摘要:隨著人口老齡化加劇,出生人口的下降,工業(yè)機器人行業(yè)的發(fā)展越來越受到社會各界的廣泛關注。近年來,在國家政策的大力扶持下,工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展較快,同時,下游行業(yè)需求爆發(fā),進一步推動工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展。根據國家統(tǒng)計局數據,2019-2022年,中國工業(yè)機器人產量持續(xù)上漲,從2019年的18.69萬套增長至2022年的44.31萬套;2023年1-11月,受市場需求疲軟影響,中國工業(yè)機器人產量同比下降2.8%,達38.76萬套。預計未來隨著市場需求的恢復,工業(yè)機器人企業(yè)將會擴大生產,行業(yè)產量將恢復增長狀態(tài)。
一、定義及分類
工業(yè)機器人是廣泛用于工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度的機械裝置,它能自動執(zhí)行工作,是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。工業(yè)機器人主要由機器人手臂及控制器構成,其核心零部件為控制器(控制柜及示教器)、減速機及伺服系統(tǒng)。根據工業(yè)機器人的機械結構,工業(yè)機器人一般可分為多關節(jié)機器人、平面多關節(jié)機器人、坐標機器人、并聯(lián)機器人等。其中,多關節(jié)機器人作業(yè)范圍更大,動作更為靈活,在焊接、裝配、搬運等領域得到了廣泛的運用,是用途最為廣泛的工業(yè)機器人類型。
二、商業(yè)模式
1、研發(fā)模式
工業(yè)機器人制造商是根據宏觀行業(yè)、客戶需求、技術發(fā)展方向等方面的分析,推進技術研發(fā)和產品開發(fā)。對特定產品和行業(yè)頭部客戶,工業(yè)機器人制造商會根據市場的需求,進行定制化的產品開發(fā),為行業(yè)客戶提供創(chuàng)新的定制化解決方案,滿足客戶的需要,并在細分行業(yè)進行推廣。針對關鍵的前瞻性技術和應用,工業(yè)機器人制造商設立專業(yè)團隊,進行充分調研評審,納入開發(fā)計劃。
2、生產模式
工業(yè)機器人制造商不斷增強制造能力建設,確保核心部件的國產自主可控。通過SAP、SRM、MES等系統(tǒng)打通訂單信息流,建立健全了計劃、采購、制造、質量、工藝、設備、物流為核心業(yè)務的扁平化生產組織。根據產品交付特點的不同,生產模式為“按訂單生產+備庫式生產”,以確保產品準時交付。
3、銷售模式
工業(yè)機器人制造商一般是通過直銷方式進行銷售,客戶包括直接用戶、系統(tǒng)集成商、設備制造商等。部分核心零部件產品會通過區(qū)域銷售商買斷銷售。工業(yè)機器人制造商會通過市場調研,信息收集等方式鎖定目標客戶,進而確定產品方案,安排生產銷售。
三、行業(yè)政策
作為國家戰(zhàn)略新興產業(yè)之一,工業(yè)機器人是我國智能制造和工業(yè)自動化的關鍵支撐,是制造業(yè)轉型升級的必要手段。近年來,為加快制造強國步伐,我國發(fā)布一系列政策和措施來推動工業(yè)機器人發(fā)展。2023年12月,工業(yè)和信息化部等八部門發(fā)布《關于加快傳統(tǒng)制造業(yè)轉型升級的指導意見》,其中提出要加大安全應急裝備在重點領域推廣應用,在民爆等高危行業(yè)領域實施“機械化換人、自動化減人”。隨后2024年1月,應急管理部、工業(yè)和信息化部發(fā)布《關于加快應急機器人發(fā)展的指導意見》,提出要加強應急機器人急需技術攻關、強化重點領域應急機器人研制、推進應急機器人實戰(zhàn)應用、深化應急機器人發(fā)展環(huán)境建設等四項主要任務。
