中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

10月30日,2019国际服务机器人及特种机器人峰会上,中国机械工业联合会执行副会长、中国机器人产业联盟执行理事长宋晓刚表示,中国正在研究制定面向2035年的机器人产业发展规划,近期,在工信部支持下,相关部门已在西南、东北、珠三角、长三角进行了将近两个月的密集调研。

这次并非中国首次就机器人制定发展规划,早在2017年,中国曾发布了《机器人产业发展规划(2016-2020年)》,而此后全球最快增速的中国市场去年首次出现了3.75%的负增长,全球机器人市场也由以往的两位数增长变成为1%的增速。

分析人士表示,这是中国机器人行业回归正常增长的一个必要的阶段,而随着面向2035年的机器人产业发展规划出炉后,我国机器人行业有望重回春天。而业内预计,未来5到10年,机器人的替代率要到30%以上,机器人密度提升的潜力巨大。

机器人行业发展可期

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

从我国的一些现实情况也能模糊判断机器人行业的发展前景。其中人力成本提高与投资回收期缩短共同刺激机器换人的需求。

我国的人口老龄化加剧,制造业面临人口红利消退困局。从人口结构来看,从2013年开始15-64岁的适龄劳动人口开始逐年下降,我国步入人口老龄化社会,2018年,我国15-64岁人口比例连续8年下降至71.2%,适龄劳动人人口数量为99357万人。从就业人数来看,我国制造业劳动力数量从2014年开始进入下降通道,劳动力供给逐渐紧张,2017年下降至4635.5万人。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

我国人口年龄结构变化

中美两国制造业工资水平都持续上升,但上升速度有所放缓。201年中国制造业人均工资达到64452元。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

中国和美国制造业平均工资水平

根据全球市场的机器人均价和美国的平均工资水平计算,假定一个工业机器人可以代替2位流水线工人,一个专业服务机器人可以替代1个服务业工人,可以得出上述全球机器人的回收期曲线图。可以发现2015-2017年工业机器人回收期缩短的速度相对缓慢;专业服务机器人的回收期缩短速度较快。2017年工业机器人的回收期大约为1.7年,专业领域服务机器人回收期约为1.5年。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

全球工业机器人回收期缩短

根据我国工业机器人的均价和制造业人均工资,假定一个工业机器人能够替代两个流水线工人,可以得到一个我国的工业机器人回收期曲线,国内工业机器人回收期逐年下降。 若按国产工业机器人的较低价格测算,其成本回收期可以下降到一年以内,基于机器换人目前明显的经济效益以及可以做到人工完成不了的高精度和持久性的特性,未来机器换人的速度将加快。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

国内工业机器人回收期变化

并且预计专业服务机器人在2020年回收期将小于6年,由于专业领域服务机器人价格较高,除了直接购买服务机器人之外,还可以选择性价比更高的方式,即租赁服务机器人。现在大多服务机器人企业都提供租赁服务,可以根据需求选择场租、日租或月租,不同类型的服务机器人价格从几千到上万不等。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

专业领域服务机器人平均价格

产业竞争格局

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

在工业机器人下游应用领域,根据GGII统计数据, 2018年中国机器人下游应用最广泛的领域从汽车领域变为3C领域。虽然目前汽车领域年销量有所放缓,但随着自动驾驶产业的不断发展,预计将在未来对汽车领域起到一定的促进作用;同时3C领域更新换代速度不断加快,其对工业机器人的需求也将进一步增加,因此预计工业机器人在汽车、3C行业应用占比领先的格局将持续;由于食品方面2018年占比数据未知,且先将其占比假设为8%。另外,一般制造业自动化率提升将带动相应行业工业机器人需求,将成为国产工业机器人重要的需求增长点。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

2018年全球工业机器人销量行业分布(万台)

对于国内机器人产业发展,大致可分为四个阶段

1)2000- 2009年产业萌动 。中国汽车产业制造水平相对落后,3C电子开始承接第三次全球产能转移(日韩台到中国),自动化程度较低。外资机器人巨头普遍 2000年前后进入中国,工业机器人年销售数千台,基本都是外资品牌,主要用于汽车行业。国内企业以做外资的系统集成和代理商为主,极少数企业如沈阳新松有自研机器人本体。

2)2010- 2012年产业风起。以汽车、3C电子为代表的主要下游对自动化改造升级需求旺盛,通用产业市场逐步打开,市场出现跨越增长,年均复合增速63%,2012年工业机器人销量超过2万台。外资优势明显,四大家族地位确立,本土系统集成商发展壮大,国产核心零部件和本体企业开始出现。2012年我国机器人产业扶持政策顶层设计出台,产业发展风起。

