5 月，青島高新區(qū)分別與五個(gè)機(jī)器人項(xiàng)目進(jìn)行了集中簽約，安川電機(jī)、海爾集團(tuán)、橡膠谷公司、雷霆重工、碩泰科技等一批機(jī)器人產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目落戶產(chǎn)業(yè)園。 沈撫新城：已在其產(chǎn)業(yè)區(qū)規(guī)劃 5 平方公里作為沈撫新城機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)用地，產(chǎn)業(yè)定位是重點(diǎn)發(fā)展機(jī)器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)?；噩F(xiàn)有機(jī)器人和智能 產(chǎn)業(yè)在建項(xiàng)目 3 個(gè)，投資總額 42 億元，包括罕王微谷、省電子研究設(shè)計(jì)院、

55、申江萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù);在談和重點(diǎn)推進(jìn)的項(xiàng)目有 12 個(gè)，投資總額 120 億元，包括金地綠利機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園、 紐克瑞森集團(tuán)自動(dòng)碼垛機(jī)器人、自動(dòng)裝箱機(jī)器人、成都 佳士科技焊接機(jī)器人、廈門思爾特機(jī)器人、馬丁路德機(jī)器人、凱爾達(dá)數(shù)控切割、曼羅蘭與美程在線合作的機(jī)器人智能印刷項(xiàng)目等。 預(yù)計(jì)到 2017 年末，沈撫新城將完成 5 平方公里整體規(guī)劃建設(shè)，初步形成以骨干企業(yè)為核心的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基地，引進(jìn)一批高水平的國(guó)家級(jí)機(jī)器人科研院 所和企業(yè)技術(shù)中心，帶動(dòng)沈撫新城裝備制造企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和升級(jí)換代，培育 產(chǎn)值超億元機(jī)器人企業(yè) 50 家，年實(shí)現(xiàn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值 500 億元。力爭(zhēng)用 5 年時(shí)間，將沈撫新城打造成國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)的重點(diǎn)集聚區(qū)，2030年