四、行業(yè)壁壘
1、技術壁壘
工業(yè)機器人屬于技術密集型產業(yè),涉及計算機軟件、機械電子、機械設計、機械自動化等多個學科的專業(yè)知識,需要在機器人手臂、運動控制等多個領域積累大量的技術,無論從理論上或是產品研發(fā)、設計、生產等方面,都需要生產廠商具備較高的技術水平。生產廠商需要不斷的進行新技術、新產品的開發(fā)投入,以保持技術領先性及產品競爭力。這對潛在的市場進入者構成了較高的技術壁壘。
2、人才壁壘
工業(yè)機器人企業(yè)的研發(fā)實力、產品性能及質量、技術服務及銷售的專業(yè)性與員工的素質密切相關。如在研發(fā)方面,由于工業(yè)機器人涉及的專業(yè)學科領域廣泛,對研發(fā)團隊的綜合素質要求較高,一方面需要研發(fā)人員掌握自動化技術、機器人控制技術等一系列知識,另一方面還需要研發(fā)人員充分了解下游市場的需求變化,開發(fā)順應市場需求的產品,以及對原有產品的經驗數據庫等進行更新、升級。因此,先進入的企業(yè)往往花費大量的時間和資金培養(yǎng)高素質的人才,在人才方面具有一定的競爭優(yōu)勢,這對新進入者形成了較高的人才壁壘。
3、品牌壁壘
工業(yè)機器人對產品安全性、可靠性、穩(wěn)定性等要求較高,因此下游行業(yè)用戶和經銷商選擇工業(yè)機器人設備供應商非常注重該企業(yè)在行業(yè)內的品牌和聲譽。品牌影響力是行業(yè)內對企業(yè)綜合能力和長期業(yè)績累積的認可,是企業(yè)核心競爭力的集中體現(xiàn)。具有良好品牌影響力的企業(yè)通常容易獲得用戶和經銷商的信賴,可以在眾多的競爭對手中處于優(yōu)勢地位。一般地,先進入的企業(yè)在這一方面會形成明顯的先發(fā)優(yōu)勢,而新進入的企業(yè)很難與其競爭。
五、發(fā)展歷程
相較于歐美發(fā)達國家,我國工業(yè)機器人起步較晚。20世紀70年代,我國工業(yè)機器人才開始進入萌芽期,但由于國家經濟條件等因素的制約,工業(yè)機器人大多都是基礎理論的研究。1986年進入技術研發(fā)期,隨著改革開發(fā)的進一步深入,政府逐步加大了對工業(yè)機器人研究的支持力度。1991年-2000年處于原型開發(fā)期,這一階段中國研制出平面關節(jié)型統(tǒng)配機器人、直角坐標機器人、弧焊機器人等7種工業(yè)機器人系列產品,102種特種機器人,實施了100余項機器人應用工程。2001年-2010年,我國工業(yè)機器人進入初步工業(yè)化期,部分領域進入規(guī)模化使用。2011年至今,我國工業(yè)機器人行業(yè)快速增長,2013年銷量首次超過日本,成為全球最大的工業(yè)機器人市場。
六、產業(yè)鏈
1、行業(yè)產業(yè)鏈分析
經過多年的發(fā)展,工業(yè)機器人已形成一條完整的產業(yè)鏈。其上游主要包括減速器、伺服系統(tǒng)、控制器三個核心零部件,這三個占工業(yè)機器人總成本的比重分別達到35%、20%、15%,合計約70%,因此,核心零部件的價格變化對企業(yè)生產成本影響較大。工業(yè)機器人行業(yè)產業(yè)鏈如下圖所示:
工業(yè)機器人是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標志,近年來,我國工業(yè)機器人行業(yè)得到快速發(fā)展,其產業(yè)規(guī)??焖僭鲩L,已穩(wěn)居全球第一大工業(yè)機器人市場。工業(yè)機器人憑借易用性、智能化水平高、生產效率及安全性高等特點,被廣泛應用于多個領域,如3C電子、汽車、家電、金屬加工、物流運輸、食品飲料等。部分領域與人們生活息息相關,直接影響著人們的生活質量和工作方式。
2、行業(yè)領先企業(yè)分析
(1)上海新時達電氣股份有限公司
新時達創(chuàng)立于1995年,最初以電梯控制技術起家,直到2013年工業(yè)4.0概念的提出,公司積極抓住機遇,成立新時代機器人公司,開始布局工業(yè)機器人及運動控制系統(tǒng)業(yè)務。目前,公司擁有多關節(jié)型機器人和SCARA機器人兩大品類,共分為9個系列,60多種產品,機型負載覆蓋1-600kg。主要應用于3C電子、汽車零部件、食品飲料等行業(yè),并在相關領域積累了廣泛的客戶基礎和良好的市場信譽。公司產品創(chuàng)新能力也在持續(xù)加碼,尤其是針對25-600KG大負載機器人,推出第四代機器人控制柜SRC4,成功突破高度一體化、防護等級等一系列技術瓶頸。據統(tǒng)計,2023年上半年公司機器人產品及系統(tǒng)收入同比上漲87.55%,達5.16億元,機器人業(yè)務大幅增長。
(2)深圳市匯川技術股份有限公司
匯川技術是一家專注于工業(yè)自動化控制與驅動技術的上市科技公司,經過20年的發(fā)展,公司擁有多層次、多產品、多場景的核心技術優(yōu)勢,形成了多產品組合解決方案或定制化解決方案優(yōu)勢,在市場上有著相對領先的地位。公司工業(yè)機器人包括SCARA機器人、六關節(jié)機器人等產品,SCARA機器人是一種圓柱坐標型的特殊類型的工業(yè)機器人,主要用于平面定位、垂直方向裝配等;六關節(jié)機器人的應用領域更加廣泛,多用于工業(yè)領域的自動裝配、噴漆、搬運、焊接等。據統(tǒng)計,公司工業(yè)機器人產品銷售收入不斷增長,2022年上漲至5.61億元,同比增長54.96%。2023年前三季度,公司工業(yè)機器人收入同比上漲36%,達5.5億元。
七、行業(yè)現(xiàn)狀
隨著人口老齡化加劇,出生人口的下降,工業(yè)機器人行業(yè)的發(fā)展越來越受到社會各界的廣泛關注。近年來,在國家政策的大力扶持下,工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展較快,同時,下游行業(yè)需求爆發(fā),進一步推動工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展。根據國家統(tǒng)計局數據,2019-2022年,中國工業(yè)機器人產量持續(xù)上漲,從2019年的18.69萬套增長至2022年的44.31萬套;2023年1-11月,受市場需求疲軟影響,中國工業(yè)機器人產量同比下降2.8%,達38.76萬套。預計未來隨著市場需求的恢復,工業(yè)機器人企業(yè)將會擴大生產,行業(yè)產量將恢復增長狀態(tài)。
八、發(fā)展因素
1、有利因素
(1)利好政策頻出
工業(yè)機器人是國家從制造大國發(fā)展成為制造強國的重要抓手。近年來,國家先后出臺了一系列政策來支持工業(yè)機器人的發(fā)展,在2023年7月發(fā)布的《制造業(yè)可靠性提升實施意見》中,明確提出要提升工業(yè)機器人用精密減速器、智能控制器、傳感器等關鍵專用基礎零部件和高端軸承、精密齒輪等通用基礎零部件的可靠性水平,為工業(yè)機器人產品質量的提高作出重要貢獻。
(2)技術水平不斷提升
近年來,我國工業(yè)機器人不斷加強研發(fā)投入力度,在關鍵零部件領域實現(xiàn)技術突破,部分企業(yè)甚至已經逐步實現(xiàn)自主研發(fā)和生產。同時,在機器人的控制系統(tǒng)、感知技術等方面,國內企業(yè)也在不斷進行創(chuàng)新和優(yōu)化,國產機器人的性能和質量已經得到顯著提高,逐步得到了市場的認可和接受,為行業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎。
(3)應用場景進一步延伸
最初,工業(yè)機器人被廣泛應用于電子制造當中,但隨著技術的不斷進步和應用需求的增加,工業(yè)機器人的應用場景也在不斷擴展,逐步在橡膠及塑料工業(yè)、食品制造業(yè)、新能源汽車、光伏、物流運輸等領域進行應用。其中,在新能源汽車方面,國家鼓勵新能源汽車發(fā)展,加之新能源汽車在汽車中的占比較小,仍有較大發(fā)展空間,將為工業(yè)機器人帶來巨大的增量需求。
2、不利因素
(1)原材料價格大幅波動
在工業(yè)機器人成本當中,核心零部件所占的比重將近70%,直接影響著工業(yè)機器人制造商的生產成本。如果核心零部件價格出現(xiàn)大幅波動,工業(yè)機器人制造商的生產成本將不斷提高,從而導致企業(yè)盈利能力受損,此外,工業(yè)機器人制造商還有可能出現(xiàn)延遲交貨、限制供應、大幅提高價格等情況,對制造商的生產經營和財務狀況產生重大不利影響。
(2)行業(yè)競爭加劇
隨著工業(yè)機器人的不斷發(fā)展,吸引眾多企業(yè)布局工業(yè)機器人領域,市場競爭逐漸加劇。一方面,國內同類型企業(yè)數量不斷增加,另一方面,國外工業(yè)機器人四大家族不斷重視中國市場,擴充在中國市場的產能和銷售渠道。隨著市場競爭進一步加劇,工業(yè)機器人相關企業(yè)的盈利空間將不斷壓縮,不利于工業(yè)機器人的長遠發(fā)展。
(3)下游市場投資波動
工業(yè)機器人主要應用于智能裝備制造和智能化生產領域,因此其需求與國民經濟的景氣程度有較強的相關性。近年來,得益于國家出臺了一系列政策措施,工業(yè)機器人發(fā)展加快,但值得注意的是,若未來國內外宏觀經濟環(huán)境發(fā)生變化,工業(yè)機器人下游行業(yè)固定資產投資將受到顯著負面影響,下游行業(yè)投資放緩可能會影響工業(yè)機器人的市場需求。
九、競爭格局
目前,工業(yè)機器人根據企業(yè)的業(yè)務規(guī)模劃分,可分為三個競爭梯隊。其中第一梯隊主要由國外廠商所占據,包括瑞士ABB、日本發(fā)那科、德國庫卡、日本安川電機等,這主要是因為國外廠商發(fā)展時間較早,相關技術較為成熟;第二梯隊主要包括埃斯頓、新時達、匯川技術、埃夫特、新松機器人等;第三梯隊主要包括南京熊貓、景業(yè)智能、錢江機器人、凱爾達、廣州數控等。
十、發(fā)展趨勢
未來,工業(yè)機器人的性能將不斷提升,隨著人工智能、物聯(lián)網、5G等技術的不斷發(fā)展,工業(yè)機器人將具備更強大的感知、學習和決策能力,能夠更好地適應復雜的工作環(huán)境,提高工作效率和精度。同時,新的控制算法、驅動技術等也將不斷涌現(xiàn),推動工業(yè)機器人性能不斷提升。工業(yè)機器人柔性化生產能力不斷增強,通過配備傳感器和人工智能技術,機器人能夠實時感知和識別物體,作出相應的反應,從而實現(xiàn)自主的操作和調整。人機協(xié)作將是未來發(fā)展的重要趨勢,通過配備傳感器和人工智能技術,機器人能夠實時感知和識別物體,做出相應的反應,從而實現(xiàn)自主的操作和調整。
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