3) 2013- 2017年高速发展。政策顶层设计传导,地方政府密集出台补贴政策,汽车、3C 电子景气度高,长尾市场逐步迅速打开,终端用户使用机器人的意愿大幅提高,产业经历5 年高速增长, 年均速复合增速43%。2017年工业机器人销量达到13.8万台,国内企业数量爆发增长,由产业链下游向中上游拓展,直接和外资巨头竞争。

4) 2018-今回落调整。直接面向市场的补贴大幅减少,叠加汽车、3C 电子固定资产投资放缓,需求低迷,产业回落调整,市场正在加速触底。我们根据产业调研估算2018年中国工业机器人销量在14万台左右(不同于IFR及CRIA口径), 对应本体市场规模约260亿元,集成市场规模1100亿元左右。其中,国产零部件、本体、集成均取得了长足的进步,国产化率持续提高,行业低端产能出清,国产竞争核心由“低价”转向“高附加值”。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

2006-2018年中国机器人保有量复合增速 33%

经过多年的发展,中国成为了世界第三个具备机器人完整产业链的国家。中国、日本、韩国、美国、德国五个国家消费了全球73%的机器人,是全球重要的机器人制造大国。中国从上游核心零部件到中游本体再到下游系统集成,成为世界上第三个具备完整产业链的国家(另外两个是日本、韩国,美国和德国均缺乏核心减速器企业)。机器人技术及应用发展可分为三个阶段四大层次,中国目前和日本、韩国等领先国家一样,处于机器智能向人工智能过渡阶段。在人工智能技术积累方面中国也处于世界前列。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

中国是第三个具备工业机器人完整产业链国家(图为打分(1-5)分)

从产业链看竞争格局,进口替代、集中度提升是长期趋势。但进口替代是长期强逻辑,不同产业环节进程有快慢。在中国工业机器人是新兴产业,全球范围来看技术已经比较成熟。终端市场需求对机器人的技术进步拥有巨大的决定作用。

十年前,中国是待开发的市场,外资巨头占据绝对优势地位,国际二线品牌也有各自的优势领域,国产机器人基本没有产业化,主要是给外资做代理或者系统集成,处于价值链的最低环节。

十年后的现在,中国已经成为全球最重要的机器人市场,全球机器人产业链加速向大陆转移。外资品牌地位动摇,二线品牌彼此整合或者被整合;国际四大家族变为三大家族,其中德国 KUKA已经被中国企业美的收购。国产机器人已经具备从产业链各个环节跟外资直接竞争的实力。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

中国机器人产业链各环节

技术难度最高的上游三大核心零部件及中游本体的国产份额均超过20%,系统集成汽车领域国产份额达到70%、3C领域达到50%,长尾行业达到90%。根据IFR数据,2018年国产整体份额从2017年的22%增长到27%。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

2015-2018中国工业机器人国产化率不断提升

整个行业,工业机器人的三大上游核心零部件分别是控制器、伺服系统、减速器,占到制造成本的70%,是制约中国机器人产业发展的主要瓶颈。

控制器方面,国产已实现较大突破 ,但单纯做控制器机会较小,控制器国产已经实现突破。控制系统成本占比12%,相当于机器人的大脑,包括硬件和软件两部分,硬件部分国产品牌已经掌握,基本可以满足需求;软件部分,国产品牌在稳定性、响应速度、易用性等还有一些差距。

国际上有KEBA、倍福、贝加莱这样提供控制器底层平台的强势厂商,国产单纯做控制器的企业难以突围。控制器未来趋势在于标准化和开放性。现有的机器人控制器封闭构造,带来开放性差、软件独立性差、容错性差、扩展性差、缺乏网络功能等缺点,已不能适应智能化和柔性化要求。开发模块化、标准化机器人控制器,各个层次对用户开放是机器人控制器的一个发展方向。机器人接口统一是大趋势,未来可能会出现提供控制器模块的平台型企业。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

2018年中国运动控制市场规模超20亿元

中国伺服市场分为日系、欧美系、台湾系、国产品牌四个阵营。日系品牌凭借良好的产品性能与极具竞争力的价格垄断了中小型 OEM(设备制造业)市场,以松下、安川、三菱为代表;西门子、施耐德、博世等欧美品牌占据高端,下游以大型机械为主;台湾品牌产品价格和技术水平定位于外资品牌和国产品牌之间,以台达及东元为代表;国产企业以汇川技术、埃斯顿、广州数控为代表,产品功率范围多在22KW以内,技术路线上与日系产品接近,整体竞争力不断提高。

2018年国产占比25%。2018年,欧美系份额从18.7%提高到19%,日台份额从59%略降到56%,国产厂商份额从22.3%增长到25%。其中份额占比最高日台系厂商业绩普遍下滑,和其优势电子、机床等行业景气度下滑有关;欧美系厂商份额略有增长,最具代表的是西门子和施耐德;以汇川、埃斯顿为代表的国产伺服依然增长迅速,但主要集中在低端终端突破。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

2018年国内伺服系统市场规模160亿元

减速器方面,作为机器人最核心、成本占比最大、技术含量最高的零部件,减速器是纯机械部件,主要在于高精度数控机床等设备的投入和热处理、精密加工等工艺。国产减速器企业缺的不是核心技术0到1的突破,更多是设备摊销和工艺打磨带来的成本降低和稳定性问题,经多年投入和工艺积累,已具备量产能力。减速器产能的扩张跟不上本体产能扩张,长期来看,除日本外,只能向中国企业购买减速器。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

国产RV减速器长期逻辑:供小于求

从中游层面来看,机器人本体的硬件技术已经趋于成熟,主要在结构的优化和使用体验的提升;外资巨头的优势逐渐向软件转移,给了国产本体追赶的窗口期。掌握自主运控技术、提升附加值是不断被验证的国产出路。此外外资仍垄断高端市场,中低端国产化率提升。发那科、ABB、安川、库卡是全球机器人四大家族,市场份额合计占比超过50%。国内工业机器人市场来看,高端市场基本为四大家族垄断,国产份额在23.7%,主要是中低端市场渗透率提升。硬件技术进步放缓,国产企业追赶良机。机器人本体硬件技术趋于成熟,难有颠覆创新,主要在软件和智能技术应用上。外资“停滞不前”给中国企业追赶良机。结合巨头发展经验和产业现状,掌握运动控制核心技术,提升本体附加值的头部企业优势会越来越大。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

多关节、直角坐标、 SCARA 是三大本体类型

而在下游集成领域,国内企业占据主导地位。根据MIR DATABANK统计的1092家集成商样本数据,本土集成商占比95%以上。对其中903家集成商进行行业覆盖分析,573家覆盖汽车行业(占比 63.5%),372家覆盖3C电子(占比41.2%,包括家电171家、消费电子112 家、电子89家),186家覆盖食品饮料行业(占比20.6%),114家覆盖医疗行业(占比12.6%);中 对其中903家集成商进行工艺覆盖分析,在汽车、3C 电子、食品饮料、医疗新能源等头部行业,几乎已经覆盖了所有的工艺环节,在其他中长尾行业,工艺环节覆盖也在快速拓展。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

本土系统集成商下游行业覆盖完备

行业面临商业模式的选择

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

未来相比高精度数控机床,工业机器人在具有基本相同的运动结构前提下,技术壁垒较低,通用性更强,更易操作和维护。两者不同点主要在于外部形态:生产线上数控机床一般作为工作母机,处于中心位置,工业机器人属于辅助设备,价格更低。这些特点大大扩展了工业机器人的使用范围,可以把它看做是“易用型的数控机床”。对运动控制技术的掌握程度,决定了机器人所能达到的高度。机床数控背景的企业进入工业机器人领域,具有先天性的优势。

中国将再制定机器人产业发展规划,能否带动制造业整体回暖?

工业机器人和数控机床对比

中国工业机器人商业模式百花齐放。经过数年发展,国内公司参与工业机器人行业的模式多种多样,包括纯零部件、纯本体、纯集成、零部件+本体、本体+集成等。

但结合本土企业优势,看好系统集成龙头/运控技术+本体两种模式。系统集成最容易做出规模,本土化优势明显。非标准化系统集成核心竞争力在于资源整合能力、行业理解以及资金实力。外资巨头本土化能力、个性化服务能力不足,是国内企业的机会。核心运动控制技术+本体模式难度较大,但成功之后壁垒高、盈利强。目前国产零部件及本体技术仍落后于外资巨头,此种模式发展难度较大,但以埃斯顿为代表的此类模式企业仍在努力追赶。相信随着国家政策力度的不断倾斜,机器人行业将在社会发展大潮中迎来又一春。


分享到:


相關文章: